JPS60255581A - 走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 ゛本発明は走行装置、特に複数の脚を有する走行装置に
係る。

口、従来の技術 歴史的に、はとんどの走行装置は車輪を有する。

より近年開発されたものとして無限軌道式車輛及び無限
軌道と車輪との組合わせが挙げられる。ホーバークラフ
トも走行装置と呼ばれ得る。

これらは全て、それらが走行し得る地形の種類によって
制限される。成る条件下では、複数の脚を具えた走行装
置即ち装脚走行装置であって「歩行Ｊし得るものが相当
な有利性を持つ。

ロボットは、それらの全てではないがいくつかは走行装
置である。しかし双脚ロボットはそれが歩行するために
は、そして障害物を乗り越えるのに充分に長い脚をそれ
が持つためには動つりあいを有しなくてはならず、従っ
て複雑なシステムを必要とする。さまざまの多脚走行装
置が可能であり、それらには多脚ロボットも含まれる。

６本より少ない脚を有する走行装置は、すべて、運動間
。

即ち「歩行ｊ開成る程度の動つりあいを必要とすると考
えられる。１組の脚を同時に動かしそして残る４本の脚
によって依然として安定状態に保たれ得る６周定行装置
が知られている。各脚は膝ジョインと腰ジヨイントとを
有し１前後に運動し得る。前進運動は１脚を後方へ旋回
させ９次いで順次に脚を持上げ、それらを前方へ移動し
そして着地させることによって本一体を前方へ移転する
ことによって達成され、続いて次回の本体移動が行われ
る。方向変換は片側の脚を他側の脚よりも遠くまで動か
すことによって達成される。

脚を接地させたまま腰及び膝ジヨイントの総合運動によ
って脚を次回の運動のため好適な位置に移動することに
よって達成される横向き運動もあり得る。

すべてこれらの運動は複雑であり、それらを。

任意の速度と調整づ−るためにはコンピュータ制御装置
を必要とし、そして９０度の回転は多数回の運動を必要
とするであろう。

ハ０問題点を解決するための手段 これら在来の脚構成及運動の欠点を除去するため２本発
明に基づく走行装置は異なる方式で形成される。

本願の第１番目の発明に従って、走行装置はたがいに結
合された２個の本体を有し、各′本体は３本の脚を有し
、′そして２個の本体は別々に運動され得、それらの相
互結合は相対回転運動を生じさせる。本明細書及び特許
請求の範囲に用いられる走行装置という用語は、広義に
解釈ざるべきであり、単にそれ自体を、またはそれ自体
以外の他物体を運搬する全ての手段を包含する。また、
ここに用いられる走行装置という用語は、模型及び玩具
をも包含する。運動は自己駆動され得または外部から制
御される２例えば無線制御される。回転運動は好ましく
は少なくとも９０度に亘って為され２回転部材または軸
を介して為され得る。

走行装置は２個よりも多い本体を有し得、そして少なく
とも２個の本体がおのおの少なくとも３本の脚を有する
。これら本体は、少なくとも１個の本体の脚が常に接地
していて安定性を維持するように各個に運動される。こ
のことは、他の本体がその脚を一時的に地面から離脱さ
せて横方向に。

垂直方向に運動され、または回転されることを許す。各
本体は異なる平面上に位置されることが好ましい。さら
に２本体の少なくとも１個は好適には摺動運動である横
運動を行なわしめられ得ることが好ましい。

一実施例にお（マ、では２本体は垂直面において相対運
動を行なわしめられ得る。他の本体のおのおのに結合さ
れるもう１個の本体が設けられ得る。

本願の第２番目の発明に従って、走行装置は３個の本体
を含み、第１と第２の本体は第３の本体に相対して回転
するように相互結合され、第３の本体は第１の本体に対
して横方向に運動するように相互結合される。好ましく
は３個の本体はすべて異なる水平面上に位置し、第１の
本体は最上位に、第３の本体は最下位に配置される。

