JP2006326712A - 乗越え機構を有する無限軌道方式壁面走行ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】
建造物壁面の走行障害物の乗越え機能を有する無限軌道方式壁面吸着走行ロボットを提供する。
【解決手段】
走行接面側に乗越え障害物形状に沿った自在な吸着走行ベルトの屈曲撓みの変形を吸収する収納空間を備え、且つ走行接面側の前記吸着走行ベルトを該ベルトの周回方向と垂直に揺動制御する姿勢制御機構を備え、障害物の乗越え走行を可能としたことを特徴とする。また、壁面吸着走行ロボットの移動方向前後に、走行壁面に対し垂直方向に旋回可能な回転アームにより掴持された補助吸着機構を備え、障害物乗越えにおける吸着力及び付勢力の強化を図ったことを特徴とする。
【選択図】
図１

Description

本発明は、建造物の垂直外壁面における走行障害物の乗越え機構を有する無限軌道方式の壁面走行ロボットに関する。

従来、建造物の垂直外壁走行に利用されている無限軌道方式の壁面吸着走行車では、特開平１０−０８２１６９号広報に記載される様に、左右両側に、それぞれ駆動手段によって周回駆動される無端ベルト部材と、該無端ベルト部材の外面側の周回部位を壁面に吸着させる吸着手段とを備えた吸着移動無限軌道機構を備え、前記無端ベルトは、屈曲可能な基板の外面側に弾性部材によって複数の吸着室が形成されると共に、該吸着室と対応する前記基板の所定位置に吸気孔が形成され、前記吸着手段は、前記無端ベルト部材の周回軌道の内側に当該周回軌道に沿って配設されたガイド板に、それぞれ吸引手段によって独立して吸引される前記無端ベルト部材の周回方向に長い複数の吸引孔が前記無端ベルト部材の周回方向に不連続で並設されて構成され、前記吸着手段がその吸引孔と合致した前記基板の吸気孔を介して前記基板の吸着室内を吸引することで前記無端ベルトが壁面に吸着し、該無端ベルトの周回によって移動するよう構成されていることを特徴とする壁面吸着移動装置である。

また、特開平５−５０９５５号広報に記載されるように、フレームの前後両端部にそれぞれ回転自在に取り付けられた左右一対のスプロケットと、これら左右一対のスプロケットをそれぞれ独立に駆動する左右一対の駆動モータと、前記前後のスプロケットに巻き掛けられる左右一対の無端チェーンと、これら無端チェーンの一部を構成するチェーンリンクにそれぞれ基端部が取り付けられた伸縮可能な筒体と、これら筒体の先端部にそれぞれ取り付けられ且つ走行壁面に対して密着し得る吸着パッドと、前記フレームに設けられ且つ前記筒体の伸縮を伴って前記走行壁面に密着する前記吸着パッドに対応した当該ベローズ内をそれぞれ真空引きする吸引手段とを具えたクローラ型壁面吸着走行である。

建築物の壁面吸着移動装置及びそれを利用した壁面清掃装置 特開平１０−８２１６９号公報 クローラ型壁面吸着走行ロボット 特開平５−５０９５５号公報 壁面吸着移動装置 特開平１１−１７１０６３号広報 壁面吸着自走装置 特開平３−０１６８８７号広報 真空吸着自走式台車 特開平５−２５４４６４号広報 クローラー型壁面吸着走行ロボット 特開平５−４５９４号広報 クローラー型壁面吸着自走装置 特開平５−１２３７８号広報 壁面移動装置 特開平７−２８０７３４号広報 壁面吸着清掃装置 特開平８−２０７８３９号広報 建造物の壁面清掃器及びそれを備えた壁面清掃装置 特開平１０−３３４３９号広報 ウォールクリーナ用吸着ユニット 特開平１０−８６８６５号広報 ウォールクリーナユニット 特開平１０−８６８６６号広報 外装壁面クリーナ 特開平２００３−２４７３４０号広報

