JP3393439B2 - 移動装置 - Google Patents
移動装置Info
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- JP3393439B2 JP3393439B2 JP34043093A JP34043093A JP3393439B2 JP 3393439 B2 JP3393439 B2 JP 3393439B2 JP 34043093 A JP34043093 A JP 34043093A JP 34043093 A JP34043093 A JP 34043093A JP 3393439 B2 JP3393439 B2 JP 3393439B2
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Description
ば水道管やガス管の検査作業をする装置、配管に電線を
通す装置、人間の消化管に入つてサンプルを採取したり
薬を投与する装置、電線を伝つて掃除作業する装置等の
移動装置に適用して好適なものである。
発生させた動力を車輪、脚又はクローラと呼ばれる無限
軌道等でなる動力の出力手段を介して、移動対象の面
(以下これを移動面と呼ぶ)に伝達することにより当該
移動面と出力手段との間に発生する摩擦力の反力を得、
これを推進力として当該移動面に対して相対的に移動す
るようになされている。
として車輪を用いた移動装置1では、本体2内に配設さ
れたアクチユエータ3で発生させた動力によつて車輪4
を矢印aで示す方向又はこれと逆方向に回転させること
により、車輪4と地面(又は地面に設けられた軌道の上
面)等でなる移動面5との間に摩擦力を発生するように
なされており、このとき得られる当該摩擦力の反力を推
進力として矢印bで示す左方向又はこれと逆の右方向に
移動し得るようになされている。
として人間や動物に似た脚を用いた移動装置10では、
本体11内に配設されたアクチユエータ12で発生させ
た動力によつて伝達装置13を介して関節14、脚15
及び足16で構成される脚部17を人間や動物が歩行す
るように動かすことにより、足16及び移動面5との間
に摩擦力を発生するようになされており、このとき得ら
れる当該摩擦力を推進力として矢印cで示す左方向又は
これと逆の右方向に移動し得るようになされている。
に動力の出力手段として車輪4を用いた移動装置1は、
例えば移動面5の上に物が置かれた場合や移動面5に凹
凸がある場合に、当該移動面5に置かれた物や移動面5
の凸部が本体2の下側面に当たることがあり、その結
果、車輪4が浮いて動力を移動面5に伝達できなくなる
ために移動できなくなる問題がある。
本体2の下側に配置されているため、転倒等により本体
2の上下が逆になつた場合に動力の出力手段としての車
輪4が移動面5と接触し得ず、この結果動力を移動面5
に伝達できないために移動できなくなる問題がある。
力を一点に集中するように構成されているために、例え
ば移動面5がぬかるんでいるときのように車輪4と移動
面5との間の摩擦力が小さい場合に車輪4がスリツプす
るなどして移動面5から十分な推進力を得られず、この
結果駆動効率が低下する問題がある。また移動装置10
の場合も、上述の移動装置1と同様に足16が浮いた
り、あるいは移動面5に足16が潜り込んだりして移動
できなくなる問題がある。
で、移動面の状態や形状に影響されることなく効率良
く、かつ確実に移動面上を移動し得る移動装置を提案し
ようとするものである。
め第1の発明においては、筒状に形成された芯部材23
と、芯部材23の外周面及び内周面を覆い、かつ芯部材
23の表面に沿つて回転自在に配設された膜部材22
と、芯部材23に配設され、膜部材22を芯部材23の
表面に沿つて回転させる駆動手段26又は32、34と
を設けるようにする。
6は、膜部材22に当接するように芯部材23に配設さ
れ、一方向に進行する微小な変位の超音波を順次発生す
る超音波発生手段26でなる。
2、34は、膜部材22に当接するように芯部材23に
配設されたローラ34と、芯部材23に配設されローラ
34を回転させるモータ32とでなる。
を2つの筒状部材41A、41Bで二重構造に形成し、
内側の筒状部材41Bの外周にローラ42を配設し、か
つ膜部材22が配設された外側の筒状部材41Aから抜
けないように内側の筒状部材41Bの両端部を外側方向
に拡げるようする。
膜部材22を筒状に形成された芯部材23の外周面及び
内周面を覆うように設けたことにより、ぬかるんでいる
地面、棒の周り、管の内部においても移動することがで
きる。
23に配設され、一方向に進行する微小な変位の超音波
を順次発生する超音波発生手段26を設けたことによ