本願のいずれの発明の走行装置も好ましくは脚の少なく
とも１個を調節自在の長さにされ、−そう好ましくは１
個の本体に結合された脚のすべてが調節自在の長さにさ
れる。かくの如く１組または両組の脚の長さは調節自在
にされる。そのような調節は伸縮嵌合によってまたは１
個あるいは複数個のジヨイントによって達成される。

クレーン、ジグまたは掘削用具の如き作業手段が本発明
に従って走行装置に取付けられ得る。

本発明はさまざまの態様で実施され得るが９次に添付図
面を参照して本発明の走行装置と一修正型が例示的に説
明される。

二、　作用 第１図は、上本体２．下本体３及び中央本体４を有する
走行装置１を示す。上本体２と下本体３は、それぞれ、
３本のたがいに離された脚５゜５′を有する。上本体２
は下本体３の上方に在り。

脚５．５′は平面図において見たとき、下本体３の脚５
′のおのおのが上本体２の脚５の間に位置するように配
列される。各脚は、上「腰ｊジヨイント６と、「膝ｊジ
ヨイント７と、関節結合された１足１ジヨイント８とを
有し９足ジヨイントに足９が結合されている。

脚５．５′は１個または複数個のジヨイントと。

任意の方向へ枢動する能力とを具えた各種の構成から製
作され得る。また、これら脚５．５′は任意のまたは全
てのそれらの要素において伸縮嵌合方式にされ得る。

上本体２はピボット点１１を中心として中央本体４に相
対して垂直の軸１０に依って枢動し、従って、走行装置
１が下本体の脚５′に支えられているとき上本体の脚５
は地面から離れるように持上げられ得９次いで上本体２
は軸１０を中心としてどちらかの一方へ回転され得る。

下本体３は、中央本体４に相対して双頭矢印Ａによって
示される如く摺動し得る。走行装置１の重量が脚５によ
って支持されているときは、下本体３は中央本体４に相
対して水平方向に運動し得る。代替的に、上本体２と中
央本体４との間に摺動運動を生じさせ、中央本体４と下
本体３との間に回転運動を生じさせる方式も可能である
。脚５゜５′は多くの方式で本体に結合され得、第１図
に示される特定の連結形式は、軸２４によって本体に結
合されそしてピストンジヨイント２５によつ゛て脚５の
上部分に結合されるブラケット２３を採用している。も
う１個のピストンジヨイント２６が脚５の上部分と中間
部分との間に配置されている。

任意の方向への「歩行」を達成するためには。

上本体２の脚５に走行装置の重量を支えさせ９次いで下
本体３の脚５′に該重量を支えさせることを可能にする
相対垂直運動を必要とする。このことは多くの方法で達
成され得る。可能なる方法は：１、ジヨイント、例えば
ｆｌｌｔＪジヨイントまたはそれと同等のもの、を使用
する脚の垂直運動； ２．１組または両組の脚の抜差運動： ３、上本体と中央本体との間の相対回転中に組込まれる
垂直摺動運動 である。これらの任意の組合せも使用され得る。

次に、第２図〜第６図を参照して本走行装置１の運動を
特徴する特許請求の範囲を含む明細書において用いられ
ている上、下、右、左、水平。

垂直などの用語は、相対的用語であり、いかなる点にお
いても制限的に解釈さるべきでない。第２図〜第６図に
示される実施例においては、下本体３には３本の固定さ
れた脚５′があり、上本体２には３本の伸縮自在の脚５
がある。左から右への直線上の運動即ち１歩行」に就で
次に説明する。

第２図は６本の全ての脚が接地し、下本体３が矢印Ｂに
示されるごとく中心本体４に相対して右へ移動された走
行装置を示している。次に第３図に示されるごとく上本
体の脚５は引込められ１重量は下本体の脚５′に支えら
れる。次いで上本体と中央本体は、第３図と第４図とに
おいて矢印Ｃによって示されるように下本体上を右方に
震動して第４図に示す位置に達する。次いで上本体の脚
５は第５図の矢印りによって示されるごとく延伸されて
走行装置の重量を支える。これによって下本体の脚５′
は第５図に示すごとく地面から離される。

