JPH05131382A - 歩行ロボツト - Google Patents

歩行ロボツト

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JPH05131382A
JPH05131382A JP3322475A JP32247591A JPH05131382A JP H05131382 A JPH05131382 A JP H05131382A JP 3322475 A JP3322475 A JP 3322475A JP 32247591 A JP32247591 A JP 32247591A JP H05131382 A JPH05131382 A JP H05131382A
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JP
Japan
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axis
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shaft
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leg
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JP3322475A
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Takeshi Yanagisawa
健 柳沢
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Individual
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    • 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
    • B62D57/032—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 with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S180/00—Motor vehicles
    • Y10S180/901—Devices for traversing vertical surfaces

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容易に障害物を避けることができると共に、
バランスをとり易い歩行ロボットを提供する。 【構成】 Ｘ軸部材１０ａ、１０ｂと、Ｙ軸部材１４
ａ、１４ｂと、前記Ｘ軸部材１０ａ、１０ｂ上および前
記Ｙ軸部材１４ａ、１４ｂ上を移動可能な本体部１８
と、Ｘ軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄと、Ｙ軸
脚部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄと、Ｘ軸駆動機構
３２ａ、３２ｂと、Ｙ軸駆動機構２４ａ、２４ｂと、前
記Ｘ軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄを前記Ｚ軸
方向へ伸縮させるための第１のＺ軸駆動機構４０ａ、４
０ｂ、４０ｃ、４０ｄと、前記Ｙ軸脚部４６ａ、４６
ｂ、４６ｃ、４６ｄを前記Ｚ軸方向へ伸縮させるための
第２のＺ軸駆動機構４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄと
を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は歩行ロボットに関し、一
層詳細には本体部を脚部の駆動で移動させる歩行ロボッ
トに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、物品の運搬用等に歩行ロボットが
使用されている。これらの歩行ロボットは移動手段とし
てタイヤやクローラが用いられている。また、研究段階
ではあるが、関節をモータで駆動させ、４本足の動物や
人間の歩行と類似の動作を行わせる４本足または２本足
の歩行ロボットも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の歩行ロボットには次のような課題がある。移動手
段としてタイヤやクローラを用いた歩行ロボットの場
合、進路上に障害物が存在する場合、進路を変更しない
と干渉を避けることができない。従って、幅の狭い通路
において障害物が存在すると干渉を避け得ないという課
題がある。一方、４本足または２本足の歩行ロボットの
場合、歩行中に３本足または片足の状態が発生するた
め、バランスをとるための制御が非常に難しく実用段階
に至ってはいない。従って、本発明は容易に障害物を避
けることができると共に、バランスをとり易い歩行ロボ
ットを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、Ｘ軸方向へ
配設されたＸ軸部材と、前記Ｘ軸と直角なＹ軸方向へ配