前記建造物の壁面吸着移動装置及びそれを利用した壁面清掃装置（特開平１０−８２１６９号公開）においては、吸着走行の為の真空室を周回軌道外周部に形成した無端ベルト基板の周回軌道内周面には低摩擦係数の摺動性シートと弾性体シートを貼着した吸着機構が摺接している。この様な構造においては、前記無端ベルト外周部に吸着室を形成する弾性部材の弾力性及び前記無端ベルト基板内周面に摺接する摺動用弾性体シートの弾力性の範囲でしか壁面の凹凸対応ができず、真空漏れが発生し易く、コンクリ、モルタル、タイル等の多種な壁面や凹凸面、クラックを有する壁面への対応ができず走行安定性に劣るとの課題があった。

また、クローラ型壁面吸着走行ロボット（特開平５−５０９５５号公報）においては、
周回駆動する１対の無端チェーンに基部を枢設された伸縮可能な吸着筒体と該筒体の先端に吸着パッドを固設した構造であり、無端チェーンの弛み及び筒体の伸縮を利用することにより凹凸壁面への吸着性能は向上したが、障害物の乗越え走行はできず運用性に劣るとの課題があった。

本発明は、従来技術の無限軌道方式壁面吸着走行ロボットの上記の様な課題を解決し、凹凸壁面での安定走行と障害物乗越え機能実現による運用性に優れた無限軌道方式壁面吸着走行ロボットを提供することを目的とするものである。

本発明における無限軌道方式の壁面吸着走行ロボットにおいて、
無端吸着走行ベルト機構部７の外側の所定位置に複数列欠成された真空室７−４に連通し走行接面部のみを真空引きする真空連通切替機構部８、９を、前記吸着走行ベルト機構部の周回軌道内側の所定位置に離設することにより、前記吸着走行ベルトが乗越え障害物形状に沿った自在な屈曲をしても前記真空連通切替機構部８、９に接触せずに、前記吸着走行ベルトの障害物形状に沿った屈曲撓みの変形を吸収する収納空間を設けることができる。
且つ、前記吸着走行ベルト７−１に固設されたベルト固定ステー７−５の両端に嵌設された１対の無端チェーン７−８周回軌道の垂直方向両端を姿勢制御アイドラー１１−５、１１−６からなる挟持機構により挟持し、該挟持機構を一端に軸着する姿勢制御軸１１−３の他端をカム機構１１−１や他のアクチェータにより接面の垂直上下方向へ揺動させる姿勢制御機構１１を前記吸着走行ベルト７−１の周回方向の両側所定位置に複数個を設け、吸着走行ベルト７−１を乗越え障害物の形状に沿った自在な屈曲制御を可能とできる。
ここで前記吸着走行ベルトの屈曲撓みの変形を収納する空間を設ける方法としては、無端吸着走行ベルト機構部１７の周回軌道方向の内面に摺動シート１７−４を設け、表面に該摺動シートと摺接する摺動シート１８−１を備え真空連通を行う摺動真空ブロック１８−３を、スプリング等の弾性体１８−７により前記吸着走行ベルト１７の周回軌道と垂直方向に付勢させる真空連通切換機構１８を、前記吸着走行ベルトの周回軌道内側に離設することによっても、前記スプリング等の弾性体１８−７の伸縮により障害物乗越え時の該吸着走行ベルトの自在な屈曲撓み変形を収納する空間を設けることができる。

前記真空室７−４を真空引きする真空切換機構部の真空切替バー９に、真空漏れ時には大気圧と真空との差圧を自動感知し作動する真空連通開閉弁の自動真空弁１０を装備し、乗越え時の真空漏れによる吸着力の低下防止ができる。

前記壁面吸着走行ロボット２の移動方向の前後に、走行壁面に対し垂直方向に旋回可能な回転アーム５Ｕ、５Ｄにより掴持された補助吸着機構６Ｕ、６Ｄを備え、前記壁面吸着走行ロボット２の走行壁面への吸着力と付勢力を制御可能とし走行安定ができる。

