JP2008110726A - Inverted pendulum type moving body - Google Patents

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JP2008110726A JP2006296434A JP2006296434A JP2008110726A JP 2008110726 A JP2008110726 A JP 2008110726A JP 2006296434 A JP2006296434 A JP 2006296434A JP 2006296434 A JP2006296434 A JP 2006296434A JP 2008110726 A JP2008110726 A JP 2008110726A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverted pendulum type moving body capable of stably traveling on a stepped road surface. <P>SOLUTION: This inverted pendulum type moving body 100 has drive units 2 in right and left sides, respectively. Each of the drive units 2 has a drive wheel 21 rotated by a driving actuator 25, a driven wheel 22 arranged to be separated from the drive wheel 21 and an endless track 23 having an inner peripheral face contacting with the outer peripheral faces of the drive wheel 21 and driven wheel 22 and contacting the ground during traveling. Rotation of the drive units 2 is controlled so as to control grounding of the drive wheels 21 and the driven wheels 22. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は倒立振子型移動体に関し、特に倒立振子型移動体の駆動機構に関する。   The present invention relates to an inverted pendulum type moving body, and more particularly to a drive mechanism for an inverted pendulum type moving body.

倒立振子型移動体は、通常、左右の駆動輪を駆動して安定状態を維持するように重心位置を修正しつつ、移動を行なうように制御している(例えば、特許文献1参照)。   The inverted pendulum type moving body is normally controlled to move while correcting the position of the center of gravity so as to maintain the stable state by driving the left and right drive wheels (see, for example, Patent Document 1).

さらに、左右のそれぞれに、2つの車輪を有する移動体も提案されている(例えば、特許文献2参照)。この特許文献2に開示された移動体は、左右それぞれの2つの車輪の双方が接地した状態で走行する4輪走行のみならず、左右それぞれ1つの車輪が接地した状態で走行する2輪走行も可能である。
特開平4−201793号公報 特表2003−501146号公報
Furthermore, a moving body having two wheels on each of the left and right sides has also been proposed (see, for example, Patent Document 2). The moving body disclosed in Patent Document 2 is not only a four-wheel drive that travels in a state where both the left and right wheels are grounded, but also a two-wheel drive that travels in a state where one wheel is grounded. Is possible.
Japanese Patent Laid-Open No. 4-201793 Special table 2003-501146

しかしながら、特許文献2に開示された移動体は、4輪走行を行なう場合でも4輪のそれぞれが独立して接地するため、接地面積が少なく、安定した走行を行なうことが困難であった。特に、このような駆動機構では、安定して段差を昇降することは難しい。さらに、特許文献2に開示された移動体は、2輪走行と4輪走行が切替可能であるとしても、右側で2つの車輪が接地している場合に左側も2つの車輪が接地し、また、右側で1つの車輪が接地している場合には左側も1つの車輪が接地する機構を有する。従って、車体の進行方向に対して左右方向に傾斜した路面や段差を走行すると搭乗者の搭乗姿勢も傾斜し、安定した走行が困難となり、乗り心地が悪化するという問題点があった。   However, the movable body disclosed in Patent Document 2 has a small grounding area and is difficult to perform stable traveling because each of the four wheels is grounded independently even when traveling on four wheels. In particular, with such a drive mechanism, it is difficult to ascend and descend the step stably. Furthermore, even if the moving body disclosed in Patent Document 2 can be switched between two-wheel traveling and four-wheel traveling, when the two wheels are grounded on the right side, the two wheels are also grounded on the left side. When one wheel is grounded on the right side, the left side also has a mechanism for grounding one wheel. Therefore, when the vehicle travels on a road surface or a step inclined in the left-right direction with respect to the traveling direction of the vehicle body, the riding posture of the occupant also inclines, making it difficult to stably travel and deteriorating riding comfort.

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、第1に、安定して段差のある路面を走行可能な倒立振子型移動体を提供することを目的とする。さらに、本発明は、第2に、車体の進行方向に対して左右方向に傾斜した路面や段差を安定して走行することが可能な倒立振子型移動体を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and firstly, it is an object of the present invention to provide an inverted pendulum type movable body that can stably travel on a road surface having a level difference. A second object of the present invention is to provide an inverted pendulum type moving body capable of stably traveling on a road surface or a step inclined in the left-right direction with respect to the traveling direction of the vehicle body.