次いで下本体３は第５図と第６図において矢印Ｅの方向
へ右方に摺動して第６図に示す位置に達する。次いで脚
５は引込められ、従って脚５′は再び接地する。かくし
て走行装置は第２図に示す姿勢に復し、その両組の脚５
．５′が接地しているが、第２図〜第６図に示すごとく
右方へ横行運動によって直線的に移転を達成している。

両組の脚５．５′の長さは自在に調節され得る。

この場合、一方の組の脚から他方の組の脚へ重量を移転
するとき９両組の脚が接地している時間は不定にされ得
る。

一方または両方の組の脚の長さが調節自在であるときは
付加的にまたは代替的に本体の相互間の相対的垂直運動
が為され得る。

次に、方向変換を行なうための運動を、第３図に示され
る位置から開始するものとして説明する。

重量は脚５′によって支持されており、上本体２は任意
の方向へ制御下で回転自在である。従って、それは例え
ば右へ９０度回転し得る。第５図に示される位置におい
て９重量は脚５に支えられており、従って、下本体と中
心本体は上本体と同じ方向へ回転し得る。これによって
３個の本体は一線に復されるが、簡単な運動で９０度の
回転を終っている。

実際上は９回転は本体間の結合例えば本体間のケーブル
及びワイヤの処理を簡単にするため左右何れの方向へも
１８０度を僅かに越える点までに制限される。

下本体３は、言うまでもなく、先ず第５図に示される位
置から回転され１次いで第３図に示される位置が到達さ
れるとぎ上本体が回転され得る。

図示実施例においては、運動は本体間の相対摺動によっ
て達成される。一方向への運動は間欠的である。方向の
変換は回転される本体に結合されていない脚の組によっ
て重量が支持されているとき一方の本体を他方の本体に
相対的に回転させることによって達成される。他方の本
体が走行装置の重量を支えていないとき該他方の本体の
回転は２個の本体を整合させ、または方向変換をさらに
変更または修正するのに用いられる。

前記のごとき走行装置は、持上げ、掘削、浚渫。

自己駆動ま遠隔制御による困難な地形を踏破する要員及
び物体の運搬、障害物競走のごときレクリ工−ションを
含む多くの用途に応用される。

自走クレーンの如く持上げに使用され、またはトラクタ
の如く掘削に用いられる走行装置のほとんどは、り１ノ
ーンまたはシャベル上の荷重と均衡させるため相当な釣
合おもしに依存する。本発明に基づく走行装置はこの点
において異なる。第７図はクレーンジブ１２を具えた８
本脚付きの走行装置を示す。脚の少なくとも２本１３．
１４をジブ１２と整列させるまたはその前方に位置させ
ることによって、起重機の全重量は重い釣合おもしを必
要とすることなく脚によって支えられる。従って、走行
装置の構造は軽くされ得る。脚を延長することによって
走行装置は妥当な水深に立って浚渫作業を遂行し得る。

さらに、そのような走行装置の二つの主要な利点は、そ
れが壁、塀、溝などのごとき障害物を歩き越え得ること
と、軽くされることによって例えばヘリコプタによって
空中に持上げることを可能ならしめられることである。

このことによって走行装置は作業現場に近接する地点へ
迅速且つ容易に配置され得る。困難な地形での作業の場
合２本走行装置は地形が他の運搬手段によって走破不能
になる前に可能なかぎり近くへ空輸され得る。

はとんどの走行装置の場合と同様に１本発明に基づく走
行装置を障害物コース予選競技または競走のごとき競争
スポーツにおいて使用することが可能である。

本発用の走行装置は各種のスペシャリスト用途にさまざ
まの方法で応用され得る。それは多くの寸法を以ってさ
まざまの形状と特長とを具えて製作され得る。例えば炭
素繊維、ケブラーなどを含む強化プラスチックを使用し
て特に軽量の走行装置が製作され得る。これは特殊高強
度と良好な耐蝕性とを提供する。

