JPS624272B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS624272B2 JPS624272B2 JP55173110A JP17311080A JPS624272B2 JP S624272 B2 JPS624272 B2 JP S624272B2 JP 55173110 A JP55173110 A JP 55173110A JP 17311080 A JP17311080 A JP 17311080A JP S624272 B2 JPS624272 B2 JP S624272B2
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- JP
- Japan
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- wheels
- legs
- joints
- leg
- base
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、狭隘であつたり作業環境が悪いため
作業者に代行して種々の作業・点検等を実施する
ロボツトの足として利用される走行装置に関す
る。
作業者に代行して種々の作業・点検等を実施する
ロボツトの足として利用される走行装置に関す
る。
原子力発電所の建家内のように放射性雰囲気の
ため作業環境が悪い所や狭隘であつたり凹凸があ
るため作業者が作業を行なうに適していない所で
はこれら作業・点検等を作業ロボツトに代行させ
ようとする試みが行なわれている。そこで、この
ような作業ロボツトの足となり、平担面での走行
は勿論のこと斜面走行、階段走行、障害物乗越え
などが可能でありかつ急転回および進路変更が可
能な走行装置が必要となる。
ため作業環境が悪い所や狭隘であつたり凹凸があ
るため作業者が作業を行なうに適していない所で
はこれら作業・点検等を作業ロボツトに代行させ
ようとする試みが行なわれている。そこで、この
ような作業ロボツトの足となり、平担面での走行
は勿論のこと斜面走行、階段走行、障害物乗越え
などが可能でありかつ急転回および進路変更が可
能な走行装置が必要となる。
本発明は、上述の要望に応えるもので、平坦面
での走行は勿論のこと階段の昇降や障害物の乗越
えなどが可能な走行装置を提供することを目的と
する。
での走行は勿論のこと階段の昇降や障害物の乗越
えなどが可能な走行装置を提供することを目的と
する。
斯かる目的を達成する本発明の構成は、装置本
体の下部左右に夫々独立して駆動回転し得る２個
の車輪を同軸に取付け、これら車輪の回転軸と平
行な枢軸を有する２個の駆動屈曲可能な脚関節こ
れら脚関節を介して相互に連結される３本のアー
ムとから成る脚を合計４脚前記装置本体の上部左
右の前後に夫々前記車輪の回転軸と平行な枢軸を
有する駆動回動可能な関節を介して取付けると共
に前後の前記関節の間隔を前記アームの長さより
も短く設定する一方、前記各脚の先端部には夫々
摩擦係数の高い下面を有するベースを取付けると
共に該ベース下面に出没可能な球形ローラを設け
たことを特徴とする。
体の下部左右に夫々独立して駆動回転し得る２個
の車輪を同軸に取付け、これら車輪の回転軸と平
行な枢軸を有する２個の駆動屈曲可能な脚関節こ
れら脚関節を介して相互に連結される３本のアー
ムとから成る脚を合計４脚前記装置本体の上部左
右の前後に夫々前記車輪の回転軸と平行な枢軸を
有する駆動回動可能な関節を介して取付けると共
に前後の前記関節の間隔を前記アームの長さより
も短く設定する一方、前記各脚の先端部には夫々
摩擦係数の高い下面を有するベースを取付けると
共に該ベース下面に出没可能な球形ローラを設け
たことを特徴とする。
以下本発明の構成を図面に示す一実施例に基づ
き詳細に説明する。
き詳細に説明する。
本発明の走行装置は２個の車輪１，２を備えた
装置本体３に４本の脚１０，１１，１２，１３を
取付けたものである。車輪１，２は装置本体３の
下部左右に同軸上に夫々独立して回転し得るよう
取付けられおり、図示していないが、別々の駆動
モータに低減速機を具えたもので駆動される。ま
た、各脚１０，１１，１２，１３は夫々３本のア
ーム７，８，９を２個の脚関節５，６を介して連
結して成つており、これら４本の脚１０，１１，
