JP2004188581A - 救助ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化してもギャップ障害や段差障害を転倒することなくクリアすることができ、小さな隙間より倒壊家屋内へ進入して、効率よく救助作業を行なうことができる救助ロボットを得る。
【解決手段】 車体と、この車体の両側部に回転可能に取付けられた、該車体の上下部および端部より外方へ突出する左右の無限軌道装置と、この左右の無限軌道装置をラジコンあるいはコードを介して駆動させる駆動装置と、前記車体に前後方向にスライド移動可能に取付けられたバランスウェート６と、このバランスウェート６をラジコンあるいはコードを介して前後方向にスライド移動させるバランスウェート移動装置とで救助ロボット１を構成している。
【選択図】 図８

Description

本発明は地震等で倒壊した家屋等内へ進入して、超小型カメラで建物の下敷きになった人を探し出したりする場合に使用される救助ロボットに関する。

従来の救助ロボットは無限軌道で走行される箱型に形成され、ギャップ障害、段差障害をクリアするために、補助アームを取付け、該補助アームの動作により障害を克服するように構成されている。

従来の救助ロボットは大型で、しかも補助アームの動作範囲を考慮すると、さらに大きなスペースのある部分でしか使用することができないという欠点があった。

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、小型化してもギャップ障害や段差障害を転倒することなくクリアすることができ、小さな隙間より倒壊家屋内へ進入して、効率よく救助作業を行なうことができる救助ロボットを提供することを目的としている。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、本発明は車体と、この車体の両側部に回転可能に取付けられた、該車体の上下部および端部より外方へ突出する左右の無限軌道装置と、この左右の無限軌道装置をラジコンあるいはコードを介して駆動させる駆動装置と、前記車体に前後方向にスライド移動可能に取付けられたバランスウェートと、このバランスウェートをラジコンあるいはコードを介して前後方向にスライド移動させるバランスウェート移動装置とで救助ロボットを構成している。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。

（１）車体と、この車体の両側部に回転可能に取付けられた、該車体の上下部および端部より外方へ突出する左右の無限軌道装置と、この左右の無限軌道装置をラジコンあるいはコードを介して駆動させる駆動装置と、前記車体に前後方向にスライド移動可能に取付けられたバランスウェートと、このバランスウェートをラジコンあるいはコードを介して前後方向にスライド移動させるバランスウェート移動装置とで構成されているので、車体の小型化を図っても、凹凸部を有する部分の走行時に自重の位置を変えることにより、転倒することなく走行させることができる。
したがって、効率よく救助作業を行なうことができる。

（２）前記（１）によって、車体の前後方向にスライド移動させるバランスウェートによって、車体の自重の位置を変えることができる。
したがって、従来の補助アームのように車体外へ突出することなく、倒壊した家屋等の内部へスムーズに走行して進入することができる。

（３）前記（１）によって、構造が簡単で比較的容易に製造することができるとともに、転倒したとしても、車体の上下部および端部より外方へ突出する左右の無限軌道装置により、転倒前と同様に走行させることができる。

（４）請求項２も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られる。

（５）請求項３により、転倒の阻止あるいは転倒させることができる、走行不能になる事故を確実に防止することができる。

（５）請求項４により、進行方向の前後部に車体の前後方向の寸法よりも小さく、該車体の前後方向の寸法の半分以上の寸法の凹部がある場所では支持ロッド移動装置を作動させて進行方向に支持ロッドを突出させることにより、凹部の先の地面等に支持ロッドの先端部で支持させることができる。
したがって、容易に凹部上を走行させることができる。

以下、図面に示す発明を実施するための最良の形態により、本発明を詳細に説明する。

図１ないし図８に示す本発明を実施するための最良の第１の形態において、１は小型化と転倒防止を図った本発明の救助ロボットで、この救助ロボット１は車体２と、この車体２の両側部に回転可能に取付けられた、該車体２の上下部および端部より外方へ突出する左右の無限軌道装置３、３と、この左右の無限軌道装置３、３をラジコン４で駆動させる駆動装置５と、前記車体２に前後方向にスライド移動可能に取付けられたバランスウェート６と、このバランスウェート６をラジコン４で前後方向にスライド移動させるバランスウェート移動装置７と、前記車体２に取付けられたバッテリー８とで構成されている。

前記車体２は両側部にガイドレールとなる凹部９、９が形成された薄箱状の車体本体１０と、この車体本体１０の前後部寄りの両端部より上方へ突出するように固定された２対の車軸支持脚１１、１１、１１、１１とで構成されている。

