JPH0220391B2 - - Google Patents
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- JPH0220391B2 JPH0220391B2 JP58156019A JP15601983A JPH0220391B2 JP H0220391 B2 JPH0220391 B2 JP H0220391B2 JP 58156019 A JP58156019 A JP 58156019A JP 15601983 A JP15601983 A JP 15601983A JP H0220391 B2 JPH0220391 B2 JP H0220391B2
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- Japan
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- point
- legs
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- link
- leg
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 30
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 210000001364 upper extremity Anatomy 0.000 claims description 8
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 20
- 210000000452 mid-foot Anatomy 0.000 description 16
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
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- 210000000548 hind-foot Anatomy 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
- B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、盲導犬ロボツト、乗用移動機械、
貨物運搬装置等の多足歩行機械装置、特にリンク
機構を用いた多足歩行機械に関するものである。
貨物運搬装置等の多足歩行機械装置、特にリンク
機構を用いた多足歩行機械に関するものである。
従来にもリンク機構を用いて動物の足と似た４
本またはそれ以上の足体を持つ機構に歩行動作を
行なわせるようにしたロボツト用歩行装置等の多
足歩行機械は種々のものが開発されているが、一
般的に歩行動作がぎこちなく、安定性が悪いとい
う欠点があり、特に足体の歩行動作に伴つてその
足体に支持されている基台が上下、前後または左
右に傾きもしくは振れ、基台上に物品を載置して
運搬しようとする場合には、安定性及び安全性に
欠けるという問題があり、それらの解決が望まれ
ていた。
本またはそれ以上の足体を持つ機構に歩行動作を
行なわせるようにしたロボツト用歩行装置等の多
足歩行機械は種々のものが開発されているが、一
般的に歩行動作がぎこちなく、安定性が悪いとい
う欠点があり、特に足体の歩行動作に伴つてその
足体に支持されている基台が上下、前後または左
右に傾きもしくは振れ、基台上に物品を載置して
運搬しようとする場合には、安定性及び安全性に
欠けるという問題があり、それらの解決が望まれ
ていた。
この点を解決するためにこの発明の発明者等は
先に改良された多足歩行機械を提案した（昭和57
年特許願第221538号参照）。この新たに提案され
た多足歩行装置は、原動機を備えた基台と、その
基台の左右両側に配備された前足、中足及び後足
の合計６本の足とを有し、前記それぞれの足は、
前記基台に取付けられ前記原動機によつて回転さ
れる駆動側リンクと前記駆動側リンクに一端を連
結され他端は前記足に軸止めされた従動側リンク
と前記従動側リンクの中点近傍と前記基台との間
を連結した支持リンクとで構成するチエビシエフ
リンク機構によつて駆動され、前記基台の片側の
前足と後足及び反対側の中足を組みにし、その様
な２組を交互に着地と空中運動（立脚相と遊脚
相）とを繰返させて前後進させるように構成した
ものである。この多足歩行機械は平地上を歩行す
るには極めて円滑な歩行動作をすることができる
