JP7122779B1 - moving device - Google Patents

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Abstract

【課題】 従来の移動装置では昇降できなかったような空間が限られた場所にある階段も昇降することができる移動装置を提供する。【解決手段】 本発明の移動装置は移動対象Ｘを載せて移動する移動装置であって、端部車輪１４を備えた少なくとも二本の脚部１０と、二本の脚部１０で支持された、移動対象Ｘを載せる載置部２０と、二本の脚部１０を制御する制御部３０を備え、制御部３０による端部車輪１４の回転の制御によって移動装置の姿勢が制御されるようにした装置である。移動装置の姿勢は、合算重心位置と両端部車輪１４の双方又はいずれか一方の端部車輪接地位置に基づいて制御されるようにすることができる。【選択図】図１A mobile device capable of ascending and descending stairs in a place with limited space, which cannot be ascended and descended by a conventional mobile device. SOLUTION: The moving device of the present invention is a moving device for carrying an object to be moved X and is supported by at least two legs 10 having end wheels 14 and the two legs 10. , and a control unit 30 for controlling the two legs 10. The control unit 30 controls the rotation of the end wheels 14 so that the posture of the mobile device is controlled. It is a device that The attitude of the mobile device can be controlled based on the combined center of gravity position and/or the end wheel ground contact positions of the end wheels 14 . [Selection drawing] Fig. 1

Description

本発明は、人や物などを載せて移動する移動装置に関し、より詳しくは、対象物を載せた状態で階段（段差を含む。以下同じ。）を昇降することができる移動装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a mobile device for moving people or objects on it, and more particularly to a mobile device that can go up and down stairs (including steps; the same applies hereinafter) with an object on it.

高齢者や身体障害者の中には場所の移動に困難を伴う人がいる。特に階段の昇降は身体への負担が大きい。従来、人を載せて移動する装置として、たとえば、片側四本のリンクと四つの車輪からなる左右一対の車輪支持体を備えた階段昇降式移動車（特許文献１）が知られている。 Some elderly people and people with physical disabilities have difficulty in moving from one place to another. In particular, going up and down stairs is a heavy burden on the body. BACKGROUND ART Conventionally, as a device for moving a person on board, for example, a stair-climbing vehicle equipped with a pair of right and left wheel supports consisting of four links on one side and four wheels (Patent Document 1) is known.

前記特許文献１記載の階段昇降式移動車は、車体を支持する左右一対の車輪支持体のリンク回動駆動及びリンク屈伸駆動を行いながら階段を昇降できるように構成されている。 The stair-climbing mobile vehicle described in Patent Document 1 is configured to be able to ascend and descend stairs while performing link rotation driving and link bending-extension driving of a pair of left and right wheel supports that support the vehicle body.

特許第５５５５９５３号公報Japanese Patent No. 5555953

前記特許文献１の装置では、階段を昇降する際に左右合計八つの車輪が接地するスペースが必要であり、この空間が確保できない場合には、当該装置を使って階段を昇降することができない。 The device of Patent Document 1 requires a space for a total of eight wheels on the left and right to be grounded when going up and down the stairs, and if this space cannot be secured, the device cannot be used to go up and down the stairs.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、従来の移動装置では昇降が難しかった階段も昇降することができる移動装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the problem to be solved is to provide a mobile device capable of ascending and descending stairs that are difficult to ascend and descend with conventional mobile devices.

本発明の移動装置は移動対象を載せて移動する移動装置であって、二本の脚部と、二本の脚部で支持された、移動対象を載せる載置部と、二本の脚部を制御する制御部を備え、各脚部は、上リンクと、上リンクに連結された下リンクと、下リンクの下端に設けられた端部車輪と、上リンクを前後方向に駆動する第一関節アクチュエータと、下リンクを前後方向に駆動する第二関節アクチュエータと、上リンクを左右方向に駆動する第三関節アクチュエータを備え、制御部による端部車輪の回転の制御によって移動装置の姿勢が制御され、両脚部の端部車輪接地位置に高さ方向の差がある場合に、前記第一関節アクチュエータ、第二関節アクチュエータ及び第三関節アクチュエータが駆動し、当該駆動により当該両脚部の端部車輪接地位置の高さの差分だけ載置部の高さが変化するようにした装置である。 A moving apparatus according to the present invention is a moving apparatus that carries an object to be moved and moves, and includes two legs, a placement portion supported by the two legs, on which the object to be moved is placed, and the two legs. Each leg includes an upper link, a lower link connected to the upper link, an end wheel provided at the lower end of the lower link, and a first for driving the upper link in the longitudinal direction. A joint actuator, a second joint actuator that drives the lower link in the longitudinal direction, and a third joint actuator that drives the upper link in the lateral direction. When there is a difference in the height direction between the wheel grounding positions of the ends of both legs, the first joint actuator, the second joint actuator, and the third joint actuator are driven, and the driving causes the legs to move. In this device, the height of the mounting portion is changed by the difference in the height of the end wheel grounding position.

本発明の移動装置は、二本の脚部の端部車輪の回転の制御によって姿勢が制御されるため、二本の脚部で起立して階段を昇降することができ、従来の装置では昇降が難しかった階段も昇降することができる。 Since the posture of the moving device of the present invention is controlled by controlling the rotation of the end wheels of the two legs, it is possible to stand up on the two legs and go up and down the stairs, whereas in the conventional device it is possible to go up and down the stairs. Can climb stairs which was difficult.

（ａ）は本発明の移動装置の一例を示す正面図、（ｂ）は階段を一段昇った状態の側面図。FIG. 1(a) is a front view showing an example of the moving apparatus of the present invention, and (b) is a side view of a state in which one step of stairs is climbed. 本発明の移動装置の一例を示す機能ブロック図。1 is a functional block diagram showing an example of a mobile device of the present invention; FIG. 階段の昇降が可能な否かの判定手順の一例を示すフローチャート。4 is a flowchart showing an example of a procedure for determining whether or not stairs can be ascended/descended. 経路生成部での経路生成の手順の一例を示すフローチャート。4 is a flow chart showing an example of a procedure of route generation in a route generation unit; （ａ）は移動装置の幅、階段上方空間の幅方向の片側マージン及び各段の上方空間の幅の説明図、（ｂ）は中心位置と中心位置偏差の説明図。(a) is an explanatory diagram of the width of the moving device, the one-side margin in the width direction of the space above the stairs, and the width of the space above each step; (b) is an explanatory diagram of the center position and the deviation of the center position; （ａ）～（ｃ）は階段を上る際の前後方向の姿勢の制御説明図。(a) to (c) are diagrams for explaining the control of posture in the front-rear direction when climbing stairs. （ａ）～（ｄ）は階段を上る際の前後方向の姿勢の制御説明図。(a) to (d) are diagrams for explaining the control of posture in the front-rear direction when climbing stairs. （ａ）～（ｃ）は階段を上る際の左右方向の姿勢の制御説明図。(a) to (c) are diagrams for explaining control of posture in the left-right direction when climbing stairs. （ａ）～（ｄ）は階段を上る際の左右方向の姿勢の制御説明図。(a) to (d) are diagrams for explaining control of posture in the left-right direction when climbing stairs. 外乱に対する運動制御の一例を示すフローチャート。4 is a flow chart showing an example of motion control against disturbance. （ａ）～（ｄ）は四輪接地から二輪接地に遷移する場合の一例を示す動作説明図。(a) to (d) are operation explanatory diagrams showing an example of a transition from four-wheel grounding to two-wheel grounding. （ａ）～（ｅ）は四輪接地から二輪接地に遷移する場合の他例を示す動作説明図。(a) to (e) are operation explanatory diagrams showing another example of transition from four-wheel grounding to two-wheel grounding. （ａ）～（ｅ）は二輪接地から四輪接地に遷移する場合の一例を示す動作説明図。(a) to (e) are operation explanatory diagrams showing an example of transition from two-wheel grounding to four-wheel grounding.