本発明にかかる倒立振子型移動体は、左右にそれぞれ駆動ユニットを備えた倒立振子型移動体であって、前記駆動ユニットは、駆動アクチュエータによって回転される駆動輪と、前記駆動輪に対して離間して配置された回転輪と、前記駆動輪の外周面と回転輪の外周面が内周面に接し、走行時に地面と接する無限軌道と、当該駆動ユニットを回転制御し、前記駆動輪と、前記回転輪の接地を制御する駆動ユニット回転機構(例えば、本実施の形態における駆動ユニット回転用アクチュエータ26及び制御コンピュータ41)を有するものである。このような構成により、段差のある路面であっても安定して走行することが可能となる。   An inverted pendulum type moving body according to the present invention is an inverted pendulum type moving body provided with a drive unit on each of the left and right sides, and the drive unit is separated from a drive wheel rotated by a drive actuator and the drive wheel. The outer peripheral surface of the driving wheel and the outer peripheral surface of the rotating wheel are in contact with the inner peripheral surface, the endless track that is in contact with the ground when traveling, the rotational control of the driving unit, and the driving wheel, A driving unit rotating mechanism (for example, the driving unit rotating actuator 26 and the control computer 41 in the present embodiment) for controlling the grounding of the rotating wheel is provided. With such a configuration, it is possible to travel stably even on a road surface with a level difference.

ここで、左右の駆動ユニット回転機構は、それぞれ独立して、駆動ユニットの回転制御が可能であることが好ましい。これにより、車体の進行方向に対して左右方向に傾斜した路面や段差を安定して走行することができる。   Here, it is preferable that the left and right drive unit rotation mechanisms can independently control the rotation of the drive units. Thereby, it can drive | work stably the road surface and level | step difference which inclined in the left-right direction with respect to the advancing direction of a vehicle body.

特に、前記倒立振子型移動体が左右方向に傾斜した状態で走行する場合に、前記左右の駆動ユニット回転機構は、左右の駆動ユニットの回転角を異ならせて、車体が地面に対して左右方向に平行になるように駆動ユニットを回転制御することが好ましい。   In particular, when the inverted pendulum type mobile body travels in a state inclined in the left-right direction, the left and right drive unit rotation mechanisms change the rotation angles of the left and right drive units so that the vehicle body moves in the left-right direction with respect to the ground. It is preferable to control the rotation of the drive unit so as to be in parallel with each other.

さらに、車体の傾きを検出する傾き検出手段を有し、前記左右の駆動ユニット回転機構は、前記傾き検出手段によって検出された車体の傾きに応じて前記駆動ユニットを回転制御することによって、自動的に、傾斜路面における安定走行が可能となる。   The left and right drive unit rotation mechanisms further include a tilt detection unit that detects a tilt of the vehicle body, and the left and right drive unit rotation mechanisms automatically control the rotation of the drive unit according to the tilt of the vehicle body detected by the tilt detection unit. In addition, stable running on an inclined road surface becomes possible.

前記回転輪は、回転自在に駆動ユニットに保持された従動輪であってもよく、前記回転輪は、駆動アクチュエータによって回転制御される駆動輪であってもよい。   The rotating wheel may be a driven wheel rotatably held by a driving unit, and the rotating wheel may be a driving wheel whose rotation is controlled by a driving actuator.

本発明によれば、安定して段差のある路面を走行可能な倒立振子型移動体を提供することができ、さらに、車体の進行方向に対して左右方向に傾斜した路面や段差を安定して走行することが可能な倒立振子型移動体を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the inverted pendulum type mobile body which can drive | work the road surface with a level | step difference stably can be provided, and also the road surface and level | step difference inclined to the left-right direction with respect to the advancing direction of a vehicle body can be stabilized. An inverted pendulum type moving body capable of traveling can be provided.

発明の実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる倒立振子型移動体の側面図である。図1は、特に、通常走行である2輪走行を行なう場合の構成を示している。当該倒立振子型移動体100は、車体1と駆動ユニット2を備えている。車体1は、搭乗者が座って、この倒立振子型移動体100を操縦可能な搭乗席を有する。車体1は、図1には図示していないが、ハウジング内に、操縦モジュール、バッテリモジュール、制御モジュール等が収納されている。
Embodiment 1 of the Invention
FIG. 1 is a side view of the inverted pendulum type moving body according to the first exemplary embodiment of the present invention. FIG. 1 particularly shows a configuration in the case of performing two-wheel traveling, which is normal traveling. The inverted pendulum type moving body 100 includes a vehicle body 1 and a drive unit 2. The vehicle body 1 has a boarding seat in which a passenger can sit and steer the inverted pendulum type moving body 100. Although the vehicle body 1 is not illustrated in FIG. 1, a steering module, a battery module, a control module, and the like are accommodated in the housing.

