JP2022058144A - Crawler belt type traveling body and traveling device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示内容は、履帯式走行体および走行装置に関する。 The present disclosure relates to a track-type traveling body and a traveling device.
近年、様々な使用環境や用途において、従来の人手で行われていた作業の支援や人が対応できない環境での作業を行うための移動型のロボット（走行装置）が活用されている。このような走行装置において、劣悪な路面環境や限られたスペースでの走行にも対応できるように、走行機構には、高い機動性と信頼性が求められる。 In recent years, mobile robots (traveling devices) for supporting work that has been conventionally performed manually and for performing work in an environment that cannot be handled by humans have been utilized in various usage environments and applications. In such a traveling device, the traveling mechanism is required to have high mobility and reliability so that it can cope with a poor road surface environment and traveling in a limited space.
また、走行時の安定性を高めるため、履帯式（クローラ式）の走行体を備えた走行装置が知られている。例えば、特許文献１には、姿勢を安定させて走行させるために、インホイールモータを内蔵した起動輪と二つの転輪によって形成される三角形の履帯式の走行ユニットを用いる内容が開示されている。さらに、走行装置に補助的な機構を取り付けることで、走行装置の転倒を防止し、段差乗り越え性能を向上させる技術も知られている（例えば、特許文献２）。
Further, in order to improve the stability during traveling, a traveling device provided with a track type (crawler type) traveling body is known. For example,
しかしながら、従来の方法では、走行装置の転倒を防止するための補助的な機構を設けることで、走行装置のサイズが大きくなってしまうとともに、新たに部材を取り付けるための複雑な設計が必要になるという課題があった。 However, in the conventional method, by providing an auxiliary mechanism for preventing the traveling device from tipping over, the size of the traveling device becomes large and a complicated design for attaching a new member is required. There was a problem.
上述した課題を解決すべく、請求項１に係る発明は、履帯と、前記履帯に駆動力を与える駆動輪と、前記駆動輪の下方に配置された少なくとも二つの転輪と、を備え、前記駆動輪と前記転輪との間に前記履帯を掛け回した履帯式走行体であって、前記履帯式走行体の走行方向の少なくとも後方位置に取り付けられた補助部材を備え、側面視における前記二つの転輪の転輪軸を結ぶ第１の直線と平行であり、前記補助部材における先端部を含む第２の直線と路面との交点と、前記第２の直線と前記第１の直線の中心位置から前記第２の直線への垂線との交点との距離Ｍは、下記（式１）の条件を満たす履帯式走行体である。
本発明によれば、簡易な構成の補助部材を取り付けることで、走行装置の走行時の安定性を高める履帯式走行体を提供することができるという効果を奏する。 According to the present invention, by attaching an auxiliary member having a simple structure, it is possible to provide a track-type traveling body that enhances the running stability of the traveling device.
以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
●実施形態●
●走行装置
図１（Ａ）は、走行装置の外観斜視図である。走行装置１は、履帯式走行体１０ａ,１０ｂおよび本体５０によって構成される。
● Embodiment ●
● Traveling device FIG. 1 (A) is an external perspective view of the traveling device. The
履帯式走行体１０ａ,１０ｂは、走行装置１の移動手段となるユニットである。また、履帯式走行体１０ａ,１０ｂは、金属またはゴム製のベルトを用いた履帯（クローラ）式の走行体である。履帯式の走行体は、自動車のようなタイヤで走行する走行体と比較して接地面積が広く、例えば、足場の悪い環境においても、安定した走行を行うことができる。また、タイヤで走行する走行体は、回転動作を行う際に旋回スペースを必要とするのに対して、履帯式の走行体を備えた走行装置は、いわゆる超信地旋回を行うことができるため、限られたスペースでも回転動作をスムーズに行うことができる。また、履帯式走行体１０ａ,１０ｂは、走行方向の後方に、それぞれ補助部材６ａ,６ｂを有している。履帯式走行体１０ａ,１０ｂの詳細な構成については後述する。
The track-
本体５０は、履帯式走行体１０ａ,１０ｂを走行可能な状態で支持する支持体であるとともに、走行装置１を駆動させるための制御を行う制御装置である。また、本体５０は、履帯式走行体１０ａ,１０ｂを駆動させるための電力を供給する、後述のバッテリ５３０を搭載する。
The
図１（Ｂ）は、走行装置の前面図（Ｐ矢視図）である。走行装置１の本体５０は、非常停止ボタン３１、状態表示ランプ３３および蓋部３５を備える。非常停止ボタン３１は、走行装置１の周辺にいる人が、走行中の走行装置１を停止させる際に押下する操作手段である。
FIG. 1B is a front view (P arrow view) of the traveling device. The
状態表示ランプ３３は、走行装置１の状態を通知するための通知手段である。状態表示ランプ３３は、例えば、バッテリ残量の低下等の走行装置１の状態が変化した場合、周囲の人に、走行装置１の状態変化を知らせるために点灯する。また、状態表示ランプ３３は、例えば、走行装置１の走行を妨げる障害物の存在等が検知された場合等、異常発生のおそれがある場合に点灯する。なお、図１は、走行装置１に状態表示ランプ３３が二つ備えられている例を示すが、状態表示ランプ３３の数は、一つであってもよく、三つ以上であってもよい。また、通知手段は、状態表示ランプ３３のみならず、スピーカから発せられる警告音等によって走行装置１の状態を通知する構成であってもよい。
The
蓋部３５は、本体５０の上面に設けられ、本体５０の内部を覆っている。また、蓋部３５は、本体５０の内部の通気を行うための通気口を有する通気部３５ａを有する。
The
また、二つの履帯式走行体１０ａ,１０ｂは、本体５０を挟んで、後述の履帯１１ａと履帯１１ｂとが略平行になるように、すなわち走行装置１が走行可能な状態で設置される。なお、履帯式走行体の数は、二つに限定されるものではなく、三つ以上であってもよい。例えば、走行装置１は、三つの履帯式走行体を平行に三列に整列させる等、走行装置１が走行可能な状態で設置されてもよい。また、例えば、走行装置１は、四つの履帯式走行体を自動車のタイヤのように前後左右に配列させてもよい。
Further, the two crawler belt
図１（Ｃ）は、走行装置の側面図（Ｑ矢視図）である。履帯式走行体１０ａは、後述する駆動輪１３と二つの転輪１５ａ,１５ｂによって形成された三角形の形状を有する。三角形の形状の履帯式走行体１０ａは、例えば、走行体の前後のサイズに制約がある場合、前後の限られたサイズの中で接地面積を大きくすることができるので、走行時の安定性を向上させることができる。一方で、下側（転輪側）よりも上側（駆動輪側）の方が長い、いわゆる戦車タイプのクローラは、前後のサイズの制約がある場合には全体的に接地面積が小さくなって不安定になる。このように、履帯式走行体１０ａは、比較的に小型の走行装置１の走行性を高める場合に有効である。