（実施形態）
本発明の移動装置の一例を、図面を参照して説明する。本発明の移動装置は人や物（以下「移動対象」という）Ｘなどを載せて移動する装置である。ここでは、人を載せて移動する移動装置（椅子型移動装置）を一例とする。なお、本願では移動装置の進行方向前方側を前、後方側を後ろ、左側を左、右側を右、上方側を上、下方側を下と表現する。 (embodiment)
An example of the mobile device of the present invention will be described with reference to the drawings. The moving device of the present invention is a device that carries a person or an object (hereinafter referred to as "moving object") X or the like and moves. Here, a mobile device (chair-type mobile device) for moving a person on it is taken as an example. In the present application, the forward side in the traveling direction of the mobile device is referred to as front, the rear side as rear, the left side as left, the right side as right, the upper side as up, and the lower side as down.

また、本願において「合算重心位置」とは、移動装置の重心位置と、移動対象Ｘの重心位置とを合算した重心位置をいう。移動対象Ｘの重心位置は、たとえば載置部２０に設置された座面センサ２４に加わる移動対象Ｘの荷重から重心位置推定部３２によって推定される重心位置とすることができる。 In addition, in the present application, the term “total center-of-gravity position” refers to the center-of-gravity position obtained by adding the center-of-gravity position of the moving device and the center-of-gravity position of the object X to be moved. The center-of-gravity position of the moving object X can be the center-of-gravity position estimated by the center-of-gravity position estimator 32 from the load of the moving object X applied to the seat surface sensor 24 installed on the mounting part 20, for example.

移動装置の重心位置は、移動装置を構成する各部品の重心位置に基づいて（各部品の重心位置を合算することで）算出することができる。ここでいう移動装置を構成する各部品には、後述する脚部１０の上リンク１１、下リンク１２、中間車輪１３、端部車輪１４、第一関節アクチュエータ１５、第二関節アクチュエータ１６及び第三関節アクチュエータ１７が含まれる。 The center-of-gravity position of the moving device can be calculated based on the center-of-gravity position of each component constituting the moving device (by adding up the center-of-gravity position of each component). Each part constituting the moving device here includes an upper link 11, a lower link 12, an intermediate wheel 13, an end wheel 14, a first joint actuator 15, a second joint actuator 16 and a third A joint actuator 17 is included.

具体的には、移動装置の重心位置は次のように算出することができる。移動装置を構成する各部品の重量や重心位置、慣性モーメントは既知であることから、各アクチュエータ１５～１７の回転角から各部品の相対的な位置関係を特定し、特定された位置関係から各部品の重心位置を算出して各部品の重心位置を合算することで移動装置の重心位置を算出することができる。 Specifically, the center-of-gravity position of the mobile device can be calculated as follows. Since the weight, the position of the center of gravity, and the moment of inertia of each part that constitutes the moving device are known, the relative positional relationship of each part is specified from the rotation angle of each actuator 15 to 17, and from the specified positional relationship, each By calculating the center-of-gravity position of each component and summing the center-of-gravity position of each component, the center-of-gravity position of the moving device can be calculated.

また、本願において、「端部車輪接地位置」とは、端部車輪１４の地面や床面（以下「接地面」という）への接地位置をいう。端部車輪接地位置は、各脚部１０の端部車輪１４ごとに設定されるものである。両脚部１０の端部車輪接地位置は、両脚部１０の端部車輪１４が前後方向にずれていない場合には横並びの位置となり、両脚部１０の端部車輪１４が前後方向にずれている場合には前後方向にずれた位置となる。 In the present application, the term "end wheel contact position" refers to the contact position of the end wheel 14 on the ground or floor surface (hereinafter referred to as "ground contact surface"). The end wheel contact position is set for each end wheel 14 of each leg 10 . When the end wheels 14 of both legs 10 are not displaced in the front-rear direction, the end wheels 14 of both legs 10 are positioned side by side. , the position is shifted in the front-rear direction.

一例として図１（ａ）（ｂ）に示す移動装置は、脚部１０と、当該脚部１０に連結された載置部（以下「椅子部」という）２０と、脚部１０を制御する制御部３０（図２）を備えている。 As an example, the moving device shown in FIGS. A section 30 (FIG. 2) is provided.

前記脚部１０は椅子部２０を支持するものである。図１（ａ）（ｂ）に示すように、前進方向左側の脚部（以下「左脚部」という）１０ａは、左上リンク１１ａ、左下リンク１２ａ、左中間車輪１３ａ、左端部車輪１４ａ、左第一関節アクチュエータ１５ａ、左第二関節アクチュエータ１６ａ及び左第三関節アクチュエータ１７ａを備えている。 The leg portion 10 supports the chair portion 20 . As shown in FIGS. 1(a) and 1(b), a left leg (hereinafter referred to as "left leg") 10a in the forward direction includes an upper left link 11a, a lower left link 12a, a left intermediate wheel 13a, a left end wheel 14a, a left It has a first joint actuator 15a, a left second joint actuator 16a and a left third joint actuator 17a.

前記左上リンク１１ａは、その上端側が椅子部２０の底面に設けられた左ブラケット２３ａに回転可能に連結され、左下リンク１２ａは、その上端側が左上リンク１１ａに回転可能に連結されている。 The upper left link 11a has its upper end rotatably connected to a left bracket 23a provided on the bottom surface of the chair portion 20, and the upper left lower link 12a has its upper end rotatably connected to the upper left link 11a.

左上リンク１１ａと左下リンク１２ａの連結位置には左中間車輪１３ａが配置され、左上リンク１１ａと左下リンク１２ａの連結に用いられた連結具で回転可能に連結されている。 A left intermediate wheel 13a is arranged at the connecting position of the upper left link 11a and the lower left link 12a, and is rotatably connected with the connector used for connecting the upper left link 11a and the lower left link 12a.

左下リンク１２ａの下端側には左端部車輪１４ａが回転可能に連結されている。左端部車輪１４ａは地面（床面）に接地するように、その底面が左下リンク１２ａの下端よりも下側に突出して設けられている。 A left end wheel 14a is rotatably connected to the lower end side of the left lower link 12a. The bottom surface of the left end wheel 14a protrudes below the lower end of the left lower link 12a so as to be in contact with the ground (floor surface).

前記左第一関節アクチュエータ１５ａは左上リンク１１ａを前後方向に駆動する駆動手段であり、左上リンク１１ａと左ブラケット２３ａとの連結部分に設けられている。左上リンク１１ａは、左第一関節アクチュエータ１５ａの動作によって前後方向に回動する。 The left first joint actuator 15a is driving means for driving the upper left link 11a in the front-rear direction, and is provided at the connecting portion between the upper left link 11a and the left bracket 23a. The upper left link 11a rotates in the front-rear direction by the operation of the left first joint actuator 15a.

前記左第二関節アクチュエータ１６ａは左下リンク１２ａを前後方向に駆動する駆動手段であり、左上リンク１１ａと左下リンク１２ａの連結部分に設けられている。左下リンク１２ａは、左第二関節アクチュエータ１６ａの動作によって前後方向に回動する。 The left second joint actuator 16a is driving means for driving the left lower link 12a in the front-rear direction, and is provided at the connecting portion between the upper left link 11a and the left lower link 12a. The left lower link 12a rotates in the front-rear direction by the operation of the left second joint actuator 16a.

前記左第三関節アクチュエータ１７ａは左上リンク１１ａを左右方向（内外方向）に駆動する駆動手段であり、左上リンク１１ａと左ブラケット２３ａとの連結部分に設けられている。左上リンク１１ａは、左第三関節アクチュエータ１７ａの動作によって左右方向に回動する。 The left third joint actuator 17a is driving means for driving the left upper link 11a in the left-right direction (inward and outward directions), and is provided at the connecting portion between the upper left link 11a and the left bracket 23a. The upper left link 11a rotates in the left-right direction by the operation of the left third joint actuator 17a.