駆動ユニット2は、後で詳述するように、左右に1対を有する。それぞれの駆動ユニット2は、駆動輪と、駆動輪に対して離間して配置された従動輪を備えており、駆動輪と従動輪は、無限軌道(キャタピラ、ベルト、チューブタイヤ等)によって連結され、無限軌道が接地し、回転駆動されることによって走行が可能となる。   As will be described in detail later, the drive unit 2 has a pair on the left and right. Each drive unit 2 includes a drive wheel and a driven wheel that is spaced apart from the drive wheel, and the drive wheel and the driven wheel are connected by an endless track (caterpillar, belt, tube tire, etc.). When the endless track is grounded and rotated, the vehicle can run.

図1で示されるように、本発明の実施の形態1にかかる倒立振子型移動体100は、通常走行時には、駆動ユニット2における駆動輪側の無限軌道が接地した状態で倒立制御され、走行動作を行う。   As shown in FIG. 1, the inverted pendulum type moving body 100 according to the first embodiment of the present invention is controlled to be inverted in a state where the endless track on the drive wheel side in the drive unit 2 is grounded during normal traveling, and traveling operation is performed. I do.

悪路や雪道等のように路面状態が悪い場合には、図2に示されるように、駆動ユニット2が駆動輪の回転軸周りに回転し、駆動輪側のみならず、従動輪側の無限軌道も接地した状態で走行動作を行う。図3に示されるように、階段を昇降する場合にも、図2と同様に、駆動輪及び従動輪の双方における無限軌道が接地した状態で走行動作を行う。   When the road surface condition is bad such as a bad road or a snowy road, as shown in FIG. 2, the drive unit 2 rotates around the rotation axis of the drive wheel, and not only on the drive wheel side but also on the driven wheel side. The running operation is performed with the endless track also in contact with the ground. As shown in FIG. 3, when the stairs are moved up and down, as in FIG. 2, the traveling operation is performed with the endless tracks on both the driving wheel and the driven wheel in contact with the ground.

図4に通常走行時の駆動ユニットの概略構成を示す。通常走行時に接地される駆動輪21は、駆動モータ等のアクチュエータによって回転駆動される。通常走行時に上方に配置された従動輪22は、軸受部等によって回転可能に駆動ユニットに固定されている。駆動輪21の外周面の外半分と従動輪22の外周面の外半分とが、内周面に接する無限軌道が駆動輪21及び従動輪22に取り付けられている。駆動輪21の回転力は、無限軌道23により従動輪22に伝達され、これにより従動輪22が回転する。   FIG. 4 shows a schematic configuration of the drive unit during normal travel. The drive wheel 21 that is grounded during normal travel is driven to rotate by an actuator such as a drive motor. The driven wheel 22 disposed above during normal traveling is fixed to the drive unit so as to be rotatable by a bearing portion or the like. An endless track in which the outer half of the outer peripheral surface of the drive wheel 21 and the outer half of the outer peripheral surface of the driven wheel 22 are in contact with the inner peripheral surface is attached to the drive wheel 21 and the driven wheel 22. The rotational force of the drive wheel 21 is transmitted to the driven wheel 22 through the endless track 23, whereby the driven wheel 22 rotates.

図5に駆動ユニットの構成例を示す。駆動ユニット2のハウジング24には、駆動アクチュエータ(駆動モータ)25、駆動ユニット回転用アクチュエータ26のロータ262、減速機27、軸受部28を備えている。   FIG. 5 shows a configuration example of the drive unit. The housing 24 of the drive unit 2 includes a drive actuator (drive motor) 25, a rotor 262 of the drive unit rotation actuator 26, a speed reducer 27, and a bearing portion 28.

