JP2020019286A - Omni-directional movement truck - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪の接地面の状態に関わらず全方向への直進安定性を維持することができる全方向移動台車に関する。 The present invention relates to an omnidirectional mobile trolley that can maintain directional stability in all directions irrespective of the state of a ground contact surface of wheels.
従来、自走式ロボット等の移動を実現する台車に対しては、所望とする方向に適宜移動できる全方向移動性が要求されている。そして、このような台車では、全方向移動性を実現するために、オム二ホイールやメカナムホイール等が一般に採用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a trolley that realizes movement of a self-propelled robot or the like has been required to have omnidirectional mobility that can appropriately move in a desired direction. In such a bogie, an omni wheel, a mecanum wheel, or the like is generally employed in order to realize omnidirectional mobility.
ここで、オム二ホイールを用いた全方向移動台車としては、例えば、特許文献1に開示されたものがある。同文献1に開示された全方向移動台車は、車台の下側に配設された複数のオム二ホイールの車軸に連結された駆動部の駆動力により、移動に係るパワーアシストを行うことを特徴としている。
Here, as an omnidirectional mobile trolley using an omni-wheel, for example, there is one disclosed in
さらに、メカナムホイールを用いた搬送台車としては、例えば、特許文献2に開示されたものがある。同文献2に開示された搬送台車は、隣り合う第1バレル部の第1回転軸と第2バレル部の第2回転軸とが非平行である複合メカナムホイールを備えたことを特徴としている。 Further, as a transport vehicle using a mechanum wheel, for example, there is one disclosed in Patent Document 2. The transport trolley disclosed in Patent Document 2 includes a combined mechanum wheel in which a first rotation axis of an adjacent first barrel section and a second rotation axis of a second barrel section are non-parallel. .
しかしながら、前述した特許文献1、特許文献2に開示された技術では、車輪の接地面に、高さ方向の変動、つまり段差等が存在する場合に、直進安定性が損なわれる可能性があった。また、搭載物の平衡状態を十分に維持することはできなかった。
However, according to the techniques disclosed in
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車輪の接地面に段差等が存在する場合であっても、搭載物の平衡状態を保ちながら、全方向への直進安定性を維持することができる全方向移動台車を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to maintain the equilibrium state of a mounted object even when a step or the like exists on a ground contact surface of a wheel. It is an object of the present invention to provide an omnidirectional mobile trolley that can maintain the straight running stability in the direction.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係る全方向移動台車は、第1の平板と、第2の平板と、前記第1の平板に対して、前記第2の平板を回動自在に連結する軸部材と、前記第1の平板に配設される第1の駆動部及び第2の駆動部と、前記第2の平板に配設される第3の駆動部及び第4の駆動部と、前記第1乃至第4の駆動部にそれぞれ接続される車輪と、前記第1の平板に、高さ方向に所定間隔をあけて固定される第3の平板とを備えている。 In order to solve the above-mentioned problems, an omnidirectional moving trolley according to a first aspect of the present invention includes a first flat plate, a second flat plate, and the second flat plate with respect to the first flat plate. A shaft member rotatably connected, a first driving unit and a second driving unit disposed on the first flat plate, a third driving unit and a third driving unit disposed on the second flat plate, 4 drive unit, wheels respectively connected to the first to fourth drive units, and a third flat plate fixed to the first flat plate at a predetermined interval in the height direction. I have.
