JP2010030328A - Controller for traveling device movable in all direction - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、全方向へ移動可能な走行装置（以下、この走行装置を単に車両と称する場合があるが、乗用車や荷物搬送台車等の車両に限ることなく、移動型ロボットその他の移動可能な各種装置、例えば電動車椅子や水陸両用車などを含む。）に係り、特にこの走行装置の移動方向を操作するコントローラに関する。 The present invention relates to a traveling device that can move in all directions (hereinafter, this traveling device may be simply referred to as a vehicle, but is not limited to a vehicle such as a passenger car or a luggage carrier cart). Devices, for example, electric wheelchairs and amphibious vehicles, etc.), and more particularly to a controller for operating the moving direction of the traveling device.
前後左右又は任意に回転して全方向へ容易に走行可能な装置として、図１３に示す回転体付き車輪１０を備えた走行装置が知られている。この車輪１０は、外周に沿って並んで配置された複数個の回転体１１０と、各回転体１１０に対応してリム１２０に立設していて当該回転体１１０を回転可能に支持するアーム１３０と、を備えている。 As a device capable of easily traveling in all directions by rotating back and forth, right and left, or arbitrarily, a traveling device provided with a wheel 10 with a rotating body shown in FIG. The wheel 10 includes a plurality of rotating bodies 110 arranged side by side along the outer periphery, and an arm 130 that stands on the rim 120 corresponding to each rotating body 110 and rotatably supports the rotating body 110. And.
この種の車輪１０を４つ備え、さらに各車輪１０をモータ１０１で回転する走行装置１００は、従来、図１４に示すように、平面視で２つの前輪１０をハの字状に配設し２つの後輪１０を逆ハの字状に配設している。さらに、この走行装置１００は、モータ１０１毎に設けたモータドライバー１０２と、これらのモータドライバー１０２を制御する制御コンピュータ１０３と、この制御コンピュータ１０３へ指示信号を送信するジョイスティック１０４と、を備えている。ジョイスティック１０４には、レバーやつまみが設けられており、操作者がレバーやつまみを回すと、その指示値が制御コンピュータ１０３で読み取られ、さらに制御コンピュータ１０３によって各モータ１０１の回転数をマトリックス演算で計算して、制御コンピュータ１０３から各モータドライバー１０２へ速度情報が送られる。そして、各モータドライバー１０２は速度情報に基づいて各モータ１０１を駆動する。これにより走行装置１００は３６０度の全方向に走行する。
図１３に示すような回転体付き車輪を備えた走行装置が特許文献１に開示されている。
A traveling device including a wheel with a rotating body as shown in FIG. 13 is disclosed in Patent Document 1.
図１４に示す走行装置１００では、各モータ１０１を制御するにあたり、ジョイスティック１０４の指示値を読み取って各モータ１０１の回転数を計算する制御コンピュータ１０３を必要とし、装置構成も大きくなるばかりかその分費用が嵩んでしまう。 In the traveling device 100 shown in FIG. 14, in order to control each motor 101, a control computer 103 that reads the indicated value of the joystick 104 and calculates the number of rotations of each motor 101 is required. Expense increases.
本発明は上記問題に鑑みて、制御コンピュータを用いることなく走行装置を操作するコントローラを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a controller that operates a traveling device without using a control computer.