駆動輪21の回転軸は減速機27に接続されて、また、駆動モータ25の回転軸も減速機27に接続されている。駆動モータ25によって生じる回転軸の回転は、減速機27によって所定の回転速度に調整された後に、駆動輪21の回転軸に伝わり、当該駆動輪を所定の回転速度で回転させる。   The rotating shaft of the drive wheel 21 is connected to the speed reducer 27, and the rotating shaft of the drive motor 25 is also connected to the speed reducer 27. The rotation of the rotation shaft generated by the drive motor 25 is adjusted to a predetermined rotation speed by the speed reducer 27 and then transmitted to the rotation shaft of the drive wheel 21 to rotate the drive wheel at a predetermined rotation speed.

駆動ユニット回転用アクチュエータ26は、駆動モータ25の回転軸と同じ軸回りに、駆動ユニット2を車体1に対して回転させる機能を有し、駆動ユニット2を回転させることによって、駆動輪21側の無限軌道23のみが接地した状態か、従動輪22側の無限軌道23のみが接地した状態か、あるいは駆動輪21側と従動輪22側の無限軌道23の双方が接地した状態かを切り替える。この駆動ユニット回転用アクチュエータ26は、駆動モータにより構成され、ステータ261とロータ262を有している。ロータ262は、駆動モータ25の回転軸と同心円となる位置、即ち、この回転軸から同じ距離上に円弧状に配置されている。ステータ261は、ロータ262から一定距離だけ離間してその周囲に設けられている。   The drive unit rotation actuator 26 has a function of rotating the drive unit 2 with respect to the vehicle body 1 around the same axis as the rotation axis of the drive motor 25. By rotating the drive unit 2, the drive unit 21 side The state is switched between the state where only the endless track 23 is grounded, the state where only the endless track 23 on the driven wheel 22 side is grounded, or the state where both the endless track 23 on the driving wheel 21 side and the driven wheel 22 side are grounded. The drive unit rotation actuator 26 is constituted by a drive motor, and includes a stator 261 and a rotor 262. The rotor 262 is arranged in a circular arc at a position that is concentric with the rotation axis of the drive motor 25, that is, on the same distance from the rotation axis. The stator 261 is provided around the rotor 262 at a certain distance.

従動輪22の回転軸は、軸受部28に回転自在に保持されている。上述のように、駆動輪21は、無限軌道23によって従動輪22に連結されているから、駆動輪21が回転すると、無限軌道23を通じて従動輪22も回転する。   The rotating shaft of the driven wheel 22 is rotatably held by the bearing portion 28. As described above, since the driving wheel 21 is connected to the driven wheel 22 by the endless track 23, when the driving wheel 21 rotates, the driven wheel 22 also rotates through the endless track 23.

駆動輪21と従動輪22の直径は、同じであってもよいが、図5に示されるように、駆動輪21の方が従動輪22よりも直径が大きくてもよい。駆動輪21の直径を大きくすることによって、駆動モータ25と接続された駆動輪21側に対するトルク負荷を大きくすることができるため、安定して走行することが可能となる。   The driving wheel 21 and the driven wheel 22 may have the same diameter, but the driving wheel 21 may have a larger diameter than the driven wheel 22 as shown in FIG. By increasing the diameter of the drive wheel 21, the torque load on the drive wheel 21 side connected to the drive motor 25 can be increased, so that it is possible to travel stably.

図6に駆動ユニットの他の構成例を示す。図5に示す構成例では、駆動ユニット回転用アクチュエータ26と駆動モータ25の回転軸を一致させたが、図6に示す構成例では、両者が一致していない。   FIG. 6 shows another configuration example of the drive unit. In the configuration example shown in FIG. 5, the rotation axes of the drive unit rotation actuator 26 and the drive motor 25 are matched, but in the configuration example shown in FIG. 6, the two do not match.

具体的には、図6に示されるように、駆動ユニット回転用アクチュエータ29の回転軸が減速機30に接続され、減速機30の回転軸がフレーム24の駆動輪21と従動輪との間の所定位置に固定されている。駆動ユニット回転用アクチュエータ29の回転軸を回転させると、減速機30の回転軸が回転し、そして、駆動ユニット2が当該固定位置回りに回転する。   Specifically, as shown in FIG. 6, the rotation shaft of the drive unit rotation actuator 29 is connected to the speed reducer 30, and the rotation shaft of the speed reducer 30 is between the drive wheel 21 and the driven wheel of the frame 24. It is fixed in place. When the rotation shaft of the drive unit rotation actuator 29 is rotated, the rotation shaft of the speed reducer 30 is rotated, and the drive unit 2 is rotated around the fixed position.