が歩行面が凹凸のある不整地であると足が凹部に
接地したりあるいは凸部に接地したりするので基
台がそれに追随して上下動することがある。そこ
で不整地上における歩行動作においても基台が一
定の高さ方向の位置を保ち、上下動しない多足歩
行装置の開発が望まれ、またその様な上下動を防
止する機構を設けたために自由度が極端に多くな
つたり、多大のエネルギーを消費することのない
多足歩行装置の開発が望まれている。
先に改良された多足歩行機械を提案した（昭和57
年特許願第221538号参照）。この新たに提案され
た多足歩行装置は、原動機を備えた基台と、その
基台の左右両側に配備された前足、中足及び後足
の合計６本の足とを有し、前記それぞれの足は、
前記基台に取付けられ前記原動機によつて回転さ
れる駆動側リンクと前記駆動側リンクに一端を連
結され他端は前記足に軸止めされた従動側リンク
と前記従動側リンクの中点近傍と前記基台との間
を連結した支持リンクとで構成するチエビシエフ
リンク機構によつて駆動され、前記基台の片側の
前足と後足及び反対側の中足を組みにし、その様
な２組を交互に着地と空中運動（立脚相と遊脚
相）とを繰返させて前後進させるように構成した
ものである。この多足歩行機械は平地上を歩行す
るには極めて円滑な歩行動作をすることができる
が歩行面が凹凸のある不整地であると足が凹部に
接地したりあるいは凸部に接地したりするので基
台がそれに追随して上下動することがある。そこ
で不整地上における歩行動作においても基台が一
定の高さ方向の位置を保ち、上下動しない多足歩
行装置の開発が望まれ、またその様な上下動を防
止する機構を設けたために自由度が極端に多くな
つたり、多大のエネルギーを消費することのない
多足歩行装置の開発が望まれている。
この発明は以上のごとき事情に鑑みてなされた
ものであつて、リンク機構を用いた歩行装置にお
いて、基台の上下動または傾動が極めて小さく、
スムースに安定的に移動出来、かつ不整地上にお
ける歩行においても基台が上下動せず、かつ、構
造が複雑になつたり、多大のエネルギーを消費す
ることのない多足歩行機械を提供することを目的
とするものである。
ものであつて、リンク機構を用いた歩行装置にお
いて、基台の上下動または傾動が極めて小さく、
スムースに安定的に移動出来、かつ不整地上にお
ける歩行においても基台が上下動せず、かつ、構
造が複雑になつたり、多大のエネルギーを消費す
ることのない多足歩行機械を提供することを目的
とするものである。
この目的に対応して、この第１の発明の多足歩
行機械は、少なくとも、原動機を備えた基台と、
その基台の左右両側に配備された前足、中足及び
後足の合計６本の足とを有し、前記それぞれの足
は、前記基台にＡ点で取付けられ前記原動機によ
つて回転される駆動側リンクと前記駆動側リンク
に一端をＢ点で連結され他端はＤ点で前記足に軸
止めされた従動側リンクと前記従動側リンクの中
点近傍Ｃ点と前記基台のＥ点との間を連結した支
持リンクとで構成するチエビシエフリンク機構の
１個もしくは線対称に位置し得る２個によつて駆
動され、前記基台の片側の前足と後足及び反対側
の中足を組みにし、その様な２組を交互に立脚相
と遊脚相とを繰返させて前後進させるように構成
した多足歩行機械において、前記チエビシエフリ
ンクとの連結点Ｄ点と足先Ｇ点との間の前記足の
長さを可変に構成したことを特徴としている。
行機械は、少なくとも、原動機を備えた基台と、
その基台の左右両側に配備された前足、中足及び
後足の合計６本の足とを有し、前記それぞれの足
は、前記基台にＡ点で取付けられ前記原動機によ
つて回転される駆動側リンクと前記駆動側リンク
に一端をＢ点で連結され他端はＤ点で前記足に軸
止めされた従動側リンクと前記従動側リンクの中
点近傍Ｃ点と前記基台のＥ点との間を連結した支
持リンクとで構成するチエビシエフリンク機構の
１個もしくは線対称に位置し得る２個によつて駆
動され、前記基台の片側の前足と後足及び反対側
の中足を組みにし、その様な２組を交互に立脚相
と遊脚相とを繰返させて前後進させるように構成
した多足歩行機械において、前記チエビシエフリ
ンクとの連結点Ｄ点と足先Ｇ点との間の前記足の
長さを可変に構成したことを特徴としている。
また、第２の発明の多足歩行機械は、少なくと
も、原動機を備えた基台と、その基台の左右両側
に配備された前足、中足及び後足の合計６本の足
とを有し、前記それぞれの足は、前記基台にＡ点
で取付けられ前記原動機によつて回転される駆動
側リンクと前記駆動側リンクに一端をＢ点で連結