FIG. 1C is a side view (Q arrow view) of the traveling device. The track-
ここで、図２および図３を用いて、走行装置１が走行している様子を概略的に説明する。図２および図３は、走行装置の走行状態の一例を示す図である。走行装置１は、図１に示されているような履帯式走行体１０ａ,１０ｂを備えることにより、図２に示されているような不整地Ｊおよび図３に示されている階段Ｓにおいても安定して走行することができる。
Here, a state in which the traveling
履帯式の走行体は、不整地Ｊの走行路面の凹凸等の起伏または階段Ｓ等の段差によって、安定した走行ができずに転倒してしまう場合がある。そこで、走行装置１は、履帯式走行体１０の走行方向の後方位置に補助部材６を取り付けることで、走行時の転倒を防止することができる。
The track-type traveling body may not be able to travel stably due to undulations such as unevenness of the traveling road surface of the rough terrain J or steps such as stairs S, and may fall over. Therefore, the traveling
また、例えば、階段Ｓの段差が大きい場合、走行装置は、段差を乗り越えられないことがある。従来の走行装置では、専用の補助機構を設けて段差の乗り越えをアシストする機構を設けるものが知られているが、そのような補助機構を設けるには、走行体に特別な設計を行う必要があり、製作コストを掛かるものであった。さらに、専用の補助機構を設けることによって走行体のサイズが大きくなってしまうという課題もあった。そこで、走行装置１は、簡易な構成の補助部材６を履帯式走行体１０に取り付け可能に設けることで、履帯式走行体１０のその他の構成を変更せずに、不整地Ｊの走行路面の凹凸等の起伏または階段Ｓ等の段差等による転倒を防止し、走行時の安定性を高めることができる。
Further, for example, when the step of the stairs S is large, the traveling device may not be able to get over the step. It is known that conventional traveling devices are provided with a dedicated auxiliary mechanism to assist in overcoming a step, but in order to provide such an auxiliary mechanism, it is necessary to specially design the traveling body. There was a production cost. Further, there is a problem that the size of the traveling body becomes large by providing the dedicated auxiliary mechanism. Therefore, the traveling
○ハードウエア構成○
続いて、図４を用いて、実施形態に係る走行装置のハードウエア構成について説明する。なお、図４に示されているハードウエア構成は、必要に応じて構成要素が追加または削除されてもよい。
○ Hardware configuration ○
Subsequently, the hardware configuration of the traveling device according to the embodiment will be described with reference to FIG. In the hardware configuration shown in FIG. 4, components may be added or deleted as needed.
図４は、走行装置のハードウエア構成の一例を示す図である。走行装置１は、図１に示されているように、走行装置１の処理または動作を制御する本体５０を備える。本体５０は、ラジコン受信部５０１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０２、メモリ５０３、通信Ｉ／Ｆ(Interface)５０６、バッテリ５３０、走行制御用モータドライバ５４０、姿勢制御用モータドライバ５５０、および姿勢制御用モータ５５５ａ,５５５ｂを備える。また、ラジコン受信部５０１、ＣＰＵ５０２、メモリ５０３、通信Ｉ／Ｆ５０６、バッテリ５３０、走行制御用モータドライバ５４０および姿勢制御用モータドライバ５５０は、システムバス５１０を介して接続している。システムバス５１０は、上記各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等であり、アドレス信号、データ信号、および各種制御信号等を伝送する。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the traveling device. As shown in FIG. 1, the traveling
ラジコン受信部５０１は、走行装置１の操作者が使用するＰＣ等の送信機から送信される動作指示信号を受信する。ＣＰＵ５０２は、走行装置１全体の制御を行う。ＣＰＵ５０２は、メモリ５０３に格納された、プログラムＰ１または走行装置１を動作させるのに必要な各種データを読み出し、処理を実行することで、走行装置１の各機能を実現する演算装置である。
The radio
メモリ５０３は、ＣＰＵ５０２が実行するプログラムＰ１をはじめ、走行装置１を動作させるのに必要な各種データを記憶する。プログラムＰ１は、メモリ５０３に予め組み込まれて提供される。
The
なお、プログラムＰ１は、インストール可能な形式、または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲまたはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等のＣＰＵ５０２（コンピュータ）で読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。さらに、プログラムＰ１は、インターネット等の通信ネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、通信ネットワーク経由で走行装置１にダウンロードさせることにより提供されるように構成してもよい。また、プログラムＰ１は、インターネット等の通信ネットワーク経由で提供または配布されるように構成してもよい。プログラムＰ１が外部から提供される場合、ＣＰＵ５０２は、通信Ｉ／Ｆ５０６を介してプログラムＰ１を読み込む。
The program P1 is an installable or executable file that can be read by a CPU 502 (computer) such as a CD-ROM, flexible disk (FD), CD-R or DVD (Digital Versatile Disc). It may be configured to be recorded on a medium and provided. Further, the program P1 may be stored on a computer connected to a communication network such as the Internet, and may be provided by being downloaded by the traveling
また、走行装置１は、ＣＰＵ５０２をプログラムＰ１に従って動作させる代わりに、プログラムＰ１が実行するのと同じ演算機能および制御機能を有する専用のＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を実装することによって、ハードウエア的に動作させてもよい。
Further, instead of operating the
通信Ｉ／Ｆ５０６は、通信ネットワークを経由して、他の機器または装置との通信（接続）を行う通信インターフェースである。通信Ｉ／Ｆ５０６は、例えば、有線または無線ＬＡＮ(Local Area Network)等の通信インターフェースである。なお、通信Ｉ／Ｆ５０６は、３Ｇ（3rd Generation）、ＬＴＥ(Long Term Evolution)、４Ｇ（4th Generation）、５Ｇ（5th Generation）、Ｗｉ－Ｆｉ(Wireless Fidelity)（登録商標）、ＷｉＭＡＸ(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、またはミリ波無線通信等の通信インターフェースを備えてもよい。また、走行装置１は、ＮＦＣ（Near Field communication）またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信を行うための通信インターフェースを備えていてもよい。