り、膜部材22を芯部材23の表面に沿つて回転させる
ことができる。
23に配設されたローラ34と、芯部材23に配設され
ローラ34を回転させるモータ32とを設けたことによ
り、膜部材22を芯部材23の表面に沿つて回転させる
ことができる。
A、41Bで二重構造に形成し、内側の筒状部材41B
の外周にローラ42を配設し、かつ膜部材22が配設さ
れた外側の筒状部材41Aから抜けないように内側の筒
状部材41Bの両端部を外側方向に拡げるようにしたこ
とにより、筒状部材41Bにセンサ、薬の投与機構、試
料採集機構等を設けることができる。
する。
し、ほぼ円筒状に形成された芯及び駆動部21を、その
内周面及び外周面に沿つてゴム又はメリヤス繊維等の伸
縮性のある材料を用いて形成された膜部材22で覆うこ
とにより構成されている。
3の内部に電池24及び制御回路25が配設されてな
り、当該芯部材23にはその外周面を覆うように超音波
アクチユエータ26が配設されている。この場合制御回
路25は、電池24から供給される駆動電圧に基づいて
駆動し、超音波アクチユエータ26に制御信号を送出す
ることにより当該超音波アクチユエータ26に矢印dで
示す右方向又はこれと逆の左方向に進行する微小な変位
の超音波を順次発生させる。
は、膜部材22の超音波アクチユエータ26の外周面と
当接する部分に対して矢印dで示す右方向又は左方向の
駆動力を与えることができ、かくして当該膜部材22を
全体として芯及び駆動部21の表面に沿つてその周りに
矢印eで示す方向又はこれと逆の矢印fで示す方向に回
転させることができるようになされている。
密度ポリエチレン等の摩擦係数の小さい材料を用いて形
成されている。これにより当該移動装置20では、膜部
材22が当該芯部材23の周りをその表面に沿つて滑ら
かに回転し得るようになされている。
は、図3に示すように、地面等の移動面5上で膜部材2
2を矢印eで示す方向に回転するように駆動させること
によつて移動面5と膜部材22の接触部分において発生
する摩擦力の反力に基づく左方向の推進力を得ることが
でき、かくして左方向に移動することができる。
22を矢印fで示す方向に回転するように駆動させるこ
とによつて移動面5と膜部材22の接触部分において発
生する摩擦力の反力に基づく右方向の推進力を得ること
ができ、かくして右方向に移動することができる。
例えば移動面5がぬかるんでいるようなときでも移動面
5との接触面積が広いためにスリツプし難く、かくして
滑らかに移動することができる。さらに移動装置20に
おいては、外周面全面が矢印eで示す方向又はこれと逆
の矢印fで示す方向に回転することにより、移動面5上
で横転した場合にも移動面5から推進力を得ることがで
き、かくして移動することができる。
に、棒又は電線等の周りにおいては、当該棒又は電線等
の表面でなる移動面5に沿つて膜部材22を矢印fで示
す方向に回転するように駆動させることによつて移動面
5と膜部材22の接触部分において発生する摩擦力の反
力に基づく左方向の推進力を得ることができ、かくして
左方向に移動することができる。
22を矢印eで示す方向に回転するように駆動させるこ
とによつて移動面5と膜部材22の接触部分において発
生する摩擦力の反力に基づく右方向の推進力を得ること
ができ、かくして右方向に移動することができる。
に、管の内部においては、当該管の内壁面でなる移動面
5に沿つて膜部材22を矢印eで示す方向に回転するよ
うに駆動させることによつて移動面5と膜部材22の接
触部分において発生する摩擦力の反力に基づく左方向の
推進力を得ることができ、かくして左方向に移動するこ
とができる。
22を矢印fで示す方向に回転するように駆動させるこ
とによつて移動面5と膜部材22の接触部分において発
生する摩擦力の反力に基づく右方向の推進力を得ること
ができ、かくして右方向に移動することができる。
体は移動装置20の中空部分を抜けて流れ、この結果、
移動装置20は流体の流れを止めることなく(又は移動
装置20自体が流体によつて押し流されることなく)移
動することができる。
タ26の駆動力で回転する膜部材22を円筒形状の芯部
材23の表面を覆うように設けたことにより、移動装置
20は、ぬかるんでいる地面、棒の周り、管の内部にお
いても移動することができ、かくして移動面5の形状や
状態に影響されることなく効率良く、かつ確実に移動面
5上を移動することができる。
ータ26で回転する膜部材22によつて移動面5から推
進力を得るようにしたことにより、従来の車輪や脚を多
く使う方法よりも構造が簡略化でき、安い材料費で製造
することができる。
及び図7は第2実施例の移動装置30を示し、膜部材2