上記目的を達成するため、本発明は、複数の車輪と、各車輪を回転する複数のモータと、各モータを駆動する複数のモータドライバーと、を備えた走行装置を操作するためのコントローラであって、基板と、この基板上に取り付けられていて車輪毎に設けられたリニア型のポテンショメータと、これらのポテンショメータを可動する操作部と、を備え、各ポテンショメータは、ケースと、このケースの長手方向へ移動自在のローラーとを備えていて、上記基板の前後方向を走行装置の前後方向とした場合に、対応する車輪の向きにケースの長手方向が沿うように当該ケースが基板上に配設されて、複数のポテンショメータが基板上で複数の車輪と同じ並びに配置され、操作部は、各ケースを覆うガイドプレートを備え、ガイドプレートは、各ポテンショメータのローラーの移動を案内する直線状のガイド穴を有し、各ガイド穴は、非操作状態で、対応するポテンショメータのケースの中間部でケースの長手方向と交差する方向へ直線状にガイドプレートに形成されていて、操作部を操作してガイドプレートを移動させることに伴って各ローラーが移動して各ポテンショメータにおける抵抗値が変化し、この抵抗値の変化に基づいて各ドライバーが各モータを制御することを特徴としている。
本発明のコントローラにおいて、ローラーはケースの両端にそれぞれ一端を接続した戻しバネの他端に接続されていて、ケースの中間部に位置するように付勢されている。
本発明のコントローラにおいて、走行装置は、例えば平面視、２つの前輪をハの字状に配置し、２つの後輪を逆ハの字状に配置している。
In order to achieve the above object, the present invention is a controller for operating a traveling device including a plurality of wheels, a plurality of motors for rotating the wheels, and a plurality of motor drivers for driving the motors. And a linear potentiometer mounted on the substrate and provided for each wheel, and an operation unit for moving these potentiometers. Each potentiometer has a case and a longitudinal direction of the case. And the case is disposed on the substrate so that the longitudinal direction of the case is along the direction of the corresponding wheel when the longitudinal direction of the substrate is the longitudinal direction of the traveling device. The plurality of potentiometers are arranged in the same manner as the plurality of wheels on the substrate, and the operation unit includes a guide plate that covers each case. It has linear guide holes that guide the movement of the tension meter roller, and each guide hole guides linearly in a direction that intersects the longitudinal direction of the case at the middle part of the corresponding potentiometer case in a non-operating state. As the guide plate is moved by operating the operation unit, each roller moves and the resistance value in each potentiometer changes, and each driver changes each motor based on the change in resistance value. It is characterized by controlling.
In the controller of the present invention, the roller is connected to the other end of the return spring having one end connected to both ends of the case, and is biased so as to be positioned at the middle portion of the case.
In the controller of the present invention, the traveling device has, for example, a plan view, two front wheels arranged in a letter C shape, and two rear wheels arranged in an inverted letter C shape.
本発明によれば、操作部を移動するとガイド溝がローラーを移動させ、ポテンショメータからモータドライバーに対して速度を指示する電圧が出力される。
特に本発明において、マイコンなどの高価な電子機器を用いた制御コンピュータを使う必要なく、リニア型ポテンショメータを車輪の配置と同じ方向に配置し、ポテンショメータに対して相対的に動かす操作部を有し、操作部の移動量に応じてポテンショメータの電圧を可変にさせる。これにより、各車輪を操作するコントローラを安価に実現できる。
According to the present invention, when the operation unit is moved, the guide groove moves the roller, and a voltage indicating the speed is output from the potentiometer to the motor driver.
In particular, in the present invention, without using a control computer using an expensive electronic device such as a microcomputer, the linear potentiometer is arranged in the same direction as the arrangement of the wheels, and has an operation unit that moves relative to the potentiometer, The voltage of the potentiometer is made variable according to the movement amount of the operation unit. Thereby, the controller which operates each wheel is realizable at low cost.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図中のＦｒは走行装置の前方、ＲＨは走行装置の横幅方向であって右方を示す。
図１は本発明の実施形態に係る走行装置１の構成を示す図である。
本実施形態に係る走行装置１は、４つの回転体付き車輪１０（左前輪に符号１０Ａ、右前輪に符号１０Ｂ，左後輪に符号１０Ｃ、右後輪に符号１０Ｄを付して説明する場合がある。）と、車輪１０毎に設けられ車輪１０を回転するモータ１１と、モータ１１毎に設けられモータドライバー１２と、モータドライバー１２を制御するコントローラ２０と、を備えている。この走行装置１は、
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawing, Fr is the front of the traveling device, and RH is the lateral direction of the traveling device and indicates the right side.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a traveling device 1 according to an embodiment of the present invention.
The traveling device 1 according to the present embodiment is described with four wheels 10 with a rotating body (reference numeral 10A for the left front wheel, reference numeral 10B for the right front wheel, reference numeral 10C for the left rear wheel, and reference numeral 10D for the right rear wheel. And a motor 11 provided for each wheel 10 for rotating the wheel 10, a motor driver 12 provided for each motor 11, and a controller 20 for controlling the motor driver 12. This traveling device 1 is
本実施形態の車輪１０は、平面視で２つの前輪１０Ａ，１０Ｂがハの字状に配置され、２つの後輪１０Ｃ，１０Ｄが逆ハの字状に配置されている。これらの車輪１０は、モータドライバー１２によってモータ１１が駆動されて回転する。 In the wheel 10 of the present embodiment, two front wheels 10A and 10B are arranged in a letter C shape in plan view, and two rear wheels 10C and 10D are arranged in an inverted letter C shape. These wheels 10 rotate when a motor 11 is driven by a motor driver 12.