１２，１３はその基端部において装置本体３の上
部左右の前後に夫々関節４を介して取付けられて
いる。これらの関節４の前後方向の間隔は脚１
０，１１，１２，１３を構成するアーム７，８，
９の長さよりも短く設定されており、それにより
階段の昇降時に装置本体３の干渉を避け得るよう
になつている。また、アーム７，８，９を相互に
連結する脚関節５，６、及び脚１０，１１，１
２，１３を装置本体３に取付けるための関節４
は、共に前記車輪１，２の回転軸と平行な枢軸を
有しており、それによつて各脚１０，１１，１
２，１３は車輪１，２の回転軸と直交する平面内
で屈伸する。これらの関節４，５，６は夫々独自
の駆動源、例えばモータ（図示省略）と高減速機
（図示省略）を具備しており、夫々が独立に作動
して脚１０，１１，１２，１３を回動させたり脚
１０，１１，１２，１３を屈曲させることができ
るようになつている。更に各脚１０，１１，１
２，１３の先端部には夫々ベース１４が揺動自在
に取付けられている。このベース１４の下面は、
走行面に対する滑りを防ぐために摩擦係数の高い
材料、例えばゴムで成形されており、その内部に
はストロークベアリングなどの球状ローラ（図示
省略）がベース１４の下面に対して出没可能に組
み込まれている。したがつて、球状ローラをベー
ス１４の下面から突出させれば装置が走行可能と
なる反面、引つ込めればベース１４の摩擦により
装置は床１５等に固定される。
装置本体３に４本の脚１０，１１，１２，１３を
取付けたものである。車輪１，２は装置本体３の
下部左右に同軸上に夫々独立して回転し得るよう
取付けられおり、図示していないが、別々の駆動
モータに低減速機を具えたもので駆動される。ま
た、各脚１０，１１，１２，１３は夫々３本のア
ーム７，８，９を２個の脚関節５，６を介して連
結して成つており、これら４本の脚１０，１１，
１２，１３はその基端部において装置本体３の上
部左右の前後に夫々関節４を介して取付けられて
いる。これらの関節４の前後方向の間隔は脚１
０，１１，１２，１３を構成するアーム７，８，
９の長さよりも短く設定されており、それにより
階段の昇降時に装置本体３の干渉を避け得るよう
になつている。また、アーム７，８，９を相互に
連結する脚関節５，６、及び脚１０，１１，１
２，１３を装置本体３に取付けるための関節４
は、共に前記車輪１，２の回転軸と平行な枢軸を
有しており、それによつて各脚１０，１１，１
２，１３は車輪１，２の回転軸と直交する平面内
で屈伸する。これらの関節４，５，６は夫々独自
の駆動源、例えばモータ（図示省略）と高減速機
（図示省略）を具備しており、夫々が独立に作動
して脚１０，１１，１２，１３を回動させたり脚
１０，１１，１２，１３を屈曲させることができ
るようになつている。更に各脚１０，１１，１
２，１３の先端部には夫々ベース１４が揺動自在
に取付けられている。このベース１４の下面は、
走行面に対する滑りを防ぐために摩擦係数の高い
材料、例えばゴムで成形されており、その内部に
はストロークベアリングなどの球状ローラ（図示
省略）がベース１４の下面に対して出没可能に組
み込まれている。したがつて、球状ローラをベー
ス１４の下面から突出させれば装置が走行可能と
なる反面、引つ込めればベース１４の摩擦により
装置は床１５等に固定される。
したがつて、車輪１，２を走行面である床面１
５に押しつけつつ各脚１０，１１，１２，１３の
ベース１４から球状ローラを出し車輪１，２を回
転させれば、走行装置は平坦部を走行する（第２
図参照）。このとき、２個の車輪１，２は独立し
て回転し得るので、それらの間に回転速度差・回
転方向の違いを与えることにより種々の動きを為
す。例えば、左右の車輪１，２を同時に同速度で
同方向に回転させれば走行装置は直進する。しか
し、左右の車輪１，２を異なる速度で回転させれ
ば回転数の小さい方へ装置は曲がりながら進む。
この曲がり具合は速度比の大小によつて決定され
る。依つて、急激に曲がろうとする場合は一方の
車輪の回転速度を上げ他方の車輪の回転速度を低
くするかあるいは停止させることによつて可能で
ある。また、点ｏを中心にその場所で転回させる
場合は、左右の車輪を逆方向に同速度でまわせば
可能である。
５に押しつけつつ各脚１０，１１，１２，１３の
ベース１４から球状ローラを出し車輪１，２を回