本発明の第2の態様に係る全方向移動台車は、第1の平板と、基本姿勢では前記第1の平板と同一平面上にある第2の平板と、前記第1の平板に対して、前記第2の平板を回動自在に連結する軸部材と、前記第1の平板上に配設され、前記軸部材を保持する第1の回転軸保持部と、前記第2の平板上に配設され、前記軸部材を保持する第2の回転軸保持部と、前記第1の平板に配設される第1の駆動部及び第2の駆動部と、前記第2の平板に配設される第3の駆動部及び第4の駆動部と、前記第1乃至第4の駆動部にそれぞれ接続される車輪と、前記第1の平板に高さ方向に所定間隔をあけて固定される第3の平板と、前記車輪を覆うもので前記第1及び第2の平板に接続されるホイルカバー部材と、前記第2の平板に接続されるホイルカバー部材の前記第3の平板に対する高さ方向の変動を規制する規制部材と備え、前記第1乃至第4の駆動部は、それぞれが、モータ、軸継手部材、及び車軸部材で構成されており、前記車輪を挿通し固定された前記車軸部材の末端は、前記ホイルカバー部材の外面側で回動自在に保持されている。 The omni-directional mobile trolley according to the second aspect of the present invention includes a first flat plate, a second flat plate which is coplanar with the first flat plate in a basic posture, and a first flat plate. A shaft member rotatably connecting the second flat plate, a first rotating shaft holding portion provided on the first flat plate for holding the shaft member, and a first rotary shaft holding portion provided on the second flat plate; A second rotating shaft holding portion for holding the shaft member, a first driving portion and a second driving portion provided on the first flat plate, and a second rotating shaft holding portion provided on the second flat plate. A third drive unit and a fourth drive unit, wheels respectively connected to the first to fourth drive units, and a wheel fixed to the first flat plate at a predetermined interval in a height direction. 3, a wheel cover member covering the wheel and connected to the first and second flat plates, and a foil cover connected to the second flat plate. A regulating member for regulating a variation in a height direction of the member with respect to the third flat plate, wherein each of the first to fourth driving units is constituted by a motor, a shaft coupling member, and an axle member; An end of the axle member, which is fixed through the wheel, is rotatably held on the outer surface side of the wheel cover member.
本発明によれば、車輪の接地面に段差等が存在する場合であっても、搭載物の平衡状態を保ちながら、全方向への直進安定性を維持することができる全方向移動台車を提供することができる。 According to the present invention, there is provided an omnidirectional moving trolley capable of maintaining straight running stability in all directions while maintaining the equilibrium state of the load even when a step or the like exists on the ground contact surface of the wheel. can do.
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施形態に係る全方向移動台車は、第1の平板と第2の平板とが通常状態時(基本姿勢時とも言う)に同一平面上にあり、第1の平板に対して第2の平板が回動自在となるように両者が軸部材により連結されている。第2の平板は、第1の平板に対して、軸部材の周方向に回動自在となっている。後述するが、第1の平板には、2つの駆動部が配設されており、第2の平板にも、2つの駆動部が配設されている。 In the omnidirectional mobile trolley according to the embodiment of the present invention, the first flat plate and the second flat plate are on the same plane in a normal state (also referred to as a basic posture), and the second flat plate is in a second position with respect to the first flat plate. Are connected by a shaft member so that the flat plate can be freely rotated. The second flat plate is rotatable relative to the first flat plate in the circumferential direction of the shaft member. As will be described later, two driving units are provided on the first flat plate, and two driving units are also provided on the second flat plate.
第1の平板と第2の平板は、上記関係にあるので、各駆動部に接続される車輪の接地面に高さ方向の変動、つまり凹凸等があり、少なくとも1つの車輪が凸部に乗り上げた場合であっても、第1の平板に対する第2の平板の軸部材周りの回動により、直進安定性が維持される。また、第1の平板の上に、第3の平板が実装される場合、その上に置かれた搭載物の平衡状態を維持することもできる。以下、構成及び作用を詳述する。 Since the first flat plate and the second flat plate have the above-mentioned relationship, there is a variation in the height direction on the grounding surface of the wheel connected to each drive unit, that is, unevenness, and at least one wheel rides on the convex portion. Even in this case, the straight running stability is maintained by the rotation of the second flat plate around the shaft member with respect to the first flat plate. Further, when the third flat plate is mounted on the first flat plate, the equilibrium state of the mounted object placed thereon can be maintained. Hereinafter, the configuration and operation will be described in detail.
先ず、図1には本発明の一実施形態に係る全方向移動台車の斜視図を示し、図2には同全方向移動台車の平面図を示し、図3には同全方向移動台車の正面図を示し、図4には同全方向移動台車の背面図を示し、図5には同全方向移動台車の斜め側面図を示し、その構成及び作用を詳細に説明する。以下の例では、車輪として、オム二ホイールを採用した例を示すが、これには限定されない。 First, FIG. 1 shows a perspective view of an omnidirectional mobile trolley according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a plan view of the omnidirectional mobile trolley, and FIG. FIG. 4 shows a rear view of the omnidirectional mobile trolley, and FIG. 5 shows an oblique side view of the omnidirectional mobile trolley. The configuration and operation thereof will be described in detail. In the following example, an example in which an omni wheel is adopted as a wheel is shown, but the invention is not limited to this.
