JP2004262374A - Carrying device and method for driving the same - Google Patents

Carrying device and method for driving the same Download PDF

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Shigeaki Wachi
滋明 和智
Yoshihiro Kawarazaki
由博 川原崎
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Sony Corp
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily perform the position control of a step stand regardless of a traveling speed. <P>SOLUTION: This carrying device 10 is constituted of the step stand 11, a first motor 14 and a second motor 15 provided on the step stand 11, a first wheel 12 coupled with an axle 16 having a rotary shaft of the first motor 14 as the rotation center of a wheel and a second wheel 13 coupled with an axle 17 having a rotary shaft of the second motor 15 as the rotation center of a wheel via a gear box 50, and a non-illustrated traveling control part and a battery. In this case, the gear box 50 makes the rotative direction of the second motor 15 as a reversing direction outputted to the second axle 17. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば人を乗せる乗り物に使用して好適な搬送装置、及びその駆動方法に関する。詳しくは、２輪で走行する搬送装置であって、その駆動を良好に行うことができるようにするものである。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１乃至特許文献８には、２輪により路面上を走行する搬送装置が開示されている。これらの２輪車は、車輪が同軸に設けられていながら、制御ループの作用により倒れることなく、路面上を安定に走行するものである。このような搬送装置の動作の概略を、図１２を用いて説明する。
【０００３】
図１２において、搬送装置１１０は、ステップ台１１１と、ステップ台１１１に設けられた２つのモータ１１４及び１１１５と、車輪１１２及び車輪１１３と、モータ１１４の回転を車輪１１２に伝える車軸１１６及びモータ１１５の回転を車輪１１３に伝える車軸１１７と、ステップ台１１１に結合されてその先端部にハンドル１１９を有するステー１１８と、ステップ台１１１に設けられた図示しないセンサ部と制御部とバッテリーとからなる。
【０００４】
また、車輪１１２と車輪１１３は同軸に配置され、車軸１１６及び車軸１１７によりステップ台１１１に図示しないベアリング保持部によって、回転軸を中心として回転自由となるように結合される。なお、モータの回転力を車輪に伝えるに際して直接に回転を伝達することなく、歯車やベルト等により構成される伝達機構を介在しても良い。そして車輪１１２及び車輪１１３は略一点である、接地点１２２及び１２３により路面１２５に接している。
【０００５】
さらに、搬送装置１１０の動作を以下に説明する。すなわち、ステップ台１１１には、搬送装置により移送される搬送者、若しくは搬送される物体（以下、操車者で代表する）が乗る。ここで、搬送装置１１０は、車輪１１２及び車輪１１３の外周部の１点である点１２２及び１２３で路面１２５と接しているので、操車者が姿勢を変化させると搬送者を含めた搬送装置１１０の重心である重心点の位置が移動する。
【０００６】
そこで、このような重心の移動がある場合のステップ台１１１と路面との位置関係に及ぼす作用について、搬送装置１１０全体を力学系として見て、図１３を用いて説明する。すなわち、図１３において、点１２２及び点１２３が同じ点である射影接地点１８４に射影され、かつ、重力の働く方向に向かう直線である重力線１８１を含む平面を射影平面と定義する。従って射影平面は、紙面と同一面である。
【０００７】
さらに、図１３を用いて射影平面における動作を説明する。ここで、射影平面（紙面）に射影される重心点の位置を重心射影点１８２と定義し、射影平面に射影される回転軸の位置を射影車軸点１８３と定義する。従って、射影平面において、この重心射影点１８２と射影接地点１８４とが重力線１８１の線上にある場合には、この重心位置は平衡点であり、重心の位置は移動することがない。
【０００８】
しかしながら、重心射影点１８２の位置が重力線１８１の線上の位置から移動をして、例えば重心射影点１８０となると、重力に応じて生じる重力加速度Ｗｇにより、車軸の射影点である射影車軸点１８３を中心として、ステップ台１１１に回転力が生じる。このときの回転力の大きさＴｇは、射影車軸点１８３から重心射影点１８０までの距離をＬとして、〔数１〕で表される。
【０００９】
【数１】
Ｔｇ＝Ｈｇ×Ｌ
【００１０】
この〔数１〕において、値Ｈｇは、射影車軸点１８３と重心射影点１８０とを結ぶ直線と直交方向に働く力であり、搬送者を含めた搬送装置１１０の重量に重力加速度の分力成分である。従って、値Ｈｇの大きさは、射影車軸点１８３と重心射影点１８０とを結ぶ直線と重力線１８１のなす角度をΘとして、〔数２〕で表される。
【００１１】
【数２】
Ｈｇ＝Ｔｇ×ＳｉｎΘ
【００１２】
一方、別の作用である、モータ１１６及びモータ１１７が回転に伴いステップ台１１１が受ける力について説明する。モータ１１６及びモータ１１７は、ロータとステータからなり、両者は他の一方に対して相対的に回転運動をする。そして一般的なインナーロータ形のモータにおいて、ステータはモータを覆う外囲部の一部をなし、外囲部はステップ台１１１に固定されて、モータの回転は外囲部に対する相対運動として生じるものである。
【００１３】
従って、モータの回転軸に負荷が結合されている場合においては、この負荷の大きさに応じて、ステップ台１１１を、射影車軸点１８３を回転中心として傾けるモータ反作用力が生じる。このときの反作用力の大きさは、路面を車輪が転がる場合の転がり摩擦力と車輪の走行速度とに比例し、ステータに働く力の作用点の位置を射影車軸点より距離ｒ離間した点に反作用力Ｆｒとして集中すると考えることができる。
【００１４】
すなわち、反作用力により生じるトルク反作用回転力Ｔｓの大きさは、下記の〔数３〕で表される。なおこの場合に、ステップ台１１１は１枚の剛性の高い板で構成されているので、力が加わることによる構造の変化はない。
【００１５】
【数３】
Ｔｓ＝Ｆｒ×ｒ
【００１６】
さらにステップ台１１１に加わるモータ反作用力は、左の車輪１１２を回転駆動するモータ１１４によるモータ反作用力と、右の車輪１１３を回転駆動するモータ１１５によるモータ反作用力との合成力となる。従って、モータ１１４により発生するトルク反作用回転力Ｔｓ１と、モータ１１５により発生するトルク反作用回転力Ｔｓ２とを合成した値が、下記の〔数４〕で表される総合のトルク反作用回転力Ｔｓａとなる。
【００１７】
【数４】
Ｔｓａ＝Ｔｓ１＋ Ｔｓ２＝２×Ｆｒ×ｒ
【００１８】
従って、上述の重力加速度による回転力Ｔｇと、モータ１１４及びモータ１１５により発生する合成のトルク反作用回転力Ｔｓａとの方向が逆向きで、大きさが等しく、下記の〔数５〕が成立する場合には、搬送装置によって搬送される搬送者は、重心位置を所定の位置に保持していることができる。
【００１９】
【数５】
Ｔｇ−Ｔｓａ＝０
【００２０】
しかしながら、〔数５〕で示す関係を維持するためには、射影重心点の位置をトルク反作用回転力の大きさに応じて常に制御しなければならない。また、搬送装置によって搬送される搬送者にこれを要求することは極めて困難であるところから、サーボループの作用により自動的にこれを行う。
【００２１】
具体的には、ステップ台１１１上のセンサ部に設けられる角度検出センサで、射影平面におけるステップ台１１１の重力方向との傾き角度Θを検出し、この検出される値に所定のゲインを掛けたり、位相補償を施したりした後の角度Θに応じる信号を、モータ１１４及びモータ１１７に入力することにより、射影重心点１８０の位置を保持することができる。
【００２２】
すなわち、このようなサーボを行えば、例えば搬送者が重心の位置を前に移動させれば搬送装置１１０は前進し、重心の位置を前に移動すればするほど進行速度は速くなって安定に走行する。また、後退する場合には、重心を後方に移動させることにより、同様の操作を行うことができる。
【００２３】
さらに、搬送装置１１０の進行方向を変更する場合においては、上述のサーボを行いながら、モータ１１２に加算電圧（減算電圧）を加え、モータ１１３に減算電圧（加算電圧）を加えることにより左右の車輪の回転数を異ならせて、自由に方向を変えて走行することができる。
【００２４】
【特許文献１】
特表２００１−５２１８５６
【特許文献２】
特開平０１−３１６８１０
【特許文献３】
ＵＳ６２２３１０４
【特許文献４】
特開昭６２−１８１９８５
【特許文献５】
特開昭６３−３０５０８２
【特許文献６】
ＵＳ−５７０１９６５
【特許文献７】
ＵＳ５７９１０９１
【特許文献８】
特開昭６２−１８１９８５
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術においては、射影重心点の位置に応じてモータの反作用回転力Ｔｓａを制御しなければ、搬送装置１１０はステップ台１１１を所定の傾き角度Θに安定に保つことができない。
【００２６】
従って、走行速度と搬送装置筐体の走行方向における重力方向との傾き角度（ピッチ角度）とを独立に任意に定めることや、旋回においては旋回角速度とピッチ角度を任意に定めることはできない。この結果、操車者が走行速度に応じて任意のピッチ角を選択して乗り心地を向上させる等の特性改善が困難である。また、搬送者が乗っていない場合においては、重心位置の制御ができないので搬送装置を搬送者なしの自律走行させることができない。
【００２７】
この出願はこのような点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問題点は、従来の装置では、電源が絶たれた状態で、ステップ台の安定状態を維持することができなかったというものである。また、別の問題点は、従来の装置では、走行速度、旋回動作における回転角速度、ピッチ角度を独立に設定することができなかったというものである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
このため本発明においては、車輪を回転駆動することにより生じるトルク反作用の方向が搬送装置筐体上で互いに異なるような少なくとも２つの回転駆動手段を備えるものである。これによれば、走行速度、ピッチ角度を独立に設定可能とすることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
すなわち本発明は、第１の車輪と第２の車輪とが同軸に配置される搬送装置であって、第１の車輪を回転駆動する第１の回転駆動手段と、第２の車輪を回転駆動する第２の回転駆動手段と、第１の回転駆動手段及び第２の回転駆動手段を固着する搬送装置筐体とを備えて成り、第１の車輪を第１の回転駆動手段により回転駆動することにより生じる第１のトルク反作用と第２の車輪を第２の回転駆動手段により第１の車輪の回転方向と同一の方向に回転駆動するときに生じる第２のトルク反作用とが搬送装置筐体において互いに減ずる方向に働くことを特徴とするものである。
【００３０】