設されたＹ軸部材と、前記Ｘ軸部材上および前記Ｙ軸部
材上を、Ｘ軸部材とＹ軸部材の長さ方向へ相対的に移動
可能な本体部と、前記Ｘ軸部材に設けられ、前記Ｘ軸方
向および前記Ｙ軸方向と直角なＺ軸方向へ伸縮可能であ
り、支持状態にある際には前記本体部、Ｙ軸部材および
Ｘ軸部材を支持可能なＸ軸脚部と、前記Ｙ軸部材に設け
られ、前記Ｚ軸方向へ伸縮可能であり、支持状態にある
際には前記本体部、Ｘ軸部材およびＹ軸部材を支持可能
なＹ軸脚部と、前記本体部を前記Ｘ軸部材に対して相対
的に前記Ｘ軸方向へ移動させるためのＸ軸駆動機構と、
前記本体部を前記Ｙ軸部材に対して相対的に前記Ｙ軸方
向へ移動させるためのＹ軸駆動機構と、前記Ｘ軸脚部を
前記Ｚ軸方向へ伸縮させるための第１のＺ軸駆動機構
と、前記Ｙ軸脚部を前記Ｚ軸方向へ伸縮させるための第
２のＺ軸駆動機構とを具備することを特徴とする。
【０００５】
【作用】作用について説明する。本体部、Ｘ軸部材、Ｙ
軸部材を支持するＸ軸脚部およびＹ軸脚部はＺ軸方向へ
伸縮可能であるので、直進中であってもＸ軸脚部または
Ｙ軸脚部を伸長させることで進路上の障害物を跨ぐこと
ができる。また、Ｘ軸脚部またはＹ軸脚部で本体部、Ｘ
軸部材、Ｙ軸部材を支持可能なので、Ｘ軸脚部またはＹ
軸脚部が支持している間に本体部、Ｘ軸部材またはＹ軸
部材を移動させて進行することができ、歩行中であって
も容易にバランスをとることができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。まず、図１および図２と共に構成に
ついて説明する。１０ａ、１０ｂはＸ軸部材であり、剛
性を有する金属棒である。Ｘ軸部材１０ａ、１０ｂはＸ
軸方向へ間隔をおいて平行に配設されている。１２ａ、
１２ｂはＸ連結体であり、Ｘ軸部材１０ａ、１０ｂの両
端部がそれぞれ固定されると共に、Ｘ軸部材１０ａ、１
０ｂを連結している。１４ａ、１４ｂはＹ軸部材であ
り、剛性を有する金属棒である。Ｙ軸部材１４ａ、１４
ｂはＸ軸と平面的に直角なＹ軸方向へ間隔をおいて平行
に配設されている。Ｙ軸部材１４ａ、１４ｂはＸ軸部材
１０ａ、１０ｂより上方に配設されている。１６ａ、１
６ｂはＹ連結体であり、Ｙ軸部材１４ａ、１４ｂの両端
部がそれぞれ固定されると共に、Ｙ軸部材１４ａ、１４
ｂを連結している。
【０００７】１８は本体部であり、上部本体２０と下部
本体２２とから成る。本体部１８には工具、計測器、ワ
ーク、被運搬物等が取付、載置が可能になっている。上
部本体２０内には、Ｙ軸シリンダ２４ａ、２４ｂがＹ軸
方向へ平行に挿通固定されると共に、Ｙ軸シリンダ２４
ａ、２４ｂはＹ軸部材１４ａ、１４ｂに外嵌されてい
る。この外嵌により、上部本体２０はＹ軸部材１４ａ、
１４ｂ上をＹ軸方向へ相対的に移動可能になっている。
その構造を図２と共に説明する。
【０００８】図２にはＹ軸シリンダ２４ａ部分の断面図
を示す。Ｙ軸部材１４ａの中央には大径のピストン部２
６が形成されており、ピストン部２６がＹ軸シリンダ２
４ａ内を空気室２８ａ、２８ｂに画成している。空気室
２８ａ、２８ｂにはエアポート３０から選択的に圧空
（不図示のコンプレッサから供給される）が給排され
る。圧空が供給されると、供給された空気室２８ａまた
は２８ｂの容積が増大し、Ｙ軸シリンダ２４ａ、上部本
体２０が一体となって、圧空が供給された空気室２８ａ
または２８ｂ方向へ相対的に移動する。なお、３０ａは
シール部材であり、空気室２８ａ、２８ｂの気密性を確
保している。Ｙ軸シリンダ２４ｂも同一の構造である。
両Ｙ軸シリンダ２４ａ、２４ｂは同時に、同方向へ、同
速度でＹ軸部材１４ａ、１４ｂに対して相対的に移動さ
せるよう圧空の給排コントロールが行われる。この圧空
により上部本体２０ひいては本体部１８をＹ軸方向へ相
対的に駆動する機構がＹ軸駆動機構を構成する。
【０００９】下部本体２２についても、Ｘ軸シリンダ３
２ａ、３２ｂがＸ軸方向へ平行に挿通固定されると共
に、Ｘ軸シリンダ３２ａ、３２ｂはＸ軸部材１０ａ、１
０ｂに外嵌されている。この外嵌により、下部本体２２
はＸ軸部材１０ａ、１０ｂ上をＸ軸方向へ相対的に移動
可能になっている。その構造は、上部本体２０と同一な
ので説明は省略する。なお、Ｘ軸シリンダ３２ａ、３２
ｂも同時に、同方向へ、同速度でＸ軸部材１０ａ、１０
ｂに対して相対的に移動させるよう圧空の給排コントロ
ールが行われる。この圧空により下部本体２２ひいては
本体部１８をＸ軸方向へ相対的に駆動する機構がＸ軸駆
動機構を構成する。前述のＹ軸駆動機構とＸ軸駆動機構
とにより本体部１８をＸ−Ｙ方向へＸ軸部材１０ａ、１
０ｂおよびＹ軸部材１４ａ、１４ｂに対して選択的に相
対駆動可能となる。
【００１０】３４は回転駆動部であり、下部本体２２に
設けられている。本実施例において回転駆動部３４とし
てＤＣサーボモータが用いられている。回転駆動部３４
は上部本体２０と下部本体２２を相対的にＺ軸方向の軸
線を中心に回動させる。上部本体２０と下部本体２２と
は回動軸３６を介して回動可能に連結され、その回動軸
３６を回転駆動部３４で回転させるものである。上部本
体２０と下部本体２２との相対的な回動量は不図示のエ
ンコーダ等により検出可能になっている。回転駆動部３