このような車輪１０に所望の動作を与えるため、走行装置１の移動方向を操作するためのコントローラ２０は、本実施形態では、以下のように構成されていることを特徴としている。
ここで、図２はコントローラ２０の要部を示す平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線に沿ったコントローラ２０の断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿ったコントローラ２０の断面図である。
In order to give a desired operation to such a wheel 10, the controller 20 for operating the moving direction of the traveling device 1 is configured as follows in the present embodiment.
2 is a plan view showing the main part of the controller 20, FIG. 3 is a cross-sectional view of the controller 20 along the line AA in FIG. 2, and FIG. 4 is along the line BB in FIG. 2 is a cross-sectional view of a controller 20. FIG.
図３及び図４に示すように、コントローラ２０は、上方を開放させた筐体本体部２１と、筐体本体部２１の底部２１Ａに第１のスペーサー２１Ｂを介して配設された基板２２（電気基板）と、この基板２２上に取りつけられたポテンショメータ２３と、基板２２上に第２のスペーサー２２Ａを介してポテンショメータ２３を覆うように設けられた中板２４と、この中板２４上で移動自在に設けられたガイドプレート２５と、このガイドプレート２５の上方で上記の筐体本体部２１を閉じるケース上部２６と、ガイドプレート２５の中央部から立設した筒部２５Ａがケース上部２６の中央部に形成された開口２６Ａを介してケース上方へ突出しこの先端部に取り付けられた操作ノブ２７と、を備えている。 As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the controller 20 includes a housing main body 21 whose upper side is opened, and a substrate 22 (disposed through a first spacer 21 </ b> B on the bottom 21 </ b> A of the housing main body 21. An electric board), a potentiometer 23 mounted on the board 22, a middle plate 24 provided on the board 22 so as to cover the potentiometer 23 via a second spacer 22A, and moved on the middle board 24 A guide plate 25 that is freely provided, a case upper portion 26 that closes the housing main body 21 above the guide plate 25, and a cylindrical portion 25 </ b> A that stands up from the center portion of the guide plate 25 are the center of the case upper portion 26. And an operation knob 27 that protrudes upward from the case through an opening 26A formed in the portion and is attached to the tip.
ポテンショメータ２３は従来周知の構成であり、本実施形態では『リニア型』を用いる。具体的には、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、細長のケース２３Ａを有し、ケース２３Ａ内に抵抗２３Ｂを配置し、この抵抗２３Ｂの両端に２個の端子２３Ｃ、２３Ｄを接続すると共に、この抵抗２３Ｂに沿って移動する摺動接点２３Ｅに他の端子２３Ｆを配置して構成されている。本実施形態のポテンショメータ２３では、図５（Ｂ）に示すように、摺動接点はローラー２３Ｇに取り付けらており、このローラー２３Ｇがケース長手方向に移動自在に設けられており、ローラー２３Ｇの位置が変わることで、各ポテンショメータ２３における抵抗値が変化してポテンショメータ２３からの出力電圧が可変になっている。後述するように、この抵抗（出力電圧）の変化に基づいて各モータドライバー１２が各モータ１１を制御する。このローラー２３Ｇには、図５（Ｂ）に示すように、ケース２３Ａの両端にそれぞれ一端を接続した戻しバネ２３Ｈ，２３Ｌの他端が接続されており、ローラー２３Ｇは、これらの二つのバネ２３Ｈ，２３Ｌによってケース２３Ａの中間部に位置するように付勢されている。
このように構成されたポテンショメータ２３は、本実施形態において、車輪１０毎に設けられている。
The potentiometer 23 has a conventionally well-known configuration, and a “linear type” is used in this embodiment. Specifically, as shown in FIGS. 5A and 5B, a long case 23A is provided, a resistor 23B is disposed in the case 23A, and two terminals 23C are provided at both ends of the resistor 23B. , 23D, and another terminal 23F is arranged on a sliding contact 23E that moves along the resistor 23B. In the potentiometer 23 of this embodiment, as shown to FIG. 5 (B), the sliding contact is attached to the roller 23G, this roller 23G is provided movably in the case longitudinal direction, and the position of the roller 23G Changes, the resistance value in each potentiometer 23 changes, and the output voltage from the potentiometer 23 becomes variable. As will be described later, each motor driver 12 controls each motor 11 based on the change in resistance (output voltage). As shown in FIG. 5B, the roller 23G is connected to the other ends of return springs 23H and 23L, one end of which is connected to both ends of the case 23A. The roller 23G is composed of these two springs 23H. , 23L is urged so as to be positioned at the intermediate portion of the case 23A.
