WO2011033585A1 - 倒立振子型移動体 - Google Patents

倒立振子型移動体 Download PDF

Info

Publication number
WO2011033585A1
WO2011033585A1 PCT/JP2009/004756 JP2009004756W WO2011033585A1 WO 2011033585 A1 WO2011033585 A1 WO 2011033585A1 JP 2009004756 W JP2009004756 W JP 2009004756W WO 2011033585 A1 WO2011033585 A1 WO 2011033585A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
moving body
inverted pendulum
pendulum type
frame
axis
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/004756
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
五味洋
竹中透
Original Assignee
本田技研工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
Priority to US13/395,705 priority Critical patent/US8443920B2/en
Priority to DE112009005243.6T priority patent/DE112009005243B4/de
Priority to CN200980162032.9A priority patent/CN102574559B/zh
Priority to JP2011531658A priority patent/JP5352673B2/ja
Priority to PCT/JP2009/004756 priority patent/WO2011033585A1/ja
Publication of WO2011033585A1 publication Critical patent/WO2011033585A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J1/00—Saddles or other seats for cycles; Arrangement thereof; Component parts
    • B62J1/005—Saddles having a seating area with multiple separate weight bearing surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J25/00—Foot-rests; Knee grips; Passenger hand-grips
    • B62J25/04—Floor-type foot rests
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K1/00—Unicycles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K11/00—Motorcycles, engine-assisted cycles or motor scooters with one or two wheels
    • B62K11/007—Automatic balancing machines with single main ground engaging wheel or coaxial wheels supporting a rider
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K15/00—Collapsible or foldable cycles