４としてはＤＣサーボモータの他、回動角度が小さい場
合はキックシリンダ等の回転アクチュエータも利用可能
である。
【００１１】３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄはＸ軸脚
部であり、Ｘ連結体１２ａ、１２ｂへ２個づつ配設され
ている。Ｘ軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄは、
Ｘ連結体１２ａ、１２ｂへ固定されたＸエアシリンダ装
置４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄのロッドである。Ｘ
軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄはＸ軸方向およ
びＹ軸方向と直角なＺ軸方向へ伸縮可能になっている。
Ｘ軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄが支持状態に
ある際には本体部１８、Ｙ軸部材１４ａ、１４ｂ、Ｘ軸
部材１０ａ、１０ｂ、回転駆動部３４を支持可能になっ
ている。Ｘ軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄはそ
れぞれ独立して伸縮させるようＸエアシリンダ装置４０
ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄへの圧空（不図示のコンプ
レッサから供給される）の給排がコントロール可能にな
っている。なお、本実施例においてはＸエアシリンダ装
置４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄがＸ軸脚部３８ａ、
３８ｂ、３８ｃ、３８ｄをＺ軸方向へ伸縮させるための
第１のＺ軸駆動機構となる。
【００１２】４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄはＸ足部
であり、それぞれＸ軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３
８ｄの下端に設けられている。Ｘ足部４２ａ、４２ｂ、
４２ｃ、４２ｄが接地している状態がＸ軸脚部３８ａ、
３８ｂ、３８ｃ、３８ｄの支持状態となる。なお、Ｘ軸
脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄとＸ足部４２ａ、
４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの各連結（足首）部分４４には
関節としての作用をする自在継手（不図示）が内包され
ている。この自在継手により、Ｘ足部４２ａ、４２ｂ、
４２ｃ、４２ｄを不整地や傾斜地であってもしっかり接
地させることが可能となっている。
【００１３】４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄはＹ軸脚
部であり、Ｙ連結体１６ａ、１６ｂへ２個づつ配設され
ている。Ｙ軸脚部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄも、
Ｙ連結体１６ａ、１６ｂへ固定されたＹエアシリンダ装
置４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄのロッドである。Ｙ
軸脚部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄもＺ軸方向へ伸
縮可能になっている。Ｙ軸脚部４６ａ、４６ｂ、４６
ｃ、４６ｄが支持状態にある際には本体部１８、Ｘ軸部
材１０ａ、１０ｂ、Ｙ軸部材１４ａ、１４ｂ、回転駆動
部３４を支持可能になっている。Ｙ軸脚部４６ａ、４６
ｂ、４６ｃ、４６ｄはそれぞれ独立して伸縮させるよう
Ｙエアシリンダ装置４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄへ
の圧空（不図示のコンプレッサから供給される）の給排
がコントロール可能になっている。なお、Ｙエアシリン
ダ装置４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄがＹ軸脚部４６
ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄをＺ軸方向へ伸縮させるた
めの第２のＺ軸駆動機構となる。
【００１４】５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄはＹ足部
であり、それぞれＹ軸脚部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４
６ｄの下端に設けられている。Ｙ足部５０ａ、５０ｂ、
５０ｃ、５０ｄも接地している状態がＹ軸脚部４６ａ、
４６ｂ、４６ｃ、４６ｄの支持状態となる。なお、Ｙ軸
脚部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄとＹ足部５０ａ、
５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの各連結部分５２にも関節とし