本走行装置は要求されるときは容易に取付けられる１組
の脚延伸器を担持し得る。各脚は地面から離れるように
持上げられ且つ軽量構造を有するから、水中または水び
たしの土地などにおける作業のため延長部を容易に取付
は得る。選ばれた着脱自在の足が用途及び環境に適合す
るように取付けられる。脚の場合と同様にそれは各種の
異なる仕事を為すため選ばれた足を担持し得る。足はす
べり止゛め特性を得るためにゴム被覆され得そして軟弱
な地面に対しては大きい足形にされ得る。掘削が為さる
べきときは、土を掘り下げるフォーク足が、掘進力に対
して反作用するように取付けられ得る。走行装置を−そ
う多能力にするため、それは各脚または足が接地すると
きを探知するセンサを取付けられ得る。これは荷重セン
サであることが好都合であり、そしてレベルセンサまた
は姿勢センサも配設され得る。これらセンサは水平維持
が保証されそして均等荷重分配が維持されるように各種
の運動を制御するコンピューター制御装置と接続され得
る。

脚の１本または複数本の延伸または引込めは。

持上げまたは掘削のとき持上または掘削作力の中心がそ
の脚によって画成される区域内に来るように行われ得る
。

一形式の実施例は、中央本体と脚付き本０休との間に摺
動運動を生じさせる。中央本体はたがいに相対して回転
し得る２部分から成る形式にされ得る。脚付きの本体の
双方に対し摺動運動を提供して、中央本体の第１の部分
が第１の本体に対して摺動しそして中央本体の第２の部
分が第２の本体に対して摺動するようにすることによっ
て、より長い総合歩幅即ち行程が特定本体長さに対して
完成され得る。この構成のもう一つの利点は、一方の本
体が他方の本体に対して概ね９０度回転された状態で走
行装置が各歩幅を以て何れの方向へも運動し得ることで
ある。そのような実施例の便利な用途の一つは堀を掘る
作業である。下本体の支持脚は、下本体の中心部分即ち
スライドを該堀を横切らせて位置させて該堀を跨いで配
置され得る。

上本体は、その中心部分スライドに添って該堀に対し一
線に整合してそして下本体中心部分スライド上を横方向
へ運動し得る。

第８図は一代替実施例の第１−に似た側面図である。こ
の場合においては、４個の本体が設けられている。２個
の中央本体４，４′は相互を連結する軸１０を設けられ
ている。上の中央本体４は。

下の中央本体４が下本体３と結合される方式と同様の方
式で上本体２と結合されている。これによって上本体と
下本体とにおける相対摺動運動が可能にされる。

第９図は３個の本体から成る実施例であるが中央本体４
が上本体２と結合する区域が横断面を以て示されている
第１図と同様の図面である。第９図に示される実施例は
さらに２本の別の軸即ちビン１０をそのそれぞれの孔１
０ａに挿嵌されて相対垂直運動を可能にされている。主
制御軸１ｏはピストン３０とピストンロッド４ｏがら成
る形式にされている。主制御軸１０はシリンダ２ｏ内の
孔内で摺動し、該シリンダ２ｏは上本体２内で回転する
。ビン１０′はピストンロッド４０の両側に配置されそ
してこれらビン１０’は回転するシリンダ２０内の孔１
０ａのなかで摺動する。

第１０図は使用され得る足の一形式を示す。そのような
足は掘削のとき発揮される水平方向の力に対して反作用
するように前脚に取付けられたとき好都合である。例え
ば堀を掘るときに好ましいと考えられる。足９は足ジヨ
イント８を介して脚５に結合される。足９の下側部には
ビン１９が設けられ、該ビン１９は足９と２１において
中心へ向いて接続しそして外方且つ下方へ傾斜している
。

ビン１９は不平面図において２個のフォーク部分２２を
有するものとして図示されている。このようにして足９
は１脚が矢印Ｂの方向へ運動されるにしたがって土のな
かにより深く係合して地中に−そう深く確保されるアン
カーとして働く。