転させれば、走行装置は平坦部を走行する（第２
図参照）。このとき、２個の車輪１，２は独立し
て回転し得るので、それらの間に回転速度差・回
転方向の違いを与えることにより種々の動きを為
す。例えば、左右の車輪１，２を同時に同速度で
同方向に回転させれば走行装置は直進する。しか
し、左右の車輪１，２を異なる速度で回転させれ
ば回転数の小さい方へ装置は曲がりながら進む。
この曲がり具合は速度比の大小によつて決定され
る。依つて、急激に曲がろうとする場合は一方の
車輪の回転速度を上げ他方の車輪の回転速度を低
くするかあるいは停止させることによつて可能で
ある。また、点ｏを中心にその場所で転回させる
場合は、左右の車輪を逆方向に同速度でまわせば
可能である。
また、第３図に示すように、球状ロールを引き
込めたベース１４にて確実に走行面を踏みつけて
から脚１０，１１，１２，１３を屈伸させること
により走行面である階段１６の昇降も可能であ
る。つまり、実線で示す状態は、装置本体３を階
段１６のステツプ１６ｃに載せて自重を支える一
方、後方の左右の脚１０，１１を装置本体３より
２段下のステツプ１６ａに置いて上向きにひつく
り返らないように支え、かつ前方の左右の脚１
２，１３を２段上のステツプ１６ｅに置いて前方
向に倒れないように支えている状態である。この
実線の状態から仮想線の状態に走行本体３を移動
させるには、各関節４，５，６が階段の角に当た
らないように各々の脚１０，１１，１２，１３を
関連をもたせて動かすことにより行なう。つま
り、進行する際には、１組の脚のみが踏み出し他
の３組の脚はステツプに確実に固定されている。
この各脚１０，１１，１２，１３の関連作動方法
は、マスタースレープ方式またはシーケンス制御
方式などが考えられる。例えば仮想線の状態から
更に次の階段のステツプ１６ｅに昇るには、まず
前方の脚１２，１３を片方ずつ１段上のステツプ
１６ｆに載せてから後方の脚１０，１１を同様に
片方ずつ１段上のステツプ１６ｂに載せる。その
後、装置本体３をステツプ１６ｃからステツプ１
６ｅに移動させたのと同じ要領で装置本体３を次
のステツプ１６ｅに移動させる。前述の動作の繰
返しにより本走行装置は階段を走行する。尚、降
りる場合には上述の動作と逆に操作すればよい。
込めたベース１４にて確実に走行面を踏みつけて
から脚１０，１１，１２，１３を屈伸させること
により走行面である階段１６の昇降も可能であ
る。つまり、実線で示す状態は、装置本体３を階
段１６のステツプ１６ｃに載せて自重を支える一
方、後方の左右の脚１０，１１を装置本体３より
２段下のステツプ１６ａに置いて上向きにひつく
り返らないように支え、かつ前方の左右の脚１
２，１３を２段上のステツプ１６ｅに置いて前方
向に倒れないように支えている状態である。この
実線の状態から仮想線の状態に走行本体３を移動
させるには、各関節４，５，６が階段の角に当た
らないように各々の脚１０，１１，１２，１３を
関連をもたせて動かすことにより行なう。つま
り、進行する際には、１組の脚のみが踏み出し他
の３組の脚はステツプに確実に固定されている。
この各脚１０，１１，１２，１３の関連作動方法
は、マスタースレープ方式またはシーケンス制御
方式などが考えられる。例えば仮想線の状態から
更に次の階段のステツプ１６ｅに昇るには、まず
前方の脚１２，１３を片方ずつ１段上のステツプ
１６ｆに載せてから後方の脚１０，１１を同様に
片方ずつ１段上のステツプ１６ｂに載せる。その
後、装置本体３をステツプ１６ｃからステツプ１
６ｅに移動させたのと同じ要領で装置本体３を次
のステツプ１６ｅに移動させる。前述の動作の繰
返しにより本走行装置は階段を走行する。尚、降
りる場合には上述の動作と逆に操作すればよい。
更に、走行面である斜面上を横に走行する場合
には、第４図に示すように、装置本体３が傾かな
いように下り勾配側に位置する前後の脚１０，１
２を伸ばしている。このときの走行推力は、一方
の車輪２を斜面１７に接触させて得ることができ
る。
には、第４図に示すように、装置本体３が傾かな
いように下り勾配側に位置する前後の脚１０，１
２を伸ばしている。このときの走行推力は、一方
の車輪２を斜面１７に接触させて得ることができ
る。
更に、走行面である垂直な壁１８の間を走行さ
せる場合には、第５図に示すようにベース１４を