The communication I /
バッテリ５３０は、走行装置１の処理または動作に必要な電力を供給する電力供給ユニットである。バッテリ５３０は、例えば、インホイールモータ１４ａ,１４ｂおよび姿勢制御用モータ５５５ａ,５５５ｂに対して電力を供給する。
The
走行制御用モータドライバ５４０は、インホイールモータ１４ａ,１４ｂに対して、モータ駆動信号をそれぞれ供給することによって、インホイールモータ１４ａ,１４ｂを駆動させる。
The travel
インホイールモータ１４ａ,１４ｂは、履帯式走行体１０ａの駆動輪１３ａ、履帯式走行体１０ｂの駆動輪１３ｂの内部にそれぞれ設置されており、駆動輪１３ａ,１３ｂに回転力を伝達する。インホイールモータ１４ａ,１４ｂは、駆動輪１３ａ,１３ｂに対して、走行装置１を前進させる正方向の回転、または走行装置１を後退させる負方向の回転を与える。さらに、インホイールモータ１４ａ,１４ｂは、一方の駆動輪１３ａ（または１３ｂ）のみを正方向または負方向に回転させて、他方の駆動輪１３ｂ（または１３ａ）を停止させることによって、走行装置１を信地旋回させる。また、インホイールモータ１４ａ,１４ｂは、一方の駆動輪１３ａ（または１３ｂ）を正方向に回転させて、他方の駆動輪１３ｂ（または１３ａ）を負方向に回転させることによって、走行装置１を超信地旋回させる。
The in-
姿勢制御用モータドライバ５５０は、姿勢制御用モータ５５５ａ,５５５ｂに対して、モータ駆動信号をそれぞれ供給することによって、姿勢制御用モータ５５５ａ,５５５ｂを駆動させる。姿勢制御用モータ５５５ａ,５５５ｂは、例えば、姿勢制御用モータドライバ５５０からの制御信号に応じて、後述するリンク１９の高さを上下に変更することで、アイドラ１８ａ,１８ｂの高さを調整する。また、姿勢制御用モータ５５５ａ,５５５ｂは、例えば、本体５０の姿勢を制御することによって、走行装置１の転倒を防止する。
The attitude
なお、走行装置１は、ラジコン受信部５０１に受信された動作指示に応じて走行する構成に限られず、自律走行またはライントレース等の技術を用いて走行する構成であってもよい。また、走行装置１は、通信ネットワークを介して送信された動作指示信号を通信Ｉ／Ｆ５０６で受信することで、遠隔地にいるユーザから遠隔操作によって走行する構成であってもよい。
The traveling
●履帯式走行体
続いて、図５乃至図１７を用いて、走行装置１を構成する履帯式走行体１０ａ,１０ｂについて説明する。まず、図５乃至図７を用いて、履帯式走行体１０ａ,１０ｂの全体構成について説明する。なお、走行装置１は、図１に示されているように、二つの履帯式走行体１０ａ,１０ｂを備えるが、以下の説明では、これらの構成は同一であるため、履帯式走行体１０の構成として説明する。図５乃至図７は、履帯式走行体の構成の一例を示す図である。図５乃至図７は、図１（Ｃ）と同様の方向から見た、履帯式走行体１０の側面図である。
● Track-type traveling body Next, the track-
図５に示されているように、履帯式走行体１０は、履帯１１、駆動輪１３、転輪１５ａ，１５ｂ、アイドラ１８ａ,１８ｂ、リンク１９、側板２０ａ、テンショナ２５および補助部材６を備える。また、図６は、図５に示されている履帯式走行体１０から側板２０ａを取り外した状態を示す図である。図６に示されている履帯式走行体１０は、さらに、インホイールモータ１４、モータ軸１４１、側板２０ｂ、側板支持体２７ａ,２７ｂ,２７ｃ,２７ｄ、転輪軸１５１ａ,１５１ｂ、アイドラ軸１８１ａ,１８１ｂおよびリンク軸１９１を備える。
As shown in FIG. 5, the track-
履帯１１は、クローラとも呼ばれて、金属またはゴムによって形成されている。履帯１１は、駆動輪１３と転輪１５ａ,１５ｂに掛け回される。履帯１１は、駆動輪１３の回転方向に従って移動しながら、転輪１５ａ,１５ｂを従動させることによって、履帯式走行体１０を回転させる。また、履帯１１は、表面に複数の突起部１１１ａ,１１１ｂを有する。履帯１１の外側の突起部１１１ａは、例えば、路面上の石等の小さな障害物を安定して乗り越えて走行するために設けられている。また、内側の突起部１１１ｂは、例えば、駆動輪１３または転輪１５ａ,１５ｂからの脱輪を防止するために設けられている。
Tracks 11, also called crawlers, are made of metal or rubber. The track 11 is hung around the
駆動輪１３は、履帯１１に対して、履帯式走行体１０を回転させるための駆動力を伝達する。履帯式走行体１０は、インホイールモータ１４が駆動輪１３に伝達した駆動力（回転力）を、履帯１１を介して、転輪１５ａ,１５ｂに伝達する。
The
インホイールモータ１４は、駆動輪１３の内部に内蔵されており、駆動輪１３に回転力を伝達する。インホイールモータ１４は、駆動軸となるモータ軸１４１を中心にして回転駆動する。インホイールモータ１４の回転軸（モータ軸１４１）は、駆動輪１３の回転軸（駆動軸）となり、インホイールモータ１４の回転力によって駆動輪１３が回転する。そして、インホイールモータ１４の回転力は、駆動力として履帯１１に伝達される。具体的には、インホイールモータ１４は、駆動輪１３に対して、走行装置１を前進させる正方向の回転、または走行装置１を後退させる負方向の回転を与える。
The in-
また、インホイールモータ１４は、駆動輪１３に内蔵されることで構造を簡略化することができ、例えば、駆動チェーンまたはギア等の部品を用いないことで、それらの部品に起因する故障等のリスクを低減することができる。さらに、インホイールモータ１４は、駆動輪１３に内蔵させることで、履帯式走行体１０の外周付近で駆動力を出すことができるため、トルクを大きくすることができる。
Further, the structure of the in-
転輪１５ａ,１５ｂは、履帯式走行体１０に回転自在に取り付けられている。転輪１５ａ,１５ｂは、履帯１１を介して駆動輪１３から伝達された駆動力（回転力）によって、転輪軸１５１ａ,１５１ｂを回転軸として回転する。
The
ここで、駆動輪１３と転輪１５ａと転輪１５ｂは、側面視において、三角形を形成する。履帯１１は、駆動輪１３と転輪１５ａと転輪１５ｂとに掛け回されて、転輪１５ａと転輪１５ｂの間の範囲が接地する。すなわち、インホイールモータ１４が内蔵された駆動輪１３は、路面に接地しない。これにより、履帯式走行体１０は、例えば、水溜まりを走行した場合であってもインホイールモータ１４が浸水することはないため、インホイールモータ１４に対して特別な防水機構を設ける必要がない。
Here, the
また、図４に示されているように、駆動輪１３と転輪１５ａ,１５ｂの径は異なる。走行体は、要求されるサイズの制限や走行性等の要因を踏まえてレイアウト設計する必要がある。一般的に、モータは径が小さいほどモータの厚み（幅）における単位幅当たりのトルクが下がる傾向にある。そのため、インホイールモータを内蔵した駆動輪は、要求されるトルク性能に対応できるようなモータ径以上の径を有する必要がある。したがって、履帯式走行体１０は、走行装置１または履帯式走行体１０のサイズ制限を満たすとともに、要求される走行性能を満たすようなレイアウトとして、上方に設置された駆動輪１３の径を、転輪１５ａ,１５ｂの径よりも大きくなるように設計する。なお、走行体は、サイズが制限される中で転輪の径も大きくすると、接地面積が小さくなり走行安定性が損なわれる。そのため、履帯式走行体１０は、駆動輪１３の径を踏まえて比較的小さい径の転輪１５ａ,１５ｂを採用する利点もある。
Further, as shown in FIG. 4, the diameters of the
アイドラ１８ａ,１８ｂは、二つの転輪１５ａ,１５ｂの間に設けられ、履帯１１に従動して回転する車輪である。アイドラ１８ａ,１８ｂは、アイドラ軸１８１ａ,１８１ｂを回転軸としてそれぞれ回転する。また、リンク１９は、アイドラ１８ａおよびアイドラ１８ｂを支持する支持体である。
The
側板２０ａ,２０ｂは、履帯式走行体１０において、駆動輪１３、転輪１５ａ,１５ｂ、およびアイドラ１８ａ,１８ｂを支持する。履帯式走行体１０は、二つの側板２０ａ,２０ｂを用いて、駆動輪１３および転輪１５ａ,１５ｂ等を支持する両持ち構造になっている。二つの側板２０ａ,２０ｂは、複数の側板支持体２７ａ,２７ｂ,２７ｃ,２７ｄによって支持される。側板２０ａ,２０ｂは、モータ軸１４１を用いて、駆動輪１３を支持する。また、側板２０ａ,２０ｂは、転輪軸１５１ａ,１５１ｂを用いて、転輪１５ａ,１５ｂをそれぞれ支持する。さらに、側板２０ａ,２０ｂは、アイドラ１８ａ,１８ｂを支持するリンク１９のリンク軸１９１を介して、アイドラ１８ａ,１８ｂを支持する。