また、本発明は、第１の車輪と第２の車輪とが同軸に配置される搬送装置であって、第１の車輪を回転駆動する第１の回転駆動手段と、第１の車輪若しくは第２の車輪を回転駆動する第２の回転駆動手段と、第２の車輪を回転駆動する第３の回転駆動手段と、第１の回転駆動手段と第２の回転駆動手段と第３の回転駆動手段とを固着する搬送装置筐体とを備えて成り、第１の車輪を第１の回転駆動手段により回転駆動すると同時に第２の車輪を第３の回転駆動手段により回転駆動するときに生じる第１のトルク反作用と第１若しくは第２の車輪を第２の回転駆動手段により回転駆動することにより生じる第２のトルク反作用とが搬送装置筐体において互いに減ずる方向に働くものである。
【００３１】
また、本発明は、車輪を備える搬送装置であって、車輪を回転駆動する第１の回転駆動手段及び第２の回転駆動手段を備えて成り、第１の回転駆動手段及び第２の回転駆動手段により回転駆動する車輪の回転方向が同一の方向である場合において、第１の回転駆動手段により生じる第１のトルク反作用と第２の回転駆動手段により生じる第２のトルク反作用とが搬送装置筐体において互いに減ずる方向に働くものである。
【００３２】
また、本発明は、第１の車輪と第２の車輪とが同軸に配置される搬送装置の駆動方法であって、第１の回転駆動手段により第１の車輪を回転駆動し、第２の回転駆動手段により第２の車輪を回転駆動し、搬送装置筐体を第１の回転駆動手段及び第２の回転駆動手段に固着すると共に、第１の車輪を第１の回転駆動手段により回転駆動することにより生じる第１のトルク反作用と第２の車輪を第２の回転駆動手段により回転駆動することにより生じる第２のトルク反作用とを搬送装置筐体において互いに減ずる方向に働かせてなるものである。
【００３３】
また、本発明は、第１の車輪と第２の車輪とが同軸に配置される搬送装置の駆動方法であって、第１の回転駆動手段により第１の車輪を回転駆動し、第２の回転駆動手段により第１の車輪若しくは第２の車輪を回転駆動し、第３の回転駆動手段により第２の車輪を回転駆動し、搬送装置筐体を第１の回転駆動手段と第２の回転駆動手段と第３の回転駆動手段とに固着すると共に、第１の車輪を第１の回転駆動手段により回転駆動することにより生じる第１のトルク反作用及び第２の車輪を第３の回転駆動手段により回転駆動することにより生じる第１のトルク反作用と第１又は第２の車輪を第２の回転駆動手段により回転駆動することにより生じる第２のトルク反作用とを搬送装置筐体において互いに減ずる方向に働かせてなるものである。
【００３４】
また、本発明は、車輪を備える搬送装置の駆動方法であって、車輪を回転駆動する第１の回転駆動手段及び第２の回転駆動手段を備えて成り、第１の回転駆動手段及び第２の回転駆動手段により回転駆動する車輪の回転方向が同一の方向である場合において、第１の回転駆動手段により生じる第１のトルク反作用と第２の回転駆動手段により生じる第２のトルク反作用とが搬送装置筐体において互いに減ずる方向に働くものである。
【００３５】
〔第１の実施の形態〕
以下に、図１乃至図５を参照して、本発明の好ましい第１の実施の形態について説明する。
【００３６】
図１には、本発明の搬送装置の第１の実施の形態の概略図を示す。図１において、搬送装置１０は、ステップ台１１と、ステップ台１１に設けられた第１のモータ１４及び第２のモータ１５と、第１のモータ１４の回転軸が車輪の回転中心である車軸１６に結合された第１の車輪１２及び第２のモータ１５の回転軸がギヤーボックス５０を介して車輪の回転中心である車軸１７に結合された第２の車輪１３と、図示しない走行制御部とバッテリーとからなる。
【００３７】
ここで、ギヤーボックス５０は、第２のモータ１５の回転方向を逆方向にして第２の車軸１７に出力するものである。このようなギヤーボックスの１例としては、遊星歯車により構成することができる。すなわち、遊星歯車を使ったときの回転伝達の原理図を図２に示す。図２においては、凹凸の溝の記載が省略されているが、歯車Ｇ１乃至Ｇ３の他の歯車と接する面には全面に凹凸の溝が形成されているものである。
【００３８】
さらに歯車Ｇ１はモータ１５の回転軸が結合される歯車である。この歯車Ｇ１は歯車Ｇ２を介して歯車Ｇ３に回転を伝達し、歯車Ｇ１の回転軸である第２のモータ１５の回転軸と歯車Ｇ３の回転軸である車軸１７とは同軸上に配置されることとなる。また、このとき歯車Ｇ１の歯数Ｎ１と歯車Ｇ３の歯数Ｎ３は、凹凸部を有する歯車の外周又は内周の直径に比例するので、モータ１５の回転軸の回転数は、車軸１７においては、Ｎ１／Ｎ３倍に減速されることとなる。
【００３９】
そしてこの回転駆動において、ロータに結合されたモータ軸が回転することにより、ステップ台１１に固着されるステータにはトルク反作用が発生するが、その方向は、図３に示すように、ギヤーボックス（Ｇ）５０を付加した場合と付加しない場合では反対方向となる。第１の実施の形態の説明において、第１のモータ１４と車軸１６とで構成されるもので第１の回転手段は定義され、第２のモータ１５とギヤーボックス５０と車軸１７とで構成されるもので第２の回転手段は定義される。
【００４０】
従って上述の構成において、搬送装置１０は以下のように作動する。すなわちステップ台１１に操車者、若しくは搬送される物体（以下、操車者で代表する）が乗る。そして搬送装置１０は、路面と、第１の車輪１２及び第２の車輪１３の外周部との接触する点で各々駆動されるので、この搬送装置１０は、第１の車輪１２及び第２の車輪１３の回転に応じて移動することになる。
【００４１】
ここで、第１の車輪１２及び第２の車輪１３の回転方向を同一方行とすることにより、搬送装置１０は、例えば図１の矢羽ａで表される方向に路面上を進行することになる。なお、進行方向及び進行速度は第１のモータ１４及び第２のモータ１５に印加する電圧、または電流を変化することにより行うことができる。
【００４２】
このとき、搬送装置筐体（ステップ台１１）側から見れば、車輪の回転による車輪と路面との摩擦抵抗により、第１の車軸１６及び第２の車軸１７を中心として回転力、すなわちトルク反作用が生じる。そしてこの反作用の方向は、第１のモータ１４によるものでは、図１の矢羽及び矢尻ｂに示すようになり、第２のモータ１５によるものでは、図１の矢羽及び矢尻ｃに示すようになって、互いの方向が異なることになる。ここで、トルク反作用が生じるのは、以下の理由によるものである。
【００４３】
すなわちトルク反作用の発生は、回転手段の構成要素であるモータの構造に関係している。モータは回転軸に結合される回転子と固定子からなる。回転子と固定子は相対的に回転運動をする。第１の実施の形態、及び以下の各実施の形態においては、固定子はモータの外囲部を構成するか、別部材の外囲部に固着されており、外囲部は搬送装置筐体に固着されているので、回転子に結合されている回転軸の回転により搬送装置筐体にはトルク反作用が生じることとなる。
【００４４】
従って、上述の搬送装置１０において、第１のモータ１４によるトルク反作用と第２のモータ１５によるトルク反作用とが等しい場合には、搬送装置１０の移動速度等が変化して、トルク反作用が変化したとしても搬送装置筐体（ステップ台１１）が外力の影響を受けることはない。
【００４５】
ここで、第１のモータ１４と第２のモータ１５が同じ特性である場合には、ギヤーボックス５０における速度変化分を予め調整して、第１のモータ１４と第２のモータ１５とに印加する電圧を異ならせる。あるいは、第１のモータ１４と第２のモータ１５の仕様を異ならせて、第１のモータ１４と第２のモータ１５にギヤーボックスを結合させた特性とを回転方向が異なるのみで同一として、同一の電圧を印加するようにしても良い。
【００４６】
そして、このような、トルク反作用を有するモータを使用することにより、搬送者は、２輪車であっても容易に姿勢の安定を保つことができる。すなわち、速度の変化によらず、トルク反作用はステップ台１１に生じないので、重心の移動による搬送装置１０の安定化を容易にすることができる。
【００４７】
しかしながら、望ましくは、搬送者を含めた搬送装置１０の全体の重心の位置が、矢印ｄで示すように、第１の車軸１６と第２の車軸１７とを結ぶ線より重力が働く方向に対して下方にあれば、搬送装置１０の重心位置はより安定したものとなり、搬送者の意思に関わらず、あるいは従来におけるように、フィードバックループの作用がなくても安定状態を維持できる。
【００４８】
さらに図４には、上述のステップ台１１に設けられる走行制御部の構成を、ブロック図にて示す。図４において、符号４１で示す速度信号は、モータの回転速度を制御する信号であり、具体的にはモータに加わる電圧、若しくはモータに流れる電流を制御する信号である。従って、車輪の回転数はこの信号に応じて変化し、極性の正負に応じて回転方向が変化をする。
【００４９】
また、符号４２で示す回転信号は、第１のモータ１４と第２のモータ１５との回転数を異ならせるための信号である。そして速度信号４１と回転信号４２とは、各々の系統の加算器４３及び４４で加算され、第１のモータ１４及び第２のモータ１５に印加される。
【００５０】
なお、第２のモータ１５の回転方向は逆であるので、速度信号は加算器４４には負の値で供給される。また、回転信号は、加算器４３及び４４共に正の値で供給されることにより、それぞれ回転には反転で作用するものである。さらに符号４５で示す値Ｋは定数を表し、第１のモータ１４と第２のモータ１５とのトルク特性を略同一にするためのものである。
【００５１】
こうして、本発明の第１の実施の形態によれば、第１の車輪１２と第２の車輪１３とが回転することによるトルク反作用を打ち消すことができるので、搬送装置１０は安定走行が可能となる。なお、モータ類の回転軸と、車輪の回転軸と必ずしも同軸上に配置する必要はなく、トルク反作用の方向に着目すれば、どのような配置であっても本発明の要旨に反するものではない。
【００５２】
〔第２の実施の形態〕
ところで、上述の第１の実施の形態では、第１の車輪１２が回転することによるトルク反作用と、第２の車輪が回転することによるトルク反作用とがキャンセルしない場合においては、搬送装置筐体（ステップ台１１）にトルク反作用が加わることになる。すなわち、例えば進路を変更する場合や回転をする旋回動作を行う場合においては、第１の車輪１２からのトルク反作用と第２の車輪１３からのトルク反作用は大きく異なることとなり、キャンセルしない。
【００５３】
第２の実施の形態はこのような点を改善して、より安定走行が可能な搬送装置を提供するものである。以下、図５を参照して第２の実施の形態を説明するに、第１の実施の形態における図１に示したものと同一の構成及び作用を行う部材については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５４】
図５において、搬送装置２０は、さらに第３のモータ３２と第４のモータ３３とを備える。ここで、第３のモータ３２及びこれに結合されるギヤーボックス３６は、第２のモータ１５及びそのギヤーボックス５０と同等のものであり、第４のモータ３３は第１のモータ１４と同等のものである。
【００５５】
以下において、第１のモータ１４と車軸１６とで構成されるもので第１の回転手段は定義され、第３のモータ３２とギヤーボックス３６の組み合わせ若しくは第２のモータ１５とギヤーボックス５０の組み合わせのいずれかで構成されるもので第２の回転駆動手段は定義され、第４のモータ３３と車軸１７とで構成されるもので第３の回転手段は定義される。
【００５６】
すなわち、第１のモータ１４と第３のモータ３２とは回転軸が結合されており、これらの回転力の和が第１の車輪１２を回転駆動する。また、第２のモータ１５と第４のモータ３３とは回転軸が結合されており、これらの回転力の和が第２の車輪１３を回転駆動する。
【００５７】
そしてこの場合に、第１のモータ１４により発生するトルク反作用と、第３のモータ３２により発生するトルク反作用の方向は逆向きである。従って、第１の車輪１２を回転することにより搬送装置筐体に生ずるトルク反作用の大きさと方向は、第１のモータ１４と第３のモータ３２との出力の割合と合成の出力を調整することにより任意に定め得るものである。また、第２の車輪１３、第２のモータ１５、第４のモータ３３についても同様のことが成り立つ。
【００５８】