図1乃至図5に示されるように、全方向移動台車1は、第1の平板2Aと第2の平板2Bとを備えており、両者は通常走行状態時には同一平面上にある。第1の平板2Aの平面上には回転軸保持部材13aが配設され、第2の平板2Bの平面上には回転保持部材13bが配設されている。回転保持部材13aと回転保持部材13bのそれぞれに軸部材14が挿通されており、軸部材14の各回転保持部材13a,13bを貫通した末端は軸受部材15a,15bにより回動自在に保持されている。尚、第1の平板2Aと第2の平板2Bは、その端部が下方に向けて所定長だけ延びた断面コの字形状となっている。第2の平板2B側は、全方向移動台車1の移動方向のいうところの前方に相当する。この実施形態では、第1の平板2Aと第2の平板2Bの軸部材14を用いた連結構造に緩衝機構を持たせなかったので、段差等への対応の即時性が高いといえる。
As shown in FIGS. 1 to 5, the omnidirectional
各回転保持部材13a,13bの内部には、ベアリング機構が実装されており、軸部材14の回動をより円滑なものとしている。
A bearing mechanism is mounted inside each of the
第1の平板2Aは、所定角度(この例では90度)だけ隔てて延出した第1の領域及び第2の領域を有している。第1の平板2Aの第1の領域には、モータ3a、軸継手部材4aが配設されており、モータ3aのシャフトは軸継手部材4aに接続され、軸継手部材4aから延びた車軸部材6aはオム二ホイール5aに接続されている。
The first
より詳細には、第1の平板2Aの第1の領域の末端には、ホイルカバー部材11aが接続されており、モータ3aは固定部材8aにより第1の領域の背面に固定され、軸継手部材4aは固定部材9aにより第1の領域の背面に固定されている。そして、オム二ホイール5aに挿通され固定された車軸部材6aの末端は、ホイルカバー部材11aの外面で軸受部材7aにより回動自在に保持されている。
More specifically, a
第1の平板2Aの第2の領域には、モータ3b、軸継手部材4bが配設されており、モータ3bのシャフトは軸継手部材4bに接続され、軸継手部材4bから延びた車軸部材6bはオム二ホイール5bに接続されている。
A
より詳細には、第1の平板2Aの第2の領域の末端には、ホイルカバー部材11bが接続されており、モータ3bは固定部材8bにより第2の領域の背面に固定され、軸継手部材4bは固定部材9bにより第2の領域の背面に固定されている。そして、オム二ホイール5bに挿通され固定された車軸部材6bの末端は、ホイルカバー部材11bの外面で軸受部材7bにより回動自在に保持されている。尚、第1の平板2Aに設けられた開口部18aは、モータ3a,3b等の配線を挿通させるためのものである。
More specifically, a
第2の平板2Bは、所定角度(この例では90度)だけ隔てて延出した第3の領域及び第4の領域を有している。第2の平板2Bの第3の領域には、モータ3c、軸継手部材4cが配設されており、モータ3cのシャフトは軸継手部材4cに接続され、軸継手部材4cから延びた車軸部材6cはオム二ホイール5cに接続されている。
The second
より詳細には、第2の平板2Bの第3の領域の末端には、ホイルカバー部材11cが接続されており、モータ3cは固定部材8cにより第3の領域の背面に固定され、軸継手部材4cは固定部材9cにより第3の領域の背面に固定されている。そして、オム二ホイール5cに挿通され固定された車軸部材6cの末端は、ホイルカバー部材11cの外面で軸受部材7cにより回動自在に保持されている。尚、第2の平板2Bに設けられた開口部18bは、モータ3c,3d等の配線を挿通させるためのものである。
More specifically, a
第2の平板2Bの第4の領域には、モータ3d、軸継手部材4dが配設されており、モータ3dのシャフトは軸継手部材4dに接続され、軸継手部材4dから延びた車軸部材6dはオム二ホイール5dに接続されている。
A
より詳細には、第2の平板2Bの第4の領域の末端には、ホイルカバー部材11dが接続されており、モータ3dは固定部材8dにより第4の領域の背面に固定され、軸継手部材4dは固定部材9dにより第4の領域の背面に固定されている。そして、オム二ホイール5dに挿通され固定された車軸部材6dの末端は、ホイルカバー部材11dの外面で軸受部材7dにより回動自在に保持されている。
More specifically, a
ここで、軸継手部材4a乃至4dとは、カップリングとも称されるもので、モータ3a乃至3dとの駆動軸(シャフト)と従動軸(車軸部材6a乃至6d)とを繋ぎ、動力を伝達する機械要素部品であり、所定のたわみ性を持たせることで、両軸間の芯ずれを許容し、偏摩耗や振動等を解消するものである。
Here, the