され他端はＤ点で前記足に軸止めされた従動側リ
ンクと前記従動側リンクの中点近傍Ｃ点と前記基
台のＥ点との間を連結した支持リンクとで構成す
るチエビシエフリンク機構の１個もしくは線対称
に位置し得る２個によつて駆動され、前記基台の
片側の前足と後足及び反対側の中足を組みにし、
その様な２組を交互に立脚相と遊脚相とを繰返さ
せて前後進させるように構成した多足歩行機械に
おいて、前記チエビシエフリンクとの連結Ｄ点と
足先Ｇ点との間の前記足の長さを可変に構成し、
いずれかの前記チエビシエフリンクにおける前記
基台のＥ点と前記Ｃ点及び前記Ｄ点に回転軸を設
け、前記Ｅ点の回転軸と前記Ｃ点の回転軸の間及
び前記Ｃ点の回転軸と前記Ｄ点の回転軸の間をそ
れぞれ平行運動機能を備えた回転伝達機構で連結
してなり、前記足の長さを変化させるための動力
を前記基台に取付けたアクチユエータから前記回
転伝達機構を介して伝達するように構成したこと
を特徴としている。
も、原動機を備えた基台と、その基台の左右両側
に配備された前足、中足及び後足の合計６本の足
とを有し、前記それぞれの足は、前記基台にＡ点
で取付けられ前記原動機によつて回転される駆動
側リンクと前記駆動側リンクに一端をＢ点で連結
され他端はＤ点で前記足に軸止めされた従動側リ
ンクと前記従動側リンクの中点近傍Ｃ点と前記基
台のＥ点との間を連結した支持リンクとで構成す
るチエビシエフリンク機構の１個もしくは線対称
に位置し得る２個によつて駆動され、前記基台の
片側の前足と後足及び反対側の中足を組みにし、
その様な２組を交互に立脚相と遊脚相とを繰返さ
せて前後進させるように構成した多足歩行機械に
おいて、前記チエビシエフリンクとの連結Ｄ点と
足先Ｇ点との間の前記足の長さを可変に構成し、
いずれかの前記チエビシエフリンクにおける前記
基台のＥ点と前記Ｃ点及び前記Ｄ点に回転軸を設
け、前記Ｅ点の回転軸と前記Ｃ点の回転軸の間及
び前記Ｃ点の回転軸と前記Ｄ点の回転軸の間をそ
れぞれ平行運動機能を備えた回転伝達機構で連結
してなり、前記足の長さを変化させるための動力
を前記基台に取付けたアクチユエータから前記回
転伝達機構を介して伝達するように構成したこと
を特徴としている。
以下、これらの発明の詳細を一実施例を示す図
面について説明する。
面について説明する。
第１図はこの発明の多足歩行機械に用いられる
周知の基本的なリンク機構（chebyshevリンク）
を示すもので、Ａ点を基台１に軸止めされた比較
的短い駆動側リンク２と、その他端のＢ点に連結
された長さなる従動側リンク３と、リンク３
の中点Ｃと基台のＥ点の間に連結された支持リン
ク４から成り、例えば、各リンクの長さは大略的
に下記のような関係にある。
周知の基本的なリンク機構（chebyshevリンク）
を示すもので、Ａ点を基台１に軸止めされた比較
的短い駆動側リンク２と、その他端のＢ点に連結
された長さなる従動側リンク３と、リンク３
の中点Ｃと基台のＥ点の間に連結された支持リン
ク４から成り、例えば、各リンクの長さは大略的
に下記のような関係にある。
＝＝≒2.5
≒２
この様なリンク機構において、駆動側リンク２
を回転すれば、従動側リンク３のＤ点の描く軌跡
はa1―b1―c1―d1―a1のような線となり、駆動側
リンク２がｃ―ｄ―ａ間の180゜以上のクランク回
転角度を回転する間は、Ｄ点はc1―d1―a1のごと
く疑似直線を描き、ａ―ｂ―ｃ間を回転する間は
a1―b1―c1の様な曲線Ｑを描く。
を回転すれば、従動側リンク３のＤ点の描く軌跡
はa1―b1―c1―d1―a1のような線となり、駆動側
リンク２がｃ―ｄ―ａ間の180゜以上のクランク回
転角度を回転する間は、Ｄ点はc1―d1―a1のごと
く疑似直線を描き、ａ―ｂ―ｃ間を回転する間は
a1―b1―c1の様な曲線Ｑを描く。
したがつてＤ点に多足歩行機械の足を連結すれ
ば、直線Ｐ部分では足が直線運動をし、その足を
接地した静止の状態にすれば、その足を支持して
いる基台が反作用として直線移動し、曲線Ｑ部分
では足を持ち上げた運動を行なわせることが可能
である。前記の先に提案した発明はこの様な基本
的リンク機構を８個使用し、そのうち４個を一方
の一組として片側の前足、後足に各１個、中足に
２個使用し、残りの４個を他方の一組とし、一方
の一組の位相と他方の一組の位相を180度ずらし、
二組の足を交互に接地させて基台に上下動や傾動
のきわめて小さい連続的な歩行を行えるようにし
たものである。ただし、この提案された発明の多
足歩行装置では、足先の接地点の高低に応じてそ
の足に支えられている基台も上下動することは前