従って上述の関係を用いれば、搬送装置２０の進行速度Ｖ、方向転換における回転角速度η、搬送ステップ台１１の進行方向に対する傾き角度、すなわちピッチ角度Θのすべてが任意に定めうることとなる。図６には、これらを制御するためにステップ台１１に設けられる走行制御部のブロック図を示す。この図６においても、第１の実施の形態における図４に示したものと同一の構成及び作用を行う部材については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５９】
すなわち図６においては、符号６１で示す角度信号が供給される。この角度信号は、加算器４３には正の値で供給され、加算器４４には負の値で加算される。さらに第３のモータ３２と第４のモータ３３に対して、加算器６２と６３が設けられる。そして加算器６２には、速度信号、回転信号、角度信号が全て正の値で供給される。また、加算器６３には、速度信号と回転信号が正の値、角度信号が負の値で供給される。
【００６０】
これによって、搬送装置２０の進行速度Ｖ、方向転換における回転角速度η、ピッチ角度Θのすべてを任意に定めることができる。しかしながら、上述のサーボはすべてオープンループ制御であるので、搬送者の手間をかけて常時、ピッチ角度Θ、速度信号Ｖ、回転角速度ηを調整しなければ所望の状態を保てない。
【００６１】
そこでサーボループを用いて、ピッチ角度Θ、速度信号Ｖ、回転角速度ηをフィードバック制御すれば、ピッチ角度Θ基準値、速度信号Ｖ基準値、回転角速度η基準値に追従するサーボコントロールが可能となり、オープンループ制御に比較して操作が容易となる。以下に、この制御方法について説明する。
【００６２】
すなわち、上述のサーボを行うためには、ピッチ角度Θ、速度信号Ｖ、回転角速度ηの各々を検出する手段が必要となる。ここで、ピッチ角度Θの検出は、例えばステップ台１１に設けられる回転型ポテンショメータの回転軸に棒状の回転部材を設け、回転軸の反対側の棒の先端に錘を取り付け、更に共振をダンプするダンパーも備え、重力を利用して、抵抗値変化としてピッチ角度Θに対応する信号を検出することができる。
【００６３】
ただし、この場合においては、錘は重力加速度により力を受けると同時に、搬送車輌の進行による移動による加速度の力も同時に受けるために、移動加速度をキャンセルするために別に加速度センサを設けてピッチ角度に含まれる加速度成分をキャンセルすることが望ましい。
【００６４】
また、速度信号Ｖの検出は、例えば第１の車輪と第２の車輪に各々タコメータを取り付け車輪の回転速度に応じた電圧を検出することができる。さらに回転角速度ηは、第１の車輪に設けたタコメータの出力と第２の車輪に設けたタコメータの出力との差を求めることにより検出することができる。別の速度検出手段としては、加速度センサを設けてその出力を積分して速度を検出し、ジャイロセンサによって回転角速度を検出しても良い。
【００６５】
さらに、図７には、これらのピッチ角度Θ、速度信号Ｖ、回転角速度ηの各々を検出する手段を含むステップ台１１に設けられる走行制御部のブロック図を示す。なお図７において、図６に示したものと同一の構成及び作用を行う部材については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６６】
すなわち図７において、右側車輪駆動系に第１のタコメータ７１が設けられ、左側車輪駆動系に第２のタコメータ７２が設けられる。さらに、符号７３で示す基準速度信号が正の値で加算器７４に供給されると共に、第１のタコメータ７１と第２のタコメータ７２の検出信号が共に負の値で加算器７４に供給される。
【００６７】
そしてこの加算器７４からの信号が処理ブロック７５を通じて、上述の速度信号として加算器４３、４４、６２、６３に供給される。なお、処理のブロック７５は、モータの特性に合わせて制御系を最適化する演算処理を行うブロックであり、例えばゲイン係数を掛ける、位相補償を行う等の処理をするものである。
【００６８】
また、符号７６で示す基準回転信号が正の値で加算器７７に供給されると共に、第１のタコメータ７１の検出信号が負の値で加算器７７に供給され、第２のタコメータ７２の検出信号が正の値で加算器７７に供給される。そしてこの加算器７７からの信号が処理ブロック７８を通じて、上述の回転信号として加算器４３、４４、６２、６３に供給される。なお、処理のブロック７８は、上述の処理のブロック７５と同様のものである。
【００６９】
さらに符号７９で示す基準角度信号が正の値で加算器８０に供給される。また、上述の例えば重力を利用して抵抗値変化としてピッチ角度Θに対応する信号を検出するピッチ角度検出手段８１からの検出信号が、負の値で加算器８０に供給される。そしてこの加算器８０からの信号が処理ブロック８２を通じて、上述の角度信号として加算器４３、４４、６２、６３に供給される。なお、処理のブロック８２は、上述の処理のブロック７５と同様のものである。
【００７０】
こうして、本発明の第２の実施の形態によれば、例えば進路を変更する場合や回転をする場合においても、第１の車輪１２からのトルク反作用と第２の車輪１３からのトルク反作用とをキャンセルさせることができ、より安定走行が可能な搬送装置を提供するものである。なお、モータ類の回転軸と、車輪の回転軸と必ずしも同軸上に配置する必要はなく、トルク反作用の方向に着目すれば、どのような配置であっても本発明の要旨に反するものではない。
【００７１】
また、図７のブロック図には図示しないが、例えば搬送装置の速度をタコメータにより検出し、その速度応じて基準角度信号を変化させて、乗り心地を改善することができる。さらに搬送装置の速度が速い場合には、回転制御系の処理ブロックの位相補償特性を変化させ、より応答を良好にして操作遅れがないようにすることができる。
【００７２】
さらに予めプログラムにより、時系列で、ピッチ角度Θ基準値、速度信号Ｖ基準値、回転角速度η基準値を自動的に定め、無人、遠隔操作により搬送装置を操作することもできる。また、第２の実施の形態ではモータを４個用いたが、必ずしも４個必要ではなく、特に、第３のモータ３２とギヤーボックス３６の組み合わせ若しくは第２のモータ１５とギヤーボックス５０の組み合わせの第２のモータ１５と第３のモータ３２は、何れか一方が設けられていれば良いものである。さらに、４個のモータは同軸に配置することも必要ではない。
【００７３】
〔第３の実施の形態〕
図８を用いて第３の実施の形態を説明する。この第３の実施の形態において、第１のモータ、第４のモータは第２の実施の形態と同じである。そして回転軸１６に固着されてプーリ４０（プーリに変えて歯車であっても良い）が設けられる。さらにプーリ４０の外周部は第３のモータ３２の回転軸に圧接される。この構成において、第１のモータ１４及び第４のモータ３３で駆動推進力を発生させ、第３のモータ３２でピッチ角度を調整する。
【００７４】
以下において、第１のモータ１４と回転軸１６とによる構成が第１の回転駆動手段として定義され、第３のモータ３２とプーリ４０と第３のモータの回転軸に設けられるプーリ４０と接する回転板とによる構成が第２の回転駆動手段として定義され、第４のモータ３３と回転軸１７とによる構成が第３の回転手段として定義される。
【００７５】
従って、この構成においてへ、プーリ４０の直径が大きい程、すなわち、第１の回転駆動手段及び第３の回転手段により搬送装置筐体の一部をなすステップ台１１において生じさせるトルク反作用力の作用点である第１のモータ１４及び第４のモータ３３の外囲部と車軸１６及び車軸１７との距離が、第２の回転手段による反作用が生じる点であるプーリ４０と車軸１６及び車軸１７との距離に比べて小さくなっている。
【００７６】
これにより、第３のモータ３２の電力が小さくても、容易にピッチコントロールが可能となる。すなわち、車輪の回転軸を中心とする回転トルクの大きさは回転軸の中心点から力が加わる点までの距離とその点に加えられる力の大きさに比例するからである。
【００７７】
またこの構成において、制御部のブロック図は、図６及び図７に示すものと同様のものを用いることができる。ここでモータの駆動電圧の極性は、プーリ４０の外周を駆動する場合においては図６及び図７と同様に定めることができる。なお、図８の構成では、第２のモータ１５が存在しないので、この部分のドライブ回路は不要である。ただし、図９に示すように、左右のバランスをとるために第２のモータ３５及びプーリ６０を備えても良い。
【００７８】
〔第４の実施の形態〕
図１０を用いて第４の実施の形態を説明する。この第４の実施の形態において、第１のモータ１４、第３のモータ３２及びギヤーボックス３６は第３の実施の形態と同じである。そして回転軸１６は車輪１２を貫通して軸受け６０により回転可能に保持される。軸受け９０はステップ台１１に固着されており車輪１２を回転軸１６を介して保持する。
【００７９】
図１１に制御のブロック図を示す。速度信号４１は、加算器４３を介して第１のモータ１４と第３のモータ３２に逆相に入力され、回転角度信号６１は、加算器６２を介して第１のモータ１４と第３のモータ３２に同相に入力される。図示しない位相補償回路を設けて位相補償後の信号をモータに印加しても良い。
【００８０】
これにより、第１の回転駆動手段を構成する第１のモータが発生するトルク反作用である第１のトルク反作用と、前記第２の回転駆動手段を構成する第３のモータが発生するトルク反作用である第２のトルク反作用との割合を調整することにより、搬送装置筐体の走行方向に対する傾きを、速度信号の指令により定めうる速度と別個に調整することができる。
【００８１】
また、第１のモータ１４と第３のモータ３２を、図１２に示すように車輪１２の左右に振り分ける構成によっても、同様な効果を奏することができる。この場合に、第１のモータ１４と第３のモータ３２の回転軸はジョイント９１により結合される。
【００８２】
なお本発明は、上述の説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱することなく種々の変形が可能とされるものである。
【００８３】
【発明の効果】
本発明によれば、車輪の回転により生じるモータのトルク反作用が生じないので、走行速度によらず、ステップ台の位置制御が容易にできるものである。また、本発明によれば、車輪の回転により生じるモータのトルク反作用が生じないことに加え、重心の位置が回転軸より重力方向に下方に設定されているので、常に安定走行が可能となるものである。
【００８４】
さらに本発明によれば、走行速度、回転角速度、ピッチ角速度を任意に設定できるものである。また、本発明によれば、フィードバックループの作用により目標値である、基準速度、基準回転角速度、基準ピッチ角速度に自動追従が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用される搬送装置の第１の実施形態の構成図である。
【図２】その動作の説明のための回転伝達の原理図である。
【図３】トルク反作用の説明のための図である。
【図４】走行制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の適用される搬送装置の第２の実施形態の構成図である。
【図６】走行制御部の構成を示すブロック図である。
【図７】走行制御部の構成を示すさらに具体的なブロック図である。
【図８】本発明の適用される搬送装置の第３の実施形態の構成図である。
【図９】本発明の適用される搬送装置の第３の実施形態の構成図である。
【図１０】本発明の適用される搬送装置の第４の実施形態の一の構成図である。
【図１１】その動作の説明のための図である。
【図１２】本発明の適用される搬送装置の第４の実施形態の他の構成図である。
【図１３】従来の搬送装置の構成図である。
【図１４】その動作の説明のための図である。
【符号の説明】
１０…搬送装置、１１…ステップ台、１２…第１の車輪、１３…第２の車輪、１４…第１のモータ、１５…第２のモータ、１６，１７…車軸、５０…ギヤーボックス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transport device suitable for use in a vehicle carrying a person, for example, and a driving method thereof. More specifically, the present invention relates to a transport device that travels on two wheels, and can drive the transport device satisfactorily.