Definitions

  • the present invention relates to an inverted pendulum type moving body that moves while maintaining an upright posture. More specifically, the present invention relates to an inverted pendulum type moving body that travels with only one drive wheel and can change the traveling direction.
  • a traveling unit comprising a pair of driving bodies respectively driven by separate electric motors, and one main wheel sandwiched between the pair of driving bodies and driven by receiving frictional force from the driving bodies.
  • An inverted pendulum type moving body is known (for example, Patent Document 1).
  • a main wheel according to Patent Document 1 is an endless annular ring body, and a plurality of the main wheels are arranged in the ring direction of the ring body, and each is driven so as to be rotatable around a rotation axis parallel to the tangential direction of the ring body And a driven roller is driven in contact with the driving body.
  • the inverted pendulum type moving body When the driven roller rotates (rotates) around the rotation axis in the tangential direction of the annular body, the inverted pendulum type moving body obtains thrust in the left-right direction, and the driven roller rotates (revolves) in the ring direction of the annular body When doing so, the inverted pendulum type moving body obtains thrust in the front-rear direction.
  • inverted pendulum type moving body since it can run with only one wheel and can maintain an upright posture even at a low speed or in a stationary state, it can move freely even in a narrow environment, and is not seen in conventional vehicles Is obtained.
  • the size and weight of the moving body can be small, it can be carried and used in various places.
  • the vehicle travels with only one wheel, it cannot be steered and can travel in an oblique direction, but there is a problem that it is difficult to make a turning motion with a yaw rate.
  • the occupant exercises to change his / her moment of inertia, such as pushing his hand outward or retracting at the same time as twisting his body, he can generate a rotational moment around the grounding point, It is considered possible.
  • an inverted pendulum type moving body uses a cane-shaped grounding member that contacts a point other than the grounding point of the main wheel to generate a rotational moment around the grounding point and can perform a turning motion suitably.
  • Patent Document 2 This makes it possible to make a suitable turn, but it is necessary to add a grounding member and control the operation thereof, and there is a problem that the structure of the moving body becomes complicated. In a narrow environment, there is a concern that the grounding member may come into contact with a structure or a person.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an inverted pendulum type moving body that can easily perform a turning motion without using a special accessory device even when traveling with only one wheel.
  • the purpose is to provide.
  • an inverted pendulum type moving body which is provided with a base provided with a first driving device, and is provided at the lower part of the base and is driven in the circumferential direction by the first driving device.
  • An inverted pendulum type moving body is provided, characterized in that it has a longitudinal control device for holding and running and tilting the vertical main spindle of the moving body backward with respect to the vertical direction. Is done.
  • the rigid body has three inertial main axes.
  • rotations around a plurality of axes are not coupled and stable rotation is possible.
  • a rotational moment can be applied to the moving body by dynamically displacing the vehicle and the like.
  • the inertial main axis is inclined rearward with respect to the vertical direction, the point where the inertial main axis intersects the ground is positioned ahead of the ground contact point of the main wheel.
  • the vehicle moves the center of gravity in either the left or right direction and tilts the moving body in the same direction, the main wheel will rotate around the inertia main axis, and it will appear as if it is steered.
  • the moving body can be turned in the same direction.
  • This can be applied to a moving body having a pair of drive wheels on the left and right, but is provided on the main wheel so as to rotate around its circumferential axis, and in the direction of rotation by the drive device.
  • the method can be particularly preferably applied.
  • the battery further includes a battery for supplying electric power to the driving device, and the battery is arranged such that the center of gravity of the battery is located above and behind the center of gravity of the entire moving body.
  • the inertial spindle may consist of a minimum inertial spindle with a minimum inertial moment of inertia.
  • the perspective view which shows the boardable state (state which expanded the saddle and the step) of the inverted pendulum type moving body The perspective view which shows the accommodation state (state which stored the saddle and the step) of the inverted pendulum type mobile body Rear view showing the state in which an inverted pendulum type mobile body can be boarded
  • FIG. 1 Perspective view showing the electrical assembly
  • FIG. 1 Perspective view showing the electrical assembly
  • FIG. 1 Perspective view showing the electrical assembly
  • FIG. 1 Perspective view showing the electrical assembly
  • FIG. 1 Perspective view showing the electrical assembly
  • the direction of the inverted pendulum type moving body and its constituent elements is determined as shown in the figure, with the vertical direction being the vertical direction and the front-rear direction and the left-right direction being orthogonal to each other on a horizontal plane perpendicular to the vertical direction.
  • L and R are attached
  • an inverted pendulum type moving body (hereinafter simply referred to as a moving body) 1 includes a frame 2 as a skeleton structure extending substantially in the vertical direction, and a lower portion of the frame 2.
  • a traveling unit 3 provided on the frame 2
  • a seating unit 4 provided on the upper part of the frame 2
  • an electrical unit 11 provided on the inside of the frame 2
  • an upper part of the frame 2 for supplying power to each unit and sensor.
  • a battery unit 10 to be supplied is included as a main component.
  • the electrical unit 11 includes an inverted pendulum control unit (inverted pendulum control unit; hereinafter simply referred to as a control unit) 5, an upper load sensor 6, and an inclination sensor (inclination angle detection means) 7.
  • the control unit 5 drives and controls the traveling unit 3 in accordance with input signals from various sensors based on the inverted pendulum control, and maintains the moving body 1 in the inverted posture.
  • the moving body 1 includes a step load sensor 8 and rotary encoders 9L and 9R at appropriate positions separately from the electrical unit 11.
  • the frame 2 has a hollow outer shell structure and has a flat shape in which the width in the front-rear direction is larger than the width in the left-right direction.
  • the frame 2 has a constricted portion 2A over the entire circumference in the center in the vertical direction. In the constricted portion 2A, the front-rear direction is recessed larger than the left-right direction.
  • the frame 2 has a shape of approximately 8 when viewed from the left-right direction.
  • the frame 2 is divided into upper and lower portions at the constricted portion 2A, and is composed of a separate upper frame 21 and lower frame 22 as shown in FIG.
  • the upper frame 21 and the lower frame 22 are each made of dry carbon (carbon fiber reinforced resin: CFRP) formed by thermosetting a carbon prepreg sheet.
  • the upper frame 21 and the lower frame 22 are connected via an upper load sensor 6 (FIG. 5) described later.
  • the upper frame 21 is formed in an annular shape so as to form a saddle storage portion 24 penetrating in the left-right direction at the center, and the annular portion is formed in a hollow shape.
  • the internal space 26 formed in the annular portion is defined as a front internal space 26A, a rear internal space 26B, an upper internal space 26C, and a lower internal space 26D with reference to the saddle storage 24.
  • a lower opening 25 that opens downward is formed at the lower end of the upper frame 21, and the lower internal space 26D communicates with the outside.
  • An upper opening 27 that opens upward is formed at the upper end of the upper frame 21, and the upper internal space 26 ⁇ / b> C communicates with the outside.
  • a saddle mounting hole 28 that connects the upper internal space 26 ⁇ / b> C and the saddle storage portion 24 is formed in the upper wall portion of the saddle storage portion 24.
  • a connection concave portion 29 is formed in the lower wall portion of the saddle storage portion 24 and located above the lower opening 25 so as to be recessed downward from the saddle storage portion 24.
  • a connecting hole 30 that is a through hole is formed in the center of the bottom. The connection recess 29 and the connection hole 30 form a connection part with the lower structure 14 described later.
  • a switch panel 40 is embedded in the rear outer surface of the upper frame 21.
  • the switch panel 40 includes a power switch 41 that turns on and off the main power source of the moving body 1 and a power lamp 42 that displays an on / off state of the main power source of the moving body 1.
  • a pair of metal support bases 51 ⁇ / b> L and 51 ⁇ / b> R are bonded to the inner wall of the lower inner space 26 ⁇ / b> D of the upper frame 21 so as to be positioned in the left-right direction with the connection recess 29 interposed therebetween.
  • Each of the support bases 51L and 51R has a horizontal surface that faces downward, extends in the front-rear direction, and has a female screw hole that opens downward.
  • the lower frame 22 has an upper opening 31 and a lower opening 32 and is formed in a cylindrical shape.
  • the left and right side walls 33 of the lower frame 22 extend generally in the vertical direction and are parallel to each other.
  • the front and rear walls 34 of the lower frame 22 bulge in the front-rear direction as proceeding from the upper side to the lower side, and the lower part of the lower frame 22 is semicircular when viewed from the left-right direction.
  • the lower part of the lower frame 22 that forms a semicircle defines an accommodation space 35 that accommodates the upper half of the traveling unit 3.
  • the left and right side walls 33 are respectively formed with semicircular cutouts 36 continuing to the lower opening 32.
  • the left and right cutouts 36 are arranged coaxially with each other with a horizontal axis.
  • one projecting piece 37 is formed on the front and rear so as to extend downward so as to extend the periphery of the notch 36.
  • Ventilation holes 39 are formed in the upper portions of the front and rear walls 34 and in the portions forming the constricted portion 2A.
  • the vent holes 39 are elongated through holes extending in the left-right direction, and a plurality of the vent holes 39 are arranged in parallel in the up-down direction.
  • a pair of metal support bases 53L and 53R are bonded to the inner wall near the upper opening 31 in the left and right side walls 33 of the lower frame 22, respectively.
  • Each support base 53 extends in the front-rear direction, and its upper surface is a horizontal plane.
  • female screw holes 54 (FIG. 11) penetrating in the vertical direction are formed.
  • a seating unit 4, a battery unit 10, and the like are mounted on the upper frame 21 to form an upper structure 13, and a traveling unit 3, an electrical unit 11, various types are mounted on the lower frame 22.
  • Sensors 8, 9 and the like are mounted to form the lower structure 14.
  • the upper structure 13 and the lower structure 14 can be separated from each other.
  • the seating unit 4 includes a base body 61, a pair of left and right saddle arms 62L and 62R, and a pair of left and right saddles 63L and 63R.
  • the base body 61 is disposed in the upper internal space 26 ⁇ / b> C through the upper opening 27 of the upper frame 21, and the upper wall closes the upper opening 27.
  • the base main body 61 includes a support shaft 65 extending in the front-rear direction at the lower portion thereof.
  • the base end portions 66L and 66R of the pair of left and right saddle arms 62L and 62R are pivotally supported on the support shaft 65.
  • the saddle arms 62L and 62R extend from the base end portions 66L and 66R through the saddle mounting holes 28 of the upper frame 21, and the distal end portions 67L and 67R are positioned outside the upper frame 21.
  • the left saddle arm 62L has a distal end portion 67L lower than the base end portion 66L, that is, a use position (deployed) that is located generally to the left with respect to the base end portion 66L from the storage position in the saddle storage portion 24. Position).
  • the right saddle arm 62R is moved from a retracted position in which the distal end portion 67R is located substantially below the proximal end portion 66R to a use position (deployed position) located substantially to the right relative to the proximal end portion 66R. And can be rotated.
  • the left and right saddle arms 62L and 62R are each formed in a curved shape so as to protrude downward at the use position.
  • the saddle arms 62L and 62R are connected to each other via a link mechanism (not shown). When one is in the storage position, the other is also in the storage position, and when one is in the use position, the other is also stored. It is designed to rotate in conjunction with the position.
  • the base body 61 is provided with a lock mechanism (not shown). The locking mechanism selectively engages with the engagement holes provided in the saddle arms 62L and 62R in a state where the saddle arms 62L and 62R are located at the retracted position or the use position, thereby causing the saddle arms 62L and 62R to be engaged. Hold in the storage or use position.
  • Saddles 63L and 63R are provided at the end portions 67L and 67R of the saddle arms 62L and 62R, respectively.
  • Each saddle 63L, 63R includes support portions 69L, 69R connected to the tip portions 67L, 67R, and disc-shaped cushion portions 70L, 70R attached to the support portions 69L, 69R.
  • One side surface of the cushion portions 70L and 70R is attached to the support portions 69L and 69R, and the other side surface forms a seating surface.
  • the cushion portions 70L and 70R are disposed above the support portions 69L and 69R, and the seating surfaces face upward.
  • the left and right buttocks and thighs of the occupant (sitting person) are placed on the seating surfaces of the cushion parts 70L and 70R. In this way, the passenger's load is applied to the upper frame 21 via the saddles 63L and 63R, the saddle arms 62L and 62R, and the base body 61.
  • the support portions 69L and 69R of the saddles 63L and 63R are located within the saddle retractable portion 24, and the seating surfaces of the cushion portions 70L and 70R are left outward or right.
  • the saddle storage unit 24 is closed by facing outward.
  • a retractable handle 71 is provided on the upper wall forming the upper surface of the base body 61 to be used for supporting the moving body 1 by the operator.
  • the handle 71 is stored in a handle storage portion 72 that is recessed in the upper wall of the base body 61, and is in a state indicated by a solid line in FIG.
  • the front and rear legs 71 ⁇ / b> A slide upward and the handle 71 protrudes above the base body 61.
  • the operator can hold the handle 71 to lift and carry the movable body 1 or can support the movable body 1 while the operation is stopped to prevent its tilting.
  • the traveling unit 3 includes a pair of left and right mount members 81L and 81R as support members, and a pair of left and right electric motors attached to the pair of left and right mount members 81L and 81R.
  • 82L, 82R, wave gear devices 83L, 83R serving as speed reducers for decelerating and transmitting the outputs of the electric motors 82L, 82R, and drives rotated by the electric motors 82L, 82R via the wave gear devices 83L, 83R, respectively.
  • the body 84L, 84R and the main wheel 85 rotated by the left and right drive bodies 84L, 84R are provided.
  • the mount members 81L and 81R, the electric motors 82L and 82R, and the wave gear devices 83L and 83R are left-right symmetric, only the left configuration will be described, and the description of the right configuration will be omitted. Since the drive bodies 84L and 84R are partially different on the left and right, the description on the right side of the same configuration is omitted, and only the right side of the different configuration is also described.
  • the mount member 81L is a cylindrical member having a bottom portion 91L at one end and an opening at the other end, and a plurality of flange portions 92L extending radially outward at the opening end. I have.
  • a through hole 93L is formed at the center of the bottom 91L of the mount member 81L.
  • An electric motor 82L is disposed inside the cylindrical portion of the mount member 81L.
  • the electric motor 82L is a brushless DC motor, and includes a cylindrical stator housing 95L having a stator coil (not shown) and the like, and a permanent magnet that is rotatably supported in the stator housing 95L. And a rotor shaft 96L extending outwardly of 95L.
  • a flange portion 97L projects from the outer peripheral portion of the stator housing 95L in the radial direction.
  • the flange portion 97L is bolted to the bottom portion 91L of the mount member 81L via a spacer 98L. Thereby, a space is formed between the flange portion 97L and the bottom portion 91L.
  • the electric motor 82L is fixed to the mount member 81L so that the axis of the rotor shaft 96L matches the axis of the mount member 81L.
  • the rotor shaft 96L passes through the through hole 93L of the mount member 81L and extends to the outside of the mount member 81L.
  • a wave gear device 83L is provided at the tip of the rotor shaft 96L.
  • a rotary encoder 9L is provided on the other end side of the rotor shaft 96L.
  • the rotary encoder 9L may be a known one, and its casing is attached to the stator housing 95L, and detects the rotational position of the rotor shaft 96L.
  • the wave gear device 83L has a well-known structure, and has a wave plug 101L as an input member having a high rigidity and an outer periphery formed in an elliptical shape, and a flexible wave fitted and fitted to the outer periphery of the wave plug 101L.
  • the bearing 102L, the thin cylindrical outer flexible member 103L that is fitted and fitted to the outer peripheral surface of the wave bearing 102L, and the outer teeth are formed on the outer peripheral surface, and the outer teeth of the outer tooth member 103L on the inner peripheral surface
  • an internal gear member 104L as a high-rigidity and ring-shaped output member formed with meshing internal teeth.