ての作用をする自在継手（不図示）が内包されている。
この自在継手により、Ｙ足部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、
５０ｄを不整地や傾斜地であってもしっかり接地させる
ことが可能となっている。
【００１５】本実施例の歩行ロボットはコンピュータに
よりＸ軸シリンダ３２ａ、３２ｂ、Ｙ軸シリンダ２４
ａ、２４ｂの気密室への圧空の給排、回転駆動部３４の
回動量、Ｘエアシリンダ装置４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、
４０ｄ、Ｙエアシリンダ装置４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、
４８ｄへの圧空の給排がコントロールされる。また、コ
ンピュータは前記エンコーダを介して回転駆動部３４の
回動量のデータを取り入れる他、センサ（不図示）を介
してＸ軸シリンダ３２ａ、３２ｂのＸ軸部材１０ａ、１
０ｂ上の位置、Ｙ軸シリンダ２４ａ、２４ｂのＹ軸部材
１４ａ、１４ｂ上の位置、Ｘ足部４２ａ、４２ｂ、４２
ｃ、４２ｄのＺ軸方向の位置および接地の有無、Ｙ足部
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのＺ軸方向の位置およ
び接地の有無をそれぞれ検出して歩行の制御データとす
る。
【００１６】次に、この様に構成された歩行ロボットの
動作について説明する。まず、直線歩行について図３と
共に説明する。なお、図面に●で示すＸ軸脚部３８ａ、
３８ｂ、３８ｃ、３８ｄまたはＹ軸脚部４６ａ、４６
ｂ、４６ｃ、４６ｄは支持状態にあり、○で示すＸ軸脚
部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄまたはＹ軸脚部４６
ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄはＸ足部４２ａ、４２ｂ、
４２ｃ、４２ｄまたはＹ足部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、
５０ｄが接地していない不支持状態にあることを示す
（以下、同じ）。図３（ａ）に示す状態はＸ軸脚部３８
ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄおよびＹ軸脚部４６ａ、４
６ｂ、４６ｃ、４６ｄが全て支持状態にあり、歩行ロボ
ットは当該位置に停止している。この状態において、Ｘ
軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄを短縮させて不
支持状態とし、Ｘ軸シリンダ３２ａ、３２ｂへ選択的に
圧空を供給してＸ軸部材１０ａ、１０ｂを右方へ移動さ
せる（図３（ｂ）の状態）。Ｘ軸部材１０ａ、１０ｂが
右方へ移動したら、Ｘ軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、
３８ｄを伸長させて支持状態とし、Ｘ軸脚部３８ａ、３
８ｂ、３８ｃ、３８ｄおよびＹ軸脚部４６ａ、４６ｂ、
４６ｃ、４６ｄを全て支持状態とする。続いて、Ｙ軸脚
部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄを短縮させて不支持
状態とし、Ｘ軸シリンダ３２ａ、３２ｂへ選択的に圧空
を供給して本体部１８を右方へ移動させる（図３（ｃ）
の状態）。この一連の動作の繰り返しにより、本体部１
８はＸ軸方向へ直線的に進行する。Ｙ軸方向へも同様で
あるのはもちろんである。
【００１７】次に、斜め方向への直線歩行について図４
と共に説明する。図４（ａ）に示す状態はＸ軸脚部３８
ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄおよびＹ軸脚部４６ａ、４
６ｂ、４６ｃ、４６ｄが全て支持状態にあり、歩行ロボ
ットは当該位置に停止している。この状態において、Ｙ
軸脚部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄを短縮させて不
支持状態とし、Ｘ軸シリンダ３２ａ、３２ｂへ選択的に
圧空を供給して本体部１８を右方へ移動させると共に、
Ｙ軸シリンダ２４ａ、２４ｂへ選択的に圧空を供給して
Ｙ軸部材１４ａ、１４ｂを上方へ移動させる。その後、
Ｘ軸シリンダ３２ａ、３２ｂへ選択的に圧空を供給して
Ｘ軸部材１０ａ、１０ｂを右方へ移動させる（図４
（ｂ）の状態）。その後、Ｙ軸脚部４６ａ、４６ｂ、４
６ｃ、４６ｄを伸長させて支持状態とし、Ｘ軸脚部３８
ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄおよびＹ軸脚部４６ａ、４
６ｂ、４６ｃ、４６ｄを全て支持状態とする。続いて、
Ｘ軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄを短縮させて
不支持状態とし、Ｙ軸シリンダ２４ａ、２４ｂへ選択的
に圧空を供給して本体部１８を上方へ移動させる（図４
（ｃ）の状態）。この一連の動作の繰り返しにより、本