[0002]
[Prior art]
Patent Documents 1 to 8 disclose transfer devices that travel on a road surface by two wheels. These two-wheeled vehicles run stably on the road surface without falling down due to the action of the control loop while the wheels are provided coaxially. An outline of the operation of such a transport device will be described with reference to FIG.
[0003]
In FIG. 12, a transfer device 110 includes a step table 111, two motors 114 and 1115 provided on the step table 111, wheels 112 and 113, and an axle 116 and a motor 115 that transmit the rotation of the motor 114 to the wheels 112. An axle 117 for transmitting the rotation of the wheel to the wheel 113, a stay 118 coupled to the step stand 111 and having a handle 119 at the tip thereof, a sensor unit, a control unit, and a battery (not shown) provided on the step stand 111.
[0004]
The wheel 112 and the wheel 113 are coaxially arranged, and are connected to the step stand 111 by a bearing holding part (not shown) by the axle 116 and the axle 117 so as to be freely rotatable about the rotation axis. When transmitting the rotational force of the motor to the wheels, a transmission mechanism constituted by gears, belts and the like may be interposed without directly transmitting the rotation. The wheels 112 and 113 are in contact with the road surface 125 at ground contact points 122 and 123 which are substantially one point.
[0005]
Further, the operation of the transport device 110 will be described below. In other words, a carrier transferred by the transfer device or an object to be transferred (hereinafter, represented by an operator) rides on the step stand 111. Here, since the transport device 110 is in contact with the road surface 125 at points 122 and 123, which are one point on the outer peripheral portion of the wheels 112 and 113, when the operator changes the posture, the transport device 110 including the transporter is included. The position of the center of gravity, which is the center of gravity of, moves.
[0006]
Therefore, the effect on the positional relationship between the step table 111 and the road surface when the center of gravity shifts will be described with reference to FIG. That is, in FIG. 13, a plane including the gravitational line 181 which is a straight line directed to the direction in which gravity acts is defined by projecting the point 122 and the point 123 onto the projection ground point 184 which is the same point. Therefore, the projection plane is the same plane as the paper.
[0007]
Further, the operation in the projection plane will be described with reference to FIG. Here, the position of the center of gravity projected on the projection plane (paper surface) is defined as a center of gravity projection point 182, and the position of the rotation axis projected on the projection plane is defined as a projection axle point 183. Therefore, when the center of gravity projection point 182 and the projection ground point 184 are on the gravity line 181 on the projection plane, the position of the center of gravity is an equilibrium point, and the position of the center of gravity does not move.
[0008]
However, when the position of the center of gravity projection point 182 moves from the position on the gravity line 181 to become, for example, the center of gravity projection point 180, the projection axle point 183, which is the projection point of the axle, due to the gravitational acceleration Wg generated according to gravity. , A rotational force is generated in the step table 111. The magnitude Tg of the rotational force at this time is represented by [Equation 1], where L is the distance from the projection axle point 183 to the center of gravity projection point 180.
[0009]
(Equation 1)
Tg = Hg × L
[0010]
In this [Equation 1], the value Hg is a force acting in a direction orthogonal to a straight line connecting the projection axle point 183 and the center of gravity projection point 180, and is a component component of the gravitational acceleration to the weight of the transport device 110 including the transporter. It is. Accordingly, the magnitude of the value Hg is represented by [Equation 2], where 角度 is an angle formed between a straight line connecting the projected axle point 183 and the center of gravity projected point 180 and the gravity line 181.
[0011]
(Equation 2)
Hg = Tg × SinΘ
[0012]
On the other hand, another operation, that is, the force applied to the step table 111 as the motor 116 and the motor 117 rotate as they rotate will be described. The motor 116 and the motor 117 are composed of a rotor and a stator, and both rotate relatively to the other. In a general inner rotor type motor, the stator forms a part of an outer portion that covers the motor, the outer portion is fixed to the step table 111, and rotation of the motor occurs as a relative motion with respect to the outer portion. It is.
[0013]
Therefore, when a load is coupled to the rotating shaft of the motor, a motor reaction force is generated that inclines the step table 111 about the projection axle point 183 according to the magnitude of the load. The magnitude of the reaction force at this time is proportional to the rolling friction force when the wheel rolls on the road surface and the traveling speed of the wheel, and the position of the point of action of the force acting on the stator is set at a point separated by a distance r from the projection axle point. It can be considered that the reaction force Fr is concentrated.
[0014]
That is, the magnitude of the torque reaction torque Ts generated by the reaction force is represented by the following [Equation 3]. In this case, since the step stand 111 is made of one rigid plate, there is no change in the structure due to the application of force.
[0015]
[Equation 3]
Ts = Fr × r
[0016]
Further, the motor reaction force applied to the step stand 111 is a combined force of the motor reaction force by the motor 114 that rotationally drives the left wheel 112 and the motor reaction force by the motor 115 that rotationally drives the right wheel 113. Therefore, the combined value of the torque reaction torque Ts1 generated by the motor 114 and the torque reaction torque Ts2 generated by the motor 115 is the total torque reaction torque Tsa expressed by the following [Equation 4]. .
[0017]
(Equation 4)
Tsa = Ts1 + Ts2 = 2 × Fr × r
[0018]
Therefore, the direction of the rotational force Tg due to the above-mentioned gravitational acceleration and the direction of the combined torque reaction rotational force Tsa generated by the motor 114 and the motor 115 are opposite to each other and equal in magnitude, and the following [Equation 5] is satisfied. In this case, the transporter transported by the transport device can hold the center of gravity at a predetermined position.
[0019]
(Equation 5)
Tg-Tsa = 0
[0020]
However, in order to maintain the relationship represented by [Equation 5], the position of the projection center of gravity must always be controlled in accordance with the magnitude of the torque reaction torque. In addition, since it is extremely difficult to request this from the transporter transported by the transport device, this is automatically performed by the action of the servo loop.
[0021]
Specifically, an angle detection sensor provided in a sensor unit on the step table 111 detects an inclination angle Θ of the step table 111 with respect to the direction of gravity on the projection plane, and multiplies the detected value by a predetermined gain. By inputting a signal corresponding to the angle Θ after performing phase compensation to the motor 114 and the motor 117, the position of the projection center of gravity 180 can be held.
[0022]
That is, if such a servo is performed, for example, if the carrier moves the position of the center of gravity forward, the transporting device 110 moves forward, and the more the position of the center of gravity moves forward, the faster the traveling speed becomes and the more stable the traveling speed becomes. To run. In the case of retreating, the same operation can be performed by moving the center of gravity backward.
[0023]
Furthermore, when changing the traveling direction of the transport device 110, the left and right wheels are controlled by applying an additional voltage (subtraction voltage) to the motor 112 and applying a subtraction voltage (addition voltage) to the motor 113 while performing the above-described servo. By changing the rotation speed of the vehicle, it is possible to freely change the direction and travel.
[0024]
[Patent Document 1]
Special table 2001-521856
[Patent Document 2]
JP-A-01-316810
[Patent Document 3]
US6223104
[Patent Document 4]
JP-A-62-181985
[Patent Document 5]
JP-A-63-305082
[Patent Document 6]
US-5701965
[Patent Document 7]
US5791091
[Patent Document 8]
JP-A-62-181985
[0025]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional technique, unless the reaction rotational force Tsa of the motor is controlled in accordance with the position of the projection center of gravity, the transport device 110 cannot stably maintain the step table 111 at the predetermined tilt angle Θ. .
[0026]
Therefore, it is not possible to arbitrarily determine the traveling speed and the inclination angle (pitch angle) between the traveling direction of the transfer device casing and the gravity direction independently, or to arbitrarily determine the turning angular velocity and the pitch angle in turning. As a result, it is difficult for the operator to select a desired pitch angle according to the traveling speed to improve the ride comfort, and to improve the characteristics. In addition, when the carrier is not on the vehicle, the position of the center of gravity cannot be controlled, so that the carrier device cannot be driven autonomously without the carrier.
[0027]
The present application has been made in view of such a point, and the problem to be solved is that the conventional apparatus can maintain the stable state of the step table in a state where power is cut off. It was not. Another problem is that in the conventional device, the running speed, the rotational angular speed in the turning operation, and the pitch angle cannot be set independently.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, in the present invention, at least two rotation driving means are provided so that the directions of the torque reaction generated by rotationally driving the wheels are different from each other on the transfer device housing. According to this, the traveling speed and the pitch angle can be set independently.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
That is, the present invention relates to a transport device in which a first wheel and a second wheel are coaxially arranged, wherein the first wheel driving means for rotating and driving the first wheel and the second wheel are rotationally driven. Rotating drive means, and a transport device housing to which the first rotation drive means and the second rotation drive means are fixed, and the first wheel is rotationally driven by the first rotation drive means. And the second torque reaction that occurs when the second wheel is rotationally driven in the same direction as the rotation direction of the first wheel by the second rotation driving means. Are characterized by working in the direction of decreasing each other.