本発明によれば、前記吸着走行ベルトが走行障害物の形状に沿った自在な屈曲撓みの変形を吸収する収納空間を接面側に設け、前記吸着走行ベルトの接面部での高さ制御を行う機構を設けたので、壁面における障害物の乗越え走行ができる。
これにより、無限軌道方式壁面吸着走行ロボットが有する走行障害物の乗越えが出来ないとの課題を解決し、無限軌道方式が有する構造の簡易性、高速走行性、低コストの特徴を生かした利用し易い汎用性に優れた壁面吸着走行ロボットを実現できる。
尚、自動真空弁を設けたときは、障害物乗越えにおいても生成された吸着真空の漏れが防止されるので、真空ポンプ等の真空装置が小型のもので良い効果がある。
尚、補助吸着機構を壁面吸着走行ロボットの進行方向前後に装備したときは、該走行ロボットが走行壁面に付勢されるので、垂直壁面における安定した乗越え走行に効果がある。
尚、吸着走行ベルト外周部の弾性体に欠成された真空室内部に保護脚を固設したときは、真空室の形状変化の防止ができ、弾性体を過重負荷から保護するので、真空吸着力の向上と該吸着走行ベルトの長寿命化に効果がある。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１ないし図8は、本発明に係る実施の形態を説明するためのものである。
図１は乗越え機構を有する走行ユニット２台を連結してなる壁面吸着走行ロボットの走行方向前後に補助吸着機構を備えた全体斜視図であり、補助吸着機構と吸着走行ベルトの障害物乗越え時における自在な屈曲変形を吸収する収納空間の形成方法を図示するためのものである。図２は姿勢制御機構の一部斜視図であり、吸着走行ベルトの障害物乗越え時における該走行ベルトを周回軌道垂直方向に高さ制御する方法を図示するためのものである。図３は真空切替連通機構部の一部斜視図であり、収納空間を設けるために吸着走行ベルトと離設された真空切換連通機構を図示するためのものである。図４は図３の真空切替連通機構部のａ−ａ断面図であり、また図５は図３のｂ−ｂ断面図であり、真空漏れを自動感知作動する自動真空弁を図示する為のものである。図６は吸着走行ベルトの一部斜視図であり、図７はそのａ−ａ断面図であり内部構造を詳細に説明する為のものである。図８は吸着機構の変形例の一部斜視図であり、吸着走行ベルトの障害物乗越え時における自在な屈曲撓みの変形を吸収する収納空間の他の形成方法を図示するためのものである。
以下順を追って説明する。