前進方向右側の脚部（以下「右脚部」という）１０ｂは、右上リンク１１ｂ、右下リンク１２ｂ、右中間車輪１３ｂ、右端部車輪１４ｂ、右第一関節アクチュエータ１５ｂ、右第二関節アクチュエータ１６ｂ及び右第三関節アクチュエータ１７ｂを備えている。 The right leg in the forward direction (hereinafter referred to as "right leg") 10b includes an upper right link 11b, a lower right link 12b, a right intermediate wheel 13b, a right end wheel 14b, a right first joint actuator 15b, and a right second joint actuator 16b. and a right third joint actuator 17b.

前記右上リンク１１ｂは、その上端側が椅子部２０の底面に設けられた右ブラケット２３ｂに回転可能に連結され、右下リンク１２ｂは、その上端側が右上リンク１１ｂに回転可能に連結されている。 The upper right link 11b has its upper end rotatably connected to a right bracket 23b provided on the bottom surface of the chair portion 20, and the lower right link 12b has its upper end rotatably connected to the upper right link 11b.

右上リンク１１ｂと右下リンク１２ｂの連結位置には右中間車輪１３ｂが配置され、右上リンク１１ｂと右下リンク１２ｂの連結に用いられた連結具で回転可能に連結されている。 A right intermediate wheel 13b is arranged at the connecting position of the upper right link 11b and the lower right link 12b, and is rotatably connected with the connector used for connecting the upper right link 11b and the lower right link 12b.

右下リンク１２ｂの下端側には右端部車輪１４ｂが回転可能に連結されている。右端部車輪１４ｂは地面（床面）に接地するように、その底面が右下リンク１２ｂの下端よりも下側に突出して設けられている。 A right end wheel 14b is rotatably connected to the lower end side of the lower right link 12b. The bottom surface of the right end wheel 14b protrudes below the lower end of the lower right link 12b so as to be in contact with the ground (floor surface).

前記右第一関節アクチュエータ１５ｂは右上リンク１１ｂを前後方向に駆動する駆動手段であり、右上リンク１１ｂと右ブラケット２３ｂとの連結部分に設けられている。右上リンク１１ｂは、右第一関節アクチュエータ１５ｂの動作によって前後方向に回動する。 The right first joint actuator 15b is driving means for driving the upper right link 11b in the front-rear direction, and is provided at the connecting portion between the upper right link 11b and the right bracket 23b. The upper right link 11b rotates in the front-rear direction by the operation of the right first joint actuator 15b.

前記右第二関節アクチュエータ１６ｂは右下リンク１２ｂを前後方向に駆動する駆動手段であり、右上リンク１１ｂと右下リンク１２ｂの連結部分に設けられている。右下リンク１２ｂは、右第二関節アクチュエータ１６ｂの動作によって前後方向に回動する。 The right second joint actuator 16b is driving means for driving the lower right link 12b in the front-rear direction, and is provided at the connecting portion between the upper right link 11b and the lower right link 12b. The lower right link 12b rotates in the front-rear direction by the operation of the right second joint actuator 16b.

前記右第三関節アクチュエータ１７ｂは右上リンク１１ｂを左右方向（内外方向）に駆動する駆動手段であり、右上リンク１１ｂと右ブラケット２３ｂとの連結部分に設けられている。右上リンク１１ｂは、右第三関節アクチュエータ１７ｂの動作によって左右方向に回動する。 The right third joint actuator 17b is driving means for driving the right upper link 11b in the lateral direction (inward and outward directions), and is provided at the connecting portion between the right upper link 11b and the right bracket 23b. The upper right link 11b rotates in the left-right direction by the operation of the right third joint actuator 17b.

前記両第一関節アクチュエータ１５、両第二関節アクチュエータ１６、両第三関節アクチュエータ１７には、モータや減速機、エンコーダ、ブレーキ等を備えた既存のアクチュエータを用いることができる。 For the both first joint actuators 15, both second joint actuators 16, and both third joint actuators 17, existing actuators having motors, reduction gears, encoders, brakes, etc. can be used.

前記椅子部２０は人が座る部分であり、人が座る着座部２１と、人が制御信号を入力する指令操作部２２と、脚部１０と連結する連結部２３を備えている。 The chair portion 20 is a portion on which a person sits, and includes a seat portion 21 on which a person sits, a command operation portion 22 through which a person inputs a control signal, and a connecting portion 23 that connects with the leg portion 10 .

前記着座部２１は、座面２１ａと背凭れ２１ｂを備えている。着座部２１の構造はこれ以外であってもよく、たとえば、座面２１ａと背凭れ２１ｂと図示しない脚載せ台を備えたものや背凭れ２１ｂのない座面２１ａのみのもの、座面２１ａと脚載せ台のみで構成されたもの等とすることもできる。 The seat portion 21 has a seat surface 21a and a backrest 21b. The structure of the seat portion 21 may be other than this. It is also possible to adopt a configuration that is composed only of a legrest.

着座部２１には、座面２１ａにかかる人の荷重を検知する座面センサ２４と、移動装置周辺の外部状況（たとえば、階段や障害物の有無など）を認識する外界認識センサ２５と、直交三軸方向の並進運動や回転運動を検出する慣性センサ２６が設けられている。 In the seat portion 21, a seat surface sensor 24 for detecting the load of a person applied to the seat surface 21a, and an external world recognition sensor 25 for recognizing the external conditions around the moving device (for example, the presence or absence of stairs or obstacles, etc.) are arranged at right angles. An inertial sensor 26 is provided to detect translational motion and rotational motion in three axial directions.

座面センサ２４は座面２１ａの表面側に、外界認識センサ２５及び慣性センサ２６は座面２１ａの前面及び側面に設けられている。各センサの設置位置は一例であり、これら以外の場所に設けることもできる。 The seat surface sensor 24 is provided on the surface side of the seat surface 21a, and the external world recognition sensor 25 and the inertia sensor 26 are provided on the front and side surfaces of the seat surface 21a. The installation position of each sensor is an example, and it can also be installed in places other than these.

座面センサ２４には、たとえば、圧力センサを用いることができる。座面センサ２４は座面２１ａに複数個設置するのが好ましい。座面センサ２４による検知信号は後述する制御部３０の重心位置推定部３２（図２）に送信され、その検知信号に基づいて人の重心位置が重心位置推定部３２で推定される。 A pressure sensor, for example, can be used for the seat surface sensor 24 . It is preferable to install a plurality of seat surface sensors 24 on the seat surface 21a. A detection signal from the seat surface sensor 24 is transmitted to a center-of-gravity position estimating section 32 (FIG. 2) of the control section 30, which will be described later, and the center-of-gravity position estimating section 32 estimates the center-of-gravity position of the person based on the detection signal.

前記外界認識センサ２５には、たとえば、レーザ光線を照射し、その反射光から物体までの距離を測定するレーザレンジファインダを用いることができる。外界認識センサ２５にはレーザレンジファインダ以外のものを用いることもできる。外界認識センサ２５では、たとえば、階段や障害物（壁や柱、扉、家具、人など）の有無などが認識される。外界認識センサ２５による検知信号は後述する制御部３０の判定部３４（図２）に送信され、その検知信号に基づいて階段通行の可否が判定部３４で判定される。 For the external world recognition sensor 25, for example, a laser range finder that emits a laser beam and measures the distance to an object from the reflected light can be used. A device other than a laser range finder can also be used as the external recognition sensor 25 . The external world recognition sensor 25 recognizes, for example, the presence or absence of stairs and obstacles (walls, pillars, doors, furniture, people, etc.). A detection signal from the external world recognition sensor 25 is transmitted to a determination section 34 (FIG. 2) of the control section 30, which will be described later, and the determination section 34 determines whether or not to pass the stairs based on the detection signal.