一方の壁１８に当接させると共に全脚１０，１
１，１２，１３を伸ばして他方の壁１８に車輪
１，２を押しつけることによつて装置が落下しな
いようにしている。このときの走行は、２個の車
輪１，２を平面走行と同様に操作することによつ
て任意の方向へ動かすことができる。
せる場合には、第５図に示すようにベース１４を
一方の壁１８に当接させると共に全脚１０，１
１，１２，１３を伸ばして他方の壁１８に車輪
１，２を押しつけることによつて装置が落下しな
いようにしている。このときの走行は、２個の車
輪１，２を平面走行と同様に操作することによつ
て任意の方向へ動かすことができる。
次に障害物１９のくぐり抜けについて説明する
と、第６図に示すように平面走行と同じ要領であ
ることが理解できる。ただ第２図に示す場合の平
面走行と異なり、脚１０，１１，１２，１３が広
げられ姿勢が低く保たれているにしか過ぎない。
また、障害物１９の走行面としてこれを乗り越え
る場合は第３図の階段昇降運動が利用される。ま
ず、第７図に示すように、前後の脚１０，１１，
１２，１３を引き寄せて装置本体３を上方へ持上
げる。次いで、第８図に示すように、前方の脚１
２，１３を片方ずつ障害物１９の上に載せてから
更に後方の脚１０，１１を片方ずつ障害物１９の
上に載せて装置全体を障害物１９上に載せる。そ
れからまた、前方の脚１２，１３→後方の脚１
０，１１と次々に片方ずつ降ろして障害物１９の
乗越えを完了する。障害物１９が薄い場合には障
害物１９を跨ぐように直接に乗越えさせる。
と、第６図に示すように平面走行と同じ要領であ
ることが理解できる。ただ第２図に示す場合の平
面走行と異なり、脚１０，１１，１２，１３が広
げられ姿勢が低く保たれているにしか過ぎない。
また、障害物１９の走行面としてこれを乗り越え
る場合は第３図の階段昇降運動が利用される。ま
ず、第７図に示すように、前後の脚１０，１１，
１２，１３を引き寄せて装置本体３を上方へ持上
げる。次いで、第８図に示すように、前方の脚１
２，１３を片方ずつ障害物１９の上に載せてから
更に後方の脚１０，１１を片方ずつ障害物１９の
上に載せて装置全体を障害物１９上に載せる。そ
れからまた、前方の脚１２，１３→後方の脚１
０，１１と次々に片方ずつ降ろして障害物１９の
乗越えを完了する。障害物１９が薄い場合には障
害物１９を跨ぐように直接に乗越えさせる。
更に走行面である円筒２０内で回転走行する場
合には、第９図に示すように脚１０，１１，１
２，１３を伸ばして車輪１，２とベース１４の球
体ローラを円筒内周面に押しつけることによつて
可能である。走行推力は車輪１，２から得る。
合には、第９図に示すように脚１０，１１，１
２，１３を伸ばして車輪１，２とベース１４の球
体ローラを円筒内周面に押しつけることによつて
可能である。走行推力は車輪１，２から得る。
以上のように、本発明に走行装置によれば、２
個の車輪と４組の脚の操作により、平坦面の走行
は勿論のこと、階段の昇降、斜面の走行、障害物
のくぐり抜け・乗越えおよび円筒内走行などが自
由かつ簡単に行な得る。
個の車輪と４組の脚の操作により、平坦面の走行
は勿論のこと、階段の昇降、斜面の走行、障害物
のくぐり抜け・乗越えおよび円筒内走行などが自
由かつ簡単に行な得る。
第１図は本発明に係る走行装置の概略構造を示
すもので、ａは正面図、ｂは平面図、ｃは右側面
図、ｄはＡ矢視図である。第２図〜第９図は同走
行装置の使用状態を示す説明図である。第２図は
平坦面上を走行する場合で、ａは正面図、ｂは平
面図である。第３図は階段の昇降状態を示す。第
４図は斜面上を移動する場合で、ａは側面図、ｂ
は平面図である。第５図は垂直壁間を昇降する場
合を示す。第６図は障害物をくぐり抜ける場合
で、ａは正面図、ｂは平面図である。第７図は背
伸びした状態を示す。第８図は障害物を乗越える
状態を示す。第９図は円筒内での回転走行時を示
すもので、ａは正面図、ｂはそのＢ−Ｂ断面図で
ある。 図面中、１，２は車輪、３は装置本体、４，
５，６は関節、７，８，９はアーム、１０，１
１，１２，１３は脚、１４はベース、１５，１
６，１７，１８，１９および２０は走行面である
床、階段、斜面、壁面、障害物および円筒であ
る。
すもので、ａは正面図、ｂは平面図、ｃは右側面
図、ｄはＡ矢視図である。第２図〜第９図は同走