図１に図示する壁面吸着走行ロボットの走行ユニット２において、長方体をなす外枠１５の短辺側前部に駆動モータ３を固設し、該駆動モータの駆動軸に回転軸１２−１を回動可能に係合する。該回転軸１２−１には１対の駆動歯車１３ａ、１３ｂを左右両端に嵌着し、その内側に同一ＰＣＤの左右１対の駆動歯車１４ａ、１４ｂを嵌着する。また外枠１５の短辺側後部にも回転軸１２−２を回動可能に固設し、該回転軸１２−２にも歯車１３ｃ、１３ｄを嵌着し、その内側にも同一ＰＣＤの歯車１４ｃ、１４ｄを嵌着する。前記前後左右両端に配置された歯車において、左側歯車１３ａ、１３ｃ間には該歯車の回動により回転する無端チェーン７−８を嵌合橋架する。右側歯車１３ｂ、１３ｄ間にも同様に該無端チェーン７−８を嵌合橋架する。左右１対で橋架された該無端チェーン７−８間にはベルト固定ステー７−５を架設する。該ベルト固定ステー７−５は両端をコ字形に折曲形成し、その両端折曲部には穿設されたチェーンリンク支持孔７−１２（図７に図示）に前記無端チェーンのチェーンリンクを枢着する。無端吸着走行ベルト７−１を載設する為の前記ベルト固定ステー７−５は該吸着走行ベルトの真空室を真空切替連通機構部に連通する為、該無端吸着走行ベルト周回外側部の弾性体７−３に欠成された周回方向の真空室列数と同数の前記ベルト固定ステー７−５が左右１対の前記無端チェーン７−８の所定位置に枢着架設される。
前記ベルト固定ステー７−５は前記無端吸着走行ベルト弾性体に欠成された真空室内７−４に配設された内部ステー７−９（図７に図示）との間で吸着走行ベルト基板７−２を挟持し且つ前記ベルト固定ステーに螺設された真空継手７−６（図７に図示）は真空引き孔７−１０（図７に図示）及び真空室７−４に配設された内部ステー７−９（図７に図示）に掘穿されたを通じて真空室７−４に連通させ挟設する。
前記により、前記駆動モータの回転駆動により歯車１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ及び歯車１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは同期回転し、該歯車１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの回転により前記無端チェーン及び該無端チェーンに係合する前記無端吸着走行ベルトは回転する。また真空切替ベルト８−１は、該真空切替ベルトに載設された真空駒８−２に螺設された真空継手８−３が前記歯車１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの歯に咬合する形で該歯車１４ａ及び１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄ間に巻着される。従って前記歯車１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの回動に伴い、該歯車に咬合付勢される前記真空切替ベルトは回転駆動力を得て真空切替バー９−１（図２に図示）の外周を該真空切替バーに摺接し回動することになる。
前記無端吸着走行ベルトの真空室に連通する前記ベルト固定ステーに螺設された真空継手７−６は真空チューブ７−７により前記真空切替連通部の前記真空切替ベルト８−１に載設された真空駒８−２に螺設された前記真空継手８−３に真空連通すが、前記真空切替ベルト７−１と前記真空切替ベルト８−１が同期回動する為に該真空切替ベルトと該真空切替ベルト間に橋架された真空チューブ７−７が捩れ切断することはなく真空連通できることになる。
上記機構により、前記無端吸着走行ベルト７−１とこれに真空連通し切替を行う前記真空連通切替機構部の真空切替ベルト８−１は各々分離装設が可能となり、両ベルト間に乗越え障害物の形状に沿った前記吸着走行ベルトの自在な屈曲を吸収する収納空間の確保が可能となった。

図１及び図２に図示される姿勢制御機構１１は、前記ベルト固定ステー７−５を通じて前記無端吸着走行ベルト７−１に係合する左右1対の前記無端チェーン７−８の周回方向上下端を上下複数の姿勢制御アイドラー１１−５、１１−６により狭持する形で姿勢制御軸１１−３の一端に固設する。該姿勢制御軸の他端にはカム機構のカム溝１１−２と滑合する図示されないアイドラーを軸着し、該姿勢制御軸１１−３は上下滑合可能な様に固定金具１１−４により前記外枠１５に固設する。これにより前記カム溝１１−２での図示されないアイドラーの滑合上下運動は前記姿勢制御軸１１−３により前記姿勢制御アイドラー１１−５、１１−６に練達される為、前記吸着走行ベルト周回方向の前記外枠１５の左右両側面に列設した所定個数の図示されないモータの回転制御を通じたカム機構上下動により前記無端吸着ベルトの壁面からの上下高を自在に制御でき、請求項１に関わる障害物乗越え時の前記吸着走行ベルト７−１の自在な制御ができた。
ここでは、前記カム機構の替わりにアクチェータを利用することもできる。