The
テンショナ２５は、バネ等の弾性部材で形成されており、インホイールモータ１４および駆動輪１３の回転軸であるモータ軸１４１に接続される。テンショナ２５は、駆動輪１３が履帯１１の内側に押し当たるように設置されて、履帯１１にテンションを与える。テンショナ２５は、走行時に、駆動輪１３から履帯１１に与えるテンションを調整する役割を担う。テンショナ２５は、例えば、履帯式走行体１０の静止時のテンションを基準として、基準となるテンションを走行時に略一定に保つための役割を担う。履帯式走行体１０は、テンショナ２５によって履帯１１のたるみが調整されることによって、履帯１１による正常な駆動力の伝達を維持する。また、履帯式走行体１０は、テンショナ２５によって履帯１１にテンションを与えることで、履帯１１の脱輪を防止することができる。
The
補助部材６は、履帯式走行体１０の転倒を防止するとともに、路面に存在する段差の乗り越え性能を向上させるために履帯式走行体１０に取り付けられた部材である。補助部材６は、静止状態において、路面または履帯１１の底辺と略平行になるように側板２０ａに取り付けられる。補助部材６は、バー６１および補助輪６５を含む。
The
バー６１は、補助部材６の本体となり、走行時に履帯式走行体１０の重量を支えられるような強度（剛性）を有する剛体によって形成されている。バー６１は、例えば、Ｃ型ステン等の金属である。補助部材６は、バー６１によって、側板２０ａに取り付けられる。
The
補助輪６５は、バー６１の先端部に取り付けられており、補助部材６が接地する際に自在に回転する小型の車輪である。補助輪６５は、第１の補助輪の一例である。履帯型走行体１０は、補助部材６の先端に補助輪６５を設けることで、補助部材６の先端が接地した場合であっても、滑らかに走行することができる。また、履帯式走行体１０は、補助部材６の先端に補助輪６５を設けることで、補助部材６の先端で路面を荒らすことを防止することができる。
The
ここで、補助輪６５の車輪径は、走行時に路面の凹凸等によって車輪が嵌って動けなくなることを防ぐために、例えば、想定される路面の凹凸の大きさの２倍程度であることが好ましい。また、補助輪６５の車輪径は、特に路面の凹凸を決定できない場合、例えば、履帯式走行体１０のサイズに合わせて、アイドラ１８ａ,１８ｂの車輪径と同程度または一回り小さいサイズにしてもよい。
Here, the wheel diameter of the
図７は、履帯式走行体１０から補助部材６を取り外した状態を示す図である。側板２０ａは、転輪軸１５１ａの上部に、補助部材６を取り付けるための複数の取付部２０７ａ１を含む取付領域Ｒａ１、および複数の取付部２０７ａ２を含む取付領域Ｒａ２を有する。同様に、側板２０ａは、転輪軸１５１ｂの上部に、補助部材６を取り付けるための複数の取付部２０７ａ３を含む取付領域Ｒａ３、および複数の取付部２０７ａ４を含む取付領域Ｒａ４を有する。それぞれの取付領域Ｒａ１,Ｒａ２,Ｒａ３,Ｒａ４に含まれる複数の取付部２０７（２０７ａ１,２０７ａ２,２０７ａ３,２０７ａ４）は、路面または履帯式走行体１０の底辺と略平行に配列している。
FIG. 7 is a diagram showing a state in which the
履帯式走行体１０は、後方位置の取付領域Ｒａ１または取付領域Ｒａ２に、バー６１をねじ止め等で固定して取り付けることで、履帯式走行体１０に含まれる他の構成を変更することなく、簡単に補助部材６の取り付けまたは取り外しを行うことができる。また、履帯式走行体１０は、取付位置の高さが異なる取付領域Ｒａ１およびＲａ２のいずれかに補助部材６を設置することで、補助部材６の設置高さを調整することができる。
The track-
ここで、図６および図７に示されているように、補助部材６が取り外された履帯式走行体１０は、駆動輪１３を中心に、走行方向の前後に略対称の構造を有する。より詳細には、履帯式走行体１０は、図６および図７に示されているようなＸ軸方向から見た側面視において、二つの転輪１５ａ,１５ｂの転輪軸を結ぶ直線に対するインホイールモータ１４のモータ軸１４１からの垂線に対しておおよそ線対称の構造である。
Here, as shown in FIGS. 6 and 7, the track-
例えば、狭いスペースで走行する走行装置は、前進後進や超信地旋回を頻繁に行う必要がある。この場合、走行装置は、履帯の形状、または駆動輪、転輪もしくはテンショナ等の配置が前後に非対称だと、前進後進で駆動特性が変わったり、超信地旋回時に中心回転できなかったりする場合がある。そこで、履帯式走行体１０は、レイアウト（構造）を前後に略対称にすることによって、走行装置１の走行時の安定性の向上や制御の簡略化を図ることができる。また、履帯式走行体１０は、走行装置１の左右を意識せずに取り付けることができるため、部品点数の削減等を図ることができる。
For example, a traveling device traveling in a narrow space needs to frequently move forward and backward and make a super-credit turn. In this case, if the shape of the crawler belt or the arrangement of the drive wheels, wheels, tensioners, etc. is asymmetrical in the front-rear direction, the drive characteristics of the traveling device may change when moving forward or backward, or the center rotation may not be possible during super-credit turning. There is. Therefore, by making the layout (structure) of the track-
また、図７に示されているように、履帯式走行体１０は、走行方向が変わったとしても、取付領域Ｒａ１および取付領域Ｒａ２のいずれかに補助部材６を取り付けることで、走行方向の後方位置に補助部材６を簡単に付け替えることができる。なお、補助部材６は、履帯式走行体１０の後方のみでなく、履帯式走行体１０の前方にも取り付けられる構成であってもよい。
Further, as shown in FIG. 7, the track-
○補助部材の構成○
続いて、図８乃至図１７を用いて、履帯式走行体１０に取り付けられた補助部材６の詳細な構成について説明する。図８は、補助部材の構成の一例を示す図である。図８に示されているように、履帯式走行体１０は、走行方向に対する後方位置に、補助部材６を備える。補助部材６は、側板２０ａに取り付けられ、履帯式走行体１０の後方に伸びるように設けられている。また、補助部材６は、図８に示されているようなＸ軸方向から見た側面視において、二つの転輪１５ａ,１５ｂの転輪軸１５１ａ,１５１ｂを結ぶと直線と平行に設けられている。さらに、上述のように、補助部材６は、バー６１およびバー６１の先端部に取り付けられた補助輪６５を有する。
○ Composition of auxiliary members ○
Subsequently, with reference to FIGS. 8 to 17, a detailed configuration of the
ここで、図８に示されているように、補助部材６の延長線上に位置する履帯式走行体１０の中心部から補助部材６の先端部までの長さを、補助部材６の長さＬとする。また、補助部材６の延長線上に位置する履帯式走行体１０の中心部は、図８に示されているようなＸ軸方向から見た側面視における二つの転輪１５ａ,１５ｂの転輪軸１５１ａ,１５１ｂを結ぶ直線Ｗ（図８に示されている第１の直線）と平行であり、補助部材６における先端部を含む直線（図８に示されている第２の直線）と、第１の直線の中心位置から第２の直線への垂線（図８に示されている中心線）との交点である。また、補助部材６の延長線上に位置する履帯式走行体１０の中心部は、第２の直線と、第１の直線の中心位置と駆動輪１３のモータ軸１４１とを結ぶ直線（図８に示されている中心線）との交点である。さらに、補助部材６の延長線上に位置する履帯式走行体１０の中心部は、第２の直線と、履帯式走行体１０の重心位置Ｇから第１の直線の中心位置への垂線（図８に示されている中心線）との交点である。
Here, as shown in FIG. 8, the length from the center of the track-