  • One side of the external tooth member 103L includes a flange portion 105L that passes through the through-hole 93L of the mount member 81L, extends into the cylindrical portion of the mount member 81L, and extends radially outward.
  • the flange portion 105L is disposed between the bottom portion 91L of the mount member 81L and the flange portion 97L of the electric motor 82L.
  • the wave plug 101L is coaxially connected to the rotor shaft 96L. When the wave plug 101L is rotated by the rotor shaft 96L, the internal gear member 104L is rotated at a reduced rotational speed.
  • the internal tooth member 104L is connected to a drive disk 121L of a drive body 84L described later.
  • the drive body 84L includes a drive disk 121L and a plurality of drive rollers 122L supported by the drive disk 121L.
  • the drive disk 121L is a disk-shaped member, and has a disk portion 123L having a through-hole 133L at the center of rotation, and the entire circumference from the outer periphery of the disk portion 123L to one side in the rotation axis direction of the disk portion 123L.
  • the inner diameter of the large-diameter ring portion 124L of the drive disk 121L is formed larger than the cylindrical portion of the mount member 81L.
  • the large-diameter ring portion 124L includes a plurality of drive rollers 122L that are rotatably supported by the roller shaft 126L in the circumferential direction at equal intervals.
  • the drive roller 122L is made of a highly rigid material such as metal or hard plastic.
  • Each drive roller 122L is arranged such that its rotation surface is neither perpendicular nor parallel to the axis (rotation center) of the drive disk 121L, and each rotation surface rotates about the axis of the drive disk 121L. They are arranged symmetrically.
  • the positional relationship of the drive roller 122L with respect to the drive disk 121L approximates the positional relationship of the tooth portion with respect to the helical bevel gear. If a more detailed explanation is necessary, refer to the pamphlet of International Publication No. 2008/139740.
  • the position of the roller shaft 126L is adjusted so that the outer peripheral portion of the drive roller 122L protrudes outward from the outer peripheral surface of the large-diameter ring portion 124L.
  • the structures of the small-diameter ring portions 125L and 125R are different between the right drive disk 121R and the left drive disk 121L.
  • the inner diameter of the small diameter ring portion 125R of the right drive disk 121R is formed larger than the outer diameter of the small diameter ring portion 125R of the left drive disk 121L.
  • the other configuration of the right drive disk 121R is the same as that of the left drive disk 121L.
  • the drive disk 121L is rotatably supported on the outer peripheral portion of the cylindrical portion of the mount member 81L via the cross roller bearing 135L at the inner peripheral portion of the large-diameter ring portion 124L.
  • the axis (rotary axis) of the drive disk 121L is coaxial with the axis of the mount member 81L.
  • the cross roller bearing 135L is a rolling bearing that can support a radial load and an axial load (thrust load).
  • the cross roller bearing 135L is prevented from coming off by fastening rings 137L and 138L fastened to the drive disk 121L and the mount member 81L, respectively. With this configuration, the drive disk 121L is fixed at a relative position with respect to the mount member 81L.
  • the wave gear device 83L is disposed in the through hole 133L of the disk portion 123L of the drive disk 121L.
  • the inner gear member 104L of the wave gear device 83L is bolted to the disc portion 123L of the drive disk 121L at the outer periphery thereof.
  • the left and right drive disks 121L and 121R are provided with small diameter ring portions 125L and 125R coaxially through a cross roller bearing 140.
  • the cross roller bearing 140 is fitted to the outer peripheral portion of the small diameter ring portion 125L of the left drive disk 121L and is also fitted to the inner peripheral portion of the small diameter ring portion 125R of the right drive disk 121R.
  • the cross roller bearing 140 is prevented from coming off by fastening rings 141 and 142 respectively fastened to the small diameter ring portion 125L of the left drive disk 121L and the small diameter ring portion 125R of the right drive disk 121R. With this configuration, the relative positions in the axial direction of the left and right drive disks 121L and 125R are fixed to each other.
  • the axis of the left and right mount members 81L and 81R, the axis of the left and right electric motors 82L and 82R (rotation center), the center of rotation of the left and right wave gear devices 83L and 83R, and the axis of the left and right drive disks 121L and 121R (Rotation center) are all arranged on the same axis.
  • these coincident axes are referred to as the rotation axis A of the traveling unit 3.
  • the left and right drive rollers 122L and 122R are disposed at positions separated by a predetermined distance.
  • a main wheel 85 is disposed between the left and right drive rollers 122L and 122R.
  • the main wheel 85 includes an endless annular ring body 161 formed of a prismatic body, a plurality of inner sleeves 162 fitted on the outer periphery of the ring body 161, and ball bearings 163 on the outer periphery of each inner sleeve 162. And a plurality of cylindrical driven rollers 164 supported so as to be rotatable therethrough.
  • the driven roller 164 includes a metal cylindrical portion 164A that is fitted to the outer peripheral portion of the ball bearing 163, and a rubber cylindrical portion 164B that is vulcanized and bonded to the outer peripheral surface of the metal cylindrical portion 164A.
  • the material of the rubber cylindrical portion 164B is not limited to rubber, and may be another resin material having flexibility.
  • the rubber cylindrical portion 164B of the driven roller 164 contacts the road surface when the moving body 1 is in use (running state).
  • a plurality of driven rollers 164 are provided in the annular direction (circumferential direction) of the annular body 161 together with the inner sleeve 162, and form the outer end surface of the main wheel 85.
  • Each driven roller 164 is rotatable around a rotation axis parallel to the tangential direction of the annular body 161 at the position where the driven roller 164 is disposed.
  • the rotation about the rotation axis parallel to the tangential direction of the annular body 161 of the driven roller 164 is called rotation.
  • a disc-shaped cover 166 is mounted between the adjacent driven rollers 164 to prevent foreign matter from getting caught in the ball bearing 163.
  • the inner diameter of the main wheel 85 formed by the driven roller 164 is set smaller than the outer diameter of the drive bodies 84L and 84R formed by the drive rollers 122L and 122R.
  • the outer diameter of the main wheel 85 is formed larger than the outer diameter of the drive bodies 84L and 84R.
  • the outer diameter and inner diameter of the main wheel 85 are determined with respect to a virtual line connecting the driven rollers 164.
  • the outer diameters of the drive bodies 84L and 84R are determined with respect to an imaginary line connecting the drive rollers 122L and 122L.
  • the number relationship between the driven roller 164 and the left and right drive rollers 122L and 122R is such that at least one pair of left and right drive rollers 122L and 122R is in contact with each of the driven rollers 164 that are in contact with the road surface at the bottom. Is set to Thereby, the rotational force of the drive disks 121L and 121R is applied to each of the driven rollers 164 that are in contact with the road surface via the drive rollers 122L and 122R.
  • the left and right drives are driven by the drive rollers 122L and 122R.
  • a component force in a direction orthogonal to the circumferential (tangential) force due to the rotational force of the disks 121L and 121R acts on the contact surface between the left and right drive rollers 122L and 122R and the driven roller 164. Due to this component force, the driven roller 164 rotates (rotates) around its own central axis.
  • the rotation of the driven roller 164 is determined by the difference in rotational speed between the left and right drive disks 121L and 121R. For example, when the left and right drive disks 121L and 121R are rotated in the opposite directions at the same speed, the driven roller 164 does not rotate (revolves) in the circumferential direction of the main wheel 85, and only the driven roller 164 rotates. That is, the main wheel 85 generates a driving force (propulsive force) in the left-right direction.
  • the driven roller 164 rotates in the circumferential direction of the main wheel 85 without rotating, and the main wheel 85 rotates. . That is, the main wheel 85 generates a driving force (propulsive force) in the front-rear direction.
  • This rotation of the driven roller 164 in the circumferential direction of the main wheel 85 is called revolution.
  • the traveling unit 3 can generate a driving force in an arbitrary direction of front, rear, left and right.
  • the traveling unit 3 has its upper half disposed inside the accommodation space 35 of the lower frame 22 so that its axis A is parallel to the left-right direction.
  • the flange portions 92 ⁇ / b> L and 92 ⁇ / b> R of the left and right mount members 81 ⁇ / b> L and 81 ⁇ / b> R of the traveling unit 3 37 abuts on the inner surface.
  • left and right step bases 180L and 180R are provided outside the left and right side walls 33 of the lower frame 22, respectively.
  • Each of the step bases 180L and 180R is formed of a metal material and has a ring shape, and is formed in a shape along the peripheral edge of the notch 36 and the two protruding pieces 37.
  • Bolt holes are formed at appropriate positions in the flange portions 92L and 92R of the left and right mount members 81L and 81R, and appropriate positions corresponding to the peripheral portions of the notch 36 and the two projecting pieces 37 and the bolt holes of the step bases 180L and 180R.
  • a through hole is formed in.
  • step bases 180L and 180R and the flange portions 92L and 92R of the left and right mounting members 81L and 81R of the traveling unit 3 are bolted together with the peripheral portion of the cutout portion 36 and the two protruding pieces 37 interposed therebetween. Thereby, the step bases 180L and 180R and the traveling unit 3 are fixed to the lower frame 22.
  • each of the step bases 180L and 180R passes through the space formed between the projecting pieces 37 and is in contact with the mount members 81L and 81R.
  • tongue-shaped projecting portions 181L and 181R projecting in the left-right direction and hanging downward are formed from the lower outer surfaces of the step bases 180L and 180R.
  • the protrusions 181L and 181R function as heat sinks, and heat generated by the electric motors 82L and 82R of the traveling unit 3 is transmitted to the step bases 180L and 180R via the mount members 81L and 81R, and is mainly transmitted from the protrusions 181L and 181R. Heat is dissipated to the outside.
  • Steps 183L and 183R are rotatably supported by the protrusions 181L and 181R.
  • Each of the steps 183L and 183R is supported by the protrusions 181L and 181R with a pivot shaft extending substantially in the front-rear direction at the base end, and the front end thereof is positioned substantially above the base end, and the lower frame It is possible to rotate between a storage position that is substantially along the position 22 and a use position in which the distal end portion is located substantially in the left-right direction of the base end portion and protrudes from the lower frame 22.
  • step load sensors 8 are attached to the outer surfaces of the left and right step bases 180L and 180R.
  • the step load sensor 8 is a known strain gauge, and detects strains of the step bases 180L and 180R when a load is applied to the steps 183L and 183R.
  • a lower cover 185 for concealing the lower half of the traveling unit 3 except for the ground contact portion with the road surface is attached to the lower end portion of the lower frame 22.
  • side covers 186L and 186R for concealing the step bases 180L and 180R are attached to the outer surfaces of the left and right side walls 33 of the lower frame 22 except for the protrusions 181L and 181R and the steps 183L and 183R. ing.
  • the control unit 5, the upper load sensor 6, and the inclination sensor 7 constituting the electrical unit 11 are attached to and integrated with an electrical mount frame 202 that is a skeleton.
  • the front-rear, left-right, and vertical directions are set based on the state in which the electrical unit 11 is attached to the lower frame 22.
  • the electrical mount frame 202 is a frame member having a substantially rectangular shape and having a space at the center. As shown in FIG. 11, the electrical mount frame 202 is set to have a length in the left-right direction so that the left and right support bases 53L, 53R of the lower frame 22 can be bridged. In other words, the electrical mount frame 202 is set to a size that allows its peripheral edge to be placed on the left and right support bases 53L and 53R. When mounted on the left and right support bases 53L and 53R, the electrical mount frame 202 includes a through-hole 203 penetrating in a vertical direction at a position corresponding to each of the female screw holes 54 of the left and right support bases 53L and 53R. Yes.
  • the upper load sensor 6 is composed of a three-axis force sensor capable of detecting a force in the z-axis direction (vertical direction) and a moment around the x-axis (front-rear direction) and y-axis (left-right direction).
  • the upper load sensor 6 has a body part 205 containing a sensor base, and an input shaft 206 protruding upward from the body part 205.
  • the input shaft 206 is formed in a cylindrical shape, and receives an external force to be detected.
  • a male screw groove is formed on the outer periphery of the input shaft 206 from the proximal end to the distal end.
  • the body portion 201 is placed on the electrical mount frame and fastened with screws.
  • a plate-like connecting member base 210 is attached to the outer peripheral portion of the base end portion of the input shaft 206.
  • the connecting member base 210 has a female screw hole in the center, and this female screw hole is fixed to the input shaft 206 by being screwed into a male screw groove of the base end portion 206B. Note that the tip of the input shaft 206 protrudes above the connecting member base 210 in a state where the connecting member base 210 is attached to the input shaft 206.
  • the first connector base 211 extending forward is screwed to the front portion of the connecting member base 210.
  • a second connector base 212 extending rearward is screwed to the rear portion of the connecting member base 210.
  • a first connector 214 provided at one end of a wiring extending from a power supply board 242 described later is screwed to the first connector base 211.
  • the first connector base 211 is provided with columnar first guide pins 215 that protrude upward.
  • a second connector 216 provided at one end of a wiring extending from a control board 241 described later is screwed to the second connector base 212. Further, the second connector base 212 is provided with columnar second guide pins 217 that protrude upward.
  • the tilt sensor 7 is a known gyroscope.
  • the inclination sensor 7 is disposed so as to extend from the inside of the electrical mount frame 202 to the lower portion, and is screwed to the electrical mount frame 202.
  • the tilt sensor 7 detects the tilt angle from the vertical direction with reference to the vertical direction (vertical direction).
  • control unit 5 includes a control board 241, a power board 242, a left motor driver board 243, a right motor driver board 244, an I / O interface board 245, and a blower fan 247. And.
  • the control board 241 has a CPU constituting a microcomputer and is provided with a control circuit 261 used for controlling the electric motors 82L, 82R and the like.
  • the control board 241 is attached to the rear of the electrical mount frame 202 via a spacer.
  • the control board 241 extends in the up-down direction so that the board surface faces in the front-rear direction, and extends downward from the rear of the electrical mount frame 202.
  • the power supply board 242 is a board provided with a voltage control circuit 262 that converts the power supply voltage supplied from the battery unit 10 into a predetermined voltage.
  • the power supply board 242 is attached below the electrical mount frame 202 so as to extend in the front-rear direction and the left-right direction by a connecting member 251 extending downward from the front end of the electrical mount frame 202. Further, the rear end of the power supply board 242 is connected to the lower end of the control board 241 via a connecting member 252.
  • the left motor driver board 243 and the right motor driver board 244 are boards including left or right driver circuits (inverter circuits) 263 and 264 that are used for PWM control of the electric motors 82L and 82R, respectively.
  • the left motor driver board 243 is attached below the power board 242 in parallel with the power board 242 via a spacer.
  • the right motor driver board 244 is attached below the left motor driver board 243 with a spacer in parallel with the left motor driver board 243. With this configuration, an air passage extending in the front-rear direction is formed between the power supply board 242 and the left motor driver board 243 and between the left motor driver board 243 and the right motor driver board 244.
  • the I / O interface board 245 is a board provided with an input interface circuit 265 and an output interface circuit 266.
  • the I / O interface board 245 is attached in parallel to the control board 241 behind the control board 241 via a spacer.
  • the blower fan 247 is an axial fan.
  • the blower fan 247 is fastened to the lower end of the connecting member 251 and is disposed in front of the left motor driver board 243 and the right motor driver board 244. At this time, it arrange
  • a flexible rubber bush 270 is attached to each through-hole 203 of the electrical mount frame 202.
  • the rubber bushing 270 has a cylindrical portion that is open at both ends, and a flange portion that is formed radially outward at one end and the other end of the cylindrical portion. In the state where the rubber bush 270 is mounted in each through hole 203, each flange portion covers the periphery of the upper end and the lower end of the through hole 203.
  • the electrical mount frame 202 to which the rubber bushing 270 is attached is placed on the left and right support bases 53L and 53R of the lower frame 22, the bolts 272 are inserted into the respective rubber bushings 270, and the tip ends of the bolts 272 are supported by the support bases 53L and 53R. These female screw holes 54 are screwed. As described above, the electrical mount frame 202 is supported by the support bases 53L and 53R via the rubber bush 270. With the above fixing structure, vibration from the lower frame 22 is buffered (blocked) by the rubber bushing 270 and is not easily transmitted to the electrical unit 11.