[0030]
Further, the present invention is a transfer device in which a first wheel and a second wheel are coaxially arranged, wherein the first wheel drive means for rotating and driving the first wheel, and the first wheel or the first wheel. A second rotary drive for rotating the second wheel, a third rotary drive for rotating the second wheel, a first rotary drive, a second rotary drive, and a third rotary drive. And a transfer device housing to which the second wheel is driven by the first rotation driving means and the second wheel is driven by the third rotation driving means. The first torque reaction and the second torque reaction generated by rotationally driving the first or second wheel by the second rotational driving means act in the transport device housing in directions that reduce each other.
[0031]
Further, the present invention is a transfer device having wheels, comprising a first rotation drive unit and a second rotation drive unit for rotating and driving the wheels, the first rotation drive unit and the second rotation drive. The first torque reaction generated by the first rotation driving means and the second torque reaction generated by the second rotation driving means are equal to each other when the rotation directions of the wheels driven by the rotation means are the same. It works in the body in the direction of decreasing each other.
[0032]
Further, the present invention is a driving method of a transport device in which a first wheel and a second wheel are coaxially arranged, wherein the first wheel is rotationally driven by a first rotation driving means, and The second drive wheel is driven to rotate by the rotation drive means, and the carrier housing is fixed to the first rotation drive means and the second rotation drive means, and the first wheel is driven to rotate by the first rotation drive means. And a second torque reaction caused by rotationally driving the second wheel by the second rotation driving means in the transport device housing in such a manner that the first torque reaction and the second torque reaction caused by the rotation of the second wheel are reduced. .
[0033]
Further, the present invention is a driving method of a transport device in which a first wheel and a second wheel are coaxially arranged, wherein the first wheel is rotationally driven by a first rotation driving means, and The first wheel or the second wheel is driven to rotate by the rotation driving means, the second wheel is driven to rotate by the third rotation driving means, and the transfer device housing is rotated by the first rotation driving means and the second rotation. A first torque reaction generated by rotating the first wheel by the first rotation driving unit and a second rotation driving unit by fixing the second wheel to the third rotation driving unit; The first torque reaction caused by the rotational driving of the first and second wheels and the second torque reaction caused by the rotational driving of the first or second wheel by the second rotation driving means are reduced in the direction of reducing each other in the transfer device housing. It works.
[0034]
Further, the present invention is a driving method of a transport device having wheels, comprising a first rotation driving means and a second rotation driving means for rotationally driving the wheels, wherein the first rotation driving means and the second rotation driving means are provided. When the rotation directions of the wheels driven by the rotary driving means are the same, the first torque reaction generated by the first rotary driving means and the second torque reaction generated by the second rotary driving means are different. It works in the direction of reducing each other in the transfer device housing.
[0035]
[First Embodiment]
Hereinafter, a first preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0036]
FIG. 1 shows a schematic diagram of a first embodiment of the transport device of the present invention. In FIG. 1, a transfer device 10 includes a step table 11, a first motor 14 and a second motor 15 provided on the step table 11, and an axle whose rotation axis is the rotation center of the wheel. A second wheel 13 in which the rotation shafts of the first wheel 12 and the second motor 15 connected to the wheel 16 are connected via a gear box 50 to an axle 17 which is the center of rotation of the wheel, and a running control unit (not shown). And a battery.
[0037]
Here, the gear box 50 outputs the signal to the second axle 17 with the rotation direction of the second motor 15 reversed. As an example of such a gear box, a planetary gear can be used. That is, FIG. 2 shows a principle diagram of rotation transmission when a planetary gear is used. In FIG. 2, the illustration of the concave and convex grooves is omitted, but the concave and convex grooves are formed on the entire surface in contact with the other gears of the gears G1 to G3.
[0038]
Further, the gear G1 is a gear to which the rotating shaft of the motor 15 is coupled. The gear G1 transmits rotation to the gear G3 via the gear G2, and the rotation shaft of the second motor 15 that is the rotation shaft of the gear G1 and the axle 17 that is the rotation axis of the gear G3 are coaxially arranged. It will be. Also, at this time, the number of teeth N1 of the gear G1 and the number of teeth N3 of the gear G3 are proportional to the diameter of the outer or inner circumference of the gear having the uneven portion. , N1 / N3 times.
[0039]
In this rotation drive, the rotation of the motor shaft coupled to the rotor causes a torque reaction on the stator fixed to the step table 11, and the direction of the torque reaction is as shown in FIG. G) The direction is opposite when 50 is added and when 50 is not added. In the description of the first embodiment, the first rotating means is defined by the first motor 14 and the axle 16, and is constituted by the second motor 15, the gear box 50 and the axle 17. The second rotation means is defined.
[0040]
Therefore, in the above-described configuration, the transport device 10 operates as follows. That is, an operator or a conveyed object (hereinafter, represented by an operator) rides on the step stand 11. The transport device 10 is driven at points where the road surface contacts the outer peripheral portions of the first wheel 12 and the second wheel 13, so that the transport device 10 is driven by the first wheel 12 and the second wheel 12. It moves in accordance with the rotation of the wheel 13.
[0041]
Here, by setting the rotation directions of the first wheel 12 and the second wheel 13 to be the same direction, the transport device 10 can travel on the road surface in a direction represented by, for example, an arrow a in FIG. become. The traveling direction and the traveling speed can be determined by changing the voltage or current applied to the first motor 14 and the second motor 15.
[0042]
At this time, when viewed from the side of the transfer device housing (the step stand 11), the frictional resistance between the wheels and the road surface due to the rotation of the wheels causes the rotational force, that is, the torque reaction, about the first axle 16 and the second axle 17 as a center. Occurs. The direction of this reaction is as shown by the arrowhead and arrowhead b in FIG. 1 by the first motor 14, and as shown by the arrowhead and arrowhead c in FIG. 1 by the second motor 15. And the directions are different from each other. Here, the torque reaction occurs for the following reason.
[0043]
That is, the occurrence of the torque reaction is related to the structure of the motor which is a component of the rotating means. The motor includes a rotor and a stator coupled to a rotating shaft. The rotor and the stator make a relative rotational movement. In the first embodiment and each of the following embodiments, the stator forms an outer peripheral portion of the motor or is fixed to an outer peripheral portion of another member, and the outer peripheral portion is a casing of the transfer device. , A torque reaction occurs in the transfer device housing due to the rotation of the rotation shaft coupled to the rotor.
[0044]
Therefore, when the torque reaction by the first motor 14 and the torque reaction by the second motor 15 are equal in the above-described transport device 10, the moving speed of the transport device 10 changes, and the torque reaction changes. However, the transfer device housing (the step table 11) is not affected by external force.
[0045]
Here, when the first motor 14 and the second motor 15 have the same characteristics, the speed change in the gear box 50 is adjusted in advance and applied to the first motor 14 and the second motor 15. Different voltages. Alternatively, the specifications of the first motor 14 and the second motor 15 are different, and the characteristics of the first motor 14 and the second motor 15 with the gear box coupled are the same except that the rotation direction is different. The same voltage may be applied.
[0046]
By using such a motor having a torque reaction, the carrier can easily maintain a stable posture even if it is a two-wheeled vehicle. That is, the torque reaction does not occur on the step table 11 irrespective of the change in the speed, so that the transfer device 10 can be easily stabilized by moving the center of gravity.
[0047]
However, desirably, the position of the center of gravity of the entire transporting apparatus 10 including the transporter is, as shown by the arrow d, in the direction in which gravity acts from the line connecting the first axle 16 and the second axle 17. If it is below, the position of the center of gravity of the transfer device 10 becomes more stable, and a stable state can be maintained regardless of the intention of the transferor or without the action of the feedback loop as in the related art.
[0048]
Further, FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a traveling control unit provided on the above-mentioned step stand 11. In FIG. 4, a speed signal indicated by reference numeral 41 is a signal for controlling the rotation speed of the motor, and specifically, is a signal for controlling a voltage applied to the motor or a current flowing through the motor. Therefore, the rotation speed of the wheel changes according to this signal, and the rotation direction changes according to the polarity of the polarity.
[0049]
The rotation signal indicated by reference numeral 42 is a signal for causing the rotation speeds of the first motor 14 and the second motor 15 to be different. Then, the speed signal 41 and the rotation signal 42 are added by adders 43 and 44 of each system, and applied to the first motor 14 and the second motor 15.
[0050]
Since the rotation direction of the second motor 15 is opposite, the speed signal is supplied to the adder 44 with a negative value. In addition, the rotation signal is supplied with a positive value to both the adders 43 and 44, so that the rotation is inverted in each case. Further, a value K indicated by reference numeral 45 represents a constant, which is for making the torque characteristics of the first motor 14 and the second motor 15 substantially the same.
[0051]
Thus, according to the first embodiment of the present invention, since the torque reaction caused by the rotation of the first wheel 12 and the second wheel 13 can be canceled, the transport device 10 can perform stable traveling. Become. The rotation axis of the motors and the rotation axis of the wheels do not necessarily need to be arranged coaxially, and if attention is paid to the direction of the torque reaction, any arrangement is not contrary to the gist of the present invention. .
[0052]
[Second embodiment]
By the way, in the above-described first embodiment, when the torque reaction caused by the rotation of the first wheel 12 and the torque reaction caused by the rotation of the second wheel are not canceled, the transfer device housing ( A torque reaction is applied to the step table 11). That is, for example, in the case of changing the course or performing a turning operation of rotating, the torque reaction from the first wheel 12 and the torque reaction from the second wheel 13 are greatly different and are not canceled.
[0053]
The second embodiment is to improve such a point and to provide a transport device capable of more stable traveling. Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIG. 5, and members having the same configuration and operation as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.
[0054]
In FIG. 5, the transport device 20 further includes a third motor 32 and a fourth motor 33. Here, the third motor 32 and the gearbox 36 coupled thereto are equivalent to the second motor 15 and its gearbox 50, and the fourth motor 33 is equivalent to the first motor 14. Things.
[0055]
In the following, the first rotating means is defined by the first motor 14 and the axle 16, and the combination of the third motor 32 and the gear box 36 or the combination of the second motor 15 and the gear box 50 And the third rotating means is defined by the fourth motor 33 and the axle 17.