前記左右の無限軌道装置３、３は、前記２対の車軸支持脚１１、１１、１１、１１にそれぞれ固定された車軸１２、１２、１２、１２と、この車軸１２、１２、１２、１２にそれぞれ回転可能に取付けられたスプロケットやタイミングプーリー等のプーリー１３、１３、１３、１３と、前記両側部の前後部のプーリー１３、１３、１３、１３に掛け渡されたキャタピラーあるいはタイミングベルト等の無限軌道１４、１４とで構成されている。

前記駆動装置５は前記車軸１２、１２、１２、１２の前方あるいは後方のいずれかの車軸１２、１２の前記プーリー１３、１３と、前記車軸支持脚１１、１１との間に固定された該車軸支持脚１１、１１側が開口する内歯車１５、１５と、この内歯車１５、１５と駆動軸１６、１６に固定されたピニオン１７、１７が噛み合うように、前記車体本体１０に取付けられたラジコン４でそれぞれ正・逆回転させることができる前記バッテリー８に接続された正・逆回転モータ１８、１８とで構成されている。

前記バランスウェート６は前記車体本体１０内をスライド移動可能に形成されたバランスウェート本体１９と、このバランスウェート本体１９の両端部に前記車体本体１０のガイドレールとなる凹部９、９内を走行する複数個のローラー２０、２０とで構成されている。

前記バランスウェート移動装置７は、前記バランスウェート６のほぼ中央部に前後方向に貫通するように形成されたねじ孔２１と、このねじ孔２１と螺合するように両端部が前記車体本体１０の両端部寄りの部位に回転可能に支持されたねじ棒２２と、このねじ棒２２の一端部寄りの部位に固定された歯車２３と、この歯車２３と駆動軸２４に固定されたピニオン２５が噛み合うように、前記車体本体１０に取付けられたラジコン４で正・逆回転させることができる、前記バッテリー８に接続されたバランスウェート移動用正・逆回転モータ２６とで構成されている。

上記構成の救助ロボット１は車体２に超小型カメラ２７を設置し、倒壊家屋等の内部へ無限軌道１４、１４を正・逆回転させて進入させる。
この時、走行路に図８に示すような凹凸部がある場合には、平坦部分では車体２の重心が前方あるいは後方に位置するように、バランスウェート６を移動させる。
傾斜面を登ったり、登って平坦部を走行する場合には、車体２の重心を前方に位置するようにバランスウェート６を位置させる。
平坦面から下りの傾斜面や下りの傾斜面を走行する場合には、車体２の重心を後方に位置するようにバランスウェート６を位置させる。
このような走行により、小型化した救助ロボット１の転倒事故を効率よく阻止することができるとともに、転倒したとしても、転倒状態で走行することができる。
｛発明を実施するための異なる形態｝

次に、図９ないし図３２に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図９および図１０に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、コード２８を介して遠隔地より操作できるようにした駆動装置５Ａとバランスウェート移動装置７Ａを用いた点で、このように構成された救助ロボット１Ａにしても、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様な作用効果が得られる。

図１１ないし図１４に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、車軸１２に直接サーボモータ２９、２９の駆動軸３０、３０を取付けた駆動装置５Ｂおよびサーボモータ３１で直接ねじ棒２２を正・逆回転させるバランスウェート移動装置７Ｂを用いた点で、このような駆動装置５Ｂおよびバランスウェート移動装置７Ｂを用いて構成した救助ロボット１Ｂにしても前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様な作用効果が得られる。

図１５ないし図１７に示す本発明を実施するための第４の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、左右のプーリー１３、１３および１３、１３間に無限軌道１４、１４の下部位置を下方に突出させる補助プーリー３２、３２、３２、３２を介装した左右の無限軌道装置３Ａと、この左右の無限軌道装置３Ａの左右のプーリー１３、１３、１３、１３に横転状態を保持できないように阻止あるいは転倒される中央部が外方に突出する半円形状、ほぼ円錐形状の横転状態阻止部材３３、３３、３３、３３とを取り付けた点で、このように構成した救助ロボット１Ｃにしても前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様な作用効果が得られるとともに、より走行性能が向上し、かつ、横転して走行不能になるのを確実に防止することができる。

図１８ないし図２０に示す本発明を実施するための第５の形態において、前記本発明を実施するための第４の形態と主に異なる点は、車体２の両側面に中央部が外方に突出する山形形状の横転状態阻止部材３３Ａ、３３Ａを取り付けた点で、このように構成した救助ロボット１Ｄにしても前記本発明を実施するための第４の形態と同様な作用効果が得られる。