  • the electrical unit 11 When the electrical unit 11 is attached to the lower frame 22, the electrical unit 11 is positioned in the constricted portion 2 ⁇ / b> A of the lower frame 22, and the blower fan 247, the left motor driver board 243, and the right motor driver board 244 are arranged in front of and behind the lower frame 22. It arrange
  • each battery unit 10 includes a plurality of batteries 281 and one battery management board 282.
  • the plurality of batteries 281 in each battery unit each have a columnar shape, and are connected to each other on a columnar side surface to form a set.
  • Each battery management board 282 is formed with a battery management circuit 285 including a CPU constituting a microcomputer and a memory 284, and is connected to each battery 281.
  • the battery management circuit 285 performs charge / discharge of each battery 281 and selection of the battery 281 to be used.
  • Each battery unit 10 is inserted into the front inner space 26A and the rear inner space 26B of the upper frame 21 through the lower opening 25 of the upper frame 21, and is inserted into the support bases 51L and 51R of the upper frame 21, respectively. It is supported from below by a battery bracket 291 that is screwed.
  • a third connector base 294 extending forward is screwed to the front portion of the battery bracket 291.
  • a fourth connector base 295 extending backward is screwed to the rear portion of the battery bracket 291.
  • a third connector 297 provided at one end of a wiring extending from the battery management board 282 is screwed to the third connector base 294.
  • the third connector 297 is formed in a complementary shape so that it can be coupled to the first connector 214.
  • the third connector base 294 is provided with a first guide hole 298 extending in the vertical direction.
  • the fourth connector 301 provided at one end of the wiring extending from the switch panel 40 is screwed to the fourth connector base 295.
  • the fourth connector 301 is formed in a complementary shape so that it can be coupled to the second connector 216.
  • the fourth connector base 295 is provided with a second guide hole 302 extending in the vertical direction.
  • FIG. 11 show a connecting structure of the upper structure 13 composed of the upper frame 21, the seating unit 4, the battery unit 10 and the like and the lower structure 14 composed of the lower frame 22, the traveling unit 3, the electrical unit 11 and the like. This will be described with reference to FIG. In the perspective view of FIG. 11, a part of the configuration is removed for illustration. 11 and 12, the lower opening 25 of the upper frame 21 and the upper opening 31 of the lower frame 22 are arranged to face each other, and the lower structure is formed in the first guide hole 298 of the upper structure 13.
  • the first guide pin 215 of the body 14 is inserted, and the second guide pin 217 of the lower structure 14 is inserted into the second guide hole 302 of the upper structure 13 to combine the upper structure 13 and the lower structure 14. .
  • the first connector 214 is connected to the third connector 297 and the second connector 216 is connected to the fourth connector 301.
  • the upper structure 13 and the lower structure 14 are electrically connected, and power supply and control signal transmission / reception can be performed between them.
  • connection recess 29 of the upper frame 21 abuts on the upper surface of the connection member base 210 connected to the input shaft 206 of the upper load sensor 6, and the distal end portion of the input shaft 206 has the connection hole 30 of the connection recess 29. It penetrates from below to above.
  • the nut 314 is screwed into the distal end portion of the input shaft 206, and the bottom portion of the connection recess 29 is sandwiched between the connecting member base 210 and the nut 314. In this way, the upper frame 21 and the input shaft 206 of the upper load sensor 6 are connected.
  • the peripheral edge that defines the upper opening 31 of the lower frame 22 is formed to have a slightly smaller diameter than the peripheral edge that defines the lower opening 25 of the upper frame 21, thereby defining the upper opening 31.
  • the peripheral edge portion is loosely fitted inside the peripheral edge portion that defines the lower opening 25 of the upper frame 21.
  • the upper structure 13 is supported by the lower structure 14 via the upper load sensor 6. Therefore, when the occupant sits on the seating unit 4, the occupant's load is input to the input shaft 206 of the upper load sensor 6 through the upper structure 13.
  • the control circuit 261 has a memory of the upper load sensor 6, the tilt sensor 7, the step load sensor 8, the rotary encoders 9 ⁇ / b> L and 9 ⁇ / b> R, and the battery management circuit 285 via the input interface circuit 265.
  • a signal from 284 is input.
  • the control circuit 261 performs inverted pendulum control, and PWM for driving the left driver circuit 263 and the right driver circuit 264 to maintain the moving body 1 in an inverted state based on various signals that are input. Generate a signal.
  • the upper load sensor 6 outputs a signal corresponding to the load input to the input shaft 206 to the control circuit 261.
  • the step load sensor 8 outputs a signal corresponding to the load applied to the steps 183L and 183R to the control circuit 261.
  • the inclination sensor 7 outputs a signal corresponding to its own inclination with respect to a predetermined reference line to the control circuit 261.
  • the left and right rotary encoders 9L and 9R output signals corresponding to the rotational positions of the rotor shafts 96L and 97R to the control circuit 261.
  • the memory 284 of the battery management circuit 285 stores reference angle data described later, and outputs the reference angle data to the control circuit 261.
  • the control circuit 261 calculates a load input to the input shaft 206 based on a signal from the upper load sensor 6, compares the calculated load with a predetermined threshold value, and the passenger sits on the seating unit 4. It is determined whether or not. Further, the control circuit 261 calculates a load applied to the steps 183L and 183R based on a signal from the step load sensor 8, compares the calculated load with a predetermined threshold value, and the passenger enters the steps 183L and 183R. Determine whether you are on foot.
  • the control circuit 261 determines whether or not there is a passenger on the moving body 1 based on the determination result of whether or not the user sits on the seating unit 4 and the determination result of whether or not he / she is on the steps 183L and 183R. Determine the boarding posture of the passenger.
  • the occupant stands on the sitting boarding posture (A in the figure) where he / she sits on the seating unit 4 and on the left and right steps 183L and 183R.
  • the seating unit 4 in the retracted position can be in a standing riding posture in which the cushion portion of the seating unit 4 is put between the knee portion and the thigh portion.
  • the control circuit 261 calculates the rotational speeds of the left and right electric motors 82L and 82R based on the signals from the rotary encoders 9L and 9R, and uses it for driving control of the left and right electric motors 82L and 82R.
  • the control circuit 261 calculates an inclination angle ⁇ , which is an angle formed by the axis B of the lower structure 14 and the vertical axis C, based on a signal from the inclination sensor 7 by a predetermined calculation process.
  • the axis B of the lower structure 14 is a line along the long axis of the lower frame 22 (that is, a line extending in the vertical direction).
  • the inclination angle ⁇ is an x component ⁇ x that is an inclination angle in the x-axis direction and the y-axis direction. It is represented by a y component ⁇ y which is an inclination angle.
  • the control circuit 261 performs inverted pendulum control based on the tilt angle ⁇ .
  • the inclination angle ⁇ is a reference angle ⁇ t, which is a control target value, so that the center of gravity including the entire moving body 1 and the occupant is positioned almost directly above the contact point of the traveling unit 3 (main wheel 85).
  • the reference angle ⁇ t is set in each of the non-boarding state, the sitting boarding state, and the standing boarding state of the moving body 1. ing.
  • the mobile body 1 has an upper structure 13 and a lower structure 14 that are substantially symmetrical in the front-rear direction and the left-right direction in the non-boarding state.
  • the center of gravity G U, the center of gravity G L of the lower structure 14, and the center of gravity G 1 of the entire moving body 1 are arranged substantially on the axis B. Therefore, the axis B of the lower structure 14 substantially coincides with the vertical axis C, and the reference angle ⁇ 1 in the non-boarding state is set to approximately 0 °.
  • G in the figure represents the floor surface.
  • the center of gravity G H of the rider H ride by bending the leg forward, because they are located in front of the axis B, incl entire moving body 1 and the passenger H
  • the center of gravity G2 is disposed in front of the axis B. Therefore, a reference angle ⁇ 2 that tilts the axis B to the rear side is set so that the center of gravity G2 is positioned almost directly above the ground point of the traveling unit 3. Since the passenger H and the moving body 1 are substantially symmetrical in the left-right direction, the y component ⁇ y2 of the inclination angle ⁇ 2 is zero.
  • the reference angle ⁇ 3 is set so that the centroid G3 of the occupant in the standing state and the entire moving body 1 is positioned almost directly above the grounding point of the traveling unit 3 in the standing boarding state.
  • the y component ⁇ y3 of the reference angle ⁇ 3 is zero.
  • the control circuit 261 generates a PWM signal for controlling the left driver circuit 263 and the right driver circuits 264 and 264 so that the inclination angle ⁇ coincides with the reference angles ⁇ 1 to ⁇ 3.
  • the left driver circuit 253 and the right driver circuit 254 supply power to the left and right electric motors 82L and 82R according to the PWM signal, and drive the left and right electric motors 82L and 82R.
  • the moving body 1 is maintained in an inverted state in which the axis B coincides with the reference angles ⁇ 1 to ⁇ 3 by the inverted pendulum control.
  • the traveling operation of the moving body 1 is performed by shifting the weight of the passenger.
  • the axis B tilts in the direction in which he wants to travel.
  • the control circuit 261 drives the traveling unit 3 so as to make the inclination angle ⁇ coincide with the reference angles ⁇ 2 and ⁇ 3 corresponding to each boarding state, and as a result, the moving body 1 moves in the direction in which the passenger wants to travel. .
  • the moving body 1 can move forward and backward and translate in the left-right direction while maintaining an upright state.
  • the moving body 1 can be turned around the one foot if the rider advances the moving body 1 with one foot on the ground.
  • you move your body to change its moment of inertia such as pushing your hand outward or retracting at the same time as twisting your body, you can generate a rotating moment around the grounding point, and you can swivel It is.
  • the moving body 1 can be turned only by tilting the occupant left and right or moving the center of gravity, like a bicycle.
  • This moving body 1 has three inertial main axes like any other rigid body.
  • the inertial main axis of the moving body 1 may be for the moving body 1 in a state where no passenger is included.
  • the inertial spindle referred to here may be that of the moving body 1 including the passenger.
  • the moving body of the present embodiment has a relatively simple shape.
  • the inertial spindle of the book passes through the center of gravity and extends left and right, front and rear, and up and down. Further, the moving body 1 has a relatively small left-right and front-back width and a large vertical length.
  • the inertial moment of inertia about the principal axis of inertia extending in the vertical direction is smaller than those around the other principal axes.
  • the minimum inertia main axis coincides with the axis B of the lower structure.
  • the geometric axis does not necessarily coincide with the principal axis of inertia.
  • the axis B is inclined with respect to the vertical axis C at the reference angle ⁇ 2 on the rear side. ing.
  • the intersection point P of the axis B with the ground is located in front of the ground contact point Q of the main wheel 85 by the trail amount L.
  • the moving body 1 tries to restore the upright direction by the action of the control circuit 261.
  • a rotational moment M around the inertial main axis B acts on the body 1, and a tendency to rotate around the inertial main axis B to some extent occurs.
  • the line connecting the intersection point P of the axis B with the ground and the ground contact point Q of the main wheel 85 is inclined with respect to the traveling direction R with respect to the traveling direction, as if turning.
  • the moving body 1 turns in the corresponding direction.
  • the moving body 1 can easily cause a turning motion because it easily rotates around the minimum inertia main axis B, which is the rotation center axis with the smallest moment of inertia.
  • the battery is arranged so that the mass of the motor and battery is large, and the center of gravity of the battery is located above and behind the center of gravity of the entire moving body. Since the motor is arranged so that the center of gravity is located below and ahead of the center of gravity of the entire moving body, the minimum inertial main axis B has a much smaller inertial moment around it than the other inertial main axes. Accordingly, the mobile body can be turned easily and suitably.
  • FIG. 17 shows a second embodiment of the inverted pendulum type moving body of the present invention.
  • This inverted pendulum type moving body has a column-shaped frame 150. Below the frame 150, a traveling unit 3 similar to that of the first embodiment is provided. As in the case of the first embodiment, the traveling unit 3 is provided with a main wheel 85 that generates a driving force in the front-rear direction by rotating in the circumferential direction. The main wheel 85 is provided with a driven roller 164 that generates a driving force in the left-right direction by rotating around the annular axis. Both these parts can be driven and controlled using the same drive mechanism and control device as in the first embodiment, and the moving body can be made independent and run in a desired direction.
  • a pair of arms 184 extends forward from the left and right lower ends of the frame 150, and a step 183 is provided between the front ends.
  • the step 183 is fixed.
  • the step 183 may be flipped upward via the arm 184, or may be removable so as to facilitate transportation or storage.
  • the inertial main shaft of the moving body can be tilted backward more reliably.
  • a saddle 152 is attached to the upper front side of the frame 150 via a saddle arm 151 extending forward.
  • the passenger sits on the saddle 152 with the back facing the frame 150. Similar to the first embodiment, when the passenger moves his / her body weight in the front / rear and left / right directions, the moving body travels in a corresponding direction at a speed corresponding to the weight movement amount. In this embodiment as well, the translation can be freely performed as it is, but it is difficult to perform the turning motion. Therefore, the minimum inertia main axis extending in the axial direction of the frame 150 is inclined backward with respect to the vertical direction. Therefore, when the occupant moves weight in the left-right direction and tries to tilt the moving body, rotation around the minimum inertia main axis occurs, and the moving body can be turned in a desired direction.
  • FIG. 18 shows a third embodiment of the inverted pendulum type moving body of the present invention.
  • a traveling unit 3 similar to that of the above example is fixedly disposed in a box-shaped frame 191 having a lower opening, and a main wheel 85 is in contact with the traveling surface G. .
  • the traveling unit 3 is generally covered with the frame 191, but the lower region of the main wheel 85 is exposed below the lower opening 193 of the frame 191.
  • the pair of motors 195 for driving the traveling unit 3 is attached to the free end of the motor arm 196 extending forward from the front surface of the frame 191, not at the position coaxial with the main wheel 85. Power transmission between the vehicle and the traveling unit 3 is performed via a pair of endless belts 197.
  • a frame extension 195 extends obliquely rearward, and a saddle 152 is attached from the upper front surface via a saddle arm 151 extending forward. Further, a step 183 extending forward from a lower end of the front surface of the frame 191 via a pair of arms 184 is provided.
  • the moving body is driven in all directions by the traveling unit 3 and can move in any direction, front, rear, left, and right.
  • the relatively heavy motor 195 is provided at the lower front position of the frame 191
  • the relatively heavy battery is also provided at the upper rear position of the frame extension 195 that tilts backward.
  • the inertial spindle can be reliably tilted backward.
  • the passenger sits on the saddle 152 with the back facing the frame extension 195.
  • the moving body travels in a corresponding direction at a speed corresponding to the weight movement amount.
  • the translation can be freely performed as it is, but it is difficult to perform the turning motion. Therefore, the minimum inertia main shaft extending in the axial direction of the frame extending portion 195 is inclined backward with respect to the vertical direction. Therefore, when the occupant moves weight in the left-right direction and tries to tilt the moving body, rotation around the minimum inertia main axis occurs, and the moving body can be turned in a desired direction.
  • SYMBOLS 1 Inverted pendulum type moving body 2, 150 ... Frame, 3 ... Traveling unit, 4 ... Seating unit, 5 ... Control unit, 5 ... Inverted pendulum control unit (inverted pendulum control part), 6 ... Load sensor, 7 ... Inclination Sensor (inclination angle detection means), 10 ... battery unit, 11 ... electrical unit, 13 ... upper structure, 14 ... lower structure, 21 ... upper frame, 22 ... lower frame, 24 ... saddle storage, 29 ... connection recess 36 ... Notches, 63L, 68R, 152 ... Saddles, 82L, 82R ... Electric motors, 84L, 84R ... Drives, 85 ...
  • Main wheels 121L, 121R ... Drive disks, 122L, 122R ... Drive rollers, 161 ... Annular Body, 164 ... driven roller, 180L, 180R ... step base, 183L, 183R ... step, 261 ... control circuit, 263 ... Driver circuit, 264 ... right driver circuit, 265 ... input interface circuit, 266 ... output interface circuit, 281 ... battery, 285 ... battery management circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)