続いて、本発明の実施の形態にかかる倒立振子型移動体の制御系について図7を参照しつつ説明する。制御コンピュータ41は、CPU、ROM、RAM等により構成され、ROMに格納された制御プログラムを実行することにより、倒立制御や走行制御を実行する。   Next, an inverted pendulum type moving body control system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The control computer 41 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and executes an inversion control and a traveling control by executing a control program stored in the ROM.

制御コンピュータ41には、車体1の傾きを検知する傾き検出手段であるジャイロセンサ42が接続されている。ジャイロセンサ42は、車体1の傾斜角速度を検出し、検出信号を制御コンピュータ41に出力する。   The control computer 41 is connected with a gyro sensor 42 which is an inclination detecting means for detecting the inclination of the vehicle body 1. The gyro sensor 42 detects the tilt angular velocity of the vehicle body 1 and outputs a detection signal to the control computer 41.

また、制御コンピュータ41には、駆動回路43,46が接続されている。駆動回路43は、右側の駆動輪21と減速機27を介して接続された右輪用モータ44と接続され、制御コンピュータ41からのトルク指令値に応じて、当該右輪用モータ44を駆動する。同様に、駆動回路46は、左側の駆動輪21と減速機27を介して接続された左輪用モータ47と接続され、制御コンピュータ41からのトルク指令値に応じて、当該左輪用モータ47を駆動する。   In addition, drive circuits 43 and 46 are connected to the control computer 41. The drive circuit 43 is connected to the right wheel motor 44 connected to the right drive wheel 21 via the speed reducer 27, and drives the right wheel motor 44 in accordance with a torque command value from the control computer 41. . Similarly, the drive circuit 46 is connected to the left wheel motor 47 connected to the left drive wheel 21 via the speed reducer 27, and drives the left wheel motor 47 according to the torque command value from the control computer 41. To do.

右輪用モータ44のエンコーダ45及び左輪用モータ47のエンコーダ48は、それぞれ制御用コンピュータ41に接続されている。各エンコーダ45,48において検出されたモータ44,47の回転角度は、制御コンピュータ41に出力される。   The encoder 45 of the right wheel motor 44 and the encoder 48 of the left wheel motor 47 are each connected to the control computer 41. The rotation angles of the motors 44 and 47 detected by the encoders 45 and 48 are output to the control computer 41.

制御コンピュータ41は、各エンコーダ45,48において検出されたモータ44,47の回転角度やジャイロセンサ42によって検出された車体1の傾斜角速度に応じて、周知のフィードバック制御により、モータ44,47を駆動制御し、倒立制御及び走行制御を実行する。   The control computer 41 drives the motors 44 and 47 by well-known feedback control according to the rotation angle of the motors 44 and 47 detected by the encoders 45 and 48 and the inclination angular velocity of the vehicle body 1 detected by the gyro sensor 42. Control and execute the inversion control and the traveling control.

また、制御コンピュータ41には、駆動回路49,52が接続されている。駆動回路49は、右側の駆動ユニット2を回転させる右ユニット回転用モータ50と接続され、制御コンピュータ41からのトルク指令値に応じて、当該右ユニット回転用モータ50を駆動する。同様に、駆動回路52は、左側の駆動ユニット2を回転させる左ユニット回転用モータ53と接続され、制御コンピュータ41からのトルク指令値に応じて、当該左ユニット回転用モータ53を駆動する。   In addition, drive circuits 49 and 52 are connected to the control computer 41. The drive circuit 49 is connected to a right unit rotation motor 50 that rotates the right drive unit 2, and drives the right unit rotation motor 50 in accordance with a torque command value from the control computer 41. Similarly, the drive circuit 52 is connected to a left unit rotation motor 53 that rotates the left drive unit 2, and drives the left unit rotation motor 53 according to a torque command value from the control computer 41.

右ユニット回転用モータ50のエンコーダ51及び左ユニット回転用モータ53のエンコーダ54は、それぞれ制御用コンピュータ41に接続されている。各エンコーダ51,54において検出されたモータ50,53の回転角度は、制御コンピュータ41に出力される。   The encoder 51 of the right unit rotation motor 50 and the encoder 54 of the left unit rotation motor 53 are each connected to the control computer 41. The rotation angles of the motors 50 and 53 detected by the encoders 51 and 54 are output to the control computer 41.