前記慣性センサ２６には、たとえば、ジャイロセンサや加速度センサを用いることができる。慣性センサ２６では、たとえば、移動装置の実際の運動（移動速度や傾きなど）が検知される。慣性センサ２６による検知信号は後述する制御部３０の運動推定部３７（図２）に送信され、その検知信号に基づいて実際の動作（以下「実運動」という）が運動推定部３７で推定される。慣性センサ２６にはジャイロセンサや加速度センサ以外のものを用いることもできる。 A gyro sensor or an acceleration sensor can be used for the inertial sensor 26, for example. The inertial sensor 26 detects, for example, the actual motion (moving speed, tilt, etc.) of the mobile device. A detection signal from the inertial sensor 26 is transmitted to a motion estimator 37 (FIG. 2) of the control unit 30, which will be described later. be. A sensor other than a gyro sensor or an acceleration sensor can be used as the inertial sensor 26 .

前記指令操作部２２は、人が制御部３０に対して制御信号を入力するための手段である。指令操作部２２には、ジョイスティックやタッチパネルなど既存の入力装置を用いることができる。この実施形態では、指令操作部２２によって、前進、後退、旋回、階段移動といった動作の制御信号が入力できるようにしてある。入力された制御信号は制御部３０に送信される。各制御信号が送信された場合の動作については後述する。 The command operation unit 22 is means for a person to input a control signal to the control unit 30 . An existing input device such as a joystick or a touch panel can be used for the command operation unit 22 . In this embodiment, the command operation unit 22 is configured to input control signals for operations such as forward movement, backward movement, turning, and stair movement. The input control signal is transmitted to the control unit 30 . The operation when each control signal is transmitted will be described later.

前記連結部２３は二本の脚部１０を連結する部分である。一例として図１（ａ）（ｂ）に示す連結部２３は、座面２１ａの裏面側に突設された左ブラケット２３ａと、右ブラケット２３ｂを備えている。左ブラケット２３ａは左脚部１０ａを連結するもの、右ブラケット２３ｂは右脚部１０ｂを連結するものである。ここで示すものは一例であり、連結部２３は二本の脚部１０を回転可能に連結できるものであれば、その構成は特に限定されない。 The connection part 23 is a part that connects the two legs 10 . As an example, the connecting portion 23 shown in FIGS. 1A and 1B includes a left bracket 23a and a right bracket 23b projecting from the back side of the seat surface 21a. The left bracket 23a connects the left leg portion 10a, and the right bracket 23b connects the right leg portion 10b. What is shown here is just an example, and the configuration of the connecting portion 23 is not particularly limited as long as it can rotatably connect the two legs 10 .

前記制御部３０は、脚部１０を構成する各アクチュエータ１５～１７、両中間車輪１３及び両端部車輪１４を制御するための手段である。制御部３０は、プロセッサやメモリ等を主要構成として備えるコンピュータで構成することができる。 The control unit 30 is a means for controlling the actuators 15 to 17, both intermediate wheels 13, and both end wheels 14 that constitute the leg 10. As shown in FIG. The control unit 30 can be configured by a computer including a processor, memory, and the like as main components.

この実施形態の制御部３０は、両脚部１０を制御する運動制御部３１と、座面センサ２４に加わる荷重から重心位置を推定する重心位置推定部３２と、合算重心位置を算出する合算重心算出部３３と、外界認識センサ２５による検知信号から階段の昇降の可否を判定する判定部３４と、階段の昇降前に移動経路（軌道）を生成する経路生成部３５と、合算重心位置に基づき、各アクチュエータ１５～１７を駆動した際に起こる理論上の動作（以下「理論運動」という）を計算する理論運動計算部３６と、慣性センサ２６により得られた実際の運動から実運動を推定する運動推定部３７を備えている。 The control unit 30 of this embodiment includes a motion control unit 31 that controls the legs 10, a center-of-gravity position estimation unit 32 that estimates the center-of-gravity position from the load applied to the seat surface sensor 24, and a total center-of-gravity calculator that calculates the total center-of-gravity position. Based on the unit 33, the determination unit 34 that determines whether it is possible to ascend and descend the stairs from the detection signal by the external world recognition sensor 25, the route generation unit 35 that generates a movement path (trajectory) before ascending and descending the stairs, and the total center of gravity position, A theoretical motion calculator 36 that calculates theoretical motions (hereafter referred to as “theoretical motion”) occurring when each actuator 15 to 17 is driven, and a motion that estimates the actual motion from the actual motion obtained by the inertial sensor 26. An estimation unit 37 is provided.

この実施形態の制御部３０では、静止状態の制御や前進時の制御、後退時の制御、旋回時の制御、階段昇降時の前後方向の姿勢の制御、階段昇降時の左右方向の姿勢の制御、外乱に対する運動の制御、四輪から二輪への切り替え制御、二輪から四輪への切り替え制御等が行われる。 In the control unit 30 of this embodiment, the control unit 30 controls the stationary state, the control when moving forward, the control when moving backward, the control when turning, the control of the posture in the front-rear direction when ascending and descending stairs, and the control of the posture in the left-right direction when ascending and descending stairs. , control of motion against disturbance, control of switching from four wheels to two wheels, control of switching from two wheels to four wheels, etc. are performed.

はじめに、静止状態の制御、前進時の制御、後退時の制御、旋回時の制御について説明する。 First, the stationary state control, the forward control, the backward control, and the turning control will be described.

［静止状態の制御］
指令操作部２２の操作によって指令操作が行われない場合、合算重心位置の前後方向の位置と両端部車輪１４の端部車輪接地位置の前後方向の位置とが一致するように、左右の端部車輪１４を駆動する。駆動後、最終的には左右の端部車輪１４の回転角速度がゼロに収束するように回転角速度を制御する。 [Static control]
When no command operation is performed by operating the command operation unit 22, the left and right ends are adjusted so that the longitudinal position of the combined center of gravity position coincides with the longitudinal position of the end wheel contact position of the both end wheels 14. drive the wheels 14; After driving, the rotational angular velocities are controlled so that the rotational angular velocities of the left and right end wheels 14 finally converge to zero.

［前進時の制御］
指令操作部２２の操作によって前進の指令操作が行われた場合、合算重心位置の前後方向の位置が両端部車輪１４の端部車輪接地位置の前後方向の位置よりも前方に位置するように端部車輪１４を駆動させ、合算重心位置と両端部車輪１４の端部車輪接地位置との間に差を生じさせる。この差の大きさは指令操作の大きさに比例した値とする。 [Control when moving forward]
When a forward command operation is performed by operating the command operation unit 22, the end wheels 14 are positioned so that the longitudinal position of the combined center of gravity position is located forward of the longitudinal position of the end wheel grounding positions of the both end wheels 14. The end wheels 14 are driven to create a difference between the combined center of gravity position and the end wheel ground contact positions of the end wheels 14 . The magnitude of this difference is a value proportional to the magnitude of the command operation.

指令操作部２２の操作によって前進の指令操作が行われたあと、指令操作が中止された場合、移動装置は合算重心位置の前後方向の位置が両端部車輪１４の端部車輪接地位置よりも後ろに位置するように端部車輪１４を駆動させ、合算重心位置と両端部車輪１４の端部車輪接地位置との間に差を生じさせる。駆動後、最終的には端部車輪１４の回転角速度がゼロに収束するように回転角速度を制御し、端部車輪１４の回転角速度がゼロ付近に近づいたあと、静止状態の制御を行う。 When the forward command operation is canceled after the forward command operation is performed by operating the command operation unit 22, the position of the total center of gravity of the moving device in the longitudinal direction is behind the end wheel ground contact position of the both end wheels 14. to create a difference between the combined center of gravity position and the end wheel ground contact position of the end wheels 14 . After driving, the rotation angular velocity is controlled so that the rotation angular velocity of the end wheels 14 finally converges to zero, and after the rotation angular velocity of the end wheels 14 approaches zero, the stationary state is controlled.