2の駆動方法を除いて第1実施例の移動装置20と同様
に構成されている。
に形成された芯部材23の内部に電池24、制御回路3
1、モータ32及び変速機33が配設されており、当該
芯部材23の軸方向左端部に4個のローラ34が円筒外
周の接線と平行な軸を中心に矢印gで示す外方向又はこ
れと逆の内方向に回転自在に配設されている。この場合
制御回路31は、電池24から供給される駆動電圧に基
づいて駆動し、モータ32に制御信号を送出することに
より当該モータ32を回転させる。モータ32の回転出
力は、変速機33を介してローラ34に伝達され、ロー
ラ34を矢印gで示す外方向又はこれと逆の内方向に回
転させる。
のローラ34の外周面と当接する部分に対して矢印gで
示す外方向又はこれと逆の内方向の駆動力を与えること
ができ、かくして当該膜部材22を全体として芯及び駆
動部21の表面に沿つてその周りに矢印hで示す方向又
はこれと逆の矢印iで示す方向に順次回転させることが
できるようになされている。
モータ32の駆動力で回転する膜部材22を円筒形状の
芯部材23の表面を覆うように設けたことにより、移動
装置30は、ぬかるんでいる地面、棒の周り、管の内部
においても移動することができ、かくして移動面5の形
状や状態に影響されることなく効率良く、かつ確実に移
動面5上を移動することができる。
ーラ34で回転する膜部材22によつて移動面5から推
進力を得るようにしたことにより、従来の車輪や脚を多
く使う方法よりも構造が簡略化でき、安い材料費で製造
することができる。
の電池24を芯部材23に内蔵した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、電磁波などを用いて外部か
らエネルギーと制御信号を供給した場合にも上述の場合
と同様の効果を得ることができる。この場合移動装置の
形状を小さくし得、マイクロマシンへの応用ができる。
34を芯部材23の片側端部に配設した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、ローラ34を芯部材2
3の両端部に配設した場合にも上述の場合と同様の効果
を得ることができる。
2を回転させる駆動手段として超音波アクチユエータ2
6を用いた場合又はモータ32及びローラ34を用いた
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば
超音波リニアモータ等を用いても良く、要は膜部材を芯
部材に沿つて回転できるような駆動手段を用いれば上述
の場合と同様の効果を得ることができる。
3を鋼又は高密度ポリエチレン等で形成した場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、曲管内を移動でき
るように弾性材料で芯部材を形成した場合にも上述の場
合と同様の効果を得ることができる。さらに芯部材23
の内部にセンサ等の検査手段を設ければ、種々の機能を
有する移動装置を得ることができる。
2を単に伸縮性の材料で形成した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、膜部材を流体が浸透しない
伸縮性の材料で形成しても良い。この場合流体が存在す
る管内を移動したとき、流体が芯及び駆動部21を腐食
することを有効に回避することができる。
3を円筒形状にした場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、移動装置が移動する環境に合わせて芯部材
の形状を例えば三角筒形状や四角筒形状等の筒状で形成
しても良く、要は芯部材の表面を膜部材で覆い、当該膜
部材が移動面に対して効率良く駆動力を伝達できるよう
にすれば上述の場合と同様の効果を得ることができる。
筒状部材41A、41Bで2重構造に形成し、内側の筒
状部材41Bの外周にローラ42を配設し、かつ膜部材
22が配設された外側の筒状部材41Aから抜けないよ
うに内側の筒状部材41Bの両端部を外側方向に拡げる
ようにした場合にも上述の場合と同様の効果を得ること
ができる。この場合内側の筒状部材41Bにセンサ、薬
の投与機構、試料採集機構等を設けることができる。
で回転する膜部材を筒状に形成された芯部材の外周面及
び内周面を覆うように設けたことにより、ぬかるんでい
る地面、棒の周り、管の内部においても移動することが
でき、かくして移動面の状態や形状に影響されることな
く効率良く、かつ確実に移動面上を移動し得る移動装置
を容易に得ることができる。
置図である。
配置図である。
配置図である。
…本体、3、12……アクチユエータ、4……車輪、5
……移動面、13……伝達装置、14……関節、15…