述の通りである。
ば、直線Ｐ部分では足が直線運動をし、その足を
接地した静止の状態にすれば、その足を支持して
いる基台が反作用として直線移動し、曲線Ｑ部分
では足を持ち上げた運動を行なわせることが可能
である。前記の先に提案した発明はこの様な基本
的リンク機構を８個使用し、そのうち４個を一方
の一組として片側の前足、後足に各１個、中足に
２個使用し、残りの４個を他方の一組とし、一方
の一組の位相と他方の一組の位相を180度ずらし、
二組の足を交互に接地させて基台に上下動や傾動
のきわめて小さい連続的な歩行を行えるようにし
たものである。ただし、この提案された発明の多
足歩行装置では、足先の接地点の高低に応じてそ
の足に支えられている基台も上下動することは前
述の通りである。
この発明の多足歩行機械では、第２図に示すよ
うに、基台１１の左右両側にそれぞれ前足F1と
F1′、中足F2とF2′、及び後足F3とF3′が配備され、
この内のF1，F2′及びF3が一方の組を成し、F1′，
F2及びF3′が他方の組を成す。F1F2′及びF3が着地
している間はF1′とF2及びF3′が引上げられ、その
２組が交互に着地と上下動を繰返して前進するよ
うになつている。これらの足と基台とを連結する
リンク機構は各足について全く同じであり、第３
図以下には中足についてだけのリンク機構を示し
てある。
うに、基台１１の左右両側にそれぞれ前足F1と
F1′、中足F2とF2′、及び後足F3とF3′が配備され、
この内のF1，F2′及びF3が一方の組を成し、F1′，
F2及びF3′が他方の組を成す。F1F2′及びF3が着地
している間はF1′とF2及びF3′が引上げられ、その
２組が交互に着地と上下動を繰返して前進するよ
うになつている。これらの足と基台とを連結する
リンク機構は各足について全く同じであり、第３
図以下には中足についてだけのリンク機構を示し
てある。
第３図において、基台１１には、原動機の一例
としての前進・後退用駆動モータ１２が設備され
る。基台１１の側面には駆動側リンク１６，１７
の枢点Ａ，A′が軸止めされ、これらのリンク１
６，１７に他端にはそれぞれ従動側リンク１８，
１９が連結され、従動側リンク１８，１９の他端
は交差した状態で案内フレーム２０の両端に連結
し、案内フレーム２０の中央に中足Ｆの上端が挿
通されている。他方、従動側リンク１８，１９の
中点Ｃ，C′と基台１１のＥ，E′点との間にはそれ
ぞれ支持リンク２１，２２が連結されている。こ
のように中足Ｆについて設けられた２組の対称的
なリンク機構、すなわちＡ，Ｂ，Ｃ，Ｅを節点と
するリンク機構と、A′，B′，C′，E′を節点とす
るリンク機構はそれぞれ第１図に説明したＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｅを節点とするリンク機構と同一であ
り、その位相が180度ずれて対称に成つているだ
けである。このように第１図のリンク機構を対称
的に２組、組合せたのは、足を地面に対して常に
垂直にするためである。このことは中足について
も、前後足についても同じである。したがつて、
駆動側リンク１６，１７が同時に同方向に回転す
ると、従動側リンク１８，１９の先端の案内フレ
ーム２０に挿通固定された中足Ｆの上端Ｄ，
D′は地面に平行のまま、基台１１が静止してい
ると仮定すれば、第１図の直線Ｐと曲線Ｑのよう
な軌跡を描くことになり、反対に、中足Ｆが着地
して静止しているとすれば直線Ｐの過程では基台
１１の方が中足Ｆに対して相対的に前進すること
となる。
としての前進・後退用駆動モータ１２が設備され
る。基台１１の側面には駆動側リンク１６，１７
の枢点Ａ，A′が軸止めされ、これらのリンク１
６，１７に他端にはそれぞれ従動側リンク１８，
１９が連結され、従動側リンク１８，１９の他端
は交差した状態で案内フレーム２０の両端に連結
し、案内フレーム２０の中央に中足Ｆの上端が挿
通されている。他方、従動側リンク１８，１９の
中点Ｃ，C′と基台１１のＥ，E′点との間にはそれ
ぞれ支持リンク２１，２２が連結されている。こ
のように中足Ｆについて設けられた２組の対称的
なリンク機構、すなわちＡ，Ｂ，Ｃ，Ｅを節点と
するリンク機構と、A′，B′，C′，E′を節点とす
るリンク機構はそれぞれ第１図に説明したＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｅを節点とするリンク機構と同一であ
り、その位相が180度ずれて対称に成つているだ
けである。このように第１図のリンク機構を対称