図２１および図２２に示す本発明を実施するための第６の形態において、前記本発明を実施するための第４の形態と主に異なる点は、左右のプーリー１３、１３および１３、１３間に無限軌道１４、１４の上部および下部位置を上下方向に突出させる補助プーリー３２、３２、３２、３２、３２、３２、３２、３２を介装した左右の無限軌道装置３Ｂを用いた点で、このように構成した救助ロボット１Ｅにしても前記本発明を実施するための第４の形態と同様な作用効果が得られるとともに、転倒状態でも同様に走行することができる。

図２３ないし図２５に示す本発明を実施するための第７の形態において、前記本発明を実施するための第４の形態と主に異なる点は、車体２の中央部および前後部の両側面下部に無限軌道１４、１４を下方向に突出させる補助プーリー３２、３２、３２、３２、３２、３２と、該中央部の両側面下部の補助プーリー３２、３２と前後部の両側面下部の補助プーリー３２、３２、３２、３２との間に設けられた該補助プーリー３２、３２、３２、３２、３２、３２の下面よりも下方に位置する中間補助プーリー３２、３２、３２、３２を介装した左右の無限軌道装置３Ｃを用いるとともに、細長い正・逆回転モータ１８Ａ、１８Ａを並列状態に配置し、バランスウェート６を車体２の前後部より一部突出できるように設定した点で、このように構成した救助ロボット１Ｆにしても前記本発明を実施するための第４の形態と同様な作用効果が得られる。

図２６ないし図２９に示す本発明を実施するための第８の形態において、前記本発明を実施するための第４の形態と主に異なる点は、車体２のほぼ中央部より前後方向に突出させることができるように該車体２に取り付け金具３４、３４を介してスライド移動可能に取付けられた支持ロッド３５と、この支持ロッド３５を前方あるいは後方に突出させることができるように該支持ロッド３５に形成されたラック３６およびこのラック３６と噛み合うピニオン３７が駆動軸３８に取付けられ前記車体２のほぼ中央部にに取付けられたた正・逆回転モータ３９とからなる支持ロッド移動装置４０を備えた点で、このように構成した救助ロボット１Ｇにしても前記本発明を実施するための第４の形態と同様な作用効果が得られるとともに、進行方向の前後部に車体２の前後方向の寸法よりも小さく、該車体２の前後方向の寸法の半分以上の寸法の凹部４１がある場所では支持ロッド移動装置４０を作動させて進行方向に支持ロッド３５を突出させることにより、凹部４１の先の地面等に支持ロッド３５の先端部で支持させて、容易に凹部４１上を走行させることができる。

図３０ないし図３２に示す本発明を実施するための第９の形態において、前記本発明を実施するための第８の形態と主に異なる点は、棒状の支持ロッド３５Ａの両端部に接触する面上を転がるローラー４２、４２を取り付けるとともに、該支持ロッド３５Ａのほぼ中央部に固定され、車体２の前後部に取付けられたスプロケット４３、４３に掛け渡されたチェーン４４およびこのチェーン４４を前記前後部のスプロケット４３、４３のいずれかあるいは前記支持ロッド３５Ａに取付けられていない方のチェーン４４と噛み合う駆動スプロケット４５のいずれか、本発明を実施するための形態では駆動スプロケット４５を正・逆回転させる正・逆回転モータ３９Ａとからなる支持ロッド移動装置４０Ａを備えた点で、このように構成した救助ロボット１Ｈにしても前記本発明を実施するための第８の形態と同様な作用効果が得られる。

なお、本発明を実施するための第９の形態および前記本発明を実施するための第８の形態では１本の支持ロッド３５、３５Ａを車体２のほぼ中央部より前後方向に突出させるものに付いて説明したが、本発明はこれに限らず、車体２の前方に突出させる支持ロッドと、車体２の後方向に突出させる支持ロッドとからなる２本の支持ロッドを使用して構成した支持ロッド移動装置を用いても良い。