制御コンピュータ41は、各エンコーダ51,54において検出されたモータ50,53の回転角度に応じて、周知のフィードバック制御により、右側の駆動ユニット2及び左側の駆動ユニット2を相互に独立して所定の角度に制御する。また、制御コンピュータ41は、ジャイロセンサ42によって検出された車体1の傾斜角速度や3軸の加速度センサーによって検出されて傾斜角により、車体の傾きを検知し、左右の駆動ユニット2の角度を独立して制御することによって、搭乗者が地面に対して平行を保つように姿勢制御することも可能である。   The control computer 41 determines the right drive unit 2 and the left drive unit 2 independently of each other by a known feedback control according to the rotation angles of the motors 50 and 53 detected by the encoders 51 and 54. Control to angle. The control computer 41 detects the inclination of the vehicle body from the inclination angular velocity of the vehicle body 1 detected by the gyro sensor 42 and the inclination angle detected by the triaxial acceleration sensor, and independently determines the angles of the left and right drive units 2. It is also possible to control the posture so that the occupant is kept parallel to the ground.

例えば、図8に示されるように傾斜面を倒立振子型移動体100が移動する場合について説明する。この場合には、図9に示されるように、傾斜面の下側に位置する駆動ユニット2aは、従動輪22側の無限軌道23が当該傾斜面に接地し、駆動輪21側の無限軌道23が傾斜面から浮くように左右の駆動ユニット2の、車体1に対する回転角を異ならせて回転制御される。また、傾斜面の上側に位置する駆動ユニット2bは、駆動輪21側の無限軌道23が接地するように回転制御される。このとき、駆動ユニット2bは、駆動輪21とともに従動輪22側の無限軌道23も接地するように回転制御されてもよい。即ち、図8に示される状態では、傾斜面の下側に位置する駆動ユニット2aの方が、傾斜面の上側に位置する駆動ユニット2bよりも、下方向に従動輪22を回転により位置させることで車体1が左右方向に地面に対して平行になるように、制御される。但し、車体1が左右方向に地面に対して完全に平行になる必要はなく、平行になるように制御されていれば、乗り心地の改善を図ることができる。   For example, the case where the inverted pendulum type moving body 100 moves on an inclined surface as shown in FIG. 8 will be described. In this case, as shown in FIG. 9, in the drive unit 2a located on the lower side of the inclined surface, the endless track 23 on the driven wheel 22 side contacts the inclined surface, and the endless track 23 on the drive wheel 21 side. The rotation of the left and right drive units 2 with respect to the vehicle body 1 is controlled so as to float from the inclined surface. Further, the rotation of the drive unit 2b located on the upper side of the inclined surface is controlled so that the endless track 23 on the drive wheel 21 side is grounded. At this time, the drive unit 2b may be rotationally controlled so that the endless track 23 on the driven wheel 22 side is grounded together with the drive wheel 21. That is, in the state shown in FIG. 8, the drive unit 2 a positioned below the inclined surface causes the driven wheel 22 to be positioned by rotation in a lower direction than the drive unit 2 b positioned above the inclined surface. Thus, the vehicle body 1 is controlled so as to be parallel to the ground in the left-right direction. However, it is not necessary for the vehicle body 1 to be completely parallel to the ground in the left-right direction. If the vehicle body 1 is controlled to be parallel, the ride comfort can be improved.

その他の実施の形態.
上述の例において、従動輪22は、駆動アクチュエータによって回転駆動される駆動輪に置き換えることも可能である。これにより、倒立制御や走行制御を容易に行うことができる。
Other embodiments.
In the above example, the driven wheel 22 can be replaced with a drive wheel that is rotationally driven by a drive actuator. Thereby, inversion control and traveling control can be easily performed.

また、駆動輪21と従動輪22の間にさらに単数又は複数の従動輪若しくは駆動輪が配置されていてもよい。   Further, a single or a plurality of driven wheels or driving wheels may be arranged between the driving wheel 21 and the driven wheel 22.