図３乃至図５に図示する真空連通切替機構部８、９及び真空自動弁１０に関して説明する。
真空連通切替機構部の真空切替ベルト８において、前記無端真空切替ベルト８−１には摺動を通じて前記真空切替バー９と真空連通切替を行う為に周回方向の所定定位置に真空引き孔８−５（図４に図示）を穿孔連設し、該真空切替ベルト内周面には前記真空切替バー９との摺動性に優れた摺動シート８−４を接着する。該ベルト外周面には真空駒８−２を該真空駒に形成された真空引き孔８−５（図４に図示）を連設された前記真空引き孔８−５と連通整合させ、該真空駒の長方体長手方向を該ベルト周回方向と垂直に接着載設する。前記真空駒８−２の短手両面中央部には前記真空引き孔８−５に連通する真空継手８−３を螺設する。該真空駒両面に螺設された該真空継手８−３は真空チューブ７−７により前記ベルト固定ステー７−５に螺設された真空継手７−６に連通し前記吸着走行ベルト７−１の真空室７−４を真空引きする。

真空連通切替機構部の真空切替バー９において、前記真空切替ベルト８との接面摺動により真空連通切替を行う為に長方体長軸方向の所定定位置に真空引き孔９−７（図４に図示）を穿孔連設し、該孔内に真空自動弁１０の作動空間を設け、該空間から連通する共通真空室１０−５を設ける。
長方体様をなす真空切替バー９−１の前記真空引き孔９−７が穿孔された面に、長軸方向所定定位置に真空引き孔９−７（図４に図示）を連設した真空漏れを無くす為の弾性体９−５及び摺動性を高める為の摺動シート９−４を固設する。また前記真空切替バー９−１の真空引き孔９−７と反対面には真空シール材９−８を狭持し真空吸引部に連通する真空継手９−２を螺設した真空室蓋９−６を固設する。
この前記真空切替バー９−１は、前記無端真空切替ベルト８−１の内周側に摺動面が該真空切替ベルトの内周面と摺動様に装設され、該真空切替ベルトの周回回動により前記真空引き孔９−７と前記真空引き孔８−５が連通整合した場合にのみ前記吸着走行ベルトの真空室を真空引きすることになる。
前記真空切替ベルト８−１に屈曲自在な素材を用いた為、前記真空切替バーの弾性体９−５との効果と相俟って自らの真空吸引力により密着摺動が可能となり、摺動性・密着性に優れた軽量・小型の真空連通切替機構が出来た。

真空自動弁１０においては、前記真空引き孔９−７に連通する前記真空切替バー９−１に穿設された弁真空室１０−１内に該真空引き孔と同数の前記真空自動弁が収納埋設（図４及び図５に図示）される。前記真空引き孔９−７に連通する弁真空室は逆凸様円柱状に形成し逆凸部底辺には調整螺子１０−４支持孔及び共通真空室１０−８に連通する弁室連通孔１０−５を穿設する。前記弁真空室に滑動自在に嵌合する小口径逆凸様円体状に形成された真空切替弁１０−２には大径部に真空流量調整孔１０−３が設けられ底端部中心には前記弁真空室１０−１の底部中心に穿設された前記整螺子支持孔を貫通した調整螺子１０−４が螺入される。前記真空切替弁１０−２低部に押上付勢力を与える為前記弁真空室１０−１の小径円柱内にはスプリング１０−６が設けられている。
前記真空切替バー９の或る真空引き孔９−７において、万一該真空引き孔に大気流入が生じた場合には該真空引き孔に連通する弁真空室１０−１に内設される前記真空切替弁１０−２の上面部に気差圧から生じる大気流の下方付勢力により押下げられ該真空切替弁１０−２底部は弁座底１０−７に密着し蓋をすることにより前記真空流量調整孔１０−３を経由し連通させる微量流量以上の大幅な大気流入を防止し一定真空度の維持を行う。
吸着走行において真空漏れに係る状況が改善し大気流入がなくなった場合には、前記真空引き孔９−７は前記前記真空流量調整孔１０−３を経由し常に真空引きされている為前記真空切替弁１０−２の上面部と底面部の気圧差は改善し、前記スプリング１０−６により押上付勢された該真空切替弁１０−２は押上げられ該真空切替弁と弁座底との密着状況を解除することにより再び真空連通することになる。前記調整螺子１０−４は、前記真空切替弁１０−２の前記弁真空室底部からの高さを調整し該真空切替弁の良好な滑動を調整するためのものである
障害物乗越え走行においても前記吸着走行ベルト真空室で一定の真空度を維持し良好な吸着力を確保できる請求項２に係る自動真空弁が出来た。吸着走行においても真空漏れを無くしたことにより小型小排気量の真空ポンプの利用が可能となった。