Abstract

【課題】　駆動輪をなす一輪のみで走行するにも関わらず、特別な付属装置を用いることなく、容易に旋回運動を行うことができる倒立振子型移動体を提供する。 【解決手段】　移動体の概ね上下方向の慣性主軸（Ｂ）を鉛直方向に対して後方に傾斜させた。その結果、搭乗者が左右いずれかの方向に重心を移動させ、移動体を同方向に傾ければ、主輪（８５）が慣性主軸周りに回転することとなり、あたかも転舵したような状態となり、移動体を対応する方向に容易に旋回させることができる。

Description

倒立振子型移動体
　本発明は、直立姿勢を維持しつつ移動する倒立振子型移動体に関する。より詳しくは、駆動輪をなす一輪のみで走行し、しかも進行方向を変更し得るような倒立振子型移動体に関する。
　別個の電動モータによってそれぞれ駆動される一対の駆動体と、これら一対の駆動体の間に挟持され、駆動体から摩擦力を受けて駆動される１つの主輪とから構成される走行ユニットを備えた倒立振子型移動体が公知になっている（例えば、特許文献１）。特許文献１に係る主輪は、無端円環状の環状体と、環状体の環方向に複数個配置され、各々自身の配置位置における環状体の接線方向と平行な回転軸回りに回転可能なドリブンローラとを備え、ドリブンローラが駆動体と接触して駆動される。ドリブンローラが、環状体の接線方向の回転軸回りに回転（自転）する場合には、倒立振子型移動体は左右方向に推力を得て、ドリブンローラが環状体の環方向に回転（公転）する場合には、倒立振子型移動体は前後方向に推力を得る。
国際公開第０８／１３２７７９号パンフレット 国際公開第０８／１３９７４０号パンフレット
　このような倒立振子型移動体によれば、一輪のみで走行し、しかも低速或いは静止状態でも直立姿勢を維持できるため、狭隘な環境でも自由に移動でき、従来の乗り物には見られない利便性が得られる。また、移動体の大きさ及び重量が小さくて済むことから、持ち運ぶなどして、様々な場所で利用することができる。
　しかしながら、一輪のみで走行するため、転舵することができず、斜め方向に進むことができるものの、ヨーレートを伴なうような旋回運動が困難であると言う問題がある。乗員が、体を捻ると同時に、手を外向きに突き出す或いは引っ込める等の、自らの慣性モーメントを変化させるような運動を行なうと、接地点周りの回転モーメントを発生させることができ、旋回運動が可能であると考えられる。しかしながら、実際に旋回運動を試みてみたところ、容易には旋回運動を行なうことができないという知見を得た。
　そこで、主輪の接地点以外の点に接地する杖状の接地部材等を用いることにより、接地点周りの回転モーメントを発生させ、旋回運動を好適に行い得るような倒立振子型移動体も提案されている（特許文献２）。これにより好適な旋回が可能となるが、接地部材を追加し、その作動を制御する必要が生じ、移動体の構造が複雑化する問題がある。また、狭隘な環境では、接地部材が構築物或いは人に接触する心配が生じる。
　本発明は以上の問題を鑑みてなされたものであって、一輪のみで走行するにも関わらず、特別な付属装置を用いることなく、容易に旋回運動を行うことができる倒立振子型移動体を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、倒立振子型移動体であって、第１の駆動装置を備えた基体と、前記基体下部に設けられ、前記第１の駆動装置により周方向に駆動される少なくとも１つの主輪と、搭乗体を支持するために前記基体に設けられた搭乗部と、当該移動体の状態に応じて前記主輪に加えられる周方向駆動力を制御し、当該移動体を直立状態に保持し、走行させるための前後方向制御装置とを有し、当該移動体の概ね上下方向の慣性主軸を鉛直方向に対して後方に傾斜させたことを特徴とする倒立振子型移動体が提供される。
　剛体には３本の慣性主軸があるが、剛体を慣性主軸周りに回転させると、複数の軸線周りの回転が連成することが無く、安定した回転が可能となる。特に、搭乗体等を動的に変位させることにより、移動体に回転モーメントを付与することができる。しかるに、この慣性主軸が鉛直方向に対して後方に傾斜していれば、該慣性主軸が地面と交わる点が、主輪の接地点よりも前方に位置することとなる。このような状態で、搭乗体が左右いずれかの方向に重心を移動させ、移動体を同方向に傾ければ、主輪が慣性主軸周りに回転することとなり、あたかも転舵したような状態となり、移動体を同方向に旋回することができる。
　これは、左右に１対の駆動輪を備えた移動体に適用することもできるが、前記主輪に、その周方向軸線周りに回転するように設けられ、かつ前記駆動装置によりその回転方向に駆動されるドリブンローラと、当該移動体の状態に応じて前記ドリブンローラに加えられる回転方向駆動力を制御し、当該移動体を直立状態に保持するための左右方向制御装置とを更に有するものである場合には、特に好適に適用することができる。
　特に、前記慣性主軸が最小の慣性二次モーメントを伴なう最小慣性主軸であれば、この軸周りの回転が特に容易であり、そのような回転に基づいて好適に旋回することができる。前記駆動装置に電力を供給するためのバッテリを更に有し、前記バッテリの重心が、当該移動体全体の重心よりも上方かつ後方に位置するように、前記バッテリが配置されているものであったり、前記駆動装置がモータを有し、前記モータの重心が、当該移動体全体の重心よりも下方かつ前方に位置するように、前記モータが配置されているである場合には、概ね上下方向の慣性主軸が、最小の慣性二次モーメントを伴なう最小慣性主軸からなるものとすることができる。
倒立振子型移動体の搭乗可能状態（サドルおよびステップを展開した状態）を示す斜視図 倒立振子型移動体の収納状態（サドルおよびステップを格納した状態）を示す斜視図 倒立振子型移動体の搭乗可能状態を示す背面図 倒立振子型移動体の分解斜視図 図１のV－V断面図 上部構造体の分解斜視図 図１のVII－VII断面図 図１のVIII－VIII断面図 図８の要部拡大断面図 電装アセンブリを示す斜視図 上部構造体と下部構造体の連結構造を一部破断して示す斜視図 上部構造体と下部構造体の連結構造を示す断面図 倒立振子型移動体の制御系を示すブロック図 倒立振子型移動体の搭乗態様を示す斜視図 （Ａ）非搭乗状態、（Ｂ）着座搭乗状態の倒立振子型移動体の倒立姿勢を示す側面図 旋回を行なう際の主輪のジオメトリーを表すダイヤグラム図 本発明の倒立振子型移動体の第２の実施例を示す斜視図 本発明の倒立振子型移動体の第３の実施例を示す斜視図
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る倒立振子型移動体の詳細について説明する。説明にあたり、倒立振子型移動体およびその構成要素の方向は、鉛直方向を上下方向とし、鉛直方向に直交する水平面において互いに直交する前後方向および左右方向を図示のように定める。なお、左右対称に設けられる同一の部材に関しては、番号の添え字にＬ、Ｒを付し、一方についてのみ説明する。
　＜倒立振子型移動体の全体構成＞
　図１～図５に示されているように、倒立振子型移動体（以下、単に移動体と略称する）１は、概ね上下方向に延在する骨格構造としてのフレーム２と、フレーム２の下部に設けられた走行ユニット３と、フレーム２の上部に設けられた着座ユニット４と、フレーム２の内部に設けられた電装ユニット１１と、フレーム２の上部に設けられ、各ユニットおよびセンサに電力を供給するバッテリユニット１０とを主要構成要素として有している。電装ユニット１１は、倒立振子制御ユニット（倒立振子制御部。以下、単に制御ユニットと略称する）５と、上部荷重センサ６と、傾斜センサ（傾斜角検出手段）７とを備えている。制御ユニット５は、倒立振子制御に基づいて各種センサからの入力信号に応じて走行ユニット３を駆動制御し、移動体１を倒立姿勢に維持する。また、移動体１は、電装ユニット１１とは別体に、ステップ荷重センサ８やロータリエンコーダ９Ｌ，９Ｒを適所に備えている。
　＜フレームの構成＞
　図１に示されているように、フレーム２は、中空の外殻構造をなし、前後方向の幅が左右方向の幅に比べて大きい扁平形状を呈している。また、フレーム２は、上下方向における中央に全周にわたってくびれ部２Ａを有する。くびれ部２Ａでは、前後方向が左右方向よりも大きく凹んでいる。フレーム２は、左右方向から見て略８の字状を呈する。フレーム２は、そのくびれ部２Ａにおいて上下に分割されており、図４に示されているように、別体の上部フレーム２１と下部フレーム２２とから構成されている。上部フレーム２１および下部フレーム２２は、それぞれカーボンプリプレグシートを熱硬化させることによって形成されたドライカーボン（炭素繊維強化樹脂：ＣＦＲＰ）で構成されている。上部フレーム２１と下部フレーム２２とは、後述する上部荷重センサ６（図５）を介して連結されている。
　図５に示されているように、上部フレーム２１は、中央部に左右方向に貫通するサドル格納部２４を形成するように環状に形成され、その環状部分が中空に形成されている。環状部分に形成される内部空間２６は、サドル格納部２４を基準として前部内部空間２６Ａ、後部内部空間２６Ｂ、上部内部空間２６Ｃ、下部内部空間２６Ｄとする。上部フレーム２１の下端部には、下方に向けて開口する下部開口部２５が形成されており、下部内部空間２６Ｄと外部とが連通している。また、上部フレーム２１の上端部には、上方に向けて開口する上部開口部２７が形成されており、上部内部空間２６Ｃと外部とが連通している。サドル格納部２４の上壁部分には、上部内部空間２６Ｃとサドル格納部２４とを連通するサドル取付孔２８が形成されている。サドル格納部２４の下壁部分であって下部開口部２５の上方に位置する部分には、サドル格納部２４から下方に向けて凹設された接続凹部２９が形成されており、接続凹部２９の底部の中央部には、貫通孔である連結孔３０が形成されている。接続凹部２９および連結孔３０は、後述する下部構造体１４との接続部をなす。
　図３に示されているように、上部フレーム２１の後部外面には、スイッチ盤４０が埋設されている。スイッチ盤４０は、移動体１の主電源をオンオフする電源スイッチ４１と、移動体１の主電源のオンオフ状態を表示する電源ランプ４２とを備えている。
　図６に示されているように、上部フレーム２１の下部内部空間２６Ｄの内壁には、接続凹部２９を挟んで左右方向に位置するように、一対の金属製の支持ベース５１Ｌ，５１Ｒが接着されている。各支持ベース５１Ｌ，５１Ｒは、下方を向く水平面を有して前後方向に延在し、下方を向いて開口する雌ねじ孔を有している。
　図４に示されているように、下部フレーム２２は、上部開口部３１および下部開口部３２を有して筒状に形成されている。下部フレーム２２の左右の側壁３３は概ね上下方向に延在し、かつ互いに平行となっている。下部フレーム２２の前後の壁３４は、上側から下側に進むにつれて前後方向に膨出し、左右方向から見て下部フレーム２２の下部は半円状となっている。この下部フレーム２２の半円状をなす下部は、走行ユニット３の上半部を収容する収容空間３５を画成している。
　左右の側壁３３には、下部開口部３２に連続する半円状の切欠部３６がそれぞれ形成されている。左右の切欠部３６は、左右方向の軸線をもって、互いに同軸に配置されている。切欠部３６と下部開口部３２の境界部分には、切欠部３６の周縁を延長するように下方へと延出する突片３７が前後に１つずつ形成されている。前後の壁３４の上部であってくびれ部２Ａを形成する部分には、通気孔３９がそれぞれ形成されている。通気孔３９は、左右方向に延在する長孔状の貫通孔であって、上下方向に複数個が平行に列設されている。
　下部フレーム２２の左右の側壁３３における上部開口部３１付近の内壁には、一対の金属製の支持ベース５３Ｌ，５３Ｒがそれぞれ接着されている。各支持ベース５３は前後方向に延在し、その上面は水平面となっている。各支持ベース５３の前後端近傍には、上下方向に貫通する雌ねじ孔５４（図１１）がそれぞれ形成されている。
　図５に示されているように、上部フレーム２１には着座ユニット４、バッテリユニット１０等が装着されて上部構造体１３を構成し、下部フレーム２２には、走行ユニット３、電装ユニット１１、各種センサ８，９等（図４、図８）が装着されて下部構造体１４を構成する。上部構造体１３と下部構造体１４とは、互いに分離可能となっている。
　＜着座ユニットの構成＞
　図７に示されているように、着座ユニット４は、ベース本体６１と、左右一対のサドルアーム６２Ｌ，６２Ｒと、左右一対のサドル６３Ｌ，６３Ｒとを備えている。ベース本体６１は、上部フレーム２１の上部開口部２７を通して上部内部空間２６Ｃに配置され、その上壁が上部開口部２７を閉塞している。ベース本体６１は、その下部に前後方向に延設された支持軸６５を備えている。
　支持軸６５には、左右一対のサドルアーム６２Ｌ，６２Ｒの基端部６６Ｌ，６６Ｒが枢支されている。各サドルアーム６２Ｌ，６２Ｒは、基端部６６Ｌ，６６Ｒから上部フレーム２１のサドル取付孔２８を通過して延出し、先端部６７Ｌ，６７Ｒが上部フレーム２１の外部に位置している。左サドルアーム６２Ｌは、その先端部６７Ｌが基端部６６Ｌに対して下方、すなわちサドル格納部２４内に位置する格納位置から、基端部６６Ｌに対して概ね左方に位置する使用位置（展開位置）へと回動可能になっている。同様に、右サドルアーム６２Ｒは、その先端部６７Ｒが基端部６６Ｒに対して概ね下方に位置する格納位置から、基端部６６Ｒに対して概ね右方に位置する使用位置（展開位置）へと回動可能になっている。左右のサドルアーム６２Ｌ，６２Ｒは、それぞれ使用位置において下に凸となるように湾曲した形状に形成されている。
　各サドルアーム６２Ｌ，６２Ｒは、図示しないリンク機構を介して互いに連結されており、一方が格納位置にある場合には他方も格納位置に位置し、一方が使用位置にある場合には他方も格納位置に位置するように連動して回動するようになっている。また、ベース本体６１は図示しないロック機構を備えている。ロック機構は、各サドルアーム６２Ｌ，６２Ｒが格納位置または使用位置に位置する状態で、各サドルアーム６２Ｌ，６２Ｒに設けられた係合孔に選択的に係合して各サドルアーム６２Ｌ，６２Ｒを格納位置または使用位置に保持する。
　各サドルアーム６２Ｌ，６２Ｒの先端部６７Ｌ，６７Ｒには、それぞれサドル６３Ｌ，６３Ｒが設けられている。各サドル６３Ｌ，６３Ｒは、先端部６７Ｌ，６７Ｒに連結された支持部６９Ｌ，６９Ｒと、支持部６９Ｌ，６９Ｒに取り付けられた円盤状のクッション部７０Ｌ，７０Ｒとを備えている。クッション部７０Ｌ，７０Ｒは、一側面が支持部６９Ｌ，６９Ｒに取り付けられ、他側面が着座面を形成する。サドルアーム６２Ｌ，６２Ｒが使用位置に位置する状態において、クッション部７０Ｌ，７０Ｒは、支持部６９Ｌ，６９Ｒの上方に配置され、着座面が上方を向く。クッション部７０Ｌ，７０Ｒの着座面には、搭乗者（着座者）の左右の臀部や大腿部が載せられる。このようにして、搭乗者の荷重は、サドル６３Ｌ，６３Ｒ、サドルアーム６２Ｌ，６２Ｒ、ベース本体６１を介して上部フレーム２１に加わるようになっている。
　サドルアーム６２Ｌ，６２Ｒが格納位置に位置する状態では、サドル６３Ｌ，６３Ｒの支持部６９Ｌ，６９Ｒはサドル格納部２４内に位置し、クッション部７０Ｌ，７０Ｒはその着座面が左方外方または右方外方を向き、サドル格納部２４を閉塞する。
　ベース本体６１の上面を形成する上壁には、操作者による移動体１の支持に供される格納式のハンドル７１が設けられている。ハンドル７１は、不使用時はベース本体６１の上壁に凹設されたハンドル格納部７２に格納され、図２中の実線で示される状態になる。一方、使用時には、ハンドル７１は、図２中の２点鎖線で示すように、前後の脚部７１Ａが上方にスライドしてベース本体６１の上方に突出する。操作者は、ハンドル７１を把持して、移動体１を持ち上げて運んだり、運転停止中の移動体１を支えてその傾倒を防止したりすることができる。
　＜走行ユニットの構成＞
　図８および図９に示されているように、走行ユニット３は、支持部材としての左右一対のマウント部材８１Ｌ，８１Ｒと、左右一対のマウント部材８１Ｌ，８１Ｒにそれぞれ取り付けられた左右一対の電動モータ８２Ｌ，８２Ｒと、電動モータ８２Ｌ，８２Ｒの出力を減速して伝達する減速装置としての波動歯車装置８３Ｌ，８３Ｒと、波動歯車装置８３Ｌ，８３Ｒを介して電動モータ８２Ｌ，８２Ｒにそれぞれ回転させられる駆動体８４Ｌ，８４Ｒと、左右の駆動体８４Ｌ，８４Ｒによって回転させられる主輪８５とを備えている。マウント部材８１Ｌ，８１Ｒ、電動モータ８２Ｌ，８２Ｒ、波動歯車装置８３Ｌ，８３Ｒは、左右対称形であるため、左方の構成について説明し、右方の構成については説明を省略する。なお、駆動体８４Ｌ，８４Ｒは、一部の構成が左右で異なるため、同一の構成については右側の説明を省略し、異なる構成についてのみ右側も説明する。
　図８に示されているように、マウント部材８１Ｌは、一端に底部９１Ｌを有する一方、他端が開口した円筒状部材であって、開口端に径方向外側に延出するフランジ部９２Ｌを複数備えている。マウント部材８１Ｌの底部９１Ｌの中心部には貫通孔９３Ｌが形成されている。マウント部材８１Ｌの円筒部の内部には、電動モータ８２Ｌが配置されている。
　電動モータ８２ＬはブラシレスＤＣモータであって、ステータコイル（図示しない）等を備えた円筒状のステータハウジング９５Ｌと、ステータハウジング９５Ｌ内に回転自在に支持されるともに永久磁石を備え、一端がステータハウジング９５Ｌの外方に延出したロータ軸９６Ｌとを備えている。ステータハウジング９５Ｌの外周部には、その径方向に向けてフランジ部９７Ｌが突設されている。フランジ部９７Ｌは、スペーサ９８Ｌを介してマウント部材８１Ｌの底部９１Ｌにボルト締結されている。これにより、フランジ部９７Ｌと底部９１Ｌとの間には空間が形成されている。このようにして、ロータ軸９６Ｌの軸線が、マウント部材８１Ｌの軸線と一致するように、電動モータ８２Ｌはマウント部材８１Ｌに固定されている。ロータ軸９６Ｌは、マウント部材８１Ｌの貫通孔９３Ｌを通過して、マウント部材８１Ｌの外部へと延出している。ロータ軸９６Ｌの先端には、波動歯車装置８３Ｌが設けられている。また、ロータ軸９６Ｌの他端側には、ロータリエンコーダ９Ｌが設けられている。ロータリエンコーダ９Ｌは、公知のものであってよく、そのケーシングがステータハウジング９５Ｌに取り付けられ、ロータ軸９６Ｌの回転位置を検出する。
　波動歯車装置８３Ｌは、周知の構造のものであり、高剛性かつ外周が楕円形状に形成された入力部材としてのウェーブプラグ１０１Ｌと、ウェーブプラグ１０１Ｌの外周部に嵌め込み装着された可撓性のウェーブベアリング１０２Ｌと、ウェーブベアリング１０２Ｌの外周面に嵌め込み装着され、外周面に外歯が形成された薄肉円筒形状の可撓性の外歯部材１０３Ｌと、内周面に外歯部材１０３Ｌの外歯と噛み合う内歯が形成された高剛性かつリング形状の出力部材としての内歯部材１０４Ｌとを有する。外歯部材１０３Ｌの一側は、マウント部材８１Ｌの貫通孔９３Ｌを通過してマウント部材８１Ｌの円筒部の内部へと延び、径方向外方へと延びるフランジ部１０５Ｌを備えている。フランジ部１０５Ｌは、マウント部材８１Ｌの底部９１Ｌと電動モータ８２Ｌのフランジ部９７Ｌとの間に配置されている。ウェーブプラグ１０１Ｌは、ロータ軸９６Ｌと同軸に連結されており、ロータ軸９６Ｌによってウェーブプラグ１０１Ｌが回転させられることによって、内歯部材１０４Ｌが減速された回転速度で回転させられる。内歯部材１０４Ｌは、後述する駆動体８４Ｌのドライブディスク１２１Ｌに連結されている。