行装置の使用状態を示す説明図である。第２図は
平坦面上を走行する場合で、ａは正面図、ｂは平
面図である。第３図は階段の昇降状態を示す。第
４図は斜面上を移動する場合で、ａは側面図、ｂ
は平面図である。第５図は垂直壁間を昇降する場
合を示す。第６図は障害物をくぐり抜ける場合
で、ａは正面図、ｂは平面図である。第７図は背
伸びした状態を示す。第８図は障害物を乗越える
状態を示す。第９図は円筒内での回転走行時を示
すもので、ａは正面図、ｂはそのＢ−Ｂ断面図で
ある。 図面中、１，２は車輪、３は装置本体、４，
５，６は関節、７，８，９はアーム、１０，１
１，１２，１３は脚、１４はベース、１５，１
６，１７，１８，１９および２０は走行面である
床、階段、斜面、壁面、障害物および円筒であ
る。
Claims (1)
- １ 装置本体の下部左右に夫々独立して駆動回転
し得る２個の車輪を同軸に取付け、これら車輪の
回転軸と平行な枢軸を有する２個の駆動屈曲可能
な脚関節とこれら脚関節を介して相互に連結され
る３本のアームとから成る脚を合計４脚前記装置
本体の上部左右の前後に夫々前記車輪の回転軸と
平行な枢軸を有する駆動回動可能な関節を介して
取付けると共に前後の前記関節の間隔を前記アー
ムの長さよりも短く設定する一方、前記各脚の先
端部には夫々摩擦係数の高い下面を有するベース
を取付けると共に該ベース下面に出没可能な球形
ローラを設けたことを特徴とする走行装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55173110A JPS5799478A (en) | 1980-12-10 | 1980-12-10 | Running device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55173110A JPS5799478A (en) | 1980-12-10 | 1980-12-10 | Running device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5799478A JPS5799478A (en) | 1982-06-21 |
| JPS624272B2 true JPS624272B2 (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=15954340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55173110A Granted JPS5799478A (en) | 1980-12-10 | 1980-12-10 | Running device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5799478A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0473364U (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-26 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105539622A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-04 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种攀爬机器人及系统 |
| CN110329383B (zh) * | 2019-06-25 | 2020-07-03 | 广东博智林机器人有限公司 | 爬升装置及机器人 |
-
1980
- 1980-12-10 JP JP55173110A patent/JPS5799478A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0473364U (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5799478A (en) | 1982-06-21 |
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