体部１８は右上方向へ斜めに進行する。つまり、Ｘ軸方
向とＹ軸方向への直線歩行を組み合わせて斜め方向へ進
行可能となる。さらに、方向転換も可能である。
【００１８】次に、本体部１８の旋回について図５と共
に説明する。図５（ａ）に示す状態はＸ軸脚部３８ａ、
３８ｂ、３８ｃ、３８ｄおよびＹ軸脚部４６ａ、４６
ｂ、４６ｃ、４６ｄが全て支持状態にあり、歩行ロボッ
トは当該位置に停止している。この状態において、Ｘ軸
脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄを短縮させて不支
持状態とし、回転駆動部３４を駆動させ、下部本体２２
およびＸ軸部材１０ａ、１０ｂを矢印Ａ方向へ回動させ
る（図５（ｂ）の状態）。下部本体２２およびＸ軸部材
１０ａ、１０ｂが回動したら、Ｘ軸脚部３８ａ、３８
ｂ、３８ｃ、３８ｄを伸長させて支持状態とし、Ｘ軸脚
部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄおよびＹ軸脚部４６
ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄを全て支持状態とする。続
いて、Ｙ軸脚部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄを短縮
させて不支持状態とし、回転駆動部３４を駆動させ、上
部本体２０およびＹ軸部材１４ａ、１４ｂを矢印Ｂ方向
へ回動させる（図５（ｃ）の状態）。この回動で本体部
１８を４５度回動させることができる。この一連の動作
の繰り返しにより、本体部１８を旋回させることが可能
となる。
【００１９】次に、傾斜面の歩行について図６と共に説
明する。図６（ａ）に示す状態は、歩行ロボットが右方
へ進行中、傾斜面５６の手前に位置する状態であり、Ｘ
軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄが不支持状態
で、Ｙ軸脚部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄが支持状
態にある。歩行ロボットが傾斜面５６を登るためには本
体部１８を当該傾斜面５６に対して略平行に傾斜させる
必要があるため、Ｙ軸脚部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４
６ｄを傾斜面５６側とその反対側で別々に伸縮させ、本
体部１８を傾斜面５６に対して略平行に傾斜させる（図
６（ｂ）の状態）。この状態で歩行ロボットは前述の直
進歩行を行い傾斜面５６を登ることができる。その際、
Ｘ足部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄとＹ足部５０
ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの足首に相当する部分には
前記自在継手が内包されているのでしっかり接地するこ
とができる。なお、傾斜面５６の傾斜角度が大きい場合
は直線歩行で登ると、バランスを崩し転落するおそれが
あるので、その場合は傾斜面５６を斜め方向に上るよう
にするばよい。また、各Ｘ軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８
ｃ、３８ｄおよびＹ軸脚部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４
６ｄに地面までの距離を計測する測距センサを取付るこ
とにより、Ｘ軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄお
よびＹ軸脚部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄの伸縮量
をコンピュータ制御でき、より精密なコントロールが可
能となる。
【００２０】次に、進路変更について図７と共に説明す
る。従来の歩行ロボットが直角に進路を変更する場合、
弧を描くような軌跡で進路を変更するため、いわゆる内
輪差が発生し、進路の幅はロボットの幅を越える幅が必
要とされる。しかし、本実施例の歩行ロボットにおいて
は、例えば図示のように、Ｙ軸方向への移動から直ちに
Ｘ軸方向への方向転換を含む移動が可能なので、内輪差
の問題は発生せず、歩行ロボット５８の幅と同一の幅の
進路６０へ進入が可能である。また、図５に示したよう
に本体部１８の旋回が可能なので進路を鋭角的に変更す
ることも可能である。次に、不整地の進行について図８
と共に説明する。図８において、矢印方向へ歩行ロボッ
ト５８が進行する場合、路面に凸部６０や凹部６２が存
在してもＸ軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄおよ
びＹ軸脚部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄを伸縮させ
ることにより、本体部１８の凸部６０との干渉や、Ｘ軸
脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄおよびＹ軸脚部４
