JPS624271B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的な平坦地での走行はもちろ
ん、傾斜地での安定した水平走行や階段の昇降を
も可能とした走行装置に関する。

原子力発電所内部の放射線を多量に被爆する虞
のある場所や化学的鍍金工場等のように作業環境
が著しく悪い所、或いは登降を頻繁に繰り返した
り傾斜面に沿つて移動する必要のある場所では、
従来人間が行なつていた作業を機械が代つて行な
うようにすることが望まれている。このために
は、各種作業機器が搭載された走行装置を遠隔操
作で作動させることが必要であり、従来から種々
の形式のものがすでに実用化されつつある。

しかし、前述した原子力発電所等においてはス
ペースの関係で階段の幅や踊り場が狭くて急勾配
であり、しかも狭小部や凹凸部がいたる所にある
ため、従来知られている走行装置を使用すること
は全くできない。

本発明はこのような観点から、狭隘な場所や急
勾配の階段でも自由に走行可能な走行装置を提供
することを目的とする。

この目的を達成する本発明の走行装置にかかる
構成は、装置本体の下部左右にそれぞれ独立して
駆動回転し得る二個の車輪を同軸に取り付け、こ
れら車輪の回転軸と平行な枢軸を有する駆動屈曲
可能な脚関節とこの脚関節を介して相互に連結さ
れる二本のアームとからなる脚の基端部を合計四
脚前記装置本体の上部左右の前後にそれぞれ前記
車輪の回転軸と平行な枢軸を有する駆動回動可能
な関節を介して連結すると共にこれら前後の関節
の間隔を前記アームの長さよりも短く設定し、前
記脚の先端部に前記車輪の回転軸と平行な回転軸
を有するローラをそれぞれ回転可能に設けたこと
を特徴とするものである。

以下、本発明による走行装置の一実施例につい
て第１図〜第８図を参照しながら詳細に説明する
と、本実施例の正面外観を表わす第１図ａ及びそ
の右側面、平面をそれぞれ表わす第１図ｂ，ｃに
示すように、走行目的に対応した図示しない各種
装置が搭載される装置本体１１の下部左右には、
それぞれ独立して駆動回転される二個の車輪１
２，１３が同軸に取り付けられており、これら車
輪１２，１３の回転軸には駆動力が小さくてよい
ことから低減速比の図示しない減速機を介して駆
動モータの出力軸がそれぞれ連結されている。こ
れら車輪１２，１３の上方の装置本体１１の前後
には、それぞれ車輪１２，１３の回転軸と平行な
回動軸を基端部の関節１４，１５，１６，１７に
有する合計四本の脚１８，１９，２０，２１が前
記関節１４〜１７を介してそれぞれ連結されてお
り、各脚１８〜２１の中間部には更に前記関節１
４〜１７の回動軸と平行な回動軸を具えた第二関
節２２，２３，２４，２５が設けられている。つ
まり、脚１８〜２１はそれぞれ第一アーム２６及
び第二アーム２７とこれらを連結する第二関節脚
関節２２〜２５とで構成され、第二関節２２〜２
５を軸として屈伸自在となつている。なお、前後
に対向する関節１４，１６及び関節１５，１７の
間隔は、第一アーム２６及び第二アーム２７のう
ちの短かい方のアームの寸法よりも狭く設定し、
階段昇降時等における装置本体１１の干渉を避け
られるように配慮している。又、装置本体１１に
対する各脚１８〜２１の第一アーム２６の回動及
びこの第一アーム２６に対する第二アーム２７の
回動は、それぞれ独立して行ない得るように関節
１４〜１７及び第二関節２２〜２５内にそれぞれ
組み込まれた図示しない駆動モータにより、この
駆動モータの出力軸に連結された減速機を介して
行なわれるが、これら第一アーム２６及び第二ア
ーム２７の駆動力は比較的大きいため高減速比の
減速機を用いることが望ましい。脚１８〜２１の
第二アーム２７の先端部には、車輪１２，１３の
回転軸と平行な回転軸を有するローラ２８がそれ
ぞれ転動自在に取り付けられており、図示しない
回り止め装置が組み付けられた各ローラ２８内に
は装置本体１１の直線走行以外の走行時に図示し
ない押圧装置によりローラ２８の真下から図中、
二点鎖線で示すように突出して走行床面２９に当
接する球状ころ３０が収納されている。