また、図８に示されている重心位置Ｇは、Ｘ軸方向から見た側面視における履帯式走行体１０のＸ軸方向の重心位置を示す。さらに、補助部材６の延長線上に位置する履帯式走行体１０の中心部から、中心線上における履帯１１の接地面までの長さを、補助部材６の設置高さｈとする。すなわち、補助部材６の設置高さｈは、補助部材６の先端部の設置高さとなる。補助部材６は、履帯式走行体１０のサイズを考慮しつつ、履帯式走行体１０の段差の乗り越え性能等の走行性を向上させるため、補助部材６の長さＬと設置高さｈを最適に設計する必要がある。
Further, the center of gravity position G shown in FIG. 8 indicates the position of the center of gravity of the cuff-
ここで、図９を用いて、補助部材６が取り外された状態における履帯式走行体の走行状態について説明する。図９（Ａ）に示されているような一方の転輪が持ち上げられた状態において、履帯式走行体１０の底面と路面との角度をθと表す。補助部材６が取り外された状態での履帯式走行体は、角度θが最大登坂角よりも小さい範囲において走破可能であり、走行時に路面の凹凸または段差等の影響により、最大登坂角θを超えて傾くと、転倒するおそれがある。そこで、履帯式走行体は、図８に示されているような補助部材６を取り付けることで、転倒を防止する手法が考えられる。しかしながら、図９（Ｂ）に示されているように、補助部材の長さが短すぎる場合、最大登坂角θ傾いた際に補助部材の先端部が路面に接地しないため、補助部材を取り付けたことによる転倒防止効果を発揮することができない。そこで、履帯式走行体１０は、補助部材６を取り付けることによる転倒防止効果を発揮するために、最低限の長さの補助部材を取り付ける必要がある。
Here, with reference to FIG. 9, the running state of the track-type traveling body in the state where the
図１０を用いて、履帯式走行体１０に取り付けられる補助部材６の長さＬおよび設置高さｈの関係について説明する。図１０は、履帯式走行体における補助部材の長さと設置高さの関係の一例を説明するための図である。図１０は、履帯式走行体１０を、補助部材が取り外された状態で最大登坂角θ傾けた状態を示す。
With reference to FIG. 10, the relationship between the length L and the installation height h of the
図１０において、Ｍは、補助部材６の延長線上に位置する履帯式走行体１０の中心部と路面との距離である。より具体的には、側面視における二つの転輪１５ａ,１５ｂの転輪軸１５１ａ,１５１ｂを結ぶ直線（第１の直線）と平行であり、補助部材６における先端部を含む直線（第２の直線）と路面との交点と、第２の直線と第１の直線の中心位置から第２の直線への垂線との交点との距離である。
In FIG. 10, M is the distance between the center of the track-
また、Ｈ’は、側面視における履帯式走行体１０の中心線上における、補助部材６の延長線上に位置する履帯式走行体１０の中心部と路面との距離である。より具体的には、Ｈ’は、第２の直線と第１の直線の中心位置から第２の直線への垂線（図８に示されている中心線）との交点と、中心線と路面との交点との距離である。
Further, H'is a distance between the center of the track-
さらに、ｈ’は、側面視における履帯式走行体１０の中心線上における、履帯１１の接地面と路面との距離である。すなわち、距離Ｈ’は、補助部材６の設置高さｈと距離ｈ’の和（Ｈ’＝ｈ＋ｈ’）となる。さらに、距離ｈ’は、図９に示されているような第１の直線に対応する二つの転輪１５ａ,１５ｂの転輪軸１５１ａ,１５１ｂ間の長さＷと最大登坂角θを用いて、ｈ’＝Ｗｔａｎθ／２と表すことができる。
Further, h'is the distance between the ground contact surface and the road surface of the crawler belt 11 on the center line of the crawler belt
また、θは、上述のように補助部材６が取り外された状態における履帯式走行体の最大登坂角である。ここで、Ｍに対応する線分は、第１の直線および履帯式走行体１０の底辺と略平行に設けられているため、Ｍに対応する線分（辺）と路面との成す角度もθとなる。
Further, θ is the maximum climbing angle of the track-type traveling body in the state where the
図１０に示されている履帯式走行体１０は、転輪１５ａが履帯１１を介して接地するとともに補助部材６が接地する状態で、転輪１５ｂが角度θ持ち上げられた状態である。すなわり、履帯式走行体１０は、以下の（式１）の条件を満たすような補助部材６を備えることで、補助部材６を設けることによる走行時の転倒防止性能を向上させることができる。
In the track-
このように、履帯式走行体１０には、（式１）の条件を満たすような補助部材６が取り付けられればよい。履帯式走行体１０は、補助部材６が取り外された状態における履帯式走行体が最大登坂角θ傾いた際に、補助部材６の先端部が路面に接地するような状態になる。すなわち、（式１）の条件を満たすような補助部材６が取り付けられることにより、第２の直線と路面との成す角θは、補助部材６が取り外された状態における履帯式走行体の最大登坂角よりも小さくなる。このように、履帯式走行体１０に取り付ける補助部材６の長さＬを設計する際に、（式１）における距離Ｍと設置高さｈを適切に決定することで、履帯式走行体１０は、補助部材６を取り付けることによる転倒防止効果を発揮することができる。
As described above, the track-
また、補助輪６５の車輪半径をｒ、バー６１の補助輪６５の車輪軸までの長さＬ’とした場合、補助部材６の長さＬは、ｒ＋Ｌ’（Ｌ＝ｒ＋Ｌ’）となる。すなわち、図１１に示されているように、距離Ｍは、Ｌ’＋ｒ／ｔａｎθ（Ｍｔａｎθ＝Ｌ’＋ｒ）と表すことができる。したがって、履帯式走行体１０は、以下の（式２）の条件を満たすような補助部材６を備えた場合でも、補助部材６を設けることによる走行時の転倒防止性能を向上させることができる。
Further, when the wheel radius of the
（式２）は、上記（式１）と比較して、補助輪６５の車輪半径ｒのパラメータが追加されるが、車輪半径ｒは、長さＬ’および設置高さｈと同様に、履帯式走行体１０の走行環境による制約を受ける設計値である。そのため、履帯式走行体１０は、（式２）を用いて、車輪半径ｒ、長さＬ’および設置高さｈを一つの関係式として表すことで、補助部材６の設置条件を、直接的に決定することができる。
In (Equation 2), the parameter of the wheel radius r of the
このように、履帯式走行体１０は、補助部材６の長さＬおよび設置高さｈを走行環境に応じて適切に設計することにより、走行時の転倒を防止することができ、走行装置の走行時の安定性を高めることができる。また、履帯式走行体１０は、補助部材６が長すぎたり、設置位置が低すぎたりすると、例えば、旋回動作を行う際に補助部材６が邪魔になって旋回不能になる場合がある。そこで、履帯式走行体１０は、走行環境における周囲の障害物と補助部材６が接触しないように、長さＬおよび設置高さｈを考慮した補助部材６を取り付ける。
As described above, the track-
ここで、走行装置が段差を乗り越える際の履帯式走行体の状態について説明する。図１２は、走行装置が段差を乗り越える際の履帯式走行体の状態の一例を説明するための図である。図１２は、上記（式１）および(式２)の条件を満たすような補助部材６が取り付けられた状態において、履帯式走行体１０が高さＨの段差Ｆを乗り越える際の状態を示す。履帯式走行体１０は、転輪１５ａが履帯１１を介して接地するとともに、補助部材６が接地した状態で、転輪１５ｂ側で履帯１１の突起部１１１ａが段差Ｆの頂点に引っ掛かる場合に、段差Ｆを乗り越えることができる。すなわち、履帯式走行体１０には、水平路面において、補助部材６と補助部材６側の転輪１５ａが接地している状態で、他方の転輪１５ｂ側の履帯１１の突起部１１１ａが段差Ｆの上面角である頂点に引っ掛かる程度の高さまで持ち上げられるような状態となりえる長さＬおよび設置高さｈの補助部材６が取り付けられる必要がある。