第1の平板2Aの平面には、所定間隔だけ隔てた上部に位置するように、複数の支柱部材12により第3の平板10が固定されている。この例では、支柱部材12は、上下端にネジ溝が形成された形状となっており、一端は第3の平板10の平面上で固定部材19により固定されており、他端は第1の平板2Aのネジ溝に螺合されている。この例では、8本の支柱部材12により第1の平板2Aの上に第3の平板10が配設されている。第3の平板10は、第1の平板2A、第2の平板2B、及びホイルカバー部材11a乃至11dの全てを覆う形状となっている。尚、第3の平板10を、端部が下方あるいは上方に向けて所定長だけ延びた断面コの字形状として強度を高めてもよい。
The third
第3の平板10の、ホイルカバー部材11cの上部に位置する領域には、規制部材16a,16bが配設されており、各規制部材16a,16bは、位置決め部材17a,17bにより、その規制レベルが調整できるようになっている。より詳細には、規制部材16a,16bは、位置決め部材17a,17bとしてのナット等の螺合により、第3の平板10の背面より下方に延出する長さが調整できるようになっている。
In the region of the third
同様に、第3の平板10の、ホイルカバー部材11dの上部に位置する領域には、規制部材16c,16dが配設されており、各規制部材16c,16dは、位置決め部材17c,17dにより、その規制レベルが調整できるようになっている。より詳細には、規制部材16c,16dは、位置決め部材17c,17dとしてのナット等の螺合により、第3の平板10の背面より下方に延出する長さが調整できるようになっている。
Similarly, regulating
これら規制部材16a乃至16dは、第2の平板2Bに接続されるホイルカバー部材11c,11dの第3の平板10に対する高さ方向の変動を規制する役割を担っている。例えば、オム二ホイール5a乃至5dのいずれかが、接地面上の凸部に乗り上げ若しくは凹部に乗り下げ、第1の平板2Aに対する第2の平板2Bの傾きが変動する場合でも、その変動範囲を、この規制部材16a乃至16dの設定により規制することができる。
These restricting
規制部材16a乃至16dは、ボルト等の鋼鉄部材のほか、消音目的からゴム等の弾性部材で実現するようにしてもよい。また、規制部材16a乃至16dの少なくとも一部の構成に、消音目的からシリコンなどの樹脂を採用してもよい。これらは、あくまでも消音目的で設けられたものであり、サスペンション機構における緩衝目的で設けられたものではない。
The restricting
ここで、オム二ホイール5a乃至5dの構成例を詳細に説明すると、各オム二ホイール5a乃至5dは、この例では、オムニフレームの支持脚間に配設されたバレル支持軸にバレルを回転可能に軸支した構成となっている。各オム二ホイール5a乃至5dは、このような構成により、モータ3a乃至3dの軸周りの回転のほか、バレル支持軸周りのバレルの回転も可能であることから、全方向への移動が実現される。尚、オム二ホイールの構成は、前述したものに限定されないことは勿論である。
Here, the configuration examples of the
以上の構成において、オム二ホイール5a乃至5dの接地面に高さ方向の変動、つまり凹凸が存在すると、オム二ホイール5a乃至5dが凸部を乗り上げ、或いは凹部に落ち込み、その結果、第1の平板2Aに対して第2の平板2Bが軸部材14周りに時計回り/反時計回りに回転し、第1の平板2Aに対して第2の平板2Bが所定の傾きを持つことになる。このような作用により、全方向移動台車1は、接地面に凹凸等が存在する場合であっても、第3の平板10上に置かれた搭載物の平衡状態を保ちながら、全方向への直進安定性を維持することができる。尚、本全方向移動台車1を自走式ロボット等に適用する場合、充電ステーションへの接続端子は、第1の平板2Aの第1の領域の第2の領域との分岐点等に設けることが可能である。
In the above configuration, if the ground surface of the
ここで、図6(a)及び図6(b)の概念図を参照して、本発明の一実施形態に係る全方向移動台車が、移動方向に応じて各オム二ホイール5a乃至5dの接地面の高さ方向の変動をいかに吸収するかを詳細に説明する。
Here, with reference to the conceptual diagrams of FIGS. 6A and 6B, the omnidirectional mobile trolley according to one embodiment of the present invention connects the omni-
図6(a)に示されるように、第1の平板2Aのオム二ホイール5a,5b、第2の平板2Bのオム二ホイール5c,5dが、図6(a)中、矢印の方向に移動するように回転すると、全方向移動台車1は、前方(図中、太い矢印)に移動する。移動中に、オム二ホイール5c又は5dが接地面の凸部に乗り上げると、第2の平板2Bが、第1の平板2Aに対して、軸部材14周りに回転し、第2の平板2Bは、第1の平板2Aに対して所定の傾きを持つことになる。また、移動中に、オム二ホイール5a又は5bが接地面の凸部に乗り上げた場合も、第2の平板2Bが、第1の平板2Aに対して、軸部材14周りに回転したのと同じ状態になるので、第2の平板2Bは、第1の平板2Aに対して所定の傾きを持つ。このような作用により、直進安定性は維持される。