図６または図７に図示する吸着走行ベルトにおいて、無端吸着走行ベルトの外周側に欠成した真空室を備える弾性体を接着した吸着走行ベルトを形成する構造は一般的であるため、本吸着走行ベルトにも同様な方式を用いた。
前記無端吸着走行ベルト７−１はゴム等の屈曲自在なベルト基板７−２に、該吸着走行ベルト周回方向と垂直に長方形状で短辺が弓形をなす切欠から形成される前記真空室７−４を複数列欠成したスポンジ等の独立発泡材からなる弾性体７−３を接着し無端ベルトを形成する。前記無端吸着走行ベルト外周側の前記弾性体に欠成された真空室７−４に対応する所定位置を、該真空室に連通する真空継手７−６を螺設するベルト固定ステー７−１２と前記真空室７−４内に配設された内部ステー７−９とで前記無端吸着走行ベルト基板７−２を狭持螺着する。前記吸着走行ベルト基板７−２及び前記内部ステー７−９には前記真空室７−４と前記真空継手７−６とを連通する真空引き孔７−１０が穿設されている為、前記無端真空切替ベルト８−１の回動により、該真空切替ベルトに載設された真空駒８−２に螺設される前記真空継手８−３と前記ベルト固定ステー７−１２に螺設された前記真空継手７−６とが真空チューブ７−７を介して連通し、前記無端吸着走行ベルトの真空室７−４を真空引きすることにより壁面吸着力を得ることができる。
前記真空室７−４の形成素材において、小凹凸の荒れた壁面への吸着時に真空を漏らさず吸着力を高める為に凹凸面に追随自在なスポンジ弾性体を一般に用いるが、壁面吸着における圧縮弾性限界を超える繰返しの強力な真空押圧力により弾性体劣化が早まることになる。
本実施例では、弾性体で形成された前記真空室７−４の隔壁高より低く真空押圧力により弾性体が圧縮された場合に弾性体が圧縮弾性限界を超えない様に押圧力を受ける様に高さを調整し且つ長方形短辺方向が円形を成す前記真空室７−４隔壁側面の真空吸引による内側に引込防止を狙った支柱の役割を果す様に幅及び形状を調整した摩擦係数の高いゴム等の硬質弾性体からなる保護脚７−１１を、前記真空室７−４に配設され前記ベルト固定ステー７−１２との間で前記無端吸着走行ベルト基板７−２狭持する前記内部ステー７−９の長手方向の両端に固設した。
この前記保護脚７−１１を固設したことにより、要をなす前記真空室７−４の吸着時形状変化による真空吸着力低下を防止でき、吸着走行ベルト７−１の弾性体７−３において外周側に懸かる登坂力と内周側に懸かる重力により生じる引裂力や壁面への押圧力等の過重な力を保護脚で受ける為弾性体の劣化防止が可能となり、吸着走行ベルトの長寿命化と吸着走行時の安定化が図れた。