　図８～図９に示されているように、駆動体８４Ｌは、ドライブディスク１２１Ｌと、ドライブディスク１２１Ｌに支持された複数のドライブローラ１２２Ｌとを備えている。ドライブディスク１２１Ｌは、円盤状部材であって、その回転中心に貫通孔１３３Ｌを備えた円板部１２３Ｌと、円板部１２３Ｌの外周部から円板部１２３Ｌの回転軸方向における一側に全周方向にわたって突設された大径環部１２４Ｌと、円板部１２３Ｌから円板部１２３Ｌの回転軸方向における他側に回転軸と同軸に突設された小径環部１２５Ｌとを備えている。ドライブディスク１２１Ｌの大径環部１２４Ｌの内径は、マウント部材８１Ｌの円筒部よりも大径に形成されている。
　大径環部１２４Ｌは、ローラ軸１２６Ｌによって回転可能に支持されたドライブローラ１２２Ｌを円周方向に等間隔に複数個備えている。ドライブローラ１２２Ｌは、金属や硬質プラスチック等の高剛性材料により構成されている。
　各ドライブローラ１２２Ｌは、それぞれの回転面がドライブディスク１２１Ｌの軸線（回転中心）に対して直交でも平行でもないように配置され、かつそれぞれの回転面がドライブディスク１２１Ｌの軸線を回転中心とする回転対称となるように配置されている。ドライブディスク１２１Ｌに対するドライブローラ１２２Ｌの位置関係は、はす歯傘歯車に対する歯部の位置関係に近似している。より詳細な説明が必要であれば、国際公開２００８／１３９７４０号パンフレットを参照されたい。ドライブローラ１２２Ｌの外周部は、大径環部１２４Ｌの外周面より外方に突出するようにローラ軸１２６Ｌの位置が調整されている。
　ここで、右ドライブディスク１２１Ｒと左ドライブディスク１２１Ｌとでは、小径環部１２５Ｌ，１２５Ｒの構造が相違している。右ドライブディスク１２１Ｒの小径環部１２５Ｒの内径は、左ドライブディスク１２１Ｌの小径環部１２５Ｒの外径よりも大きく形成されている。右ドライブディスク１２１Ｒの他の構成は、左ドライブディスク１２１Ｌの構成と同様である。
　ドライブディスク１２１Ｌは大径環部１２４Ｌの内周部において、クロスローラ軸受１３５Ｌを介してマウント部材８１Ｌの円筒部の外周部に回転自在に支持されている。この状態で、ドライブディスク１２１Ｌの軸線（回転軸）は、マウント部材８１Ｌの軸線と同軸になっている。クロスローラ軸受１３５Ｌは、ラジアル荷重とアキシャル荷重（スラスト荷重）を支持することができるころがり軸受である。クロスローラ軸受１３５Ｌは、ドライブディスク１２１Ｌおよびマウント部材８１Ｌにそれぞれ締結される締結リング１３７Ｌ，１３８Ｌによって抜け止めがなされている。この構成により、ドライブディスク１２１Ｌは、マウント部材８１Ｌに対して、相対位置が固定されている。
　ドライブディスク１２１Ｌがマウント部材８１Ｌに支持された状態で、ドライブディスク１２１Ｌの円板部１２３Ｌの貫通孔１３３Ｌ内には、波動歯車装置８３Ｌが配置された状態となる。そして、波動歯車装置８３Ｌの内歯部材１０４Ｌは、その外周部においてドライブディスク１２１Ｌの円板部１２３Ｌとボルト締結されている。以上の構成により、電動モータ８２Ｌの出力が波動歯車装置８３Ｌを介して減速された後、ドライブディスク１２１Ｌに伝達されるようになっている。
　左右のドライブディスク１２１Ｌ、１２１Ｒは、互いの小径環部１２５Ｌ，１２５Ｒがクロスローラ軸受１４０を介して同軸に設けられている。クロスローラ軸受１４０は、左ドライブディスク１２１Ｌの小径環部１２５Ｌの外周部に嵌着されるとともに、右ドライブディスク１２１Ｒの小径環部１２５Ｒの内周部に嵌着されている。クロスローラ軸受１４０は、左ドライブディスク１２１Ｌの小径環部１２５Ｌおよび右ドライブディスク１２１Ｒの小径環部１２５Ｒにそれぞれ締結される締結リング１４１，１４２によって抜け止めがなされている。この構成により、左右のドライブディスク１２１Ｌ，１２５Ｒは、その軸線方向における相対位置が互いに固定されている。
　以上の構成によって、左右のマウント部材８１Ｌ，８１Ｒの軸線、左右の電動モータ８２Ｌ，８２Ｒの軸線（回転中心）、左右の波動歯車装置８３Ｌ，８３Ｒの回転中心、左右のドライブディスク１２１Ｌ、１２１Ｒの軸線（回転中心）は全て同軸上に配置されている。以下、これらの一致した軸線を走行ユニット３の回転軸線Ａという。
　左右のドライブディスク１２１Ｌ、１２１Ｒが連結された状態（すなわち、左右の駆動体８４Ｌ，８４Ｒが組みつけられた状態）において、左右のドライブローラ１２２Ｌ，１２２Ｒは、所定の距離だけ離間した位置に配置され、左右のドライブローラ１２２Ｌ，１２２Ｒの間には主輪８５が配置される。
　主輪８５は、角柱体により構成された無端円環状の環状体１６１と、環状体１６１の外周部に嵌着された複数個のインナスリーブ１６２と、各インナスリーブ１６２の外周部にボール軸受１６３を介して回転可能に支持された複数の筒状のドリブンローラ１６４とにより構成されている。ドリブンローラ１６４は、ボール軸受１６３の外周部に嵌着される金属製円筒部１６４Ａと、金属製円筒部１６４Ａの外周面に加硫接着されたゴム製円筒部１６４Ｂとにより構成されている。ゴム製円筒部１６４Ｂの材質は、ゴムに限られず、可撓性を有する他の樹脂材料等であってもよい。ドリブンローラ１６４のゴム製円筒部１６４Ｂは、移動体１の使用状態（走行状態）において、路面に接地する。
　ドリブンローラ１６４は、インナスリーブ１６２とともに環状体１６１の環方向（周方向）に複数個設けられ、主輪８５の外端面をなす。また、各ドリブンローラ１６４は、自身の配置位置における環状体１６１の接線方向に平行な回転軸回りに回転可能になっている。このドリブンローラ１６４の環状体１６１の接線方向に平行な回転軸回りに回転を自転という。隣り合うドリブンローラ１６４間には、円盤状のカバー１６６が装着されており、ボール軸受１６３に異物が噛み込むことを防止している。
　ドリブンローラ１６４によって形成される主輪８５の内径は、ドライブローラ１２２Ｌ，１２２Ｒによって形成される駆動体８４Ｌ，８４Ｒの外径よりも小さく設定されている。一方、主輪８５の外径は、駆動体８４Ｌ，８４Ｒの外径よりも大きく形成されている。ここで、主輪８５の外径および内径は、各ドリブンローラ１６４同士を結ぶ仮想線に対して定められる。同様に、駆動体８４Ｌ，８４Ｒの外径は、各ドライブローラ１２２Ｌ，１２２Ｌ同士を結ぶ仮想線に対して定められる。主輪８５を介装して左右の駆動体８４Ｌ，８４Ｒを組み合わせることによって、主輪８５は左右の駆動体８４Ｌ，８４Ｒ間に挟持される。
　主輪８５が左右の駆動体８４Ｌ，８４Ｒに組みつけられた状態において、ドリブンローラ１６４のゴム製円筒部１６４Ｂの外周面と、左右のドライブローラ１２２Ｌ，１２２Ｒの外周面とが接触し、摩擦によってドライブディスク１２１Ｌ，１２１Ｒの回転力（推進力）がドライブローラ１２２Ｌ，１２２Ｒを介してドリブンローラ１６４に伝達される。
　ドリブンローラ１６４と左右のドライブローラ１２２Ｌ，１２２Ｒとの個数上の関係は、最下部分において路面に接地しているドリブンローラ１６４のそれぞれに、少なくとも左右一組のドライブローラ１２２Ｌ，１２２Ｒが接触するように設定されている。これにより、路面に接地しているドリブンローラ１６４のそれぞれに、ドライブローラ１２２Ｌ，１２２Ｒを介してドライブディスク１２１Ｌ，１２１Ｒの回転力が与えられる。
　本実施形態に係る走行ユニット３は、左右の電動モータ８２Ｌ，８２Ｒによって左右のドライブディスク１２１Ｌ，１２１Ｒの回転方向あるいは（および）回転速度を互いに相違させると、ドライブローラ１２２Ｌ，１２２Ｒによって、左右のドライブディスク１２１Ｌ，１２１Ｒの回転力による円周（接線）方向の力に対して直交する向きの分力が、左右のドライブローラ１２２Ｌ，１２２Ｒとドリブンローラ１６４との接触面に作用する。この分力により、ドリブンローラ１６４は、自身の中心軸線周りに回転（自転）することになる。
　このドリブンローラ１６４の回転は、左右のドライブディスク１２１Ｌ，１２１Ｒの回転速度差によって定まる。例えば、左右のドライブディスク１２１Ｌ，１２１Ｒを互いに同一速度で逆向きに回転させると、ドリブンローラ１６４は主輪８５の周方向に回転（公転）せず、ドリブンローラ１６４の自転だけが生じる。すなわち、主輪８５は左右方向の駆動力（推進力）を生じさせる。
　これに対し、左右のドライブディスク１２１Ｌ，１２１Ｒの回転方向および回転速度が同一である場合には、ドリブンローラ１６４は自転することがなく主輪８５の周方向に回転し、主輪８５が回転する。すなわち、主輪８５は前後方向の駆動力（推進力）を生じさせる。このドリブンローラ１６４の主輪８５の周方向への回転（主輪８５の輪中心回りの回転）を公転という。
　以上のように、ドリブンローラ１６４の自転および公転を任意の割合で組み合わせることにより、走行ユニット３は前後左右の任意の方向に駆動力を生じさせることができる。
　次に、走行ユニット３の下部フレーム２２への固定構造について説明する。図４に示されているように、走行ユニット３は、その軸線Ａが左右方向と平行になるように下部フレーム２２の収容空間３５の内部にその上半部が配置される。この状態で、図８に示されているように、走行ユニット３の左右マウント部材８１Ｌ，８１Ｒのフランジ部９２Ｌ，９２Ｒが、下部フレーム２２の左右の側壁３３における切欠部３６の周縁部および突片３７の内側面に当接する。
　図４および図８に示されているように、下部フレーム２２の左右の側壁３３のそれぞれの外部には、左右のステップベース１８０Ｌ，１８０Ｒが設けられる。各ステップベース１８０Ｌ，１８０Ｒは、金属材料から形成されて環形状をなし、切欠部３６の周縁部および２つの突片３７に沿う形状に形成されている。左右のマウント部材８１Ｌ，８１Ｒのフランジ部９２Ｌ，９２Ｒには適所にボルト孔が形成されており、切欠部３６の周縁部および２つの突片３７、ステップベース１８０Ｌ，１８０Ｒのボルト孔に対応する適所には貫通孔が形成されている。ステップベース１８０Ｌ，１８０Ｒと走行ユニット３の左右のマウント部材８１Ｌ，８１Ｒのフランジ部９２Ｌ，９２Ｒとは、切欠部３６の周縁部および２つの突片３７を介装した状態でボルト締結される。これにより、ステップベース１８０Ｌ，１８０Ｒおよび走行ユニット３が下部フレーム２２に固定される。
　図８に示されているように、各ステップベース１８０Ｌ，１８０Ｒの下部の内側面は、両突片３７間に形成された空間を通過してマウント部材８１Ｌ，８１Ｒと当接している。一方、各ステップベース１８０Ｌ，１８０Ｒの下部の外側面からは左右方向に突出するとともに下方へと垂れ下がった舌片状の突出部１８１Ｌ，１８１Ｒが形成されている。突出部１８１Ｌ，１８１Ｒは放熱板として機能し、走行ユニット３の電動モータ８２Ｌ，８２Ｒで発生した熱が、マウント部材８１Ｌと８１Ｒを介してステップベース１８０Ｌ，１８０Ｒに伝わり、突出部１８１Ｌ，１８１Ｒから主として外部に放熱される。
　各突出部１８１Ｌ，１８１Ｒには、ステップ１８３Ｌ，１８３Ｒが回動可能に支持されている。各ステップ１８３Ｌ，１８３Ｒは、基端部において概ね前後方向に延在する回動軸をもって各突出部１８１Ｌ，１８１Ｒに支持されており、その先端部が基端部の概ね上方に位置し、下部フレーム２２に概ね沿った状態となる格納位置と、その先端部が基端部の概ね左右方向に位置し、下部フレーム２２から突出した状態となる使用位置との間で回動可能となっている。
　図４に示されているように、左右のステップベース１８０Ｌ，１８０Ｒの外表面には、ステップ荷重センサ８が貼付されている。ステップ荷重センサ８は、公知のひずみゲージであって、ステップ１８３Ｌ，１８３Ｒに荷重が加わった際のステップベース１８０Ｌ，１８０Ｒのひずみを検出する。
　図１～図４に示されているように、下部フレーム２２の下端部には、走行ユニット３の下半部を路面との接地部位を除いて隠蔽するための下部カバー１８５が取り付けられる。また、下部フレーム２２の左右の側壁３３の外側面には、各突出部１８１Ｌ，１８１Ｒおよび各ステップ１８３Ｌ，１８３Ｒを除いて各ステップベース１８０Ｌ，１８０Ｒを隠蔽するためのサイドカバー１８６Ｌ，１８６Ｒが取り付けられている。
　＜電装ユニットの構成＞
　図１０に示されているように、電装ユニット１１を構成する制御ユニット５と、上部荷重センサ６と、傾斜センサ７とは、骨格となる電装マウントフレーム２０２に取り付けられて一体となっている。以下の電装ユニット１１の説明では、電装ユニット１１が下部フレーム２２に取り付けられた状態を基準にして、前後、左右、上下の方向を設定する。
　電装マウントフレーム２０２は、略矩形状をなし、中央部に空間を備えたフレーム部材である。図１１に示されているように、電装マウントフレーム２０２は、下部フレーム２２の左右の支持ベース５３Ｌ，５３Ｒ間を架橋可能に左右方向の長さが設定されている。すなわち、電装マウントフレーム２０２は、その周縁部が左右の支持ベース５３Ｌ，５３Ｒ上に載置可能な大きさに設定されている。電装マウントフレーム２０２は、左右の支持ベース５３Ｌ，５３Ｒ上に載置された状態において、左右の支持ベース５３Ｌ、５３Ｒの各雌ねじ孔５４に対応する位置に上下方向に貫通する貫通孔２０３を備えている。
　上部荷重センサ６は、ｚ軸方向（鉛直方向）の力およびｘ軸（前後方向）、ｙ軸（左右方向）回りのモーメントを検出可能な３軸力センサから構成されている。上部荷重センサ６は、センサ基盤を内蔵するボディ部２０５と、このボディ部２０５から上方に突出する入力軸２０６とを有している。入力軸２０６は、円柱状に形成され、検出する外力が入力される。入力軸２０６の外周には基端から先端にわたって雄ねじ溝が形成されている。ボディ部２０１は、電装マウントフレーム上に載置され、ねじ締結されている。
　入力軸２０６の基端部の外周部には、板状の連結部材ベース２１０が取り付けられている。連結部材ベース２１０は、中央に雌ねじ孔を有し、この雌ねじ孔が基端部２０６Ｂの雄ねじ溝と螺合することによって入力軸２０６に固定されている。なお、入力軸２０６の先端は、連結部材ベース２１０が入力軸２０６に取り付けられた状態で、連結部材ベース２１０の上方に突出している。
　連結部材ベース２１０の前部には、前方に延出する第１コネクタベース２１１がねじ締結されている。連結部材ベース２１０の後部には、後方に延出する第２コネクタベース２１２がねじ締結されている。
　第１コネクタベース２１１には、後述する電源基板２４２から延びる配線の一端に設けられた第１コネクタ２１４がねじ締結されている。また、第１コネクタベース２１１には、上方へと向けて突出する柱状の第１ガイドピン２１５が設けられている。
　第２コネクタベース２１２には、後述する制御基板２４１から延びる配線の一端に設けられた第２コネクタ２１６がねじ締結されている。また、第２コネクタベース２１２には、上方へと向けて突出する柱状の第２ガイドピン２１７が設けられている。
　傾斜センサ７は、公知のジャイロスコープである。傾斜センサ７は、電装マウントフレーム２０２の内部から下部へと延在するように配置され、電装マウントフレーム２０２にねじ締結されている。傾斜センサ７は、鉛直方向（上下方向）を基準にして、鉛直方向からの傾斜角度を検出する。
　図１０に示されているように、制御ユニット５は、制御基板２４１と、電源基板２４２と、左モータドライバ基板２４３と、右モータドライバ基板２４４と、Ｉ／Ｏインターフェース基板２４５と、送風ファン２４７とを備えている。
　制御基板２４１は、マイクロコンピュータを構成するＣＰＵを有し、電動モータ８２Ｌ，８２Ｒ等の制御に供される制御回路２６１を備えた基板である。制御基板２４１は、スペーサを介して電装マウントフレーム２０２の後方に取り付けられている。制御基板２４１は、基板面が前後方向を向くように上下方向に延設されており、電装マウントフレーム２０２の後方から下方へと延出している。
　電源基板２４２は、バッテリユニット１０から供給された電源電圧を所定の電圧に変換する電圧制御回路２６２を備えた基板である。電源基板２４２は、電装マウントフレーム２０２の前端部から下方へと延出する連結部材２５１によって電装マウントフレーム２０２の下方に、前後方向かつ左右方向に延在するように取り付けられている。また、電源基板２４２の後端は、連結部材２５２を介して制御基板２４１の下端と連結されている。
　左モータドライバ基板２４３および右モータドライバ基板２４４は、それぞれ電動モータ８２Ｌ，８２ＲのＰＷＭ制御に供される左または右ドライバ回路（インバータ回路）２６３，２６４を備えた基板である。左モータドライバ基板２４３は、スペーサを介して電源基板２４２の下方に、電源基板２４２と平行に取り付けられている。右モータドライバ基板２４４は、スペーサを介して左モータドライバ基板２４３の下方に、左モータドライバ基板２４３と平行に取り付けられている。この構成により、電源基板２４２と左モータドライバ基板２４３との間と、左モータドライバ基板２４３と右モータドライバ基板２４４との間には、前後方向に延在する通気路が形成される。
　Ｉ／Ｏインターフェース基板２４５は、入力インターフェース回路２６５および出力インターフェース回路２６６を備えた基板である。Ｉ／Ｏインターフェース基板２４５は、スペーサを介して制御基板２４１の後方に、制御基板２４１と平行に取り付けられている。
　送風ファン２４７は、軸流ファンである。送風ファン２４７は、連結部材２５１の下端に締結され、左モータドライバ基板２４３および右モータドライバ基板２４４の前方に配置されている。このとき、送風ファン２４７の吸い込み口が前方を向き、吐き出し口が後方を向くように配置されている。
　次に、電装ユニット１１の下部フレーム２２への固定構造について説明する。図１１に示されているように、電装マウントフレーム２０２の各貫通孔２０３には、可撓性を有するゴムブッシュ２７０が装着される。ゴムブッシュ２７０は、両端が開口した円筒部と、円筒部の一端および他端に径方向外方にむけて形成されたフランジ部とを有する。ゴムブッシュ２７０は、各貫通孔２０３に装着された状態において、各フランジ部が貫通孔２０３の上端および下端の周縁を覆う。ゴムブッシュ２７０が装着された電装マウントフレーム２０２を下部フレーム２２の左右の支持ベース５３Ｌ，５３Ｒ上に載置し、各ゴムブッシュ２７０にボルト２７２を挿通し、ボルト２７２の先端を支持ベース５３Ｌ，５３Ｒの各雌ねじ孔５４に螺着させる。以上のようにして、電装マウントフレーム２０２は、ゴムブッシュ２７０を介して支持ベース５３Ｌ，５３Ｒに支持される。以上の固定構造によって、下部フレーム２２からの振動は、ゴムブッシュ２７０で緩衝（遮断）され、電装ユニット１１に伝達され難くなっている。