［後退時の制御］
指令操作部２２の操作によって後退の指令操作が行われた場合、合算重心位置の前後方向の位置が両端部車輪１４の端部車輪接地位置の前後方向の位置よりも後ろに位置するように端部車輪１４を駆動させ、合算重心位置と両端部車輪１４の端部車輪接地位置との間に差を生じさせる。この差の大きさは指令操作の大きさに比例した値とする。 [Reversing control]
When a reverse command operation is performed by operating the command operation unit 22, the end wheels 14 are positioned so that the longitudinal position of the total center of gravity position is behind the longitudinal position of the end wheel ground contact position of the both end wheels 14. The end wheels 14 are driven to create a difference between the combined center of gravity position and the end wheel ground contact positions of the end wheels 14 . The magnitude of this difference is a value proportional to the magnitude of the command operation.

指令操作部２２の操作によって後退の指令操作が行われたあと、指令操作が中止された場合、移動装置は合算重心位置の前後方向の位置が両端部車輪１４の端部車輪接地位置よりも前に位置するように端部車輪１４を駆動させ、合算重心位置と両端部車輪１４の端部車輪接地位置との間に差を生じさせる。駆動後、最終的には端部車輪１４の回転角速度がゼロに収束するように回転角速度を制御し、端部車輪１４の回転角速度がゼロ付近に近づいたあと、静止状態の制御を行う。 If the instruction operation is canceled after the command operation for backward movement is performed by operating the command operation unit 22, the position of the total center of gravity position in the longitudinal direction of the moving device is in front of the end wheel ground contact position of the both end wheels 14. to create a difference between the combined center of gravity position and the end wheel ground contact position of the end wheels 14 . After driving, the rotation angular velocity is controlled so that the rotation angular velocity of the end wheels 14 finally converges to zero, and after the rotation angular velocity of the end wheels 14 approaches zero, the stationary state is controlled.

［旋回時の制御］
指令操作部２２の操作によって旋回の指令操作が行われた場合、左右の端部車輪１４の回転数に差が生じるように両端部車輪１４を駆動する。その差の大きさは旋回の指令操作の大きさに比例した値とする。 [Control when turning]
When a turn command operation is performed by operating the command operation unit 22, the both end wheels 14 are driven so that the left and right end wheels 14 have different rotational speeds. The magnitude of the difference is a value proportional to the magnitude of the turning command operation.

具体的には、右旋回の指令操作の場合、左端部車輪１４ａの回転数を右端部車輪１４ｂの回転数よりも大きくし、左旋回の指令操作の場合、右端部車輪１４ｂの回転数を左端部車輪１４ａの回転数よりも大きくする。 Specifically, in the case of command operation to turn right, the number of revolutions of the left end wheel 14a is made larger than the number of revolutions of the right end wheel 14b, and in the case of command operation to turn left, the number of revolutions of the right end wheel 14b is increased. It is made larger than the number of revolutions of the left end wheel 14a.

左右の端部車輪１４の回転数の平均値を、人が旋回の指令操作を行っているときの前進又は後退の指令操作に基づく端部車輪１４の回転数に一致させる。なお、前進又は後退の指令操作が行われていない場合に指令操作部２２の操作によって旋回の指令操作が行われたときは、左右の端部車輪１４の回転数の平均値はゼロとする。 The average value of the rotation speeds of the left and right end wheels 14 is made to match the rotation speed of the end wheels 14 based on the forward or backward command operation when the person is performing the turning command operation. Note that when a turn command operation is performed by operating the command operation unit 22 when no forward or reverse command operation is performed, the average value of the rotation speeds of the left and right end wheels 14 is set to zero.

次に、階段昇降時の前後方向の姿勢の制御、階段昇降時の左右方向の姿勢の制御について説明する。本実施形態では、階段の昇降に先立ち、階段の昇降を開始するか否かの判定が行われる。具体的には、外界認識センサ２５によって階段が認識され、指令操作部２２の操作によって階段への移動指令が入力されたときに、階段昇降を開始するか否か（階段昇降の可否）が判定される。この判定は、たとえば、図３に示す手順で行われる。 Next, the control of the posture in the front-rear direction when ascending and descending stairs and the control of the posture in the lateral direction when ascending and descending stairs will be described. In this embodiment, it is determined whether or not to start ascending/descending the stairs prior to ascending/descending the stairs. Specifically, when the stairs are recognized by the external world recognition sensor 25 and a movement command to the stairs is input by operating the command operation unit 22, it is determined whether or not to start climbing the stairs (whether climbing the stairs is possible). be done. This determination is performed, for example, by the procedure shown in FIG.

［階段通行可否の判定］
（１）外界認識センサ２５によって外界形状を取得する（Ｓ００１）。外界認識センサ２５による外界形状の取得は継続して行われ、取得された外界形状は制御部３０に伝達される。
（２）外界認識センサ２５によって取得された外界形状から階段があるか否かが判定される（Ｓ００２）。
（３）前記（２）の判定の結果、階段がないと認識された場合、移動装置は平面移動を継続する（Ｓ００３）。
（４）前記（２）の判定の結果、階段があると認識された場合、その階段の形状（以下「階段形状」という）が外界認識センサ２５によって取得される（Ｓ００４）。
（５）外界認識センサ２５によって取得された階段形状から、経路生成部３５によって階段を昇降するための経路（たとえば、最短経路などの最適経路）が生成される（Ｓ００５）。
（６）経路生成部３５によって経路が生成されたのち、当該経路を通行可能か否かが判定される（Ｓ００６）。
（７）前記（６）の判定の結果、通行できないと判定された場合、移動装置が階段の手前で停止する（Ｓ００７）。この場合、図示しない情報表示手段や報知手段等によって、乗っている人に対して通行できないことを伝達することもできる。
（８）前記（６）の判定の結果、通行できると判定された場合、移動装置は当該階段の通行（昇降）を開始する（Ｓ００８）。
（９）以降、前記（２）～（８）を繰り返して階段を順次昇降していく。 [Determination of whether stairs can be passed]
(1) The shape of the external world is acquired by the external world recognition sensor 25 (S001). The acquisition of the external world shape by the external world recognition sensor 25 is continuously performed, and the acquired external world shape is transmitted to the control unit 30 .
(2) Whether or not there are stairs is determined from the shape of the external world acquired by the external world recognition sensor 25 (S002).
(3) As a result of the determination in (2) above, when it is recognized that there are no stairs, the mobile device continues planar movement (S003).
(4) As a result of the determination in (2) above, when it is recognized that there are stairs, the shape of the stairs (hereinafter referred to as "stair shape") is acquired by the external world recognition sensor 25 (S004).
(5) From the shape of the stairs acquired by the external world recognition sensor 25, the route generation unit 35 generates a route for ascending and descending the stairs (for example, an optimum route such as the shortest route) (S005).
(6) After the route is generated by the route generator 35, it is determined whether or not the route is passable (S006).
(7) As a result of the determination in (6) above, if it is determined that the passage is impassable, the mobile device stops before the stairs (S007). In this case, information display means, notification means, or the like (not shown) can be used to inform the passengers that the vehicle is impassable.
(8) As a result of the determination in (6) above, if it is determined that the stairway is passable, the mobile device starts passing (up and down) the stairs (S008).
(9) After that, the steps (2) to (8) are repeated to ascend and descend the stairs.