また図１は、前記乗越え機能を有する壁面吸着走行ロボットの移動方向前後に走行障害物乗越え支援のために補助吸着機構６Ｕ、６Ｄを備え、壁面に垂直旋回が可能に掴持する機構を付加したものであり、請求項３に関するものである。
図１において、前記壁面吸着走行ユニット２の複数台を連架した壁面吸着走行ロボットの移動方向前後に、真空吸引装置により真空引きされる補助吸着機構６Ｕ、６Ｄを、壁面に垂直旋回が可能な回転アーム５Ｕ、５Ｄを介して装設する。補助吸着機構６Ｕ、６Ｄは、該補助吸着機構の図示されない吸引部と接面間が微少距離で保たれ、前記補助吸着機構６Ｕ、６Ｄ接面側下部の四隅には図示されない車輪が軸着され走行自在に設けられる。前記補助吸着機構６Ｕ、６Ｄの前記吸引部の接面下部には図示されない弾性体及び摺動シートを固設し、吸引力と走行持摺動性が確保される。
前記補助吸着機構６Ｕ、６Ｄの壁面垂直旋回は、個別に前記回転アーム５Ｕ、５Ｄにより制御される。
前記補助吸着機構６Ｕ、６Ｄの壁面吸引及び前記回転アーム５Ｕ、５Ｄの制御により、前記壁面吸着走行ロボットを壁面側に押付付勢できる為、請求項３に係る該壁面吸着走行ロボットの障害物乗越え時の壁面への吸着力及び付勢力の強化ができた。

図８は前記無端吸着走行ベルト機構部７及び前記真空連通切換機構部８に替え、無端吸着走行ベルト１７及び真空連通切換機構１８により吸着走行ベルトの乗越え障害物形状に沿った走行ベルトの屈曲変形を吸収する収納空間を形成する変形例である。
本実施例では、前記無端吸着走行ベルト機構部７を簡略化し障害物乗越えの収納空間を吸着走行ベルト１７と真空切替バー１８−１０との間に確保したため、簡素化によるコスト削減を行ったことを特徴とする。

図８では、ゴム等の屈曲可能な素材からなるベルト基板１７−１と、図示しない真空室を欠成した弾性体１７−２を周回外周部に接合し無端の吸着走行ベルト１７を形成し、周回内接面の所定位置には前記ベルト固定ステー１７−６を、図示しない真空室に埋設されるステーとで前記ベルト基板１７−１を挟着し螺設する。前記無端吸着走行ベルト１７の周回方向内面での平滑性を保つため、前記ベルト固定ステー７−６は前記ベルト基板１７−１に切欠きを形成し埋設し、その上に摺動性を高めるために摺動シート１７−４を接合し、前記吸着走行ベルト１７の周回方向の左右両端に摺動性素材で形成した土手部を貼設し摺動ガイド１７−３とした。また、前記吸着走行ベルト１７の摺動面１７−４には、前記ベルト固定ステー１７−６及び前記ベルト基板１７−１を穿通した真空引き孔１７−５を設け、前記吸着走行ベルト１７の外周部に接合された弾性体１７−２に欠成された図示されない所定の真空室に連通させた。

図８に図示する真空切替連通機構１８では、図示されない前記共通真空室１０−８に連通する真空継手１８−１１を螺設する真空切替バー１８−１０と該真空切替バーには前記真空自動弁１０を設け、前記真空切替バー１８−１０上には摺動シート１７−４と摺動し前記吸着走行ベルト１７の真空室のみを真空引きするためにスプリング等の弾性体１８−７により付勢された摺動真空ブロック１８−３を所定位置に列設し、前記真空切替バーは前記吸着走行ベルト１７の周回軌道内側の所定位置に離設した。尚、前記摺動真空ブロック１８−３には真空引き孔１８−２が設けられ、真空切替バー１８−１０に螺設された真空継手１８−９とは真空チューブ１８−８により連通している。

前記吸着走行ベルトの回動により、前記吸着走行ベルト１７の真空引き孔１７−５は、該吸着走行ベルト１７内側面の摺動面１７−４と密着摺接する前記摺動真空ブロック１８−３に設けられた真空引き孔１８−２に合致した孔のみが真空引きされる。スプリング等の弾性体１８−７により付勢され首振り機構１８−４を有する前記摺動真空ブロック１８−３は、前記吸着走行ベルト１７周回時に摺動面１７−４と密接摺動を行い前記真空引き孔１７−５に合致した孔のみを真空引きすることができるため、前記吸着走行ベルト１７の乗越え障害物形状に沿った自在な屈曲撓みの変形を吸収する収納空間を形成することが可能となった。