…脚、16……足、17……脚部、21……芯及び駆動
部、22……膜部材、23……芯部材、24……電池、
25、31……制御回路、26……超音波アクチユエー
タ、32……モータ、33……変速機、34、42……
ローラ、41A、41B……筒状部材。
Claims (4)
- 【請求項1】筒状に形成された芯部材と、 上記芯部材の外周面及び内周面を覆い、かつ上記芯部材
の表面に沿つて回転自在に配設された膜部材と、 上記芯部材に配設され、上記膜部材を上記芯部材の表面
に沿つて回転させる駆動手段とを具えることを特徴とす
る移動装置。 - 【請求項2】上記駆動手段は、 上記膜部材に当接するように上記芯部材に配設され、一
方向に進行する微小な変位の超音波を順次発生する超音
波発生手段でなることを特徴とする請求項1に記載の移
動装置。 - 【請求項3】上記駆動手段は、 上記膜部材に当接するように上記芯部材に配設されたロ
ーラと、上記芯部材に配設され上記ローラを回転させる
モータとでなることを特徴とする請求項1に記載の移動
装置。 - 【請求項4】上記芯部材は、 2つの筒状部材で二重構造に形成され、内側の筒状部材
の外周にローラを配設し、かつ上記膜部材が配設された
外側の筒状部材から抜けないように上記内側の筒状部材
の両端部を外側方向に拡げるようにしたことを特徴とす
る請求項1に記載の移動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34043093A JP3393439B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 移動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34043093A JP3393439B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 移動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07156843A JPH07156843A (ja) | 1995-06-20 |
JP3393439B2 true JP3393439B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=18336888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34043093A Expired - Fee Related JP3393439B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 移動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3393439B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6238401B1 (en) | 1998-07-31 | 2001-05-29 | Zuli Holdings Ltd. | Apparatus and method for selectively positioning a device and manipulating it |
ITPI20040008A1 (it) | 2004-02-17 | 2004-05-17 | Dino Accoto | Capsula robotica per applicazioni biomediche intracorporee |
WO2010109534A1 (ja) * | 2009-03-26 | 2010-09-30 | Sano Mitetsu | 移動装置、輪環状回転部の製造方法 |
JP6367726B2 (ja) * | 2015-01-30 | 2018-08-01 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | 配管内移動調査装置及びその運用方法 |
JP7190744B2 (ja) * | 2019-05-17 | 2022-12-16 | 国立大学法人東北大学 | 表面循環装置 |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP34043093A patent/JP3393439B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07156843A (ja) | 1995-06-20 |
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