【図面の簡単な説明】

第１図は走行装置の側面図；第２図から第６図は第１図
と同様の概略図であって走行装置がその運動を示す一連
の位置において示されている側面図：第７図は第１図か
ら第７図に示されるものに似た修正型の走行装置の上面
図；第８図は４個の本体を有する一代替実施例の第１図
に似た側面図；第９図は第１図に似た一実施例の側面図
であってその一部を断面を以て示す図面：第１０ａ図及
び第１０ｂ図は使用され得る足の一実施例を示す側面図
及び底面図である。 図面上、１は「走行装置１；２は「上本体に３は「下本
体」；４は「中央本体Ｊ　：５．５’は「脚に６は「１
腰ジヨイント】；７は［膝ジヨイント」；８は１足ジヨ
イント」；９は「足ｊ；１０は「軸」；１９は「ビン」
；２３はブラケットｊ；２４は「軸ｊ；２５は「ピスト
ンジヨイントｊ；２６は「ピストンジヨイントｊ；２０
は「シリンダＪ：３０は「ピストンｊ；４０は「ピスト
ンロッドｊ　；１０’は「ビンＪ１０ａは「孔Ｊを示す
。 代理人　浅　村　皓 手続補正書（自発） 昭和６０年　５月７日 特許庁長官殿 躯 １、事件の表示 昭和６０年特許願第　６９８７０　号 ２、発明の名称　゛ 走行装置 ３、補正を゛する者 事件との関係　特許出願人 住所 氏名　デビット　アースキン　ショウ　スチュワード（
名　称） ４、代理人 ５、補正命令の日付 ８、補正の内容　別紙のとおり 明細書の浄書（内容に変更なし） 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和ｂｏ年特許願第乙？８７０　号 ２、発明の名称 ｆｔ后紮徽 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和２Ｑ年ｇ月〕≦〜日 ６、補圧により増加する発明の数 ７、補正の対象 図面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　たがいに結合された２個の本体を有し、各本体
   が３本の脚を有し、前記本体が個別に運動され得、それ
   らの相互結合が相対回転運動を生じさせるように構成さ
   れた走行装置。 （２）　特許請求の範囲第１項記載の走行装置において
   ：前記本体がそれぞれ異なる平面に位置する前記走行装
   置。 （３）　特許請求の範囲第１項と第２項の何れか一つの
   項に記載される走行装置において：前記本体の少なくと
   も１個が横方向に運動され得る前記走行装置。 （４）　特許請求の範囲第３項記載の走行装置において
   ：前記横方向の運動が摺動運動である前記走行装置。 （５）　特許請求の範囲第１項から第４平の何れか一つ
   の項に記載される走行装置において：前記本体の少なく
   とも１個が垂直面において相対的に運動され得る前記走
   行装置。 （６）　特許請求の範囲第１項から第５項の何れか一つ
   の項に記載される走行装置において：第３の本体が他の
   本体のおのおのに結合されている前記走行装置。 （７）３個の本体を有し、第１及び第２の本体が第３の
   本体に相対して回転するように相互結合され、第２及び
   第３の本体が第１の本体に対して横方向に運動するよう
   に相互結合されている前記走行装置。 （８）　特許請求の範囲第６項または第７項記載の走行
   装置において：第３の本体が２個の部分から成り、各部
   分が第１及び第２の本体の一つに相対して運動し得、前
   記２個の部分がたがいに相対して運動し得る前記走行装
   置。 （９）　特許請求の範囲第８項記載の走行装置において
   ：第１及び第２の本体に対する第３の本体の各部分の相
   対運動が摺動運動であり、第３の本体の前記２個の部分
   がたがい相対して回転し得る前記走行装置。 （１０）特許請求の範囲第７項から第９項の何れか一つ
   の項に記載される走行装置において：３個の全ての本体
   がそれぞれ異なる水平面に位置し、第１の本体が最上位
   に在りそして第３の本体が最下位に在る前記走行装置。 （１１）特許請求の範囲第１項から第１０項の何れか一
   つの項に記載される走行装置において：脚の少なくとも
   １本の長さが調節自在である前記走行装置。 （１２、特許請求の範囲第１１項記載の走行装置におい
   て２１個の本体に結合されたすべての脚の長さが調節自
   在である走行装置。 （１３）特許請求の範囲第１項から第１２項の何れか一
   つの項に記載される走行装置において二作業用具を結合
   される前記走行装置。 （１４）特許請求の範囲第１３項記載の走行装置におい
   て：前記作業用具がクレーン、ジグまたは掘削用具であ
   る前記走行装置。