The potentiometer 23 configured as described above is provided for each wheel 10 in the present embodiment.
各ポテンショメータ２３は、基板２２の前後方向（図２の矢印α方向）を走行装置１の前後方向とした場合に、対応する車輪１０の向きにケース２３Ａの長手方向が沿うように当該ケース２３Ａが基板２２上に配設されて、複数のポテンショメータ２３が基板２２上で複数の車輪１０と同じ並びに配置されている。
具体的には、図６に示すように、４つの車輪１０の平面視における車輪１０の回転方向（図中のＣ１−Ｃ４で示す正転方向）が車幅方向における右方（図５中のＸ１方向）に成す角度をそれぞれθ１，θ２，θ３，θ４とする。図２に示すように、ポテンショメータ２３のケース２３Ａの長手方向（基端側から先端側への向き；図中のＤ１−Ｄ４）と、基板の幅方向における右方（図２中のＸ２方向）とが成す角度をθ５，θ６，θ７，θ８とする。本実施形態では、角度θ５，θ６，θ７，θ８が対応する車輪１０の角度θ１，θ２，θ３，θ４と一致するように配置される。
Each potentiometer 23 is configured so that the longitudinal direction of the case 23A is aligned with the direction of the corresponding wheel 10 when the longitudinal direction of the substrate 22 (the direction of the arrow α in FIG. 2) is the longitudinal direction of the traveling device 1. Arranged on the substrate 22, a plurality of potentiometers 23 are arranged on the substrate 22 in the same arrangement as the plurality of wheels 10.
Specifically, as shown in FIG. 6, the rotational direction of the wheel 10 in the plan view of the four wheels 10 (forward rotation direction indicated by C <b> 1-C <b> 4 in the drawing) is the right side in the vehicle width direction (in FIG. 5). The angles formed in the (X1 direction) are θ1, θ2, θ3, and θ4, respectively. As shown in FIG. 2, the longitudinal direction of the case 23A of the potentiometer 23 (direction from the base end side to the front end side; D1-D4 in the drawing) and the right side in the width direction of the substrate (X2 direction in FIG. 2) Are defined as θ5, θ6, θ7, and θ8. In the present embodiment, the angles θ5, θ6, θ7, and θ8 are arranged so as to coincide with the angles θ1, θ2, θ3, and θ4 of the corresponding wheels 10.
また、図６に示すように、各車輪の中心を距離測定のポイントとして、前後の車輪間の距離をＬ１とし、左右の車輪間の距離をＷ１とする。さらに図２に示すようにポテンショメータ２３におけるケース２３Ａの中間部を距離測定のポイントとして、前輪用のポテンショメータ２３と後輪用のポテンショメータ２３との距離をＬ２とし、左側車輪用のポテンショメータ２３と右側車輪用のポテンショメータ２３との距離をＷ２とすると、以下の関係式（１）が成り立つように、各ポテンショメータ２３は基板２２に設けられている。
Ｌ１：Ｗ１＝Ｌ２：Ｗ２ （１）
Also, as shown in FIG. 6, the distance between the front and rear wheels is L1, and the distance between the left and right wheels is W1, with the center of each wheel as the point of distance measurement. Further, as shown in FIG. 2, the middle portion of the case 23A in the potentiometer 23 is used as a point for distance measurement, the distance between the front wheel potentiometer 23 and the rear wheel potentiometer 23 is L2, and the left wheel potentiometer 23 and the right wheel. Each potentiometer 23 is provided on the substrate 22 so that the following relational expression (1) is established, where W2 is the distance from the potentiometer 23 for the operation.
L1: W1 = L2: W2 (1)
ガイドプレート２５は、各ポテンショメータ２３のローラー２３Ｇの移動を案内する直線状のガイド穴２５Ｂを有する。各ガイド穴２５Ｂは、図２に示す非操作状態で、対応するポテンショメータ２３のケース２３Ａの中間部でケース２３Ａの長手方向と交差する方向へ直線状にガイドプレート２５に形成されている。 The guide plate 25 has a linear guide hole 25B that guides the movement of the roller 23G of each potentiometer 23. Each guide hole 25B is formed in the guide plate 25 in a straight line in a direction intersecting the longitudinal direction of the case 23A at the intermediate portion of the case 23A of the corresponding potentiometer 23 in the non-operation state shown in FIG.