的に２組、組合せたのは、足を地面に対して常に
垂直にするためである。このことは中足について
も、前後足についても同じである。したがつて、
駆動側リンク１６，１７が同時に同方向に回転す
ると、従動側リンク１８，１９の先端の案内フレ
ーム２０に挿通固定された中足Ｆの上端Ｄ，
D′は地面に平行のまま、基台１１が静止してい
ると仮定すれば、第１図の直線Ｐと曲線Ｑのよう
な軌跡を描くことになり、反対に、中足Ｆが着地
して静止しているとすれば直線Ｐの過程では基台
１１の方が中足Ｆに対して相対的に前進すること
となる。
前記の通り、案内フレーム２０には中足Ｆが挿
通されている。この中足Ｆの案内フレーム２０を
通過する部分にはラツク２４が形成されており、
このラツク２４にはピニオン２５が噛みあつてい
る。このコピニオン２５は案内フレーム２０に軸
支持されている。また、案内フレーム２０には足
伸縮用モータ２６が固定されていて、この足伸縮
用モータ２６が駆動されると、これと伝動関係に
あるピニオン２５が回転しラツク２４を介して中
足Ｆを上下動させる。つまり、この中足Ｆの上下
動によつて、中足の足先と基台１１との連結点
（ラツク２４とピニオン２５の噛合い点）の距離
が伸縮する。この中足Ｆの伸縮によつて、不整地
において、中足Ｆが凹部に接地する場合には中足
Ｆを伸ばし、また、凸部に接地する場合には中足
Ｆを縮めることによつて、基台は上下動すること
なく、一定の高さを保つことができ、操作員の乗
り心地は改善され、また、歩行に要するエネルギ
ーの消費を少なくすることができる。
通されている。この中足Ｆの案内フレーム２０を
通過する部分にはラツク２４が形成されており、
このラツク２４にはピニオン２５が噛みあつてい
る。このコピニオン２５は案内フレーム２０に軸
支持されている。また、案内フレーム２０には足
伸縮用モータ２６が固定されていて、この足伸縮
用モータ２６が駆動されると、これと伝動関係に
あるピニオン２５が回転しラツク２４を介して中
足Ｆを上下動させる。つまり、この中足Ｆの上下
動によつて、中足の足先と基台１１との連結点
（ラツク２４とピニオン２５の噛合い点）の距離
が伸縮する。この中足Ｆの伸縮によつて、不整地
において、中足Ｆが凹部に接地する場合には中足
Ｆを伸ばし、また、凸部に接地する場合には中足
Ｆを縮めることによつて、基台は上下動すること
なく、一定の高さを保つことができ、操作員の乗
り心地は改善され、また、歩行に要するエネルギ
ーの消費を少なくすることができる。
ところで足と伸縮させる場合に、それに要する
足伸縮用アクチユエータとしての足伸縮用モータ
を足と基台との連結点近傍に配設することは、重
量の大きい構成部材を高い位置に配設することと
なり、多足歩行機械の安定性を低下させ、また比
較的重量の大きいアクチユエータを足と共に動か
すことはエネルギー消費面からも好ましくないの
でこの点の改善が望まれる。第４図はこの点を解
決した第２の発明の実施例を示すものである。す
なわち、前記チエビシエフリンクにおける前記基
台のE′点と前記C′点及び前記D′点にそれぞれ回転
軸を設けて同じ大きさのプーリー３１，３２及び
３３を取付け、プーリー３１とプーリー３２の間
及びプーリー３２とプーリー３３の間にベルト３
４及び３５を巻掛けて回転伝達関係にしてある。
そしてプーリー３３とラツク２４を回転伝達関係
に置く。すなわち、プーリー３１とプーリー３２
の間及びプーリー３２とプーリー３３の間はそれ
ぞれ平行運動機能を備えた回転伝達機構で連結さ
れたことになり、プーリー３１の軸を足伸縮用の
減速器のモータ２６で回転駆動すれば、その回転
がプーリー３２，３３を介してラツク２４に伝達
され、中足Ｆは伸縮する。なおモータ２６を停止
したとき足の自立性が保たれるように前記減速器
にはウオーム、ウオームホイール等の伝動機構を
備えたものを使用する。一方、歩行動作の際に中
足を動かすために各リンクが変位してもプーリー
３１，３２，３３は平行運動をするのみで回転し
ない。したがつて足の歩行動作と伸縮を独立に制
御することができる。このようにして、足の伸縮
に必要なアクチユエータを高い位置に設ける必要
がなく、基台上に設けることができ、また、中足
の歩行動作に伴つて各リンクが変位しても、プー
リー３１とプーリー３２の間及びプーリー３２と
プーリー３３の間は長さが一定であるからリンク
の変位に応じてベルト等の長さを調節する必要も
ない。また、この方式を用いれば不整地歩行すな
わち前進、後進（１自由度）方向変換（１自由