[0056]
That is, the first motor 14 and the third motor 32 have their rotating shafts coupled to each other, and the sum of these rotational forces drives the first wheel 12 to rotate. Further, the second motor 15 and the fourth motor 33 have a rotating shaft connected thereto, and the sum of these rotating forces drives the second wheel 13 to rotate.
[0057]
In this case, the direction of the torque reaction generated by the first motor 14 and the direction of the torque reaction generated by the third motor 32 are opposite. Therefore, the magnitude and direction of the torque reaction generated in the transfer device housing by rotating the first wheel 12 can be adjusted by adjusting the ratio of the output of the first motor 14 and the third motor 32 and the combined output. Can be arbitrarily determined by The same holds for the second wheel 13, the second motor 15, and the fourth motor 33.
[0058]
Therefore, using the above relationship, all of the traveling speed V of the transport device 20, the rotational angular speed η in the change of direction, and the inclination angle of the transport step table 11 with respect to the traveling direction, that is, the pitch angle Θ, can be arbitrarily determined. FIG. 6 shows a block diagram of a traveling control unit provided on the step stand 11 for controlling these. In FIG. 6 as well, members having the same configuration and operation as those shown in FIG. 4 in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted.
[0059]
That is, in FIG. 6, an angle signal indicated by reference numeral 61 is supplied. This angle signal is supplied to the adder 43 with a positive value, and is added to the adder 44 with a negative value. Further, adders 62 and 63 are provided for the third motor 32 and the fourth motor 33. The speed signal, the rotation signal, and the angle signal are all supplied to the adder 62 with positive values. The adder 63 is supplied with a positive value for the speed signal and the rotation signal and a negative value for the angle signal.
[0060]
Thereby, all of the traveling speed V of the transport device 20, the rotational angular speed η in the direction change, and the pitch angle Θ can be arbitrarily determined. However, since the above-mentioned servos are all open-loop control, the desired state cannot be maintained unless the pitch angle Θ, the speed signal V, and the rotational angular speed η are constantly adjusted with the trouble of the carrier.
[0061]
Therefore, if the pitch angle Θ, the speed signal V, and the rotation angular velocity η are feedback-controlled using a servo loop, servo control that follows the pitch angle Θ reference value, the speed signal V reference value, and the rotation angular velocity η reference value becomes possible. Operation is easier than in open loop control. Hereinafter, this control method will be described.
[0062]
That is, in order to perform the above-described servo, means for detecting each of the pitch angle Θ, the speed signal V, and the rotational angular speed η is required. Here, to detect the pitch angle Θ, for example, a rod-shaped rotating member is provided on the rotating shaft of a rotary potentiometer provided on the step table 11, a weight is attached to the tip of the rod on the opposite side of the rotating shaft, and the resonance is further dumped. A damper is also provided, and a signal corresponding to the pitch angle Θ can be detected as a change in resistance using gravity.
[0063]
However, in this case, since the weight receives the force due to the gravitational acceleration and simultaneously receives the force of the acceleration due to the movement of the carrier vehicle, a separate acceleration sensor is provided to cancel the movement acceleration and included in the pitch angle. It is desirable to cancel the acceleration component.
[0064]
The speed signal V can be detected, for example, by attaching a tachometer to each of the first wheel and the second wheel and detecting a voltage corresponding to the rotation speed of the wheel. Further, the rotational angular velocity η can be detected by calculating the difference between the output of the tachometer provided on the first wheel and the output of the tachometer provided on the second wheel. As another speed detecting means, an acceleration sensor may be provided, the output of the acceleration sensor may be integrated to detect the speed, and the rotational angular speed may be detected by a gyro sensor.
[0065]
FIG. 7 is a block diagram of a travel control unit provided on the step stand 11 including means for detecting each of the pitch angle Θ, the speed signal V, and the rotational angular speed η. In FIG. 7, members having the same configuration and operation as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0066]
That is, in FIG. 7, the first tachometer 71 is provided in the right wheel drive system, and the second tachometer 72 is provided in the left wheel drive system. Further, the reference speed signal indicated by reference numeral 73 is supplied to the adder 74 with a positive value, and the detection signals of the first tachometer 71 and the second tachometer 72 are supplied to the adder 74 with a negative value. .
[0067]
The signal from the adder 74 is supplied to the adders 43, 44, 62, and 63 as the above-described speed signal through the processing block 75. The processing block 75 is a block for performing arithmetic processing for optimizing the control system according to the characteristics of the motor, and for example, for performing processing such as multiplying by a gain coefficient and performing phase compensation.
[0068]
Further, the reference rotation signal indicated by the reference numeral 76 is supplied to the adder 77 with a positive value, and the detection signal of the first tachometer 71 is supplied to the adder 77 with a negative value, so that the detection of the second tachometer 72 is performed. The signal is supplied to adder 77 with a positive value. The signal from the adder 77 is supplied to the adders 43, 44, 62, and 63 as the above-described rotation signal through the processing block 78. The processing block 78 is the same as the processing block 75 described above.
[0069]
Further, a reference angle signal indicated by reference numeral 79 is supplied to the adder 80 as a positive value. Further, a detection signal from the pitch angle detection means 81 for detecting a signal corresponding to the pitch angle 変 化 as a change in resistance value using, for example, gravity described above is supplied to the adder 80 as a negative value. The signal from the adder 80 is supplied to the adders 43, 44, 62, and 63 as the above-described angle signal through the processing block 82. The processing block 82 is the same as the processing block 75 described above.
[0070]
Thus, according to the second embodiment of the present invention, the torque reaction from the first wheel 12 and the torque reaction from the second wheel 13 are reduced even when, for example, changing the course or rotating. An object of the present invention is to provide a transport device that can be canceled and that can travel more stably. The rotation axis of the motors and the rotation axis of the wheels do not necessarily need to be arranged coaxially, and if attention is paid to the direction of the torque reaction, any arrangement is not contrary to the gist of the present invention. .
[0071]
Although not shown in the block diagram of FIG. 7, for example, the speed of the transfer device is detected by a tachometer, and the reference angle signal is changed in accordance with the speed to improve the ride comfort. Further, when the speed of the transfer device is high, the phase compensation characteristic of the processing block of the rotation control system can be changed, so that the response can be improved and the operation delay can be prevented.
[0072]
Furthermore, the pitch angle Θ reference value, the speed signal V reference value, and the rotation angular speed η reference value can be automatically determined in a time series by a program in advance, and the transfer device can be operated by unmanned and remote control. In the second embodiment, four motors are used. However, four motors are not necessarily required. In particular, a combination of the third motor 32 and the gear box 36 or a combination of the second motor 15 and the gear box 50 is used. The second motor 15 and the third motor 32 only have to be provided with one of them. Furthermore, it is not necessary that the four motors be arranged coaxially.
[0073]
[Third Embodiment]
The third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the first motor and the fourth motor are the same as in the second embodiment. A pulley 40 (which may be a gear instead of a pulley) is provided fixed to the rotating shaft 16. Further, the outer peripheral portion of the pulley 40 is pressed against the rotating shaft of the third motor 32. In this configuration, the first motor 14 and the fourth motor 33 generate driving propulsion, and the third motor 32 adjusts the pitch angle.
[0074]
In the following, the configuration including the first motor 14 and the rotating shaft 16 is defined as first rotating drive means, and the third motor 32, the pulley 40, and the rotation contacting the pulley 40 provided on the rotating shaft of the third motor are provided. The configuration by the plate is defined as the second rotation driving means, and the configuration by the fourth motor 33 and the rotating shaft 17 is defined as the third rotation means.
[0075]
Accordingly, in this configuration, the larger the diameter of the pulley 40, that is, the action of the torque reaction force generated on the step table 11 which is a part of the transfer device housing by the first rotation driving means and the third rotation means. The distance between the outer peripheral portions of the first motor 14 and the fourth motor 33, which are the points, and the axle 16 and the axle 17 are different from the pulley 40, the axle 16, and the axle 17 where the reaction by the second rotating means occurs. Is smaller than the distance.
[0076]
Thus, even if the electric power of the third motor 32 is small, the pitch control can be easily performed. That is, the magnitude of the rotational torque about the rotational axis of the wheel is proportional to the distance from the center point of the rotational axis to the point where the force is applied and the magnitude of the force applied to that point.
[0077]
In this configuration, the same block diagram as that shown in FIGS. 6 and 7 can be used for the control unit. Here, the polarity of the drive voltage of the motor can be determined in the same manner as in FIGS. 6 and 7 when the outer periphery of the pulley 40 is driven. In the configuration of FIG. 8, since the second motor 15 does not exist, the drive circuit of this portion is unnecessary. However, as shown in FIG. 9, a second motor 35 and a pulley 60 may be provided in order to balance right and left.
[0078]
[Fourth Embodiment]
The fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, the first motor 14, the third motor 32, and the gear box 36 are the same as those in the third embodiment. The rotating shaft 16 penetrates the wheel 12 and is rotatably held by a bearing 60. The bearing 90 is fixed to the step stand 11 and holds the wheel 12 via the rotating shaft 16.
[0079]
FIG. 11 shows a block diagram of the control. The speed signal 41 is input to the first motor 14 and the third motor 32 through the adder 43 in the opposite phase, and the rotation angle signal 61 is input to the first motor 14 and the third motor It is input to the motor 32 in the same phase. A phase compensation circuit (not shown) may be provided to apply the signal after the phase compensation to the motor.
[0080]
Thereby, the first torque reaction, which is a torque reaction generated by the first motor constituting the first rotation driving means, and the torque reaction generated by the third motor constituting the second rotation driving means, By adjusting the ratio to the certain second torque reaction, the inclination of the transfer device housing with respect to the traveling direction can be adjusted separately from the speed that can be determined by the command of the speed signal.
[0081]
A similar effect can be obtained by a configuration in which the first motor 14 and the third motor 32 are distributed to the left and right of the wheel 12 as shown in FIG. In this case, the rotating shafts of the first motor 14 and the third motor 32 are connected by a joint 91.
[0082]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0083]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the torque reaction of the motor caused by the rotation of the wheels does not occur, the position of the step table can be easily controlled regardless of the traveling speed. According to the present invention, in addition to the fact that the torque reaction of the motor caused by the rotation of the wheels does not occur, the position of the center of gravity is set below the rotation axis in the direction of gravity, so that stable running can always be performed. It is.
[0084]
Further, according to the present invention, the traveling speed, the rotational angular speed, and the pitch angular speed can be set arbitrarily. Further, according to the present invention, it is possible to automatically follow the reference values, that is, the reference speed, the reference rotation angular speed, and the reference pitch angular speed by the operation of the feedback loop.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of a transport device to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a principle diagram of rotation transmission for explaining the operation.
FIG. 3 is a diagram for explaining a torque reaction.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a traveling control unit.