［経路生成の手順］
前記（５）の経路生成は、たとえば、図４に示す手順で行われる。
（１）移動装置の幅Ｗｂ、階段上方空間の幅方向の片側マージン（以下「片側幅マージン」という）Ｗｍ（図５（ａ））及び各段の中心位置から次の段の中心位置に対する幅方向の偏差許容値（以下「中心偏差許容値」という）ｄｔｈを設定する（Ｓ１０１）。
（２）外界認識センサ２５によって得られた階段の形状に基づき、各段の上方空間の幅ＷＳ（図５（ａ））を計測する（Ｓ１０２）。
（３）Ｗｓ≧Ｗｂ＋２Ｗｍ（式１）を満たすか否かにより、移動装置が各段の空間を通行可能か否かを判定する（Ｓ１０３）。
（４）前記（３）において、前記式１を満たさない場合には通行不可と判定され、図示しない情報表示手段等によって通行不可能である旨が乗っている人に通知される（Ｓ１０４）。
（５）前記（３）において、前記式１を満たす場合、外界認識センサ２５によって得られた階段形状に基づき、各段の中心位置Ｃｓｉ、Ｃｓｉ＋１・・・を計算する（Ｓ１０５）。具体的には、図５（ｂ）に示すように、予め設定された各段に共通に使用する基準線ＲＬと各段を幅方向に二分する中心線Ｌ１、Ｌ２・・・との距離によって、各段の中心位置Ｃｓｉ、Ｃｓｉ＋１・・・が計算される。
（６）前記（５）において各段の中心位置Ｃｓｉを計算したのち、隣り合う段（たとえば、一段目と二段目、二段目と三段目）ごとに中心位置偏差ｄｓｉ=｜Ｃｓｉ＋１－Ｃｓｉ｜（式２）を計算する（Ｓ１０６）。
（７）前記（１）で設定した中心偏差許容値ｄｔｈと前記（６）で計算した中心位置偏差ｄｓｉが、ｄｔｈ≧ｄｓｉ（式３）を満たすか否かを判定する（Ｓ１０７）。
（８）前記（７）において、前記式３を満たさない場合（中心偏差許容値ｄｔｈが中心位置偏差ｄｓｉを下回る場合）には通行不可と判定され、図示しない情報表示手段等によって通行不可能である旨が乗っている人に通知される（Ｓ１０４）。
（９）前記（７）において、前記式３を満たす場合（中心偏差許容値ｄｔｈが中心位置偏差ｄｓｉを上回る場合）、各段の接地位置を各段の中心位置Ｃｓｉに設定する（Ｓ１０８）。
（１０）前記（９）で各段の接地位置を各段の中心位置Ｃｓｉに設定したのち、図示しない情報表示手段等によって通行可能である旨が乗っている人に通知される（Ｓ１０９）。 [Procedure for route generation]
The route generation in (5) is performed, for example, by the procedure shown in FIG.
(1) Width W b of moving device, one-side margin (hereinafter referred to as “one-side width margin”) W m in the width direction of the space above the stairs (FIG. 5(a)), and the center position of the next step from the center position of each step d th is set (S101).
(2) Based on the shape of the stairs obtained by the external world recognition sensor 25, the width W S (FIG. 5(a)) of the space above each step is measured (S102).
(3) Whether or not W s ≧W b +2W m (Equation 1) is satisfied determines whether or not the mobile device can pass through the space of each stage (S103).
(4) In the above (3), if the above formula 1 is not satisfied, it is determined that the vehicle is impassable, and an information display means (not shown) or the like notifies the passenger of the impassability (S104).
(5) In the above (3), if Expression 1 is satisfied, the center positions C si , C si+1 . Specifically, as shown in FIG. 5(b), depending on the distance between a preset reference line RL commonly used for each stage and the center lines L1, L2, . . . , center positions C si , C si+1 . . . of each stage are calculated.
(6) After calculating the center position C si of each stage in (5) above, the center position deviation d si =| C si+1 −C si |(equation 2) is calculated (S106).
(7) Determine whether or not the center deviation allowable value d th set in (1) and the center position deviation d si calculated in (6) satisfy d th ≧d si (equation 3) (S107 ).
(8) In the above (7), if the expression 3 is not satisfied (if the center deviation allowable value dth is less than the center position deviation dsi ), it is determined that the passage is impassable, and the information display means (not shown) indicates that the passage is impassable. The person on board is notified that it is possible (S104).
(9) In the above (7), if the formula 3 is satisfied (if the center deviation allowable value d th exceeds the center position deviation d si ), the ground position of each stage is set to the center position C si of each stage ( S108).
(10) After the ground contact position of each step is set to the center position Csi of each step in (9), an information display means (not shown) or the like notifies the passenger that the vehicle is passable (S109). .

なお、各段の接地位置は、幅方向のマージンを確保できる範囲内で、各段の接地位置の幅方向の変化を最小として設定することもできる。この場合、各段の中心位置偏差の総和が最小になるように各段の接地位置を計算する。 The grounding position of each stage can be set so as to minimize the variation in the widthwise direction of the grounding position of each stage within a range in which a margin in the width direction can be secured. In this case, the grounding position of each stage is calculated so that the sum of the center position deviations of each stage is minimized.

図３及び図４に示す手順を経て階段の昇降が開始される場合、移動装置の姿勢は次のように制御される。ここでは、階段昇降時の前後方向の姿勢制御と階段昇降時の左右方向の姿勢制御に分けて説明する。 When ascending and descending stairs is started through the procedures shown in FIGS. 3 and 4, the posture of the mobile device is controlled as follows. Here, the posture control in the longitudinal direction when ascending and descending stairs and the posture control in the lateral direction when ascending and descending stairs will be separately described.

［階段昇降時の前後方向の姿勢制御］
制御部３０は、経路生成部３５で生成された経路に従い、両脚部１０のどちらを持ち上げるかを決定する（図６（ａ））。ここでは、左脚部１０ａを持ち上げたのち、右脚部１０ｂを持ち上げる場合を一例とする。 [Fore-and-aft posture control when ascending and descending stairs]
The control unit 30 determines which of the two legs 10 should be lifted according to the route generated by the route generation unit 35 (FIG. 6(a)). Here, as an example, the right leg 10b is lifted after the left leg 10a is lifted.

持ち上げた左脚部１０ａの左端部車輪１４ａが次の端部車輪接地位置へ移動するように、左第一関節アクチュエータ１５ａ及び左第二関節アクチュエータ１６ａを駆動する（図６（ｂ））。ここでいう、次の端部車輪接地位置とは、現在起立している段の次の段の踏み面のうち左脚部１０ａの左端部車輪１４ａの接地位置を意味する。 The left first joint actuator 15a and the left second joint actuator 16a are driven so that the left end wheel 14a of the lifted left leg 10a moves to the next end wheel contact position (FIG. 6(b)). Here, the next end wheel grounding position means the grounding position of the left end wheel 14a of the left leg 10a on the tread surface of the step next to the currently standing step.

このとき、持ち上げた左脚部１０ａの前方向への移動によって合算重心位置も前へ移動するため、持ち上げていない右脚部１０ｂの端部車輪接地位置と移動した合算重心位置の前後方向の位置とが一致するように、持ち上げていない右脚部１０ｂの右第一関節アクチュエータ１５ｂと右第二関節アクチュエータ１６ｂを駆動する。 At this time, as the lifted left leg 10a moves forward, the total center of gravity also moves forward. are matched, the right first joint actuator 15b and the right second joint actuator 16b of the right leg 10b that is not lifted are driven.

持ち上げた左脚部１０ａの左端部車輪１４ａが次の端部車輪接地位置へ接地したことを確認したのち、左脚部１０ａの端部車輪接地位置と合算重心位置の前後方向の位置を一致させるように両脚部１０の両第一関節アクチュエータ１５と両第二関節アクチュエータ１６を駆動する（図６（ｃ）及び図７（ａ））。 After confirming that the left end wheel 14a of the lifted left leg 10a has landed on the next end wheel grounding position, align the end wheel grounding position of the left leg 10a with the total center of gravity position in the longitudinal direction. Both first joint actuators 15 and both second joint actuators 16 of both legs 10 are driven as shown in FIGS. 6(c) and 7(a).

その後、前後の端部車輪接地位置（左端部車輪１４ａの端部車輪接地位置と右端部車輪１４ｂの端部車輪接地位置）の高さの差に基づき、その高さ分だけ椅子部２０の高さを同時に変化させるように、各アクチュエータ１５～１７を駆動する（図７（ｂ）（ｃ））。 After that, based on the height difference between the front and rear end wheel ground contact positions (the end wheel ground contact position of the left end wheel 14a and the end wheel contact position of the right end wheel 14b), the height of the chair part 20 is determined by the height. The actuators 15 to 17 are driven so as to change the height at the same time (FIGS. 7(b) and 7(c)).