Here, the state of the track-type traveling body when the traveling device gets over the step will be described. FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the state of the track-type traveling body when the traveling device gets over the step. FIG. 12 shows a state in which the track-
履帯式走行体１０は、取り付けられた補助部材６の長さＬの違いによって、段差Ｆを乗り越える際の走行性能に違いが生じる。図１３は、補助部材の長さの違いによる履帯式走行体の状態と段差との関係の一例を説明するための図である。図１３（Ａ）は、履帯式走行体が高さＨの段差Ｆを乗り越えられる状態を示す。一方で、図１３（Ｂ）は、履帯式走行体が高さＨの段差Ｆを乗り越えられない状態を示す。
In the track-
図１３（Ａ）の場合、履帯式走行体は、図１２の場合と同様に、履帯の突起部が段差Ｆの頂点に引っ掛かるため、履帯の引っ掛かりを利用して段差Ｆを乗り越えることができる。一方で、図１３（Ｂ）の場合、補助部材の長さが長すぎるため、補助部材と一方の転輪の接地する際に、履帯の突起部は、段差Ｆの頂点に引っ掛からない。また、図１３（Ｂ）に示されているような履帯式走行体は、これ以上走行すると、後方側の転輪が浮いて空転し、段差Ｆを乗り越えることができずに転倒してしまう。すなわち、全長の長い補助部材は、段差を乗り越える際に履帯式走行体が後方に傾くと、先端部がすぐに接地してしまうため、履帯式走行体の段差の乗り越えをアシストできなくなってしまう。さらに、履帯式走行体に備えられた補助部材は、全長が長すぎる場合、走行時に周囲の障害物と接触するおそれもある。 In the case of FIG. 13A, in the track-type traveling body, the protrusion of the track is caught on the apex of the step F as in the case of FIG. 12, so that the track F can be used to get over the step F. On the other hand, in the case of FIG. 13B, since the length of the auxiliary member is too long, the protrusion of the track does not get caught on the apex of the step F when the auxiliary member and one of the wheels are in contact with the ground. Further, when the track-type traveling body as shown in FIG. 13B is further traveled, the wheels on the rear side float and slip, and the track F cannot be overcome and falls. That is, if the track-type traveling body is tilted backward when the auxiliary member having a long overall length is climbed over the step, the tip portion of the auxiliary member immediately touches the ground, so that it becomes impossible to assist the track-type traveling body in climbing over the step. Further, if the total length of the auxiliary member provided on the track-type traveling body is too long, the auxiliary member may come into contact with surrounding obstacles during traveling.
このように、補助部材が長すぎる場合、履帯式走行体の走行安定性を低下させてしまうおそれがあるため、補助部材６の長さＬは、履帯式走行体１０の走行環境に存在する不整地の凹凸または階段等の段差Ｆを乗り越えられるような適切な長さに設計する必要がある。すなわち、履帯式走行体１０は、上記（式１）および（式２）の条件を満たすとともに、走行環境に存在する段差Ｆの高さに応じた長さＬの最大値を考慮することで、路面の凹凸または段差等の走行環境の状態に応じた最適な長さＬの補助部材６を備えることが好ましい。これにより、履帯式走行体１０は、走行時の転倒を防止することができるとともに、段差乗り越え性能を向上させることができる。一例として、補助部材６の長さは、履帯式走行体１０の全長の略半分程度の長さとすることが好ましい。
As described above, if the auxiliary member is too long, the running stability of the track-type traveling body may be deteriorated. Therefore, the length L of the
ここで、図１４を用いて、補助部材６の長さＬ、設置高さｈおよび段差Ｆの段差高さＨの値の一例について説明する。図１４は、履帯式走行体における補助部材の長さと設置高さおよび段差の高さの一例を示す図である。図１４は、建築基準法における階段の蹴上の寸法等に基づいて、段差Ｆの高さＨを２３０ｍｍとして設定した場合の例である。
Here, an example of the values of the length L of the
上記（式２）を用いて補助部材６の長さＬ、設置高さｈの値を検討すると、転輪軸１５１ａ,１５１ｂ間の長さＷが４１２ｍｍ（Ｗ＝４１２）であり、Ｈ＝２３０と設定した場合、補助部材６の長さＬは、５１８ｍｍ（Ｌ＝５１８）となり、設置高さｈは、１６４ｍｍ（ｈ＝１６４）となる。なお、図１４に示されている補助部材６の長さＬ、設置高さｈの値は、一例であり、段差Ｆの段差高さＨ、および転輪軸１５１ａ,１５１ｂ間の長さＷ等に基づく履帯式走行体１０のサイズに応じて、走行環境に沿った最適な値を決定することができる。
When the values of the length L and the installation height h of the
図１５は、履帯式走行体の想定転倒角の一例を説明するための図である。想定転倒角とは、走行体の慣性等を考慮しない静的な状態において、履帯式走行体１０がこれ以上傾くと転倒すると想定される角度である。想定転倒角φは、９０°以下、好ましくは８０°以下である。
FIG. 15 is a diagram for explaining an example of the assumed fall angle of the track-type traveling body. The assumed fall angle is an angle that is assumed to fall when the track-
図１５に示されているように、履帯式走行体１０の重心位置をＧとすると、想定転倒角φは、重心位置Ｇと補助部材６の先端とを結ぶ直線が水平面に対して垂直になった際の履帯式走行体１０の角度となる。すなわち、想定転倒角φは、Ｘ軸方向から見た側面視における履帯式走行体１０の重心位置Ｇと補助部材６の先端部とが垂直方向に位置する際の補助部材６の接地面と履帯式走行体１０の底辺との成す角度である。また、上述のように、補助部材６が履帯式走行体１０の底辺と略平行に設けられている場合、想定転倒角φは、側面視における履帯式走行体１０の重心位置Ｇと補助部材６の先端部とが垂直方向に位置する際の補助部材６の接地面と補助部材６との成す角度ともなる。
As shown in FIG. 15, assuming that the position of the center of gravity of the band-
ここで、図１５に示されているように、側面視における履帯式走行体１０の重心位置Ｇと補助部材６の先端部とが垂直方向に位置する際の重心位置Ｇと補助部材６の接地面との距離をＮとすると、想定転倒角φ≦９０°の条件を満たすためには、補助部材６の長さＬ≧距離Ｎとなる。すなわち、履帯式走行体は、距離Ｎより長い長さＬの補助部材６を設けることにより、履帯式走行体１０の転倒を防止することができる。
Here, as shown in FIG. 15, the contact between the center of gravity position G and the