度、例えば昭和58年特許願第8522号参照）及び対
地適応性（６自由度）の各機能を実現するのに８
自由度で十分となる。なお各中先に３自由度有す
る従来型では６足で18自由度も備えていたことを
考慮する大幅な制御の単純化、省エネルギー化、
高速化が計れることが期待される。
足伸縮用アクチユエータとしての足伸縮用モータ
を足と基台との連結点近傍に配設することは、重
量の大きい構成部材を高い位置に配設することと
なり、多足歩行機械の安定性を低下させ、また比
較的重量の大きいアクチユエータを足と共に動か
すことはエネルギー消費面からも好ましくないの
でこの点の改善が望まれる。第４図はこの点を解
決した第２の発明の実施例を示すものである。す
なわち、前記チエビシエフリンクにおける前記基
台のE′点と前記C′点及び前記D′点にそれぞれ回転
軸を設けて同じ大きさのプーリー３１，３２及び
３３を取付け、プーリー３１とプーリー３２の間
及びプーリー３２とプーリー３３の間にベルト３
４及び３５を巻掛けて回転伝達関係にしてある。
そしてプーリー３３とラツク２４を回転伝達関係
に置く。すなわち、プーリー３１とプーリー３２
の間及びプーリー３２とプーリー３３の間はそれ
ぞれ平行運動機能を備えた回転伝達機構で連結さ
れたことになり、プーリー３１の軸を足伸縮用の
減速器のモータ２６で回転駆動すれば、その回転
がプーリー３２，３３を介してラツク２４に伝達
され、中足Ｆは伸縮する。なおモータ２６を停止
したとき足の自立性が保たれるように前記減速器
にはウオーム、ウオームホイール等の伝動機構を
備えたものを使用する。一方、歩行動作の際に中
足を動かすために各リンクが変位してもプーリー
３１，３２，３３は平行運動をするのみで回転し
ない。したがつて足の歩行動作と伸縮を独立に制
御することができる。このようにして、足の伸縮
に必要なアクチユエータを高い位置に設ける必要
がなく、基台上に設けることができ、また、中足
の歩行動作に伴つて各リンクが変位しても、プー
リー３１とプーリー３２の間及びプーリー３２と
プーリー３３の間は長さが一定であるからリンク
の変位に応じてベルト等の長さを調節する必要も
ない。また、この方式を用いれば不整地歩行すな
わち前進、後進（１自由度）方向変換（１自由
度、例えば昭和58年特許願第8522号参照）及び対
地適応性（６自由度）の各機能を実現するのに８
自由度で十分となる。なお各中先に３自由度有す
る従来型では６足で18自由度も備えていたことを
考慮する大幅な制御の単純化、省エネルギー化、
高速化が計れることが期待される。
なお、足を伸縮させるためのアクチユエータの
作動、停止の操作は操作員が歩行面の凹凸の状態
を目視観察して手動または遠隔操作で行つてもよ
いし、また歩行面の凹凸の状態を観察するタツチ
センサや距離検出器等のセンサを歩行装置のフレ
ームや足先に設け、これらの出力にもとづいて自
動的に行つてもよい。
作動、停止の操作は操作員が歩行面の凹凸の状態
を目視観察して手動または遠隔操作で行つてもよ
いし、また歩行面の凹凸の状態を観察するタツチ
センサや距離検出器等のセンサを歩行装置のフレ
ームや足先に設け、これらの出力にもとづいて自
動的に行つてもよい。
第１図は多足歩行機械に用いられる基本的なリ
ンク機構を示す線図、第２図はこの発明に係わる
多足歩行機械の基台と足の位置関係を示す平面
図、第３図は基台の片側の中足のみのリンク機構
を例示した側面図、及び第４図は基台の片側の中
足のみの他のリンク機構を例示した側面図であ
る。 １１…基台、１２…前進・後退用駆動モータ、
１６，１７…駆動側リンク、１８，１９…従動側
リンク、２０…案内フレーム、２１，２２…支持
リンク、２４…ラツク、２５…ピニオン、２６…
足伸縮用モータ、F1，F1′…前足、F2，F2′…中
足、F3，F3′…後足。
ンク機構を示す線図、第２図はこの発明に係わる
多足歩行機械の基台と足の位置関係を示す平面
図、第３図は基台の片側の中足のみのリンク機構
を例示した側面図、及び第４図は基台の片側の中
足のみの他のリンク機構を例示した側面図であ
る。 １１…基台、１２…前進・後退用駆動モータ、
１６，１７…駆動側リンク、１８，１９…従動側
リンク、２０…案内フレーム、２１，２２…支持
リンク、２４…ラツク、２５…ピニオン、２６…
足伸縮用モータ、F1，F1′…前足、F2，F2′…中
足、F3，F3′…後足。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも、原動機を備えた基台と、その基
台の左右両側に配備された前足、中足及び後足の