操作ノブ２７には、図３及び図４に示すように、走行スイッチボタン２７Ａが設けられており、この走行スイッチボタン２７Ａはワイヤー２７Ｂを介して基板２２につながっている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the operation knob 27 is provided with a travel switch button 27A, and this travel switch button 27A is connected to the substrate 22 via a wire 27B.
このように構成されたコントローラ２０において、操作ノブ２７を基板２２，ポテンショメータ２３，中板２４に対して相対的に動かすことで、ポテンショメータ２３のローラー２３Ｇが移動する。
ここで、ポテンショメータ２３の出力と車輪１０の回転について、図７を参照して左前輪１０Ａを例に説明する。ポテンショメータ２３のケース２３Ａに対してローラー２３Ｇがケース２３Ａの長手方向中間部にあるとき左前輪１０Ａが回転しないように、モータドライバー１２の出力は調整されている。また、ポテンショメータ２３のローラー２３Ｇがケース２３Ａの中間部よりケース先端Ｆ側へ動かすことで左前輪１０Ａが前進方向へ回転し、また、ローラー２３Ｇがケース２３Ａの中間部よりケース基端Ｂ側へ動かすことで左前輪１０Ａが後進方向へ回転するよう、モータドライバー１２の出力は調整されている。なお、本実施形態における各ポテンショメータ２３は、各ケース２３Ａの先端Ｆ側が基板２２の前側に位置するように配設されている。また、走行スイッチボタン２７Ａがオンになった状態で、各モータドライバー１２がモータを駆動するように構成されている。
In the controller 20 configured as described above, the operation knob 27 is moved relative to the substrate 22, the potentiometer 23, and the intermediate plate 24, whereby the roller 23G of the potentiometer 23 moves.
Here, the output of the potentiometer 23 and the rotation of the wheel 10 will be described with reference to FIG. 7 taking the left front wheel 10A as an example. The output of the motor driver 12 is adjusted so that the left front wheel 10A does not rotate when the roller 23G is in the longitudinal intermediate portion of the case 23A with respect to the case 23A of the potentiometer 23. Further, when the roller 23G of the potentiometer 23 moves from the middle part of the case 23A toward the case front end F, the left front wheel 10A rotates in the forward direction, and the roller 23G moves from the middle part of the case 23A to the case base end B side. Thus, the output of the motor driver 12 is adjusted so that the left front wheel 10A rotates in the reverse direction. In addition, each potentiometer 23 in this embodiment is arrange | positioned so that the front-end | tip F side of each case 23A may be located in the front side of the board | substrate 22. FIG. Further, each motor driver 12 is configured to drive the motor in a state where the travel switch button 27A is turned on.
このように構成されたコントローラ２０の操作ノブ２７を以下のように操作することで、走行装置１は３６０度任意の方向に走行することができる。
図８（Ａ）に示すように、操作ノブ２７を基板２２，ポテンショメータ２３，中板２４に対して相対的に前方へ動かすことで、各ポテンショメータ２３のローラー２３Ｇが対応するケース２３Ａの先端Ｆ寄りへ移動し、これにより、各車輪１０はモータドライバー１２によってそれぞれ前進方向へ回転する。このようにして走行装置１は、図８（Ｂ）に示すように前方へ走行する。
By operating the operation knob 27 of the controller 20 configured as described above as follows, the traveling device 1 can travel in an arbitrary direction of 360 degrees.
As shown in FIG. 8A, the operation knob 27 is moved forward relative to the substrate 22, the potentiometer 23, and the intermediate plate 24, so that the roller 23G of each potentiometer 23 is closer to the front end F of the corresponding case 23A. Thus, each wheel 10 is rotated in the forward direction by the motor driver 12. In this way, the traveling device 1 travels forward as shown in FIG.
図８（Ｃ）に示すように、操作ノブ２７を基板２２，ポテンショメータ２３，中板２４に対して相対的に動かさない場合には、各ポテンショメータ２３のローラー２３Ｇが対応するケース２３Ａの中間部に位置することで、各モータドライバー１２はモータ１１を回転させない。これにより、図８（Ｄ）に示すように走行装置１は停止する。 As shown in FIG. 8C, when the operation knob 27 is not moved relative to the substrate 22, the potentiometer 23, and the intermediate plate 24, the roller 23G of each potentiometer 23 is placed in the middle portion of the corresponding case 23A. By being positioned, each motor driver 12 does not rotate the motor 11. As a result, the traveling device 1 stops as shown in FIG.