As shown in FIG. 6A, the
図6(b)に示されるように、第1の平板2Aのオム二ホイール5a,5b、第2の平板2Bのオム二ホイール5c,5dが、図6(b)中、矢印の方向に移動するように回転すると、全方向移動台車1は、左斜め前方(図中、太い矢印)に移動する。移動中に、オム二ホイール5c又は5dが接地面の凸部に乗り上げると、第2の平板2Bが、第1の平板2Aに対して、軸部材14周りに回転し、第2の平板2Bは、第1の平板2Aに対して所定の傾きを持つことになる。また、移動中に、オム二ホイール5a又は5bが接地面の凸部に乗り上げると、第2の平板2Bが、第1の平板2Aに対して、軸部材14周りに回転したのと同じ状態になるので、第2の平板2Bは、第1の平板2Aに対して所定の傾きを持つ。このような作用により、直進安定性は維持される。
As shown in FIG. 6B, the
次に、図7乃至図9を参照して、本発明の一実施形態に係る全方向移動台車による接地面の凹凸による影響を軽減する作用について詳細に説明する。以下の説明では、第3の平板10とホイルカバー部材11dとの隙間の間隔をd1、第3の平板10とホイルカバー部材11cとの隙間の間隔をd2と称する。
Next, with reference to FIG. 7 to FIG. 9, the operation of the omnidirectional mobile trolley according to the embodiment of the present invention for reducing the influence of the unevenness of the ground contact surface will be described in detail. In the following description, the gap between the third
図7は、オム二ホイール5a乃至5dの接地面に高さ方向の変動、つまり凹凸がない場合の移動姿勢を示している。この場合には、全てのオム二ホイール5a乃至5dは平坦な同一平面上を移動するので、第2の平板2Bは、第1の平板2Aに対して軸部材14周りに回転することもなく、第1の平板2Aと第2の平板2Bは平行、換言すれば、同一平面上に位置付けされる。
FIG. 7 shows the movement posture in the case where there is no variation in the height direction on the ground contact surfaces of the
図8は、オム二ホイール5cの接地面に凸部が存在し、オム二ホイール5cが当該凸部を乗り上げた場合の移動姿勢を示している。この場合には、オム二ホイール5cが凸部に乗り上げるので、第2の平板2Bは、第1の平板2Aに対して軸部材14を中心に半時計回りに回転し、第1の平板2Aの平面に対して第2の平板2Bの平面は所定の傾きを持つことになる。この回転に伴い、ホイルカバー部材11cは、第3の平板10に近接する方向に変動することになるが、変動可能範囲については、規制部材16a,16bにより予め設定することが可能である。このような変動により、第3の平板10とホイルカバー部材11cとの隙間の間隔d2は、図7に示す通常走行時の間隔よりも短くなる。それに伴って、第3の平板10とホイルカバー部材11dとの隙間の間隔d1は、図7に示す通常走行時の間隔よりも長くなる。このように、全方向移動台車1は、第2の平板2Bの第1の平板2Aに対する軸部材14周りの回転により、第3の平板10の上に置かれた搭載物の平衡状態を保ちながら、直進安定性を維持することができる。更に、上記変動下であっても、4輪のオム二ホイール5a乃至5dのうちの少なくとも3輪が接地面に接触しているので、安定性も高い。
FIG. 8 shows a moving posture when a convex portion exists on the ground contact surface of the omni-
図9は、オム二ホイール5dの接地面に凸部が存在し、オム二ホイール5dが当該凸部を乗り上げた場合の移動姿勢を示している。この場合には、オム二ホイール5dが凸部に乗り上げるので、第2の平板2Bは、第1の平板2Aに対して軸部材14を中心に時計回りに回転し、第1の平板2Aの平面に対して第2の平板2Bの平面は所定の傾きを持つことになる。この回転に伴い、ホイルカバー部材11dは、第3の平板10に近接する方向に変動することになるが、変動可能範囲については、規制部材16c,16dにより予め設定することが可能である。このような変動により、第3の平板10とホイルカバー部材11dとの隙間の間隔d1は、図7に示す通常走行時の間隔よりも短くなる。それに伴って、第3の平板10とホイルカバー部材11cとの隙間の間隔d2は、図7に示す通常走行時の間隔よりも長くなる。このように、全方向移動台車1は、第2の平板2Bの第1の平板2Aに対する軸部材14周りの回転により、第3の平板10の上に置かれた搭載物の平衡状態を保ちながら、直進安定性を維持することができる。更に、上記変動下であっても、4輪のオム二ホイール5a乃至5dのうちの少なくとも3輪が接地面に接触しているので、安定性も高い。