FIG. 5 is a configuration diagram of a second embodiment of a transport device to which the present invention is applied.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a traveling control unit.
FIG. 7 is a more specific block diagram showing a configuration of a traveling control unit.
FIG. 8 is a configuration diagram of a third embodiment of a transport device to which the present invention is applied.
FIG. 9 is a configuration diagram of a third embodiment of a transport device to which the present invention is applied.
FIG. 10 is a configuration diagram of a transport device according to a fourth embodiment of the present invention;
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation.
FIG. 12 is another configuration diagram of the fourth embodiment of the transport device to which the present invention is applied.
FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional transport device.
FIG. 14 is a diagram for explaining the operation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Conveying device, 11 ... Step stand, 12 ... 1st wheel, 13 ... 2nd wheel, 14 ... 1st motor, 15 ... 2nd motor, 16, 17 ... Axle, 50 ... Gearbox

Claims (28)

第１の車輪と第２の車輪とが同軸に配置される搬送装置であって、
前記第１の車輪を回転駆動する第１の回転駆動手段と、
前記第２の車輪を回転駆動する第２の回転駆動手段と、
前記第１の回転駆動手段及び前記第２の回転駆動手段を固着する搬送装置筐体とを備えて成り、
前記第１の車輪を前記第１の回転駆動手段により回転駆動することにより生じる第１のトルク反作用と前記第２の車輪を前記第２の回転駆動手段により前記第１の車輪の回転方向と同一の方向に回転駆動するときに生じる第２のトルク反作用とが前記搬送装置筐体において互いに減ずる方向に働く
ことを特徴とする搬送装置。A transport device in which a first wheel and a second wheel are coaxially arranged,
First rotation driving means for rotatingly driving the first wheel;
Second rotation driving means for driving the second wheel to rotate,
A transport device housing to which the first rotary drive unit and the second rotary drive unit are fixed,
A first torque reaction generated by rotating the first wheel by the first rotation driving means and a rotation direction of the first wheel by the second rotation driving means in the same direction as the rotation direction of the first wheel. And a second torque reaction generated when the rotary device is driven to rotate in the direction of. 請求項１記載の搬送装置において、
前記第１の回転駆動手段が発生する前記第１のトルク反作用と前記第２の回転駆動手段が発生する前記第２のトルク反作用との割合を調整することにより搬送装置筐体の走行方向に対する傾きを調整する
ことを特徴とする搬送装置。The transfer device according to claim 1,
By adjusting the ratio of the first torque reaction generated by the first rotation driving means to the second torque reaction generated by the second rotation driving means, the inclination of the transfer device housing with respect to the traveling direction is adjusted. A conveying device for adjusting the pressure. 請求項１記載の搬送装置において、
前記搬送装置筐体の走行方向における重力方向との傾き角度を検出する角度検出手段をさらに備え、
前記第１の回転駆動手段が発生する前記第１のトルク反作用と前記第２の回転駆動手段が発生する前記第２のトルク反作用との割合を前記角度検出手段からの前記傾き角度に応じて調整する
ことを特徴とする搬送装置。The transfer device according to claim 1,
Further comprising an angle detecting means for detecting an inclination angle with respect to the direction of gravity in the traveling direction of the transfer device housing,
The ratio between the first torque reaction generated by the first rotation driving means and the second torque reaction generated by the second rotation driving means is adjusted according to the tilt angle from the angle detection means. A transfer device characterized in that: 請求項１記載の搬送装置において、
前記第１の車輪及び前記第２の車輪が回転する軸となる回転軸より重力方向に下方に搬送物を搬送する状態で重心位置が存在する
ことを特徴とする搬送装置。The transfer device according to claim 1,
A transfer device, wherein the position of the center of gravity exists in a state in which the load is transferred downward in the direction of gravity from a rotation axis serving as an axis on which the first wheel and the second wheel rotate. 第１の車輪と第２の車輪とが同軸に配置される搬送装置であって、
前記第１の車輪を回転駆動する第１の回転駆動手段と、
前記第１の車輪若しくは前記第２の車輪を回転駆動する第２の回転駆動手段と、
前記第２の車輪を回転駆動する第３の回転駆動手段と、
前記第１の回転駆動手段と前記第２の回転駆動手段と前記第３の回転駆動手段とを固着する搬送装置筐体とを備えて成り、
前記第１の車輪を前記第１の回転駆動手段により回転駆動すると同時に前記第２の車輪を前記第３の回転駆動手段により回転駆動するときに生じる第１のトルク反作用と前記第１若しくは前記第２の車輪を前記第２の回転駆動手段により回転駆動することにより生じる第２のトルク反作用とが前記搬送装置筐体において互いに減ずる方向に働く
ことを特徴とする搬送装置。A transport device in which a first wheel and a second wheel are coaxially arranged,
First rotation driving means for rotatingly driving the first wheel;
Second rotation drive means for rotating and driving the first wheel or the second wheel;
Third rotation driving means for driving the second wheel to rotate,
A transfer device housing for fixing the first rotation drive unit, the second rotation drive unit, and the third rotation drive unit,
A first torque reaction that occurs when the first wheel is rotationally driven by the first rotational driving means and the second wheel is rotationally driven by the third rotational driving means at the same time as the first torque reaction or the first torque reaction. And a second torque reaction generated by rotationally driving the second wheel by the second rotational drive means acts in a direction in which the two torques decrease in the transport device housing. 請求項５記載の搬送装置において、
前記第１の車輪を前記第１の回転駆動手段により回転駆動することにより生じるトルク反作用と前記第２の車輪を前記第３の回転駆動手段により前記第１の車輪の回転方向と同一の方向に回転駆動するときに生じるトルク反作用とが前記搬送装置筐体において互いに増ずる方向に働く
ことを特徴とする搬送装置。The transfer device according to claim 5,
A torque reaction generated by rotating the first wheel by the first rotation driving means and the second wheel in the same direction as the rotation direction of the first wheel by the third rotation driving means. A transport device characterized in that the torque reaction generated when the rotary drive is performed acts in directions increasing with each other in the transport device housing. 請求項５記載の搬送装置において、
前記第１の回転駆動手段の回転軸若しくは前記第３の回転駆動手段の回転軸と前記第２の回転手段の回転軸とが同軸上に固着結合される
ことを特徴とする搬送装置。The transfer device according to claim 5,
A transport device, wherein the rotation axis of the first rotation drive means or the rotation axis of the third rotation drive means and the rotation axis of the second rotation means are coaxially fixedly connected. 請求項５記載の搬送装置において、
前記第１のトルク反作用力を前記搬送装置筐体において生じさせるトルク反作用力の作用点から前記第１の車輪及び前記第２の車輪の回転中心である車軸までの長さが、前記第２のトルク反作用力を前記搬送装置筐体において生じさせるトルク反作用力の作用点から前記第１の車輪及び前記第２の車輪の回転中心である車軸までの長さに比べて短い
ことを特徴とする搬送装置。The transfer device according to claim 5,
The length from the point of action of the torque reaction force that causes the first torque reaction force to occur in the transfer device housing to the axle that is the center of rotation of the first wheel and the second wheel is the second A transfer that is shorter than the length from the point of action of the torque reaction force that causes the torque reaction force to occur in the transfer device housing to the axle that is the center of rotation of the first wheel and the second wheel. apparatus. 請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の搬送装置において、
前記第１の回転駆動手段及び前記第３の回転駆動手段が発生する第１のトルク反作用と前記第２の回転駆動手段が発生する第２のトルク反作用との割合を調整することにより搬送装置筐体の走行方向に対する傾きを調整する
ことを特徴とする搬送装置。The transport device according to any one of claims 5 to 8,
By adjusting the ratio of the first torque reaction generated by the first rotation driving unit and the third rotation driving unit to the second torque reaction generated by the second rotation driving unit, the transfer device housing is adjusted. A transport device for adjusting a tilt of a body with respect to a traveling direction. 請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の搬送装置において、
前記搬送装置筐体の走行方向における重力方向との傾き角度を検出する角度検出手段をさらに備え、
前記第１の回転駆動手段及び前記第３の回転駆動手段が発生する第１のトルク反作用と前記第２の回転駆動手段が発生する第２のトルク反作用との割合を前記角度検出手段からの前記傾き角度に応じて調整する
ことを特徴とする搬送装置。The transport device according to any one of claims 5 to 8,
Further comprising an angle detecting means for detecting an inclination angle with respect to the direction of gravity in the traveling direction of the transfer device housing,
The ratio between the first torque reaction generated by the first rotation driving means and the third rotation driving means and the second torque reaction generated by the second rotation driving means is determined by the angle detection means. A transfer device, wherein the transfer device is adjusted according to an inclination angle. 請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の搬送装置において、
前記第２の回転駆動手段を２個備え、
前記第１の車輪及び前記第２の車輪に対してそれぞれ独立に設ける
ことを特徴とする搬送装置。The transport device according to any one of claims 5 to 8,
Comprising two second rotation driving means,
A transfer device provided independently for the first wheel and the second wheel. 請請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の搬送装置において、
前記第１の車輪及び前記第２の車輪が回転する軸となる回転軸より重力方向に下方に搬送物を搬送する状態で重心位置が存在する
ことを特徴とする搬送装置。In the transfer device according to any one of claims 5 to 8,
A transfer device, wherein the position of the center of gravity exists in a state in which the load is transferred downward in the direction of gravity from a rotation axis serving as an axis on which the first wheel and the second wheel rotate. 車輪を備える搬送装置であって、
前記車輪を回転駆動する第１の回転駆動手段及び第２の回転駆動手段を備えて成り、
前記第１の回転駆動手段及び前記第２の回転駆動手段により回転駆動する車輪の回転方向が同一の方向である場合において、前記第１の回転駆動手段により生じる第１のトルク反作用と前記第２の回転駆動手段により生じる第２のトルク反作用とが前記搬送装置筐体において互いに減ずる方向に働く
ことを特徴とする搬送装置。A transport device having wheels,
A first rotation driving means and a second rotation driving means for driving the wheels to rotate,
When the rotation directions of the wheels driven by the first rotation driving means and the second rotation driving means are in the same direction, the first torque reaction generated by the first rotation driving means and the second torque Wherein the second torque reaction generated by the rotary drive means acts in a direction in which the second torque reaction is reduced in the transfer device housing. 請求項１３記載の搬送装置において、
前記第１の回転駆動手段が発生する第１のトルク反作用と前記第２の回転駆動手段が発生する第２のトルク反作用との割合を調整することにより搬送装置筐体の走行方向に対する傾きを調整する
ことを特徴とする搬送装置。The transport device according to claim 13,