図８（Ｅ）に示すように、操作ノブ２７を基板２２，ポテンショメータ２３，中板２４に対して相対的に右側へ動かすことで、左側の前輪１０Ａと右側の後輪１０Ｄに対応したポテンショメータ２３のローラー２３Ｇがケース先端Ｆ寄りに移動させられることで当該車輪１０Ａ，１０Ｄは前進方向へ回転し、右側の前輪１０Ｂと左側の後輪１０Ｃに対応したポテンショメータ２３のローラー２３Ｇがケース基端Ｂ寄りに移動させられることで当該車輪１０Ｂ，１０Ｃは後進方向へ回転する。これにより、図８（Ｆ）に示すように、走行装置１は車体の向きを変えずに右側へ移動する。 As shown in FIG. 8E, the operation knob 27 is moved to the right relative to the substrate 22, the potentiometer 23, and the middle plate 24, so that the potentiometer 23 corresponding to the left front wheel 10A and the right rear wheel 10D. When the roller 23G is moved closer to the case tip F, the wheels 10A and 10D rotate in the forward direction, and the roller 23G of the potentiometer 23 corresponding to the right front wheel 10B and the left rear wheel 10C moves closer to the case base end B. The wheels 10B and 10C are rotated in the reverse direction by being moved to. As a result, as shown in FIG. 8F, the traveling device 1 moves to the right without changing the direction of the vehicle body.
図９（Ａ）に示すように、操作ノブ２７を基板２２，ポテンショメータ２３，中板２４に対して相対的に右斜め前方側へ動かすことで、左側の前輪１０Ａと右側の後輪１０Ｄに対応したポテンショメータ２３のローラー２３Ｇがケース先端Ｆ寄りに移動させられることで当該車輪１０Ａ，１０Ｄは前進方向へ回転し、右側の前輪１０Ｂと左側の後輪１０Ｃに対応したポテンショメータ２３のローラー２３Ｇはケース２３Ａに対し摺動せずケース長手方向の中間部に位置することから当該車輪１０Ｂ，１０Ｃは回転しない。これにより、図９（Ｂ）に示すように、走行装置１は車体の向きを変えずに右斜め前方側へ移動する。 As shown in FIG. 9A, the operation knob 27 is moved diagonally right forward relative to the substrate 22, potentiometer 23, and middle plate 24, thereby corresponding to the left front wheel 10A and the right rear wheel 10D. When the roller 23G of the potentiometer 23 is moved closer to the case tip F, the wheels 10A and 10D rotate in the forward direction, and the roller 23G of the potentiometer 23 corresponding to the right front wheel 10B and the left rear wheel 10C is the case 23A. The wheels 10B and 10C do not rotate because they are not slidable and are located in the middle part of the case in the longitudinal direction. As a result, as shown in FIG. 9B, the traveling device 1 moves diagonally right forward without changing the direction of the vehicle body.
図９（Ｃ）に示すように、操作ノブ２７を基板２２，ポテンショメータ２３，中板２４に対して相対的に右側へ筒部２５Ａまわりに回転させることで、左側の前輪１０Ａ及び後輪１０Ｃに対応したポテンショメータ２３のローラー２３Ｇがケース先端Ｆ寄りに移動させられることで当該車輪１０Ａ，１０Ｃは前進方向へ回転し、右側の前輪１０Ｂ及び後輪１０Ｄに対応したポテンショメータ２３のローラー２３Ｇがケース基端Ｂ寄りに移動させられることで当該車輪１０Ｂ，１０Ｄは後進方向へ回転する。これにより、図９（Ｄ）に示すように、走行装置１は右側へ回転する。この場合、図９（Ｅ）に示すように、基板２２，ポテンショメータ２３，中板２４に対する操作ノブ２７の回転する度合いを図９（Ｃ）よりも小さくすると、走行装置１は、図９（Ｆ）に示すように前方へ走行しつつ右側へ回転する。 As shown in FIG. 9C, the operation knob 27 is rotated around the cylinder portion 25A to the right with respect to the base plate 22, the potentiometer 23, and the middle plate 24, so that the left front wheel 10A and the rear wheel 10C are rotated. When the roller 23G of the corresponding potentiometer 23 is moved closer to the case tip F, the wheels 10A and 10C rotate in the forward direction, and the roller 23G of the potentiometer 23 corresponding to the right front wheel 10B and the rear wheel 10D is moved to the case base end. By being moved closer to B, the wheels 10B and 10D rotate in the reverse direction. Thereby, as shown to FIG 9 (D), the traveling apparatus 1 rotates to the right side. In this case, as shown in FIG. 9E, when the degree of rotation of the operation knob 27 relative to the substrate 22, the potentiometer 23, and the intermediate plate 24 is made smaller than that in FIG. ) And turn right while traveling forward.