本発明を実施するための最良の第１の形態の平面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の側面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の正面図。 図１の４−４線に沿う断面図。 図１の５−５線に沿う断面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の駆動装置の説明図。 本発明を実施するための最良の第１の形態のバランスウェート移動装置の説明図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の走行状態の概略説明図。 本発明を実施するための第２の形態の平面図。 本発明を実施するための第２の形態の側面図。 本発明を実施するための第３の形態の平面図。 本発明を実施するための第３の形態の側面図。 本発明を実施するための第３の形態の駆動装置の説明図。 本発明を実施するための第３の形態のバランスウェート移動装置の説明図。 本発明を実施するための第４の形態の平面図。 本発明を実施するための第４の形態の側面図。 本発明を実施するための第４の形態の正面図。 本発明を実施するための第５の形態の平面図。 本発明を実施するための第５の形態の側面図。 本発明を実施するための第５の形態の正面図。 本発明を実施するための第６の形態の平面図。 本発明を実施するための第６の形態の側面図。 本発明を実施するための第７の形態の概略平面図。 本発明を実施するための第７の形態の側面図。 本発明を実施するための第７の形態の概略正面図。 本発明を実施するための第８の形態の平面図。 本発明を実施するための第８の形態の側面図。 本発明を実施するための第８の形態の正面図。 本発明を実施するための第８の形態の走行状態の概略説明図。 本発明を実施するための第９の形態の平面図。 本発明を実施するための第９の形態の側面図。 本発明を実施するための第９の形態の支持ロッド移動装置の説明図。

符号の説明

１、１Ａ〜１Ｈ：救助ロボット、
２：車体、
３、３Ａ：無限軌道装置、
４：ラジコン、
５、５Ａ、５Ｂ：駆動装置、
６：バランスウェート、
７、７Ａ、７Ｂ：バランスウェート移動装置、
８：バッテリー、 ９：凹部、
１０：車体本体、 １１：車軸支持脚、
１２：車軸、 １３：プーリー、
１４：無限軌道、 １５：内歯車、
１６：駆動軸、 １７：ピニオン、
１８、１８Ａ：正・逆回転モータ、
１９：バランスウェート本体、
２０：ローラー、 ２１：ねじ孔、
２２：ねじ棒、 ２３：歯車、
２４：駆動軸、 ２５：ピニオン、
２６：バランスウェート移動用正・逆回転モータ、
２７：超小型カメラ、 ２８：コード、
２９：サーボモータ、 ３０：駆動軸、
３１：サーボモータ、 ３２：補助プーリー、
３３、３３Ａ：横転状態阻止部材、
３４：取り付け金具、 ３５、３５Ａ：支持ロッド、
３６：ラック、 ３７：ピニオン、
３８：駆動軸、 ３９、３９Ａ：正・逆回転モータ、
４０、４０Ａ：支持ロッド移動装置、
４１：凹部、 ４２：ローラー、
４３：スプロケット、 ４４：チェーン、
４５：駆動スプロケット。

Claims (4)

1. 車体と、この車体の両側部に回転可能に取付けられた、該車体の上下部および端部より外方へ突出する左右の無限軌道装置と、この左右の無限軌道装置をラジコンあるいはコードを介して駆動させる駆動装置と、前記車体に前後方向にスライド移動可能に取付けられたバランスウェートと、このバランスウェートをラジコンあるいはコードを介して前後方向にスライド移動させるバランスウェート移動装置とからなることを特徴とする救助ロボット。
2. 薄箱状の車体本体、この車体本体の前後部寄りの両端部より上方へ突出するように固定された２対の車軸支持脚とからなる車体と、この車体の２対の車軸支持脚に回転可能に取付けられた、該車体の上下部および端部より外方へ突出する左右の無限軌道装置と、この左右の無限軌道装置をラジコンあるいはコードを介して駆動させる駆動装置と、前記車体の車体本体内を前後方向にスライド移動可能に取付けられたバランスウェートと、このバランスウェートを前後方向にスライド移動させる、該バランスウェートのほぼ中央部に形成されたねじ孔、このねじ孔と螺合する前記車体本体のほぼ中央部で前後方向に軸心が位置するように配置されたねじ棒、このねじ棒を正・逆回転させる駆動モータ、この駆動モータをラジコンあるいはコードを介して駆動させる操作機構とからなるバランスウェート移動装置とからなることを特徴とする救助ロボット。
3. 車体の両側面あるいは左右の無限軌道装置の外側面には横転状態を保持できないように阻止あるいは転倒される中央部が外方に突出する横転状態阻止部材が設けられていることを特徴とする請求項１、２いずれかに記載の救助ロボット。
4. 車体のほぼ中央部より前後方向に突出させることができるように該車体にスライド移動可能に取付けられた支持ロッドと、この支持ロッドを前方あるいは後方に突出させることができるように前記車体に取付けられた支持ロッド移動装置とを備えたことを特徴とする請求項１、２、３いずれかに記載の救助ロボット。
   
   

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