狭い場所でこの走行装置を走行させる場合に
は、第２図ａに示すように脚１８〜２１をすべて
折り曲げ、移動方向に対応して二つの車輪１２，
１３の回転速度を制御する。すなわち、単なる直
線的な前進或いは後進は車輪１２，１３の回転速
度を等しくしてその回転方向を制御すれば良く、
ゆるやかに進行方向を曲げるためには車輪１２，
１３の回転速度に差を付けて曲がろうとする側の
車輪の相対回転速度を下げ、急激に曲げる場合に
は曲がろうとする側の車輪の回転を停めてしまう
とよい。又、走行装置を回転させるためには車輪
１２，１３の回転方向を逆にすることにより、車
輪１２，１３の中間の走行床面２９に対して垂直
な軸を中心として全体を回すことができる。な
お、走行装置の進行方向を曲げたり或いは回転さ
せる場合には、球状ころ３０を突出させてローラ
２８と走行床面２９との摩擦抵抗を少なくするこ
とによつて、走行装置の曲がりや回転を円滑に行
なうことができる。

装置本体１１に搭載された各種機器を持ち上げ
る場合には、第２図ｂに示すようにローラ２８の
回り止めを行なつて脚１８〜２１を下向きに伸ば
すとよいが、この場合には走行を行なうことがで
きない。

傾斜面に沿つて水平に（傾斜面の等高線に沿つ
て）走行する場合には、第３図に示すように車輪
１２，１３の回転軸が水平となるように一方の車
輪を傾斜面３１に当接させ、更に脚１８〜２１の
屈伸度を調整してすべてのローラ２８が傾斜面３
１に当接するようにしたのち、一方の車輪を回転
することによつて安定性よく転倒することなく走
行装置を走行させることができる。

上方に障害物がある場合には、第４図に示すよ
うに脚１８〜２１をほぼ走行床面２９に沿つて伸
ばし、脚１８〜２１の上端部が障害物３２の下方
に位置するように脚１８〜２１の高さを下げる。

狭隘な空間や管路内を走行する場合、特に鉛直
方向の移動成分がある場合には、装置のずり落ち
を防止するため第５図に示すように車輪１２，１
３に接触している壁面３３と対向する壁面３４に
脚１８〜２１のローラ２８が押し当たるように第
一アーム２６及び第二アーム２７を動かすとよ
い。同様に円管の内部で走行装置を回す場合に
も、第６図ａ及びそのＢ−Ｂ矢視断面を表わす第
６図ｂに示すように円管３５の径方向に車輪１
２，１３と各ローラ２８とを対向させてこれらを
その内周壁に押し付けるとよい。