階段昇降時に端部車輪１４が一輪接地となるフェーズでは、端部車輪１４を駆動し、接地している端部車輪１４の端部車輪接地位置と合算重心位置の前後方向の位置を一致させることによって、姿勢制御を行う。 In the phase where one end wheel 14 touches the ground when climbing stairs, the end wheel 14 is driven to match the grounded end wheel ground position of the grounded end wheel 14 and the total center of gravity position in the longitudinal direction. Attitude control is performed by

移動装置の前後方向の姿勢制御は、バッテリーなどの重量物を前後方向に移動させる際の反作用力を利用して行うほか、椅子部２０にフライホイールを設置し、ジャイロモーメントを利用して行うこともできる。 The posture control in the front-rear direction of the moving device is performed by using the reaction force when moving a heavy object such as a battery in the front-rear direction, and by installing a flywheel on the chair portion 20 and using the gyroscopic moment. can also

ここでは、左脚部１０ａを持ち上げたのち、右脚部１０ｂを持ち上げて階段を昇る場合を一例としているが、右脚部１０ｂを持ち上げたのち、左脚部１０ａを持ち上げて階段を昇る場合の動作も同様である。 Here, the case where the left leg 10a is lifted and then the right leg 10b is lifted to go up the stairs is taken as an example. The operation is also similar.

［階段昇降時の左右方向の姿勢制御］
制御部３０は、経路生成部３５で生成された経路に従い、両脚部１０のどちらを持ち上げるかを決定する（図８（ａ））。ここでは、右脚部１０ｂを持ち上げたのち、左脚部１０ａを持ち上げる場合を一例とする。 [Posture control in the horizontal direction when going up and down stairs]
The control unit 30 determines which of the two legs 10 should be lifted according to the route generated by the route generation unit 35 (FIG. 8(a)). Here, as an example, the right leg 10b is lifted and then the left leg 10a is lifted.

持ち上げていない左脚部１０ａの接地位置と合算重心位置の左右方向の位置が一致するように、持ち上げていない左脚部１０ａの左第三関節アクチュエータ１７ａを駆動する（図８（ｂ））。 The left third joint actuator 17a of the left leg 10a that is not lifted is driven so that the ground position of the left leg 10a that is not lifted coincides with the total center of gravity position in the horizontal direction (FIG. 8B).

持ち上げた右脚部１０ｂの右端部車輪１４ｂが次の端部車輪接地位置（現在起立している段の次の段の踏み面のうち右脚部１０ｂの右端部車輪１４ｂの接地位置）へ移動するように、右第一関節アクチュエータ１５ｂと右第二関節アクチュエータ１６ｂを駆動する（図８（ｃ）及び図９（ａ））。このとき、右脚部１０ｂを持ち上げることによる合算重心位置の左右方向への移動を防ぐため、持ち上げた側の右脚部１０ｂの右第三関節アクチュエータ１７ｂを駆動し、合算重心位置の変化を補償する。 The right end wheel 14b of the lifted right leg 10b moves to the next end wheel grounding position (grounding position of the right end wheel 14b of the right leg 10b on the tread surface of the step next to the currently standing step). The right first joint actuator 15b and the right second joint actuator 16b are driven (FIGS. 8(c) and 9(a)). At this time, in order to prevent the total center-of-gravity position from moving in the horizontal direction due to lifting the right leg 10b, the right third joint actuator 17b of the right leg 10b on the lifted side is driven to compensate for the change in the total center-of-gravity position. do.

前後の端部車輪接地位置（右端部車輪１４ｂの端部車輪接地位置と左端部車輪１４ａの端部車輪接地位置）の高さの差に基づき、その高さ分だけ椅子部２０の高さを同時に変化させるように、各アクチュエータ１５～１７を駆動する（図９（ｂ））。階段昇降が終了した場合、合算重心位置を両脚部１０の中心に位置させるように、両第三関節アクチュエータ１７を駆動する（図９（ｂ）（ｃ））。 Based on the height difference between the front and rear end wheel grounding positions (the right end wheel grounding position of the right end wheel 14b and the left end wheel grounding position of the left end wheel 14a), the height of the chair part 20 is increased by the height. The actuators 15 to 17 are driven so as to change simultaneously (FIG. 9(b)). When the stair climbing is completed, both the third joint actuators 17 are driven so that the combined center of gravity position is positioned at the center of the both legs 10 (FIGS. 9(b) and 9(c)).

移動装置の前後方向の姿勢制御と同様、移動装置の左右方向の姿勢制御は、バッテリーなどの重量物を左右方向に移動させる際の反作用力を利用して行うほか、椅子部２０にフライホイールを設置し、ジャイロモーメントを利用して行うこともできる。 As with the longitudinal posture control of the mobile device, the horizontal posture control of the mobile device is performed by using the reaction force when moving a heavy object such as a battery in the lateral direction, and also by attaching a flywheel to the chair portion 20. It can also be installed and performed using the gyroscopic moment.

ここでは、右脚部１０ｂを持ち上げたのち、左脚部１０ａを持ち上げて階段を昇る場合を一例としているが、左脚部１０ａを持ち上げたのち、右脚部１０ｂを持ち上げて階段を昇る場合の動作も同様である。 Here, the case where the right leg 10b is lifted and then the left leg 10a is lifted to go up the stairs is taken as an example. The operation is also similar.

前記階段昇降時の前後方向の姿勢制御及び階段昇降時の左右方向の姿勢制御では、階段を昇る場合の姿勢制御を一例としているが、階段を降りる場合も脚部１０の上げ下げが逆になる以外は階段を昇る場合と同様の方法で姿勢制御が行われる。 In the above-described posture control in the longitudinal direction when ascending and descending stairs and posture control in the lateral direction when ascending and descending stairs, the posture control in the case of ascending stairs is taken as an example, but when descending stairs, the raising and lowering of the leg part 10 is reversed. Attitude control is performed in the same way as when climbing stairs.

［外乱に対する運動制御］
次に、外乱に対する運動制御の一例について説明する。この実施形態の移動装置では、外乱に対して、図１０に示す手順で制御が行われるようにしてある。
（１）座面センサ２４によって得られた検知信号から、移動対象（人）Ｘの重心位置を推定する（Ｓ２０１）。
（２）合算重心算出部３３（図２）で算出された合算重心位置に基づき、各アクチュエータ１５～１７を駆動する（Ｓ２０２）。
（３）合算重心位置に基づき、各アクチュエータ１５～１７を駆動した際に起こる理論運動を理論運動計算部３６（図２）で計算する（Ｓ２０３）。
（４）慣性センサ２６によって得られた情報から、運動推定部３７（図２）によって実運動を推定する（Ｓ２０４）。
（５）前記（３）で計算した理論運動と前記（４）で推定した実運動とを比較し、両者に差があるか否かを判定する（Ｓ２０５）。
（６）前記（５）において、実運動と理論運動に差がないと判定された場合は、外乱がないものと判定し、外乱に対する運動制御は行わない。
（７）前記（５）において、実運動と理論運動に差があると判定された場合は、その差分の外乱があるものと判定し、その差の量によって外乱量を推定する（Ｓ２０６）。
（８）前記（７）で外乱量を推定したのち、推定した外乱量に基づき、各アクチュエータ１５～１７の修正駆動量を計算する（Ｓ２０７）。
（９）前記（８）で計算した修正駆動量に基づいて各アクチュエータ１５～１７を駆動し、外乱に対する運動を制御する（Ｓ２０８）。 [Motion control against disturbance]
Next, an example of motion control against disturbance will be described. In the mobile device of this embodiment, control is performed according to the procedure shown in FIG. 10 with respect to disturbance.
(1) From the detection signal obtained by the seat surface sensor 24, the position of the center of gravity of the moving object (person) X is estimated (S201).
(2) Actuators 15 to 17 are driven based on the total center-of-gravity position calculated by the total center-of-gravity calculator 33 (FIG. 2) (S202).
(3) Based on the combined center-of-gravity position, the theoretical motion calculation section 36 (FIG. 2) calculates the theoretical motion that occurs when the actuators 15 to 17 are driven (S203).
(4) From the information obtained by the inertial sensor 26, the motion estimator 37 (FIG. 2) estimates the actual motion (S204).
(5) Compare the theoretical motion calculated in (3) above with the actual motion estimated in (4) above, and determine whether there is a difference between the two (S205).
(6) In the above (5), when it is determined that there is no difference between the actual motion and the theoretical motion, it is determined that there is no disturbance, and motion control for the disturbance is not performed.
(7) In the above (5), when it is determined that there is a difference between the actual motion and the theoretical motion, it is determined that there is a disturbance of the difference, and the amount of disturbance is estimated from the amount of the difference (S206).
(8) After estimating the amount of disturbance in (7) above, based on the estimated amount of disturbance, calculate the corrected driving amount of each of the actuators 15 to 17 (S207).
(9) Actuators 15 to 17 are driven based on the corrected drive amounts calculated in (8) above to control the movement against disturbance (S208).