乗越え機構を有する無限軌道方式壁面吸着走行ロボットの斜視図 姿勢制御機構の一部斜視図 真空切替連通機構部の一部斜視図 真空切替連通機構部図４のａ−ａ断面図 真空切替連通機構部図４のｂ−ｂ断面図 吸着走行ベルトの一部斜視図 吸着走行ベルト図７のａ−ａ断面図 吸着機構の変形例の一部斜視図

符号の説明

1 乗越え機能を有する無限軌道方式壁面吸着走行ロボット
2 乗越え機能を有する壁面吸着走行ロボットの走行ユニット
3 駆動モータ
4 真空吸引部
5 回転アーム
6 補助吸着機構
7 無端吸着走行ベルト機構部
7-1 無端吸着走行ベルト
7-2 吸着走行ベルト基板
7-3 弾性体
7-4 真空室
7-5 ベルト固定ステー
7-6 真空継手
7-7 真空チューブ
7-8 無端チェーン
7-9 内部ステー
7-10 真空引き孔
7-11 保護脚
7-12 チェーンリンク支持孔
8 真空連通切替機構部（無端真空切替ベルト部）
8-1 無端真空切替ベルト
8-2 真空駒
8-3 真空継手
8-4 摺動シート
8-5 真空引き孔
9 真空連通切替機構部（真空切替バー部）
9-1 真空切替バー
9-2 真空継手
9-3 真空チューブ
9-4 摺動シート
9-5 弾性体
9-6 真空室蓋
9-7 真空引き孔
9-8 真空蓋シール材
10 真空自動弁
10-1 弁真空室
10-2 真空切替弁
10-3 真空流量調整孔
10-4 調整螺子
10-5 弁室連通孔
10-6 スプリング
10-7 弁座底
10-8 共通真空室
11 姿勢制御機構
11-1 カム機構
11-2 カム溝
11-3 姿勢制御軸
11-4 固定金具
11-5、11-6 姿勢制御アイドラー
12-1、12-2 回転駆動軸
13a、13b、13c、13d 吸着走行ベルト駆動歯車
14a、14b、14c、14d 真空切替ベルト駆動歯車
15 外枠
16 連結機構
17 無端吸着走行ベルト
17-1 走行ベルト基板
17-2 弾性体
17-4、18-1 摺動シート
17-3 摺動ガイド
17-5、18-2 真空引き孔
17-6 ベルト固定ステー
18 真空連通切換機構
18-3 摺動真空ブロック
18-4 首振り機構
18-5 押ブロック
18-6 支持軸
18-7 弾性体（スプリング等）
18-8 真空チューブ
18-9、18-11 真空継手
18-10 真空切替バー

Claims (3)

1. 建造物の垂直外壁面に真空吸着し走行する無限軌道方式の壁面吸着走行ロボットにおいて、走行接面側に乗越え障害物形状に沿った自在な吸着走行ベルトの屈曲変形を吸収する収納空間を備え、走行接面側の前記吸着走行ベルトを該ベルトの周回方向垂直に揺動制御する姿勢制御機構を備えてなり、障害物乗越え走行を可能としたことを特徴とする乗越え機構を有する無限軌道方式壁面走行ロボット。
2. 前記吸着走行ベルトの周回外周部に所定個数が欠成された真空室を真空引きする真空切換機構部に、真空漏れを自動感知し作動する真空連通開閉弁を備えてなり、真空漏れによる吸着力低下を防止したことを特徴とする請求項１記載の乗越え機構を有する無限軌道方式壁面走行ロボット。
3. 前記壁面吸着走行ロボットの移動方向前後に、走行壁面に対し垂直方向に旋回可能な回転アームにより掴持された補助吸着機構を備えてなり、障害物乗越えにおける吸着力及び付勢力を強化したことを特徴とする請求項１記載の乗越え機構を有する無限軌道方式壁面走行ロボット。