６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄの凹部６２内への落下等
を防止可能となる。
【００２１】歩行ロボットの動作については、上述の
他、Ｘ連結体１２ａ、１２ｂ、およびＹ連結体１６ａ、
１６ｂに、Ｘ軸脚部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄお
よびＹ軸脚部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄに対応す
る測距センサをそれぞれ設け、Ｘ連結体１２ａ、１２
ｂ、およびＹ連結体１６ａ、１６ｂと路面との間の距離
を常時測定し、コンピュータで本体部１８上面を常に水
平に維持するよう制御することで容器内の液体をこぼす
ことなく搬送することが可能となり、例えば階段を登り
つつ液体を搬送する運搬ロボットに応用可能である。用
途としては、運搬ロボットの他、危険な環境で無人で作
業を行うべく本体部１８等に各種機械装置類を搭載した
作業ロボットとして利用することができる。上記の実施
例において、各駆動部分の駆動手段として圧空シリンダ
装置、モータを利用したが、その他の手段としては油圧
シリンダ装置、ボールネジ等を用いることができる。油
圧シリンダ装置と圧油の流量を制御可能な制御弁を組み
合わせたり、ボールネジを用いるとより高精度の制御が
可能となる。駆動手段の選択は用途に応じた出力の大き
さ、使用環境等を勘案の上決定すればよい。以上、本発
明の好適な実施例について種々述べてきたが、本発明は
上述の実施例に限定されるのではなく、例えばＸ軸脚
部、Ｙ軸脚部の本数は４本に限定されず、歩行ロボット
をバランスよく支持できる本数であればよい等、発明の
精神を逸脱しない範囲でさらに多くの改変を施し得るの
はもちろんである。
【００２２】
【発明の効果】本発明に係る歩行ロボットを用いると、
本体部、Ｘ軸部材、Ｙ軸部材を支持するＸ軸脚部および
Ｙ軸脚部はＺ軸方向へ伸縮可能であるので、直進中であ
ってもＸ軸脚部またはＹ軸脚部を伸長させることで進路
上の障害物を跨ぐことができるので、平坦地以外でも使
用することができる。また、Ｘ軸脚部またはＹ軸脚部で
本体部、Ｘ軸部材、Ｙ軸部材を支持可能なので、Ｘ軸脚
部またはＹ軸脚部が支持している間に本体部、Ｘ軸部材
またはＹ軸部材を移動させて進行することができ、歩行
中であっても容易にバランスをとることができるので、
コンピュータ制御を行う場合であっても制御が容易にな
る等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る歩行ロボットの実施例を示した斜
視図。
【図２】そのＹ軸シリンダ部分を示した断面図。
【図３】直線方向の移動について示した説明図。
【図４】斜め方向の移動について示した説明図。
【図５】本体部の旋回について示した説明図。
【図６】斜面の歩行について示した説明図。
【図７】直角方向の方向転換について示した説明図。
【図８】非平坦路面の歩行について示した説明図。
【符号の説明】
１０ａ、１０ｂ Ｘ軸部材 １４ａ、１４ｂ Ｙ軸部材 １８ 本体部 ２４ａ、２４ｂ Ｙ軸シリンダ ３２ａ、３２ｂ Ｘ軸シリンダ ３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ Ｘ軸脚部 ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ Ｘエアシリンダ装置 ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ Ｙ軸脚部 ４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ Ｙエアシリンダ装置 ５８ 歩行ロボット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｘ軸方向へ配設されたＸ軸部材と、 前記Ｘ軸と直角なＹ軸方向へ配設されたＹ軸部材と、 前記Ｘ軸部材上および前記Ｙ軸部材上を、Ｘ軸部材とＹ
    軸部材の長さ方向へ相対的に移動可能な本体部と、 前記Ｘ軸部材に設けられ、前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸
    方向と直角なＺ軸方向へ伸縮可能であり、支持状態にあ
    る際には前記本体部、Ｙ軸部材およびＸ軸部材を支持可
    能なＸ軸脚部と、 前記Ｙ軸部材に設けられ、前記Ｚ軸方向へ伸縮可能であ
    り、支持状態にある際には前記本体部、Ｘ軸部材および
    Ｙ軸部材を支持可能なＹ軸脚部と、 前記本体部を前記Ｘ軸部材に対して相対的に前記Ｘ軸方
    向へ移動させるためのＸ軸駆動機構と、 前記本体部を前記Ｙ軸部材に対して相対的に前記Ｙ軸方
    向へ移動させるためのＹ軸駆動機構と、 前記Ｘ軸脚部を前記Ｚ軸方向へ伸縮させるための第１の
    Ｚ軸駆動機構と、 前記Ｙ軸脚部を前記Ｚ軸方向へ伸縮させるための第２の
    Ｚ軸駆動機構とを具備することを特徴とする歩行ロボッ
    ト。
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