このように本実施形態の走行装置１に備えられたコントローラ２０によれば、回転を含む並行に操作ノブ２７を移動するとガイド穴２５Ｂがローラー２３Ｇを移動させ、ポテンショメータ２３からモータドライバー１２に対して速度を指示する電圧が出力される。
よって、本実施形態のコントローラ２０によれば、マイコンなどの高価な電子機器を用いた制御コンピュータを使わずに、ポテンショメータ２３、即ちリニア型ポテンショメータを車輪１０の配置と同じ方向に配置し、当該ポテンショメータ２３に対して相対的に動かす操作ノブ２７と、操作ノブ２７上に走行スイッチボタン２７Ａとを設けて、操作ノブ２７の移動量に応じてポテンショメータ２３の電圧を可変にさせる。これにより、各車輪１０を操作するコントローラ２０を安価に実現できる。
As described above, according to the controller 20 provided in the traveling device 1 of the present embodiment, when the operation knob 27 is moved in parallel including rotation, the guide hole 25B moves the roller 23G, and the potentiometer 23 moves the motor driver 12. A voltage indicating the speed is output.
Therefore, according to the controller 20 of the present embodiment, the potentiometer 23, that is, the linear potentiometer is arranged in the same direction as the arrangement of the wheel 10 without using a control computer using an expensive electronic device such as a microcomputer. An operation knob 27 that is moved relative to the operation knob 23 and a travel switch button 27A are provided on the operation knob 27 to vary the voltage of the potentiometer 23 in accordance with the amount of movement of the operation knob 27. Thereby, the controller 20 which operates each wheel 10 is realizable at low cost.
以上詳述したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施をすることができる。
走行装置の車輪１０の数は４輪に限らず、図１０（Ａ）に示すように３輪であってもよい。この場合、二つの前輪は平面視においてハの字状に配置され、１つの後輪は、回転方向が走行装置の幅方向に沿うように配置されている。
Although detailed above, the present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present invention.
The number of wheels 10 of the traveling device is not limited to four, and may be three as shown in FIG. In this case, the two front wheels are arranged in a square shape in plan view, and one rear wheel is arranged so that the rotation direction is along the width direction of the traveling device.
また、車輪１０の向きも、前述の説明に限定されるものではなく、図１１（Ａ）に示すように、二つの前輪及び二つの後輪を平面視でハの字状に配設してもよい。また、図１２（Ａ）に示すように、二つの前輪を平面視でハの字状に配設し、二つの後輪を回転方向が走行装置の前後方向に沿うように配置してもよい。 Further, the direction of the wheel 10 is not limited to the above description. As shown in FIG. 11A, two front wheels and two rear wheels are arranged in a square shape in a plan view. Also good. Further, as shown in FIG. 12 (A), the two front wheels may be arranged in a square shape in plan view, and the two rear wheels may be arranged so that the rotational direction is along the front-rear direction of the traveling device. .
前後の各車輪が図１０（Ａ），図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）に示す向きに配置されている場合、これらの車輪の回転を制御するコントローラは、図１０（Ｂ），図１１（Ｂ）及び図１２（Ｂ）に示すように構成される。具体的には、各ポテンショメータ２３のケース２３Ａは、基板の前後方向を上記走行装置の前後方向とした場合に、対応する車輪の向き、即ち正転方向にケース２３Ａの長手方向が沿うように基板２２上に配設される。ガイドプレート２５の各ガイド穴２５Ｂは、コントローラの非操作状態で、対応するポテンショメータ２３のケース２３Ａの中間部（ケース長手方向の中間部）でケース２３Ａの長手方向と交差する方向へ筋状に延出するようにガイドプレート２５に形成されている。
ポテンショメータ２３におけるローラー２３Ｇは、戻しバネを備えずに構成されてもよい。
When the front and rear wheels are arranged in the directions shown in FIGS. 10 (A), 11 (A), and 12 (A), the controller that controls the rotation of these wheels is shown in FIGS. 11 (B) and FIG. 12 (B). Specifically, the case 23 </ b> A of each potentiometer 23 is configured so that the longitudinal direction of the case 23 </ b> A is aligned with the direction of the corresponding wheel, i.e., the forward rotation direction, when the longitudinal direction of the substrate is the longitudinal direction of the traveling device. 22 is arranged. Each guide hole 25B of the guide plate 25 extends in a line shape in a direction intersecting the longitudinal direction of the case 23A at an intermediate portion (intermediate portion of the case longitudinal direction) of the case 23A of the corresponding potentiometer 23 when the controller is not operated. It is formed on the guide plate 25 so as to come out.