FIG. 9 shows a movement posture when a convex portion exists on the ground contact surface of the omni-
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、以下の効果が奏される。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.
本発明の実施形態によれば、第1の平板2Aと、第2の平板2Bと、第1の平板2Aに対して第2の平板2Bを回動自在に連結する軸部材14と、第1の平板2Aに配設される第1の駆動部(3a,4a,6a)及び第2の駆動部(3b,4b,6b)と、第2の平板2Bに配設される第3の駆動部(3c,4c,6c)及び第4の駆動部(3d,4d,6d)と、第1乃至第4の駆動部にそれぞれ接続される車輪5a乃至5dと、第1の平板2Aに高さ方向に所定間隔をあけて固定される第3の平板10を備えた全方向移動台車1が提供される。この構成によれば、車輪5a乃至5dのいずれかの接地面に高さ方向の変動、例えば凹凸が発生した場合でも、第1の平板2Aに対する第2の平板2Bの軸部材14周りの回転により、第3の平板10の上に置かれた搭載物の平衡状態を保ちながら、直進安定性を維持することが可能となる。
According to the embodiment of the present invention, the first
ここで、全方向移動台車1は、車輪5a乃至5dを覆うもので第1の平板2A及び第2の平板2Bに接続されるホイルカバー部材11a乃至11dと、第2の平板2Bに接続されるホイルカバー部材11c,11dの第3の平板10に対する高さ方向の変動を規制する規制部材16a乃至16dとを更に有する。この構成によれば、第2の平板2Bの第1の平板2Aに対する軸部材14周りの回転による変動を規制することができるので、直進安定性を維持しつつ第3の平板の平衡状態を安定的に維持することが可能となる。
Here, the
さらに、規制部材16a乃至16dは、位置決め部材17a乃至17dを更に有し、規制部材16a乃至16dは、位置決め部材17a乃至17dにより第3の平板10から第2の平板2Bへの突出量を調整することで、規制範囲が調整可能である。この構成によれば、使用環境に応じて、規制範囲を調整できるので、環境適応性が高い全方向移動台車1を実現することが可能となる。
Further, the regulating
第2に、本発明の実施形態に係る全方向移動台車1は、第1の平板2Aと、基本姿勢では第1の平板2Aと同一平面上にある第2の平板2Bと、第1の平板2Aに対して第2の平板2Bを回動自在に連結する軸部材14と、第1の平板2A上に配設され、軸部材14を保持する第1の回転軸保持部13aと、第2の平板2B上に配設され、軸部材14を保持する第2の回転軸保持部13bと、第1の平板2Aに配設される第1の駆動部(3a,4a,6a)及び第2の駆動部(3b,4b,6b)と、第2の平板2Bに配設される第3の駆動部(3c,4c,6c)及び第4の駆動部(3d,4d,6d)と、第1乃至第4の駆動部にそれぞれ接続される車輪5a乃至5dと、第1の平板2Aに、高さ方向に所定間隔をあけて固定される第3の平板10と、車輪5a乃至5dを覆うもので、第1の平板2A及び第2の平板2Bに接続されるホイルカバー部材11a乃至11dと、第2の平板2Bに接続されるホイルカバー部材11c,11dの第3の平板10に対する高さ方向の変動を規制する規制部材16a乃至16dを備えている。そして、第1乃至第4の駆動部は、それぞれが、モータ(3a乃至3dのいずれか)、軸継手部材(4a乃至4dのいずれか)、及び車軸部材(6a乃至6dのいずれか)で構成されており、車輪5a乃至5dを挿通し固定された車軸部材6a乃至6dの末端は、前記ホイルカバー部材11a乃至11dの外面側で回動自在に保持されている。このような構成によれば、車輪5a乃至5dのいずれかの接地面に高さ方向の変動、例えば凹凸等が発生した場合でも、第1の平板2Aに対する第2の平板2Bの軸部材14周りの回転により、第3の平板10の上に置かれた搭載物の平衡状態を保ちながら、直進安定性を持続的に維持することが可能となる。
Secondly, the omnidirectional