また、履帯式走行体１０は、転倒を防止するため、補助部材６を重心位置Ｇよりも低い位置に設置することが好ましい。すなわち、補助部材６の設置高さｈは、履帯式走行体１０の重心位置Ｇよりも低い位置となる。したがって、履帯式走行体１０には、重心位置Ｇの位置を考慮した設置高さｈの範囲で設計された、長さＬおよび設置高さｈの補助部材６が取り付けられる。このように、履帯式走行体１０は、想定転倒角φを考慮して補助部材６を取り付けることで、走行時の転倒を防止することができる。
Further, in the track-
図１６は、履帯式走行体の復元力について説明するための図である。図１６（Ａ）および（Ｂ）に示されているように、履帯式走行体１０は、補助部材６のバー６１が段差Ｆに接触することで、履帯式走行体１０に復元力が働き、段差Ｆを乗り越える際の安定性を担保する。履帯式走行体１０は、バー６１と段差Ｆとの接触を利用した復元力によって、段差Ｆを乗り越える際の安定した走行が可能となる。
FIG. 16 is a diagram for explaining the restoring force of the track-type traveling body. As shown in FIGS. 16A and 16B, in the track-
○補助部材の変形例
次に、上述の補助部材６の変形例について説明する。図１７は、補助部材の構成の変形例を示す図である。図１７に示されている補助部材６Ａは、バー６１の先端部だけでなく、バー６１の中間部にも補助輪が取り付けられている。
○ Deformation example of auxiliary member Next, a modification of the
補助部材６Ａは、上述の補助部材６の構成に加えて、バー６１の中間部に補助輪６６を含む。補助輪６６は、第２の補助輪の一例である。履帯式走行体１０は、バー６１の中間部にも補助輪６６を設けることで、例えば、バー６１の中間部が路面の突起物等に接触している場合であっても、より滑らかに走行することができる。また、補助輪６６の車輪径は、補助輪６５よりも小さい方が好ましい。なお、補助部材６Ａに含まれる補助輪６６の数は、一つに限られず、バー６１の中間部に複数設けられてもよい。
The
●走行装置の適用例
上述した履帯式走行体１０を備えた走行装置１は、使用用途に応じた機能を実現するための装置または部材を本体５０に取り付けることによって、様々な利用シーンで使用することができる。走行装置１は、例えば、旋回性の高さを活かして、通路の狭い工場または倉庫等の拠点において物品の運搬等の軽作業を行う作業用ロボットとして使用される。このような作業用ロボットの場合、走行装置１には、例えば、運搬用の荷台や軽作業用の可動アームが取り付けられる。
● Application example of the traveling device The traveling
また、走行装置１は、例えば、災害現場でのレスキュー用途もしくは復興支援用途、農業用途、建設現場、または屋外の工場、プラントもしくはその他の施設等でも使用される。このような用途において、例えば、瓦礫やごみが散乱して路面が荒れた環境において、走行装置１は、履帯式走行体１０の走行安定性等の特性を活かして、走行中の不具合の発生リスクを低減することができる。
Further, the traveling
さらに、走行装置１は、撮影装置や表示装置を備えることで、走行装置１の拠点内のユーザと遠隔地にいるユーザとの双方向のコミュニケーション（遠隔通信）を実現するテレプレゼンスロボットとしても使用される。テレプレゼンスロボットを使用することで、拠点内の装置の管理もしくは保守作業等、または拠点内に位置する人の位置もしくは動線の確認等を遠隔で行うことができる。さらに、走行装置１は、遠隔地にいるユーザからの遠隔操作に応じて走行する構成であってもよい。
Further, the traveling
●実施形態の効果
以上説明したように、走行装置１は、上記（式１）または（式２）の条件を満たすような長さＬおよび設置高さｈの補助部材６が取り付けられた履帯式走行体１０を備えることで、転倒を防止した安定した走行を実現することができる。また、走行装置１は、路面の凹凸または段差等の走行環境の状態に応じた最適な長さＬの補助部材６が取り付けられた履帯式走行体１０を備えることで、走行時の転倒を防止することができるとともに、段差乗り越え性能を向上させることができる。さらに、走行装置１は、履帯式走行体１０が想定転倒角φ以下の角度になるように補助部材６を設置することで、走行装置１の走行時の転倒を防止することができる。また、走行装置１は、容易に取り外し可能な簡易な構成の補助部材６を履帯式走行体１０に取り付けることで、履帯式走行体１０のその他の構成を変更せずに、走行時の安定性を高めることができる。
● Effects of the Embodiment As described above, the traveling
●まとめ●
以上説明したように、本発明の一実施形態に係る履帯式走行体は、履帯１１と、履帯１１に駆動力を与える駆動輪１３と、駆動輪１３の下方に配置された少なくとも二つの転輪１５ａ,１５ｂと、を備え、駆動輪１３と転輪１５ａ,１５ｂとの間に履帯１１を掛け回した履帯式走行体１０である。履帯式走行体１０は、履帯式走行体１０の走行方向の少なくとも後方位置に取り付けられた補助部材６を備え、側面視における二つの転輪１５ａ,１５ｂの転輪軸１５１ａ,１５１ｂを結ぶ第１の直線と平行であり、補助部材６における先端部を含む第２の直線と路面との交点と、第２の直線と第１の直線の中心位置から第２の直線への垂線との交点との距離Ｍは、下記（式１）の条件を満たす。
As described above, the crawler belt type traveling body according to the embodiment of the present invention includes a crawler belt 11, a
これにより、履帯式走行体１０は、簡易な構成の補助部材を取り付けることで、走行装置の走行時の安定性を高めることができる。また、履帯式走行体１０は、（式１）における距離Ｍと設置高さｈを適切に決定することで、補助部材６を取り付けることによる転倒防止効果を発揮することができる。
As a result, the track-
また、本発明の一実施形態に係る履帯式走行体において、補助部材６は、剛性を有するバー６１と、バー６１の先端部に取り付けられた補助輪６５（第１の補助輪の一例）とを有する。また、補助部材６Ａは、バー６の中間部に取り付けられた補助輪６６（第２の補助輪の一例）を有する。これにより、履帯式走行体１０は、補助部材６の先端部が接地した場合であっても、滑らかに走行することができる。また、履帯式走行体１０は、補助部材６の先端で路面を荒らすことを防止することができる。さらに、履帯式走行体１０は、バー６１の中間部にも補助輪６６を設けることで、例えば、バー６１の中間部が路面の突起物等に接触している場合であっても、より滑らかに走行することができる。
Further, in the track-type traveling body according to the embodiment of the present invention, the
さらに、本発明の一実施形態に係る履帯式走行体において、バー６１の補助輪６５（第１の補助輪の一例）の車輪軸までの長さＬ’は、下記（式２）の条件を満たす。
これにより、履帯式走行体１０は、（式２）を用いて、車輪半径ｒ、長さＬ’および設置高さｈを一つの関係式として表すことで、補助部材６の設置条件を、直接的に決定することができる。
As a result, the track-
また、本発明の一実施形態に係る履帯式走行体において、側面視における履帯式走行体１０の重心位置Ｇと補助部材６の先端部とが垂直方向に位置する際の補助部材６の接地面と履帯式走行体１０の底辺との成す角は、９０°以下である。また、補助部材６における先端部の設置高さｈは、履帯式走行体１０の重心位置Ｇより低い。これにより、履帯式走行体１０は、想定転倒角φを考慮して補助部材６を設置することで、走行装置１の走行時の転倒を防止することができる。
Further, in the track-type traveling body according to the embodiment of the present invention, the ground contact surface of the
さらに、本発明の一実施形態に係る履帯式走行体において、補助部材６は、履帯式走行体１０の静止状態において、路面と略平行に設けられている。また、履帯式走行体１０は、駆動輪１３および転輪１５ａ,１５ｂを支持する側板２０ａを備え、側板２０ａは、補助部材６を取り付けるための複数の取付部２０７ａ１（または２０７ａ２）が路面と略平行に配列された取付領域Ｒａ１（またはＲａ２）を有する。これにより、履帯式走行体１０は、容易に取り外し可能な簡易な構成の補助部材６を取り付けることで、履帯式走行体１０のその他の構成を変更せずに、走行時の安定性を高めることができる。また、履帯式走行体１０は、走行方向が変わったとしても、取付領域Ｒａ１および取付領域Ｒａ２のいずれかに補助部材６を取り付けることで、走行方向の後方位置に補助部材６を簡単に付け替えることができる。