The roller 23G in the potentiometer 23 may be configured without a return spring.
１ 走行装置
１０ 車輪
１１ モータ
１２ モータドライバー
２０ コントローラ
２１ 筐体本体部
２１Ａ 底部
２１Ｂ 第１のスペーサー
２２ 基板
２２Ａ 第２のスペーサー
２３ ポテンショメータ
２３Ａ ケース
２３Ｂ 抵抗
２３Ｃ 端子
２３Ｅ 摺動接点
２３Ｆ 端子
２３Ｇ ローラー
２３Ｈ バネ
２４ 中板
２５ ガイドプレート
２５Ａ 筒部
２５Ｂ ガイド穴
２６ ケース上部
２６Ａ 開口
２７ 操作ノブ
２７Ａ 走行スイッチボタン
２７Ｂ ワイヤー
１１０ 回転体
１２０ リム
１３０ アーム
Ｂ ケース基端
Ｆ ケース先端
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Traveling apparatus 10 Wheel 11 Motor 12 Motor driver 20 Controller 21 Housing | casing main-body part 21A Bottom part 21B 1st spacer 22 Board | substrate 22A 2nd spacer 23 Potentiometer 23A Case 23B Resistance 23C terminal 23E Sliding contact 23F terminal 23G Roller 23H Spring 24 Middle plate 25 Guide plate 25A Tube portion 25B Guide hole 26 Case upper portion 26A Opening 27 Operation knob 27A Travel switch button 27B Wire 110 Rotating body 120 Rim 130 Arm B Case base end F Case tip
Claims (6)
基板と、この基板上に取り付けられていて車輪毎に設けられたリニア型のポテンショメータと、これらのポテンショメータを可動する操作部と、を備え、
各ポテンショメータは、ケースと、このケースの長手方向へ移動自在のローラーとを備えていて、上記基板の前後方向を上記走行装置の前後方向とした場合に、対応する車輪の向きに上記ケースの長手方向が沿うように当該ケースが上記基板上に配設されて、複数のポテンショメータが上記基板上で複数の車輪と同じ並びに配置され、
上記操作部は、各ケースを覆うガイドプレートを備え、
上記ガイドプレートは、各ポテンショメータのローラーの移動を案内する直線状のガイド穴を有し、
各ガイド穴は、非操作状態で、対応するポテンショメータのケースの中間部で上記ケースの長手方向と交差する方向へ直線状にガイドプレートに形成されていて、
上記操作部を操作してガイドプレートを移動させることに伴って各ローラーが移動して各ポテンショメータにおける抵抗値が変化し、この抵抗値の変化に基づいて各ドライバーが各モータを制御することを特徴とする、コントローラ。 A controller for operating a traveling device comprising a plurality of wheels, a plurality of motors that rotate each wheel, and a plurality of motor drivers that drive each motor,
A substrate, a linear potentiometer mounted on the substrate and provided for each wheel, and an operation unit for moving these potentiometers,
Each potentiometer includes a case and a roller movable in the longitudinal direction of the case, and when the longitudinal direction of the substrate is the longitudinal direction of the traveling device, the longitudinal direction of the case is set in the direction of the corresponding wheel. The case is arranged on the substrate so that the direction is along, and a plurality of potentiometers are arranged on the substrate as well as the plurality of wheels,
The operation unit includes a guide plate that covers each case,
The guide plate has a linear guide hole for guiding the movement of the roller of each potentiometer,
Each guide hole is formed in a guide plate in a straight line in a direction intersecting the longitudinal direction of the case at a middle portion of a corresponding potentiometer case in a non-operating state,
As the guide plate is moved by operating the operation unit, each roller moves to change the resistance value in each potentiometer, and each driver controls each motor based on the change in resistance value. And the controller.
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| JP (1) | JP2010030328A (en) |
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