　電装ユニット１１は、下部フレーム２２に取り付けられた状態において、下部フレーム２２のくびれ部２Ａ内に位置し、送風ファン２４７、左モータドライバ基板２４３、右モータドライバ基板２４４は、下部フレーム２２の前後の壁３４に形成された通気孔３９間に配置される。この構成により、前方の通気孔３９から導入された冷却空気は、送風ファン２４７を通過して、左モータドライバ基板２４３と右モータドライバ基板２４４との間に形成された通気路を通過し、後方の通気孔３９から排出される。このため、電装ユニット１１の中でも特に発熱量が大きい左および右モータドライバ基板２４３，２４４を効率良く冷却することができる。また、電装ユニット１１が下部フレーム２２のくびれ部２Ａ内に配置されていることから、通気孔３９間の流路長が短く、電装ユニット１１を効率良く冷却することができる。
　＜バッテリユニットの構成＞
　図５および図６に示されているように、バッテリユニット１０は前後に２つあり、各バッテリユニット１０は、複数個のバッテリ２８１と、１つのバッテリマネジメント基板２８２とを備えている。各バッテリユニットにおける複数個のバッテリ２８１は、それぞれ円柱状を呈し、それぞれが円柱状の側面において互いに連結されて１組にまとめられている。各バッテリマネジメント基板２８２は、マイクロコンピュータを構成するＣＰＵと、メモリ２８４とを備えたバッテリマネジメント回路２８５が形成されており、各バッテリ２８１に連結されている。バッテリマネジメント回路２８５は、各バッテリ２８１の充放電や使用するバッテリ２８１の選択を行う。
　各バッテリユニット１０は、上部フレーム２１の下部開口部２５を通して、上部フレーム２１の前部内部空間２６Ａと、後部内部空間２６Ｂとに分離して挿入され、上部フレーム２１の各支持ベース５１Ｌ，５１Ｒにねじ締結されたバッテリブラケット２９１によって下方から支持されている。
　バッテリブラケット２９１の前部には、前方に延出する第３コネクタベース２９４がねじ締結されている。バッテリブラケット２９１の後部には、後方に延出する第４コネクタベース２９５がねじ締結されている。
　第３コネクタベース２９４には、バッテリマネジメント基板２８２から延びる配線の一端に設けられた第３コネクタ２９７がねじ締結されている。第３コネクタ２９７は、第１コネクタ２１４と結合可能なように相補的な形状に形成されている。また、第３コネクタベース２９４には、上下方向に延在する第１ガイド孔２９８が設けられている。
　第４コネクタベース２９５には、スイッチ盤４０から延びる配線の一端に設けられた第４コネクタ３０１がねじ締結されている。第４コネクタ３０１は、第２コネクタ２１６と結合可能なように相補的な形状に形成されている。また、第４コネクタベース２９５には、上下方向に延在する第２ガイド孔３０２が設けられている。
　＜上部構造体と下部構造体の連結構造＞
　上部フレーム２１、着座ユニット４、バッテリユニット１０等から構成される上部構造体１３と、下部フレーム２２、走行ユニット３、電装ユニット１１等から構成させる下部構造体１４との連結構造を図１１および図１２を参照して説明する。図１１の斜視図では、説明のため、一部の構成を取り除いて図示している。図１１および図１２に示されるように上部フレーム２１の下部開口部２５と下部フレーム２２の上部開口部３１とを対向させるようにして配置し、上部構造体１３の第１ガイド孔２９８に下部構造体１４の第１ガイドピン２１５を挿入するとともに、上部構造体１３の第２ガイド孔３０２に下部構造体１４の第２ガイドピン２１７を挿入し、上部構造体１３と下部構造体１４とを組み合わせる。この状態で、第１コネクタ２１４は第３コネクタ２９７に連結され、第２コネクタ２１６は第４コネクタ３０１に連結される。これにより、上部構造体１３と下部構造体１４とが電気的に接続され、両者の間で電力供給や制御信号の送受が可能となる。
　また、上部フレーム２１の接続凹部２９の下面は、上部荷重センサ６の入力軸２０６に連結された連結部材ベース２１０の上面に当接し、入力軸２０６の先端部は接続凹部２９の連結孔３０を下方から上方に向けて貫通する。この状態で、入力軸２０６の先端部にナット３１４を螺合させ、連結部材ベース２１０とナット３１４との間に接続凹部２９の底部を挟持させる。このようにして、上部フレーム２１と上部荷重センサ６の入力軸２０６とが連結される。このとき、下部フレーム２２の上部開口部３１を画成する周縁部は、上部フレーム２１の下部開口部２５を画成する周縁部よりもやや小径に形成されており、上部開口部３１を画成する周縁部は、上部フレーム２１の下部開口部２５を画成する周縁部の内側に遊嵌された状態になる。
　以上の連結構造によって、上部構造体１３は上部荷重センサ６を介して下部構造体１４に支持される。そのため、搭乗者が着座ユニット４に着座すると、搭乗者の荷重は上部構造体１３を介して上部荷重センサ６の入力軸２０６に入力される。
　＜倒立振子制御系の構成＞
　図１３に示されているように、制御回路２６１には、入力インターフェース回路２６５を介して、上部荷重センサ６、傾斜センサ７、ステップ荷重センサ８、ロータリエンコーダ９Ｌ，９Ｒ、バッテリマネジメント回路２８５のメモリ２８４からの信号が入力される。制御回路２６１は、倒立振子制御を行うものであって、入力される各種信号に基づいて、移動体１を倒立状態に維持すべく、左ドライバ回路２６３および右ドライバ回路２６４を駆動させるためのＰＷＭ信号を生成する。
　上部荷重センサ６は、入力軸２０６に入力される荷重に応じた信号を、制御回路２６１に出力する。ステップ荷重センサ８は、ステップ１８３Ｌ，１８３Ｒに加わる荷重に応じた信号を、制御回路２６１に出力する。傾斜センサ７は、所定の基準線に対する自身の傾きに応じた信号を制御回路２６１に出力する。左右のロータリエンコーダ９Ｌ，９Ｒは、ロータ軸９６Ｌ，９７Ｒの回転位置に応じた信号を、制御回路２６１に出力する。バッテリマネジメント回路２８５のメモリ２８４は、後述する基準角データを記憶しており、基準角データを制御回路２６１に出力する。
　制御回路２６１は、上部荷重センサ６からの信号に基づいて、入力軸２０６に入力される荷重を算出し、算出した荷重と所定の閾値とを比較して、着座ユニット４に搭乗者が着座しているか否かを判定する。また、制御回路２６１は、ステップ荷重センサ８からの信号に基づいて、ステップ１８３Ｌ，１８３Ｒに加わる荷重を算出し、算出した荷重と所定の閾値とを比較して、ステップ１８３Ｌ，１８３Ｒに搭乗者が足を乗せているか否かを判定する。
　制御回路２６１は、着座ユニット４に着座しているか否かの判定結果と、ステップ１８３Ｌ，１８３Ｒへ足を乗せているか否かの判定結果とに基づいて、移動体１への搭乗者の有無および搭乗者の搭乗姿勢を判定する。本実施形態に係る移動体１では、図１４に示されるように、搭乗者は、着座ユニット４に着座して搭乗する着座搭乗姿勢（図中Ａ）と、左右のステップ１８３Ｌ，１８３Ｒ上に起立し、格納位置にある着座ユニット４のクッション部を膝部および大腿部で挟みこむようにして搭乗する起立搭乗姿勢とをとることができる。着座ユニット４に着座していないと判定され、ステップ１８３Ｌ，１８３Ｒへ足を乗せていないと判定された場合には、移動体１に搭乗者はない（非搭乗状態）と判定される。着座ユニット４に着座していると判定された場合には、移動体１に搭乗者が着座搭乗姿勢で搭乗している（着座搭乗状態）と判定される。着座ユニット４に着座していないと判定され、ステップ１８３Ｌ，１８３Ｒに足を乗せていると判定された場合には、移動体１に搭乗者が起立搭乗姿勢で搭乗している（起立搭乗状態）と判定される。
　制御回路２６１は、ロータリエンコーダ９Ｌ，９Ｒからの信号に基づいて、左右の電動モータ８２Ｌ，８２Ｒの回転速度を算出し、左右の電動モータ８２Ｌ，８２Ｒの駆動制御に用いる。
　制御回路２６１は、傾斜センサ７からの信号に基づいて、下部構造体１４の軸線Ｂと鉛直軸線Ｃとのなす角度である傾斜角θを所定の演算処理により算出する。下部構造体１４の軸線Ｂは、図３および図１５Ａに示すように、下部フレーム２２の長軸（すなわち、上下方向に延在する線）に沿った線である。傾斜角θは、前後方向をｘ軸、左右方向をｙ軸、鉛直方向をｚ軸とするｘｙｚ座標系を想定すると、ｘ軸方向への傾斜角であるｘ成分θｘと、ｙ軸方向への傾斜角であるｙ成分θｙとで表される。
　制御回路２６１は、傾斜角θに基づいて倒立振子制御を行う。倒立振子制御では、移動体１全体および搭乗者を含む重心を、走行ユニット３（主輪８５）の接地点の概ね真上に位置させるように、傾斜角θを制御目標値である基準角θｔに一致させる。搭乗者の有無および搭乗姿勢によって移動体１全体および搭乗者を含む重心の位置が変化するため、基準角θｔは移動体１の非搭乗状態、着座搭乗状態、起立搭乗状態の各状態において設定されている。
　図１５Ａに示すように、本実施形態に係る移動体１は、非搭乗状態において、上部構造体１３および下部構造体１４が前後方向および左右方向において概ね対称形をなすため、上部構造体１３の重心ＧＵおよび下部構造体１４の重心ＧＬ、移動体１全体の重心Ｇ１は、概ね軸線Ｂ上に配置される。そのため、下部構造体１４の軸線Ｂは鉛直軸線Ｃと概ね一致し、非搭乗状態における基準角θ１は略０°に設定されている。図中のＧは床面を表している。
　図１５Ｂに示すように、着座搭乗状態においては、脚部を前方に折り曲げて乗る搭乗者Ｈの重心ＧＨが、軸線Ｂよりも前方に位置するため、移動体１全体および搭乗者Ｈを含む重心Ｇ２が軸線Ｂよりも前方に配置される。そのため、重心Ｇ２を走行ユニット３の接地点の概ね真上に位置させるべく、軸線Ｂを後方側に傾斜させる基準角θ２が設定される。なお、搭乗者Ｈおよび移動体１は左右方向において概ね対称をなすため、傾斜角θ２のｙ成分θｙ２は０である。
　図示は省略するが、起立搭乗状態においても同様に、起立状態にある搭乗者と移動体１全体の重心Ｇ３が走行ユニット３の接地点の概ね真上に位置させるべく、基準角θ３が設定される。なお、基準角θ３のｙ成分θｙ３は０である。
　制御回路２６１は、傾斜角θを基準角θ１～θ３に一致させるべく、左ドライバ回路２６３および右ドライバ回路２６４，２６４を制御するためのＰＷＭ信号を生成する。左ドライバ回路２５３および右ドライバ回路２５４は、ＰＷＭ信号に応じて左右の電動モータ８２Ｌ，８２Ｒに電力を供給し、左右の電動モータ８２Ｌ，８２Ｒを駆動する。
　以上の構成によって、移動体１は、倒立振子制御によって、軸線Ｂが基準角θ１～θ３に一致した倒立状態に維持される。移動体１の走行操作は、搭乗者の体重移動によって行われる。搭乗者が進みたい方向に体重移動することによって、軸線Ｂが進みたい方向に傾倒する。すると、制御回路２６１は、傾斜角θを各搭乗状態に応じた基準角θ２、θ３に一致させようとして走行ユニット３を駆動し、その結果、移動体１は搭乗者が進みたい方向に移動する。
　＜実施形態の作用効果＞
　このようにして、移動体１は、直立状態を維持しつつ、前後進及び左右方向に平行移動することができる。ヨーレートが発生するように旋回運動が必要な場合には、搭乗者が片足を地面につけた状態で移動体１を前進させれば、片足を中心として移動体１を旋回させることができる。或いは、体を捻ると同時に、手を外向きに突き出す或いは引っ込める等の、自らの慣性モーメントを変化させるような運動を行なうと、接地点周りの回転モーメントを発生させることができ、旋回運動が可能である。しかしながら、何れの場合も、多少困難な操作が必要であり、搭乗者が熟練していることを要する。そこで、自転車のように、搭乗者が左右に傾いたり、重心を移動させることのみで、移動体１を旋回可能とすることが望まれる。
　この移動体１は、他のあらゆる剛体と同様に３本の慣性主軸を有する。この場合、移動体１の慣性主軸は、搭乗者を含まない状態の移動体１についてのものであって良い。（或いは、ここで言う慣性主軸は、搭乗者を含んだ状態に於ける移動体１についてのものであっても良い。）本実施例の移動体は比較的単純な形状を有し、その３本の慣性主軸は、重心を通過し、左右、前後及び上下に延在する。また、この移動体１は、左右及び前後幅が比較的小さく、上下長が大きい。従って、概ね上下方向に延在する慣性主軸周りの慣性二次モーメントが、他の主軸周りのものよりも小さい。本実施例では、この最小慣性主軸は、下部構造体の軸線Ｂに一致するものであるとする。（しかしながら、幾何学的な軸線は、必ずしも慣性主軸とは一致しない。）また、移動体１の運転時にあっては、軸線Ｂは、鉛直軸線Ｃに対して後方側に基準角θ２をもって傾斜している。
　従って、図１６に示されるように、軸線Ｂの地面との交点Ｐは、主輪８５の接地点Ｑに対して、トレール量Ｌだけ前方に位置することとなる。この状態で、搭乗者が重心を左右に移動させ、移動体１を左右いずれかの方向に傾斜させようとすると、制御回路２６１の働きにより移動体１は直立方向に復元しようとするが、移動体１には、慣性主軸Ｂ周り回転モーメントＭが作用し、或る程度慣性主軸Ｂ周りに回転しようとする傾向が生じる。その結果、進行方向に対して、軸線Ｂの地面との交点Ｐと主輪８５の接地点Ｑを結ぶ線が、進行方向Ｒに対して傾斜することとなり、あたかも転舵したような状態となり、移動体１は対応する方向に旋回することとなる。特に、移動体１は、慣性二次モーメントが最も小さい回転中心軸線である最小慣性主軸Ｂ周りに回転し易いため、容易に旋回運動を引き起こすことが可能となる。
　図示された実施例に於いては、モータとバッテリの質量が大きく、しかも、バッテリの重心が、移動体全体の重心よりも上方かつ後方に位置するように、バッテリが配置されており、モータの重心が、移動体全体の重心よりも下方かつ前方に位置するように、モータが配置されていることから、最小慣性主軸Ｂは他の慣性主軸よりも、その周りの慣性二次モーメントが極めて小さいものとすることができ、それだけ容易かつ好適に移動体の旋回が可能となる。
　図１７は、本発明の倒立振子型移動体の第２実施例を示す。図１７に於いては、前記実施例に対応する部分には同様の符号を付し、その詳しい説明を省略する。この倒立振子型移動体はコラム状のフレーム１５０を有する。フレーム１５０の下部には、第１実施例のものと同様の走行ユニット３が設けられている。第１実施例の場合と同様に、走行ユニット３には、周方向に回転することにより前後方向の駆動力を発生する主輪８５が設けられている。主輪８５には、その環状軸線周りに回転することにより左右方向の駆動力を発生するドリブンローラ１６４が設けられている。これら両部分を第１実施例の場合と同様の駆動機構及び制御装置を用いて駆動・制御し、移動体を自立させ、かつ所望の方向に走行させることができる。
　フレーム１５０の左右の下端から１対のアーム１８４が前方に延出し、その前端間にステップ１８３が設けられている。図示された実施例では、ステップ１８３が固定されたものからなるが、アーム１８４を介して上方に跳ね上げ得るようにし、或いは取り外し可能とし、輸送或いは収納時の便宜を図るようにしても良い。何れにせよ、ステップ１８３を前方位置に配したことから、移動体の慣性主軸をより確実に後傾させることができる。フレーム１５０の上部前側には、前方に延出するサドルアーム１５１を介してサドル１５２が取り付けられている。
　搭乗者は、フレーム１５０に背を向けた状態でサドル１５２に座る。第１実施例と同様に、搭乗者が前後左右に体重移動すると、移動体は、対応する方向に、体重移動量に応じた速度で走行する。この実施例の場合も、そのままでは、平行移動は自在に可能であるが、旋回運動を行なおうとすると困難を伴なう。そこで、概ねフレーム１５０の軸線方向に延在する最小慣性主軸を、鉛直方向に対して後傾させている。そのため、搭乗者が、左右方向に体重移動し、移動体を傾斜させようとすると、最小慣性主軸周りの回転が生じ、移動体を所望の方向に旋回させることができる。
　図１８は、本発明の倒立振子型移動体の第３実施例を示す。図１８に於いては、前記実施例に対応する部分には同様の符号を付し、その詳しい説明を省略する。本実施形態の倒立振子型移動体では、下方開口の箱状のフレーム１９１内に前記実施例のものと同様の走行ユニット３が固定配置され、その主輪８５が走行面Ｇに接触している。走行ユニット３は、概ねフレーム１９１に覆われているが、主輪８５の下部領域は、フレーム１９１の下方開口部１９３より下方に露呈している。
　この場合、走行ユニット３を駆動するための１対のモータ１９５は、主輪８５と同軸の位置ではなく、フレーム１９１の前面より前方に延出するモータアーム１９６の遊端に取り付けられ、モータ１９５と走行ユニット３との間の動力伝達は、１対の無端ベルト１９７を介して行なわれる。
　フレーム１９１の上端からは、斜め後方に向けてフレーム延出部１９５が延出し、その上部前面からは、前方に延出するサドルアーム１５１を介してサドル１５２が取り付けられている。更に、フレーム１９１の前面の下端からは、１対のアーム１８４を介して前方に延出するステップ１８３が設けられている。
　これにより、移動体は、走行ユニット３によって全方向に駆動され、前後左右任意の方向に移動することができる。この場合、比較的重量の大きいモータ１９５が、フレーム１９１の下部前方位置に設けられ、同じく比較的重量の大きいバッテリが後傾するフレーム延出部１９５の上部後方位置に設けられていることから、慣性主軸を確実に後傾させることができる。
　この場合も、搭乗者は、フレーム延出部１９５に背を向けた状態でサドル１５２に座る。第１或いは第２実施例と同様に、搭乗者が前後左右に体重移動すると、移動体は、対応する方向に、体重移動量に応じた速度で走行する。この実施例の場合も、そのままでは、平行移動は自在に可能であるが、旋回運動を行なおうとすると困難を伴なう。そこで、概ねフレーム延出部１９５の軸線方向に延在する最小慣性主軸を、鉛直方向に対して後傾させている。そのため、搭乗者が、左右方向に体重移動し、移動体を傾斜させようとすると、最小慣性主軸周りの回転が生じ、移動体を所望の方向に旋回させることができる。
　以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。
　１…倒立振子型移動体、２、１５０…フレーム、３…走行ユニット、４…着座ユニット、５…制御ユニット、５…倒立振子制御ユニット（倒立振子制御部）、６…荷重センサ、７…傾斜センサ（傾斜角検出手段）、１０…バッテリユニット、１１…電装ユニット、１３…上部構造体、１４…下部構造体、２１…上部フレーム、２２…下部フレーム、２４…サドル格納部、２９…接続凹部、３６…切欠部、６３Ｌ，６８Ｒ、１５２…サドル、８２Ｌ，８２Ｒ…電動モータ、８４Ｌ，８４Ｒ…駆動体、８５…主輪、１２１Ｌ，１２１Ｒ…ドライブディスク、１２２Ｌ，１２２Ｒ…ドライブローラ、１６１…環状体、１６４…ドリブンローラ、１８０Ｌ，１８０Ｒ…ステップベース、１８３Ｌ，１８３Ｒ…ステップ、２６１…制御回路、２６３…左ドライバ回路、２６４…右ドライバ回路、２６５…入力インターフェース回路、２６６…出力インターフェース回路、２８１…バッテリ、２８５…バッテリマネジメント回路