Further, in the track-type traveling body according to the embodiment of the present invention, the
また、本発明の一実施形態に係る走行装置は、履帯式走行体１０と、少なくとも二つの履帯式走行体１０（１０ａ,１０ｂ）を走行可能な状態で支持する本体５０と、を備える。これにより、走行装置１は、本体５０を含めた走行装置１の安定性の向上を図ることができる。
Further, the traveling device according to the embodiment of the present invention includes a track-
●補足●
これまで本発明の一実施形態に係る履帯式走行体および走行装置について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態の追加、変更または削除等、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
● Supplement ●
Although the track-type traveling body and the traveling device according to one embodiment of the present invention have been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and additions, changes, deletions, etc. of other embodiments may be made. It can be changed within the range that can be conceived by those skilled in the art, and is included in the scope of the present invention as long as the action and effect of the present invention are exhibited in any of the embodiments.
１ 走行装置
６（６ａ,６ｂ）、６Ａ 補助部材
１０(１０ａ,１０ｂ) 履帯式走行体
１１ 履帯
１３ 駆動輪
１４ インホイールモータ
１５ａ,１５ｂ 転輪
１８ａ,１８ｂ アイドラ
１９ リンク
２０ａ,２０ｂ 側板
６１ バー
６５ 補助輪（第１の補助輪の一例）
６６ 補助輪（第２の補助輪の一例）
１１１ａ 突起部
１４１ モータ軸（駆動軸の一例）
１５１ａ,１５１ｂ 転輪軸
２０７ａ１,２０７ａ２,２０７ａ３,２０７ａ４ 取付部
Ｒａ１,Ｒａ２,Ｒａ３,Ｒａ４ 取付領域
1 Traveling device 6 (6a, 6b), 6A Auxiliary member 10 (10a, 10b) Track type traveling body 11
66 Training wheels (an example of the second training wheels)
151a, 151b Wheelset shaft 207a1, 207a2, 207a3, 207a4 Mounting part Ra1, Ra2, Ra3, Ra4 Mounting area
Claims (8)
前記履帯に駆動力を与える駆動輪と、
前記駆動輪の下方に配置された少なくとも二つの転輪と、を備え、
前記駆動輪と前記転輪との間に前記履帯を掛け回した履帯式走行体であって、
前記履帯式走行体の走行方向の少なくとも後方位置に取り付けられた補助部材を備え、
側面視における前記二つの転輪の転輪軸を結ぶ第１の直線と平行であり、前記補助部材における先端部を含む第２の直線と路面との交点と、前記第２の直線と前記第１の直線の中心位置から前記第２の直線への垂線との交点との距離Ｍは、下記（式１）の条件を満たす履帯式走行体。
The driving wheels that give driving force to the tracks and
With at least two wheels located below the drive wheels,
A crawler-type traveling body in which the crawler belt is hung between the drive wheel and the rolling wheel.
It is provided with an auxiliary member attached at least at a rear position in the traveling direction of the track-type traveling body.
It is parallel to the first straight line connecting the rolling shafts of the two rolling wheels in the side view, the intersection of the second straight line including the tip portion of the auxiliary member and the road surface, the second straight line and the first straight line. The distance M from the center position of the straight line to the intersection with the perpendicular line to the second straight line is a track-type traveling body that satisfies the following condition (Equation 1).
前記駆動輪および前記転輪を支持する側板を備え、
前記側板は、前記補助部材を取り付けるための複数の取付部が路面と略平行に配列された取付領域を有する履帯式走行体。 The track-type traveling body according to claims 1 to 6.
A side plate that supports the drive wheels and the wheels is provided.
The side plate is a track-type traveling body having a mounting area in which a plurality of mounting portions for mounting the auxiliary member are arranged substantially parallel to the road surface.
少なくとも二つの前記履帯式走行体を走行可能な状態で支持する本体と、
を備える走行装置。 The track-type traveling body according to any one of claims 1 to 7.
A main body that supports at least two track-type running bodies in a runnable state,
A traveling device equipped with.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202111113997.8A CN114313038A (en) | 2020-09-30 | 2021-09-23 | Crawler-type traveling body and traveling device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020164657 | 2020-09-30 | ||
| JP2020164657 | 2020-09-30 |
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|---|---|
| JP2022058144A true JP2022058144A (en) | 2022-04-11 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2022058144A (en) |
-
2021
- 2021-06-03 JP JP2021093770A patent/JP2022058144A/en active Pending
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