ここで、第1の平板2Aは、所定角度をあけて延出した第1の領域及び第2の領域を有し、第1の駆動部(3a,4a,6a)は第1の領域に配設されており、第2の駆動部(3b,4b,6b)は第2の領域に配置されており、第2の平板2Bは、所定角度をあけて延出した第3の領域及び第4の領域を有し、第3の駆動部(3c,4c,6c)は第3の領域に配設されており、前記第4の駆動部(3d,4d,6d)は第4の領域に配置されている。このような構成は、4輪のオム二ホイール等により全方向移動を実現する自走式ロボット等に好適である。
Here, the first
そして、所定角度とは、90度であってもよい。このような構成によれば、4つの車輪5a乃至5dを等間隔で配設することができるので、全方向移動を実現する制御についても、最適化することが可能となる。
The predetermined angle may be 90 degrees. According to such a configuration, since the four
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは勿論である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、車輪としてオム二ホイールを採用する例を示したが、これには限定されず、メカナムホイール等、各種の車輪を採用することができる。 For example, in the above-described embodiment, an example in which an omni wheel is adopted as a wheel is shown. However, the present invention is not limited to this, and various wheels such as a Mecanum wheel can be adopted.
1…全方向移動台車、2A…第1の平板、2B…第2の平板、3a〜3d…モータ、4a〜4d…軸継手部材、5a〜5d…オム二ホイール、6a〜6d…車軸部材、7a〜7d…軸受部材、8a〜8d…固定部材、9a〜9d…固定部材、10…第3の平板、11a〜11d…ホイルカバー部材、12…支柱部材、13a,13b…回転軸保持部、14…軸部材、15a,15b…軸受部材、16a〜16d…規制部材、17a〜17d…位置決め部材、18a,18b…開口部、19…固定部材。
DESCRIPTION OF
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係る全方向移動台車は、第1の平板と、第2の平板と、前記第1の平板に対して、前記第2の平板を回動自在に連結する軸部材と、前記第1の平板に配設される第1の駆動部及び第2の駆動部と、前記第2の平板に配設される第3の駆動部及び第4の駆動部と、前記第1乃至第4の駆動部にそれぞれ接続される車輪と、前記第1の平板に、高さ方向に所定間隔をあけて固定される第3の平板と、前記車輪を覆うもので、前記第1の平板及び前記第2の平板に接続されるホイルカバー部材と、前記第2の平板に接続される前記ホイルカバー部材の前記第3の平板に対する高さ方向の変動を規制する規制部材とを備えている。
In order to solve the above-mentioned problems, an omnidirectional moving trolley according to a first aspect of the present invention includes a first flat plate, a second flat plate, and the second flat plate with respect to the first flat plate. A shaft member rotatably connected, a first driving unit and a second driving unit disposed on the first flat plate, a third driving unit and a third driving unit disposed on the second flat plate, 4, a wheel connected to each of the first to fourth drive units, a third flat plate fixed to the first flat plate at a predetermined interval in the height direction, and the wheel And a height change of the wheel cover member connected to the first and second flat plates with respect to the third flat plate. And a regulating member for regulating the pressure .