By adjusting the ratio between the first torque reaction generated by the first rotation driving means and the second torque reaction generated by the second rotation driving means, the inclination of the transfer device housing with respect to the traveling direction is adjusted. A transfer device characterized in that: 第１の車輪と第２の車輪とが同軸に配置される搬送装置の駆動方法であって、
第１の回転駆動手段により前記第１の車輪を回転駆動し、
第２の回転駆動手段により前記第２の車輪を回転駆動し、
搬送装置筐体を前記第１の回転駆動手段及び第２の回転駆動手段に固着すると共に、
前記第１の車輪を第１の回転駆動手段により回転駆動することにより生じる第１のトルク反作用と前記第２の車輪を第２の回転駆動手段により回転駆動することにより生じる第２のトルク反作用とを前記搬送装置筐体において互いに減ずる方向に働かせる
ことを特徴とする搬送装置の駆動方法。A driving method of a transport device in which a first wheel and a second wheel are coaxially arranged,
The first wheel is rotationally driven by first rotational driving means,
The second wheel is rotationally driven by second rotational driving means,
Fixing the transfer device housing to the first rotation driving means and the second rotation driving means,
A first torque reaction caused by rotating the first wheel by the first rotation driving means and a second torque reaction caused by rotating the second wheel by the second rotation driving means. In the transport device housing. 請求項１５記載の搬送装置の駆動方法において、
前記第１の回転駆動手段が発生する第１のトルク反作用と前記第２の回転駆動手段が発生する第２のトルク反作用との割合を調整することにより搬送装置筐体の走行方向に対する傾きを調整する
ことを特徴とする搬送装置の駆動方法。The driving method of the transport device according to claim 15,
By adjusting the ratio between the first torque reaction generated by the first rotation driving means and the second torque reaction generated by the second rotation driving means, the inclination of the transfer device housing with respect to the traveling direction is adjusted. A method for driving a transport device. 請求項１５記載の搬送装置の駆動方法において、
前記搬送装置筐体の走行方向における重力方向との傾き角度を検出し、
前記第１の回転駆動手段が発生する第１のトルク反作用と前記第２の回転駆動手段が発生する第２のトルク反作用との割合を前記角度検出手段からの前記傾き角度に応じて調整する
ことを特徴とする搬送装置の駆動方法。The driving method of the transport device according to claim 15,
Detecting the inclination angle with respect to the direction of gravity in the traveling direction of the transfer device housing,
Adjusting the ratio between the first torque reaction generated by the first rotation driving means and the second torque reaction generated by the second rotation driving means in accordance with the tilt angle from the angle detection means. A method for driving a transport device, comprising: 請求項１５記載の搬送装置の駆動方法において、
前記第１の車輪及び前記第２の車輪が回転する軸となる回転軸より重力方向に下方に搬送物を搬送する状態で重心位置が存在する
ことを特徴とする搬送装置の駆動方法。The driving method of the transport device according to claim 15,
A method of driving a transport device, wherein a position of a center of gravity exists in a state in which a transported material is transported downward in the direction of gravity from a rotation axis serving as an axis around which the first wheel and the second wheel rotate. 第１の車輪と第２の車輪とが同軸に配置される搬送装置の駆動方法であって、
第１の回転駆動手段により前記第１の車輪を回転駆動し、
第２の回転駆動手段により前記第１の車輪若しくは前記第２の車輪を回転駆動し、
第３の回転駆動手段により前記第２の車輪を回転駆動し、
搬送装置筐体を前記第１の回転駆動手段と前記第２の回転駆動手段と前記第３の回転駆動手段とに固着すると共に、
前記第１の車輪を第１の回転駆動手段により回転駆動することにより生じる第１のトルク反作用及び前記第２の車輪を前記第３の回転駆動手段により回転駆動することにより生じる第１のトルク反作用と前記第１又は前記第２の車輪を前記第２の回転駆動手段により回転駆動することにより生じる第２のトルク反作用とを前記搬送装置筐体において互いに減ずる方向に働かせる
ことを特徴とする搬送装置の駆動方法。A driving method of a transport device in which a first wheel and a second wheel are coaxially arranged,
The first wheel is rotationally driven by first rotational driving means,
The first wheel or the second wheel is rotationally driven by second rotational driving means,
The second wheel is rotationally driven by third rotational driving means,
A transfer device housing fixed to the first rotation drive unit, the second rotation drive unit, and the third rotation drive unit;
A first torque reaction caused by rotationally driving the first wheel by first rotational driving means, and a first torque reaction caused by rotationally driving the second wheel by the third rotational driving means. And a second torque reaction generated by rotationally driving the first or second wheel by the second rotational drive means in the transporting device housing in a direction to reduce each other. Drive method. 請求項１９記載の搬送装置の駆動方法において、
前記第１の車輪を前記第１の回転駆動手段により回転駆動することにより生じるトルク反作用と前記第２の車輪を前記第３の回転駆動手段により前記第１の車輪の回転方向と同一の方向に回転駆動するときに生じるトルク反作用とが前記搬送装置筐体において互いに増ずる方向に働く
ことを特徴とする搬送装置の駆動方法。The driving method of a transport device according to claim 19,
A torque reaction generated by rotating the first wheel by the first rotation driving means and the second wheel in the same direction as the rotation direction of the first wheel by the third rotation driving means. A method of driving a transport device, wherein torque reaction generated when the rotary drive is performed acts in directions increasing in the transport device housing. 請求項１９記載の搬送装置の駆動方法において、
前記第１の回転駆動手段の回転軸若しくは前記第３の回転駆動手段の回転軸と前記第２の回転手段の回転軸とが同軸上に固着結合される
ことを特徴とする搬送装置の駆動方法。The driving method of a transport device according to claim 19,
A method of driving a transport device, wherein the rotation axis of the first rotation driving means or the rotation axis of the third rotation driving means and the rotation axis of the second rotation means are coaxially fixedly connected. . 請求項１９記載の搬送装置の駆動方法において、
前記第１のトルク反作用力を前記搬送装置筐体において生じさせるトルク反作用力の作用点から前記第１の車輪及び前記第２の車輪の回転中心である車軸までの長さが、前記第２のトルク反作用力を前記搬送装置筐体において生じさせるトルク反作用力の作用点から前記第１の車輪及び前記第２の車輪の回転中心である車軸までの長さに比べて短い
ことを特徴とする搬送装置の駆動方法。The driving method of a transport device according to claim 19,
The length from the point of action of the torque reaction force that causes the first torque reaction force to occur in the transfer device housing to the axle that is the center of rotation of the first wheel and the second wheel is the second A transfer that is shorter than the length from the point of action of the torque reaction force that causes the torque reaction force to occur in the transfer device housing to the axle that is the center of rotation of the first wheel and the second wheel. How to drive the device. 請求項１９乃至請求項２２のいずれか１項に記載の搬送装置の駆動方法において、
前記第１の回転駆動手段及び前記第３の回転駆動手段が発生する第１のトルク反作用と前記第２の回転駆動手段が発生する第２のトルク反作用との割合を調整することにより搬送装置筐体の走行方向に対する傾きを調整する
ことを特徴とする搬送装置の駆動方法。The driving method of a transport device according to any one of claims 19 to 22,
By adjusting the ratio of the first torque reaction generated by the first rotation driving unit and the third rotation driving unit to the second torque reaction generated by the second rotation driving unit, the transfer device housing is adjusted. A method for driving a transport device, comprising: adjusting a tilt of a body with respect to a traveling direction. 請求項１９乃至請求項２２のいずれか１項に記載の搬送装置の駆動方法において、
前記搬送装置筐体の走行方向における重力方向との傾き角度を検出し、
前記第１の回転駆動手段及び前記第３の回転駆動手段が発生する第１のトルク反作用と前記第２の回転駆動手段が発生する第２のトルク反作用との割合を前記角度検出手段からの前記傾き角度に応じて調整する
ことを特徴とする搬送装置の駆動方法。The driving method of a transport device according to any one of claims 19 to 22,
Detecting the inclination angle with respect to the direction of gravity in the traveling direction of the transfer device housing,
The ratio between the first torque reaction generated by the first rotation driving means and the third rotation driving means and the second torque reaction generated by the second rotation driving means is determined by the angle detection means. A method of driving a transport device, wherein the method is adjusted according to an inclination angle. 請求項１９乃至請求項２２のいずれか１項に記載の搬送装置の駆動方法において、
前記第２の回転駆動手段を前記第１の車輪及び前記第２の車輪に対してそれぞれ独立に設ける
ことを特徴とする搬送装置の駆動方法。The driving method of a transport device according to any one of claims 19 to 22,
A method of driving a transport device, wherein the second rotation driving means is provided independently for the first wheel and the second wheel. 請求項１９乃至請求項２２のいずれか１項に記載の搬送装置の駆動方法において、
前記第１の車輪及び前記第２の車輪が回転する軸となる回転軸より重力方向に下方に搬送物を搬送する状態で重心位置が存在する
ことを特徴とする搬送装置の駆動方法。The driving method of a transport device according to any one of claims 19 to 22,
A method of driving a transport device, wherein a position of a center of gravity exists in a state in which a transported material is transported downward in the direction of gravity from a rotation axis serving as an axis around which the first wheel and the second wheel rotate. 車輪を備える搬送装置の駆動方法であって、
前記車輪を回転駆動する第１の回転駆動手段及び第２の回転駆動手段を備えて成り、
前記第１の回転駆動手段及び前記第２の回転駆動手段により回転駆動する車輪の回転方向が同一の方向である場合において、前記第１の回転駆動手段により生じる第１のトルク反作用と前記第２の回転駆動手段により生じる第２のトルク反作用とが前記搬送装置筐体において互いに減ずる方向に働く
ことを特徴とする搬送装置の駆動方法。A driving method of a transport device including wheels,
A first rotation driving means and a second rotation driving means for driving the wheels to rotate,
When the rotation directions of the wheels driven by the first rotation driving means and the second rotation driving means are in the same direction, the first torque reaction generated by the first rotation driving means and the second torque Wherein the second torque reaction generated by the rotary drive means acts in a direction in which the second torque reaction is reduced in the transfer device housing. 請求項２７記載の搬送装置の駆動方法において、
前記第１の回転駆動手段が発生する第１のトルク反作用と前記第２の回転駆動手段が発生する第２のトルク反作用との割合を調整することにより搬送装置筐体の走行方向に対する傾きを調整する
ことを特徴とする搬送装置の駆動方法。The driving method of the transport device according to claim 27,
By adjusting the ratio between the first torque reaction generated by the first rotation driving means and the second torque reaction generated by the second rotation driving means, the inclination of the transfer device housing with respect to the traveling direction is adjusted. A method for driving a transport device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017203545A (en) * 2016-05-09 2017-11-16 株式会社ケーイーアール Rotation driving force transmission mechanism, wheel including the same, movable body with the wheel, and parallel two-wheel traveling body

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