Claims (5)

  1. 　倒立振子型移動体であって、
    　駆動装置を備えた基体と、
    　前記基体下部に設けられ、前記駆動装置により周方向に駆動される少なくとも１つの主輪と、
    　搭乗体を支持するために前記基体に設けられた搭乗部と、
    　当該移動体の状態に応じて前記主輪に加えられる周方向駆動力を制御し、当該移動体を直立状態に保持し、走行させるための前後方向制御装置とを有し、
    　当該移動体の概ね上下方向の慣性主軸を鉛直方向に対して後方に傾斜させたことを特徴とする倒立振子型移動体。
  2. 　前記主輪に、その周方向軸線周りに回転するように設けられ、かつ前記駆動装置によりその回転方向に駆動されるドリブンローラと、当該移動体の状態に応じて前記ドリブンローラに加えられる回転方向駆動力を制御し、当該移動体を直立状態に保持するための左右方向制御装置とを更に有することを特徴とする請求項１に記載の倒立振子型移動体。
  3. 　前記慣性主軸が最小慣性主軸であることを特徴とする請求項１若しく２に記載の倒立振子型移動体。
  4. 　前記駆動装置に電力を供給するためのバッテリを更に有し、前記バッテリの重心が、当該移動体全体の重心よりも上方かつ後方に位置するように、前記バッテリが配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の倒立振子型移動体。
  5. 　前記駆動装置がモータを有し、前記モータの重心が、当該移動体全体の重心よりも下方かつ前方に位置するように、前記モータが配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の倒立振子型移動体。
PCT/JP2009/004756 2009-09-18 2009-09-18 倒立振子型移動体 WO2011033585A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/395,705 US8443920B2 (en) 2009-09-18 2009-09-18 Inverted pendulum type vehicle
DE112009005243.6T DE112009005243B4 (de) 2009-09-18 2009-09-18 Inverses Pendelfahrzeug
CN200980162032.9A CN102574559B (zh) 2009-09-18 2009-09-18 倒立摆型移动体
JP2011531658A JP5352673B2 (ja) 2009-09-18 2009-09-18 倒立振子型移動体
PCT/JP2009/004756 WO2011033585A1 (ja) 2009-09-18 2009-09-18 倒立振子型移動体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/004756 WO2011033585A1 (ja) 2009-09-18 2009-09-18 倒立振子型移動体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011033585A1 true WO2011033585A1 (ja) 2011-03-24

Family

ID=43758213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/004756 WO2011033585A1 (ja) 2009-09-18 2009-09-18 倒立振子型移動体

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8443920B2 (ja)
JP (1) JP5352673B2 (ja)
CN (1) CN102574559B (ja)
DE (1) DE112009005243B4 (ja)
WO (1) WO2011033585A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013237335A (ja) * 2012-05-14 2013-11-28 Honda Motor Co Ltd 倒立振子型車両
JP2014198501A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 本田技研工業株式会社 倒立振子型車両
JP2023006960A (ja) * 2021-07-01 2023-01-18 本田技研工業株式会社 仮想体験提供システム、仮想体験提供方法、及びプログラム

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010260501A (ja) * 2009-05-11 2010-11-18 Honda Motor Co Ltd 摩擦式駆動装置及び全方向移動車
CN102574560B (zh) * 2009-09-18 2014-06-18 本田技研工业株式会社 倒立摆型移动体
JP5930838B2 (ja) * 2012-05-14 2016-06-08 本田技研工業株式会社 倒立振子型車両
CN103072663B (zh) * 2013-01-09 2014-08-20 太仓市车中宝休闲用品有限公司 C形杆滚动摩擦动力三轮滑板
GB2515794B (en) * 2013-07-04 2015-06-10 Velofeet Ltd Improvements Relating to Vehicles
CN103612696B (zh) * 2013-12-12 2015-01-14 常州爱尔威智能科技有限公司 一种智能体感全平衡电动车
USD733203S1 (en) * 2013-12-17 2015-06-30 Roambotics Inc. Personal robot
US10702757B2 (en) 2013-12-26 2020-07-07 Mobile Virtual Player Llc Mobile training device and control system
US9682301B2 (en) * 2013-12-26 2017-06-20 Mobile Virtual Player Llc Mobile device which simulates player motion
JP6184348B2 (ja) * 2014-03-07 2017-08-23 本田技研工業株式会社 倒立振子型車両
GB2525677C (en) * 2014-05-02 2017-03-29 Artemev Timur Powered unicycle device
US10023264B2 (en) * 2015-04-02 2018-07-17 GM Global Technology Operations LLC Cooling method for E-bike power and energy systems
GB2540123A (en) * 2015-06-18 2017-01-11 Artemev Timur Self-balancing transportation device
US10315720B2 (en) * 2015-10-13 2019-06-11 Shane Chen Water shield for use in a friction drive vehicle and a vehicle having same
US10328987B2 (en) * 2016-06-24 2019-06-25 Huashuang Li Self-balance vehicle
WO2018034938A1 (en) * 2016-08-18 2018-02-22 Mobile Virtual Player Llc Mobile device which simulates player motion
US9796444B1 (en) * 2016-11-29 2017-10-24 Global Win Technology Co., Ltd. Foldable structure of electric vehicle
CN106515942B (zh) * 2016-12-23 2022-01-07 桂林电子科技大学 可全方位运动的独轮车机构
USD840277S1 (en) * 2017-05-11 2019-02-12 Ninebot (Beijing) Tech. Co., Ltd Electric unicycle scooter
TWI656043B (zh) * 2017-11-08 2019-04-11 財團法人工業技術研究院 電動輪
US10946298B1 (en) 2018-12-28 2021-03-16 Hasbro, Inc. Positioning and guiding mechanisms for appendages and vehicle platform
US10456658B1 (en) * 2019-02-11 2019-10-29 Future Motion, Inc. Self-stabilizing skateboard
JP7349959B2 (ja) * 2020-06-05 2023-09-25 本田技研工業株式会社 ドライブディスク
JP7349960B2 (ja) * 2020-06-05 2023-09-25 本田技研工業株式会社 ドライブディスク
US11827300B1 (en) * 2021-10-25 2023-11-28 Honda Motor Co., Ltd. Butterfly folding seat mechanism for personal transport device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62289488A (ja) * 1986-06-07 1987-12-16 有限会社　林機械設計事務所 一輪車の車体
JP2005162060A (ja) * 2003-12-03 2005-06-23 Sony Corp 搬送体、搬送体の駆動装置および搬送体の搬送方法
WO2008139740A1 (ja) * 2007-05-16 2008-11-20 Honda Motor Co., Ltd. 全方向に移動可能な乗り物

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3399742A (en) * 1966-06-23 1968-09-03 Franklin S. Malick Powered unicycle
US6561294B1 (en) * 1995-02-03 2003-05-13 Deka Products Limited Partnership Balancing vehicle with passive pivotable support
MXPA01009342A (es) * 1999-03-15 2003-07-14 Deka Products Limited Partnership Sistema y metodo de control para silla de reudas.
JP4291822B2 (ja) * 2006-02-03 2009-07-08 トヨタ自動車株式会社 倒立車輪型の走行体
EP2017172A4 (en) * 2006-05-09 2011-11-02 Equos Res Co Ltd VEHICLE, VALUE ESTABLISHMENT DEVICE AND DEVICE FOR DETERMINING A LOADED ARTICLE
JP4281777B2 (ja) * 2006-10-05 2009-06-17 トヨタ自動車株式会社 傾斜角推定機構を有する移動体
JP4826477B2 (ja) * 2007-01-10 2011-11-30 トヨタ自動車株式会社 倒立型移動体
JP5004003B2 (ja) * 2007-03-29 2012-08-22 株式会社エクォス・リサーチ 車両
US20100114421A1 (en) * 2007-03-29 2010-05-06 Equos Research Co., Ltd. Vehicle
EP2138379B1 (en) 2007-04-20 2018-11-28 Honda Motor Co., Ltd. Omnidirectional drive device and omnidirectional vehicle with such a device
WO2009028133A1 (ja) * 2007-08-28 2009-03-05 Panasonic Corporation 倒立二輪型搬送車及びその制御方法
JP4849103B2 (ja) * 2007-10-22 2012-01-11 トヨタ自動車株式会社 同軸二輪車
WO2010061498A1 (ja) * 2008-11-27 2010-06-03 トヨタ自動車株式会社 移動体、及びその制御方法
US8513917B2 (en) * 2009-09-18 2013-08-20 Honda Motor Co., Ltd. Recharging system for a rechargeable battery of an inverted pendulum type vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62289488A (ja) * 1986-06-07 1987-12-16 有限会社　林機械設計事務所 一輪車の車体
JP2005162060A (ja) * 2003-12-03 2005-06-23 Sony Corp 搬送体、搬送体の駆動装置および搬送体の搬送方法
WO2008139740A1 (ja) * 2007-05-16 2008-11-20 Honda Motor Co., Ltd. 全方向に移動可能な乗り物

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013237335A (ja) * 2012-05-14 2013-11-28 Honda Motor Co Ltd 倒立振子型車両
JP2014198501A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 本田技研工業株式会社 倒立振子型車両
JP2023006960A (ja) * 2021-07-01 2023-01-18 本田技研工業株式会社 仮想体験提供システム、仮想体験提供方法、及びプログラム
JP7352598B2 (ja) 2021-07-01 2023-09-28 本田技研工業株式会社 仮想体験提供システム、及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP5352673B2 (ja) 2013-11-27
DE112009005243B4 (de) 2020-06-10
CN102574559B (zh) 2014-08-20
CN102574559A (zh) 2012-07-11
JPWO2011033585A1 (ja) 2013-02-07
US20120175175A1 (en) 2012-07-12
DE112009005243T5 (de) 2012-09-06
US8443920B2 (en) 2013-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5352673B2 (ja) 倒立振子型移動体
JP5260455B2 (ja) 倒立振子型移動体
JP5426681B2 (ja) 倒立振子型移動体
US8567537B2 (en) Inverted pendulum type vehicle
US8353378B2 (en) Frictional drive device and inverted pendulum type vehicle using the same
JP4710934B2 (ja) 車体構造及び同軸二輪車
JP5352672B2 (ja) 倒立振子型移動体
TWM500726U (zh) 自平衡車之車架機構
JP2013129414A (ja) 全方向移動車両
JP2011079426A (ja) 倒立振子型移動体
JP5337648B2 (ja) 倒立振子型移動体
JP2011110980A (ja) 倒立振子型移動体の電装部品冷却装置
JP2011068160A (ja) 倒立振子型移動体
JP5432649B2 (ja) 倒立振子型移動体
JP5390320B2 (ja) 倒立振子型移動体
JP2011063218A (ja) 倒立振子型移動体
JP5325722B2 (ja) 倒立振子型移動体
JP5325724B2 (ja) 倒立振子型移動体およびその制御装置
JP2022053807A (ja) 車両
JP2011042199A (ja) 車両
JP2011063212A (ja) 倒立振子型移動体
JP2011063155A (ja) 倒立振子型移動体
JP2011063161A (ja) 倒立振子型移動体
JP2011063211A (ja) 倒立振子型移動体
KR101417466B1 (ko) 속도와 방향 제어가 가능한 헤미스피어 이동장치

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980162032.9

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09849444

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011531658

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13395705

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120090052436

Country of ref document: DE

Ref document number: 112009005243

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09849444

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1