通常走行時の倒立振子型移動体を示す側面図である。It is a side view which shows the inverted pendulum type mobile body at the time of normal driving | running | working. 悪路や雪道を走行時の倒立振子型移動体を示す側面図である。It is a side view which shows the inverted pendulum type mobile body at the time of driving | running | working on a bad road and a snowy road. 階段昇降時の倒立振子型移動体を示す側面図である。It is a side view which shows the inverted pendulum type mobile body at the time of stair climbing. 駆動ユニットの概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of a drive unit. 本発明にかかる駆動ユニットの具体的な構成例を示す図である。It is a figure which shows the specific structural example of the drive unit concerning this invention. 本発明にかかる駆動ユニットの具体的な構成例を示す図である。It is a figure which shows the specific structural example of the drive unit concerning this invention. 本発明にかかる倒立振子型移動体の制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of the inverted pendulum type moving body concerning this invention. 本発明にかかる倒立振子型移動体が傾斜面を走行する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the inverted pendulum type mobile body concerning this invention drive | works an inclined surface. 本発明にかかる倒立振子型移動体が傾斜面を走行する場合の駆動ユニットの回転制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating rotation control of the drive unit in case the inverted pendulum type mobile body concerning this invention drive | works an inclined surface.

符号の説明Explanation of symbols

1 車体
2 駆動ユニット
21 駆動輪
22 従動輪
23 無限軌道
24 ハウジング
25 駆動モータ
26 駆動ユニット回転用アクチュエータ
27 減速機
28 軸受部
29 駆動ユニット回転用アクチュエータ
30 減速機
100 倒立振子型移動体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Car body 2 Drive unit 21 Drive wheel 22 Drive wheel 23 Endless track 24 Housing 25 Drive motor 26 Actuator for drive unit rotation 27 Reduction gear 28 Bearing part 29 Actuator for drive unit rotation 30 Reducer 100 Inverted pendulum type moving body

Claims (6)

左右にそれぞれ駆動ユニットを備えた倒立振子型移動体であって、
前記駆動ユニットは、
駆動アクチュエータによって回転される駆動輪と、
前記駆動輪に対して離間して配置された回転輪と、
前記駆動輪の外周面と回転輪の外周面が内周面に接し、走行時に地面と接する無限軌道と、
当該駆動ユニットを回転制御し、前記駆動輪と、前記回転輪の接地を制御する駆動ユニット回転機構を有する倒立振子型移動体。
Inverted pendulum type moving body with drive units on both sides,
The drive unit is
A drive wheel rotated by a drive actuator;
A rotating wheel disposed apart from the driving wheel;
An endless track in which the outer peripheral surface of the drive wheel and the outer peripheral surface of the rotating wheel are in contact with the inner peripheral surface, and in contact with the ground when traveling,
An inverted pendulum type moving body having a drive unit rotation mechanism for controlling rotation of the drive unit and controlling grounding of the drive wheel and the rotary wheel.
左右の駆動ユニット回転機構は、それぞれ独立して、駆動ユニットの回転制御が可能であることを特徴とする請求項1記載の倒立振子型移動体。   The inverted pendulum type moving body according to claim 1, wherein the left and right drive unit rotation mechanisms can independently control rotation of the drive unit. 前記倒立振子型移動体が左右方向に傾斜した状態で走行する場合に、前記左右の駆動ユニット回転機構は、左右の駆動ユニットの回転角を異ならせて、車体が地面に対して左右方向に平行になるように駆動ユニットを回転制御することを特徴とする請求項2記載の倒立振子型移動体。   When the inverted pendulum type moving body is tilted in the left-right direction, the left and right drive unit rotation mechanisms vary the rotation angles of the left and right drive units so that the vehicle body is parallel to the ground in the left-right direction. 3. The inverted pendulum type moving body according to claim 2, wherein the rotation of the drive unit is controlled so that 車体の傾きを検出する傾き検出手段を有し、
前記左右の駆動ユニット回転機構は、前記傾き検出手段によって検出された車体の傾きに応じて前記駆動ユニットを回転制御することを特徴とする請求項2又は3記載の倒立振子型移動体。
Inclination detection means for detecting the inclination of the vehicle body,
The inverted pendulum type moving body according to claim 2 or 3, wherein the left and right drive unit rotation mechanisms control the rotation of the drive unit according to the inclination of the vehicle body detected by the inclination detection means.
前記回転輪は、回転自在に駆動ユニットに保持された従動輪であることを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の倒立振子型移動体。   The inverted pendulum type moving body according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotating wheel is a driven wheel rotatably held by a drive unit. 前記回転輪は、駆動アクチュエータによって回転制御される駆動輪であることを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の倒立振子型移動体。   The inverted pendulum type moving body according to claim 1, wherein the rotating wheel is a driving wheel whose rotation is controlled by a driving actuator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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