Claims (8)
第2の平板と、
前記第1の平板に対して、前記第2の平板を回動自在に連結する軸部材と、
前記第1の平板に配設される第1の駆動部及び第2の駆動部と、
前記第2の平板に配設される第3の駆動部及び第4の駆動部と、
前記第1乃至第4の駆動部にそれぞれ接続される車輪と、
前記第1の平板に、高さ方向に所定間隔をあけて固定される第3の平板と、を備えた
全方向移動台車。 A first flat plate;
A second flat plate;
A shaft member for rotatably connecting the second flat plate to the first flat plate;
A first drive unit and a second drive unit disposed on the first flat plate;
A third drive unit and a fourth drive unit disposed on the second flat plate;
Wheels connected to the first to fourth driving units, respectively;
An omnidirectional mobile trolley comprising: a third flat plate fixed to the first flat plate at a predetermined interval in a height direction.
請求項1に記載の全方向移動台車。 A wheel cover member that covers the wheel and is connected to the first and second flat plates, and a height direction of the wheel cover member connected to the second flat plate with respect to the third flat plate; The omnidirectional mobile trolley according to claim 1, further comprising: a regulating member that regulates fluctuation of the trolley.
前記規制部材は、前記位置決め部材により前記第3の平板から前記ホイルカバー部材への突出量を調整することで、規制範囲が調整可能である
請求項2の記載の全方向移動台車。 The regulating member further includes a positioning member,
The omnidirectional moving trolley according to claim 2, wherein the regulating member is capable of adjusting a regulating range by adjusting an amount of protrusion of the third flat plate to the wheel cover member by the positioning member.
基本姿勢では前記第1の平板と同一平面上にある第2の平板と、
前記第1の平板に対して、前記第2の平板を回動自在に連結する軸部材と、
前記第1の平板上に配設され、前記軸部材を保持する第1の回転軸保持部と、
前記第2の平板上に配設され、前記軸部材を保持する第2の回転軸保持部と、
前記第1の平板に配設される第1の駆動部及び第2の駆動部と、
前記第2の平板に配設される第3の駆動部及び第4の駆動部と、
前記第1乃至第4の駆動部にそれぞれ接続される車輪と、
前記第1の平板に、高さ方向に所定間隔をあけて固定される第3の平板と、
前記車輪を覆うもので、前記第1平板及び第2の平板に接続されるホイルカバー部材と、
前記第2の平板に接続されるホイルカバー部材の前記第3の平板に対する高さ方向の変動を規制する規制部材と、備え、
前記第1乃至第4の駆動部は、それぞれが、モータ、軸継手部材、及び車軸部材で構成されており、前記車輪を挿通し固定された前記車軸部材の末端は、前記ホイルカバー部材の外面側で回動自在に保持されている
全方向移動台車。 A first flat plate;
A second flat plate coplanar with the first flat plate in the basic posture;
A shaft member for rotatably connecting the second flat plate to the first flat plate;
A first rotating shaft holding portion disposed on the first flat plate and holding the shaft member;
A second rotating shaft holding portion disposed on the second flat plate and holding the shaft member;
A first drive unit and a second drive unit disposed on the first flat plate;
A third drive unit and a fourth drive unit disposed on the second flat plate;
Wheels connected to the first to fourth driving units, respectively;
A third flat plate fixed to the first flat plate at a predetermined interval in the height direction;
A wheel cover member that covers the wheel and is connected to the first flat plate and the second flat plate;
A regulating member for regulating a variation in a height direction of the wheel cover member connected to the second flat plate with respect to the third flat plate,
Each of the first to fourth drive units includes a motor, a shaft coupling member, and an axle member, and a distal end of the axle member fixedly inserted through the wheel is an outer surface of the wheel cover member. An omnidirectional mobile trolley held rotatably on the side.
前記第2の平板は、所定角度をあけて延出した第3の領域及び第4の領域を有し、前記第3の駆動部は、前記第3の領域に配設されており、前記第4の駆動部は、前記第4の領域に配置されている
請求項4に記載の全方向移動台車。 The first flat plate has a first region and a second region extending at a predetermined angle, and the first driving unit is disposed in the first region. 2 is disposed in the second area,
The second flat plate has a third region and a fourth region extending at a predetermined angle, and the third drive unit is disposed in the third region, The omnidirectional mobile trolley according to claim 4, wherein the fourth drive unit is arranged in the fourth area.
請求項5に記載の全方向移動台車。 The omnidirectional mobile trolley according to claim 5, wherein the predetermined angle is 90 degrees.
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の全方向移動台車。 The omnidirectional mobile trolley according to any one of claims 1 to 6, wherein the wheel is an omni wheel.
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の全方向移動台車。 The omnidirectional mobile trolley according to any one of claims 1 to 5, wherein the wheel is a mecanum wheel.
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