階段を登降する場合には、ローラ２８の回り止
めを行なつてまず第７図ａの実線で示すように階
段３６の二段目以上のステツプ３７ａに階段３６
側の二本の脚のローラ２８を載せ、次にステツプ
３７ｂの先端部に装置本体１１等がぶつからない
ようにすべての第一アーム２６及び第二アーム２
７をマスタースレーブやシーケンス制御方式等に
より関連を持たせて動かし、図中、二点鎖線で示
すように装置本体１１をステツプ３７ａ下方のス
テツプ３７ｂ上に移動する。そうして、上述した
手順を繰り返して第７図ｂに示すように下降側の
脚のローラ２８をステツプ３７ｃ上に載せるが、
これらの移動手順はまず上昇側の二本の脚を一本
ずつ上側のステツプに動かし、次に下降側の二本
の脚を一本ずつ上側のステツプに動かしたのち、
装置本体１１を上側のステツプに載せる。つま
り、第７図ｂの実線に示した状態から二点鎖線で
示すように装置本体１１をステツプ３７ｄ上に持
ち上げ、上昇側の二本の脚のローラ２８を更に上
のステツプへ移動したのち、下降側の二本の脚の
ローラ２８を上のステツプに移動し、実線に示す
状態へ戻す。このような動作を繰り返して階段３
６を順次上つて行くが、第７図ｃに示すように階
段３６の上昇端部においても同じように実線で示
す状態から二点鎖線で示す状態へ装置本体１１を
持ち上げ、階段３６の上昇動作を終える。なお、
下降動作は上昇動作の全く逆の手順で行なうとよ
いので、その説明は省略する。

高い障害物を乗り越える場合には、第８図に示
すように、第２図ｂに示した状態から障害物３８
側の二本の脚のローラ２８を一本ずつ障害物３８
の上に載せ、次に装置本体１１をこの障害物３８
の上に載せたのち、障害物３８が走行方向に長い
場合には脚１８〜２１のローラ２８を全部障害物
３８の上に移動させ、全体を障害物３８上で走行
させて再び脚１８〜２１の移動を行ない、障害物
３８を乗り越える。障害物３８が短い場合には、
装置本体１１を障害物３８上に載せた状態から進
行方向前方側の二本の脚を走行床面２９上に下ろ
し、次に進行方向に対して後ろ側の二本の脚を障
害物３８上に移動させ、装置本体１１を浮かせた
のち障害物３８上の二本の脚を順次走行床面２９
上に下ろすことにより障害物３８を乗り越える。

なお、上述したような装置本体１１の上下動を
伴う運動の場合、走行装置の重心位置が常に移動
方向に対向する脚１８〜２１のローラ２８間に位
置するようにして、装置本体１１が転倒するのを
防止するようになつている。

このように本発明の走行装置は非常にコンパク
トであり、しかも平坦面はおろか傾斜面での水平
走行や階段の登降等を任意に行なうことが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明による走行装置の一実施例の
正面図、第１図ｂ，ｃはそれぞれその右側面図、
平面図、第２図〜第８図はその各種作業態様を表
わす動作原理図であり、第２図ａは走行状態、第
２図ｂは装置本体を持ち上げた状態、第３図は傾
斜面での平走行状態、第４図は障害物に対するく
ぐり抜け状態、第５図は垂直管路内等の走行状
態、第６図ａは円管内の回転走行状態をそれぞれ
示し、第６図ｂは第６図ａ中のＢ−Ｂ矢視断面
図、更に第７図ａ〜ｃは階段の走行工程、第８図
は障害物の乗り越え状態をそれぞれ示す。又、図
中の符号で １１は装置本体、１２，１３は車輪、１４〜１
７は関節、１８〜２１は脚、２２〜２５は第二関
節、２６は第一アーム、２７は第二アーム、２８
はローラ、２９は走行床面、３１は傾斜面、３
２，３８は障害物、３３，３４は床面、３５は円
管、３６は階段、３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７
ｄはステツプである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 装置本体の下部左右にそれぞれ独立して駆動
   回転し得る二個の車輪を同軸に取り付け、これら
   車輪の回転軸と平行な枢軸を有する駆動屈曲可能
   な脚関節とこの脚関節を介して相互に連結される
   二本のアームとからなる脚を合計四脚前記装置本
   体の上部左右の前後にそれぞれ前記車輪の回転軸
   と平行な枢軸を有する駆動回動可能な関節を介し
   て連結すると共にこれら前後の関節の間隔を前記
   アームの長さよりも短く設定し、前記脚の先端部
   に前記車輪の回転軸と平行な回転軸を有するロー
   ラをそれぞれ回転可能に設けたことを特徴とする
   走行装置。