合計６本の足とを有し、前記それぞれの足は、前
記基台にＡ点で取付けられ前記原動機によつて回
転される駆動側リンクと前記駆動側リンクに一端
をＢ点で連結され他端はＤ点で前記足に軸止めさ
れた従動側リンクと前記従動側リンクの中点近傍
Ｃ点と前記基台のＥ点との間を連結した支持リン
クとで構成するチエビシエフリンク機構の１個も
しくは線対称に位置し得る２個によつて駆動さ
れ、前記基台の片側の前足と後足及び反対側の中
足を組みにし、その様な２組を交互に立脚相と遊
脚相とを繰返させて前後進させるように構成した
多足歩行機械において、前記チエビシエフリンク
との連結点Ｄ点と足先Ｇ点との間の前記足の長さ
を可変に構成したことを特徴とする多足歩行機
械。 ２ 少なくとも、原動機を備えた基台と、その基
台の左右両側に配備された前足、中足及び後足の
合計６本の足とを有し、前記それぞれの足は、前
記基台にＡ点で取付けられ前記原動機によつて回
転される駆動側リンクと前記駆動側リンクに一端
をＢ点で連結され他端はＤ点で前記足に軸止めさ
れた従動側リンクと前記従動側リンクの中点近傍
Ｃ点と前記基台のＥ点との間を連結した支持リン
クとで構成するチエビシエフリンク機構の１個も
しくは線対称に位置し得る２個によつて駆動さ
れ、前記基台の片側の前足と後足及び反対側の中
足を組みにし、その様な２組を交互に立脚相と遊
脚相とを繰返させて前後進させるように構成した
多足歩行機械において、前記チエビシエフリンク
との連結点Ｄ点と足先Ｇ点との間の前記足の長さ
を可変に構成し、いずれかの前記チエビシエフリ
ンクにおける前記基台のＥ点と前記Ｃ点及び前記
Ｄ点に回転軸を設け、前記Ｅ点の回転軸と前記Ｃ
点の回転軸の間及び前記Ｃ点の回転軸と前記Ｄ点
の回転軸の間をそれぞれ平行運動機能を備えた回
転伝達機構で連結してなり、前記足の長さを変化
させるための動力を前記基台に取付けたアクチユ
エータから前記回転伝達機構を介して伝達するよ
うに構成したことを特徴とする多足歩行機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58156019A JPS6047773A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 多足歩行機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58156019A JPS6047773A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 多足歩行機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6047773A JPS6047773A (ja) | 1985-03-15 |
| JPH0220391B2 true JPH0220391B2 (ja) | 1990-05-09 |
Family
ID=15618532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58156019A Granted JPS6047773A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 多足歩行機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6047773A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105774942B (zh) * | 2016-05-11 | 2019-09-24 | 深圳市行者机器人技术有限公司 | 基于连杆机构的半被动双足行走装置 |
| CN106394725B (zh) * | 2016-12-12 | 2018-01-05 | 常州机电职业技术学院 | 微步机器人 |
| CN112644598B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-03-29 | 郑州大学 | 行走机械装置 |
-
1983
- 1983-08-26 JP JP58156019A patent/JPS6047773A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6047773A (ja) | 1985-03-15 |
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