なお、前記（４）の運動推定部３７による実運動の推定には、各アクチュエータ１５～１７の駆動トルクと座面センサ２４による人の重心位置の推定値の変化を用いることもできる。 For the estimation of the actual motion by the motion estimating unit 37 in (4), the drive torque of each actuator 15 to 17 and the change in the estimated value of the position of the center of gravity of the person by the seat surface sensor 24 can be used.

［四輪接地から二輪接地への切り替え］
次に、四輪接地の状態から二輪接地の状態に切り替える際の制御の一例について説明する。本実施形態の移動装置は、四輪接地の状態から二輪接地の状態に切り替えることができる。四輪接地から二輪接地への切り替えは、たとえば、図１１（ａ）～（ｄ）に示す手順で行うことができる。
（１）図１１（ａ）は両端部車輪１４及び両中間車輪１３の四輪が接地面に接地した状態を示すものである。
（２）図１１（ａ）の状態で両端部車輪１４を後進方向に駆動させ、移動装置を後方に（図１１（ａ）の矢印方向）に並進運動させる。
（３）前記（２）のように移動装置を後方に並進運動させたのち、両端部車輪１４に前進方向の駆動トルクをかける。このとき、慣性力によって椅子部２０が後方に移動するように、また、椅子部２０の高さと姿勢角が変化しないように、両第一関節アクチュエータ１５及び両第二関節アクチュエータ１６を駆動することで、両中間車輪１３が地面から離れる（図１１（ｂ））。
（４）前記（３）の状態で、両端部車輪１４、両第一関節アクチュエータ１５及び両第二関節アクチュエータ１６を駆動させ、両端部車輪１４を椅子部２０に対して相対的に前方に移動させる。
（５）前記（４）の状態で、椅子部２０の後進速度がゼロになると同時に両端部車輪１４の端部車輪接地位置が合算重心位置の前後方向と一致するように両端部車輪１４を駆動する（図１１（ｃ））。
（６）前記（５）の状態で、左右二輪の端部車輪１４のみが接地した状態になったのち、人による指令操作部２２の操作に基づき、椅子部２０の高さを変化させる。（図１１（ｄ））。 [Switching from four-wheel grounding to two-wheel grounding]
Next, an example of control when switching from the four-wheel grounding state to the two-wheels grounding state will be described. The mobile device of the present embodiment can switch from a four-wheel grounding state to a two-wheels grounding state. Switching from four-wheel grounding to two-wheel grounding can be performed, for example, by the procedure shown in FIGS. 11(a) to (d).
(1) FIG. 11(a) shows a state in which the four wheels of both end wheels 14 and both intermediate wheels 13 are in contact with the ground surface.
(2) In the state shown in FIG. 11(a), the both end wheels 14 are driven in the backward direction to translate the moving device backward (in the direction of the arrow in FIG. 11(a)).
(3) After the moving device is translated rearward as in (2) above, drive torque is applied to the wheels 14 at both ends in the forward direction. At this time, both the first joint actuators 15 and both the second joint actuators 16 should be driven so that the inertial force causes the chair 20 to move backward and the height and attitude angle of the chair 20 do not change. Then, both intermediate wheels 13 leave the ground (FIG. 11(b)).
(4) In the state of (3), drive both end wheels 14, both first joint actuators 15 and both second joint actuators 16, and move both end wheels 14 relatively forward with respect to chair 20. Let
(5) In the state of (4) above, the wheels 14 at both ends are driven so that the ground contact position of the wheels at both ends coincides with the total center-of-gravity position at the same time when the backward speed of the chair 20 becomes zero. (Fig. 11(c)).
(6) In the state of (5) above, after only the left and right end wheels 14 are brought into contact with the ground, the height of the chair portion 20 is changed based on the operation of the instruction operation portion 22 by a person. (FIG. 11(d)).

本実施形態の移動装置の四輪接地から二輪接地への切り替えは、図１２（ａ）～（ｅ）に示す手順で行うこともできる。
（１）図１２（ａ）は両端部車輪１４及び両中間車輪１３の四輪が接地面に接地した状態を示すものである。
（２）前記（１）の状態で、両第二関節アクチュエータ１６を駆動して、合算重心位置の前後方向の位置を両中間車輪１３の接地位置（中間車輪接地位置）と両端部車輪１４の端部車輪接地位置の間の範囲内で前方に移動させる（図１２（ａ））。
（３）椅子部２０を水平に保った状態で椅子部２０を後方に移動させるために、両第一関節アクチュエータ１５と両第二関節アクチュエータ１６を駆動する。これにより、前後方向の合算重心位置が後方に移動する（図１２（ｂ））。
（４）椅子部２０が後方に移動している最中に、その後方への運動を打ち消すように両端部車輪１４を駆動するのと同時に、両第一関節アクチュエータ１５と両第二関節アクチュエータ１６を駆動することで両中間車輪１３を接地面から持ち上げる（図１２（ｃ））。
（５）椅子部２０の後進速度がゼロになると同時に両端部車輪１４の端部車輪接地位置が合算重心位置の前後方向と一致するように両端部車輪１４、両第一関節アクチュエータ１５、両第二関節アクチュエータ１６を駆動する（図１２（ｄ））。
（６）両端部車輪１４のみが接地した状態になったのち、人による指令操作部２２の操作に基づき、椅子部２０の高さを変化させる。（図１２（ｅ））。 Switching from four-wheel grounding to two-wheel grounding of the mobile device of the present embodiment can also be performed by the procedure shown in FIGS.
(1) FIG. 12(a) shows a state in which the four wheels of both end wheels 14 and both intermediate wheels 13 are in contact with the ground surface.
(2) In the state of (1) above, both second joint actuators 16 are driven to change the position of the total center of gravity in the longitudinal direction to the ground contact position (intermediate wheel contact position) of both intermediate wheels 13 and the ground contact position of both end wheels 14. It is moved forward within the range between the end wheel ground contact positions (Fig. 12(a)).
(3) Drive both the first joint actuators 15 and both the second joint actuators 16 in order to move the chair 20 backward while keeping the chair 20 horizontal. As a result, the total center-of-gravity position in the front-rear direction moves rearward (FIG. 12(b)).
(4) both first joint actuators 15 and both second joint actuators 16 simultaneously driving both end wheels 14 to counteract the rearward movement of chair 20 during rearward movement; to lift both intermediate wheels 13 from the ground surface (FIG. 12(c)).
(5) Both end wheels 14, both first joint actuators 15, both first joint actuators 15, and both first joint actuators 15 are arranged so that the ground contact positions of the end wheels 14 of both end wheels 14 coincide with the longitudinal direction of the total center of gravity at the same time when the rearward movement speed of the chair 20 becomes zero. The two-joint actuator 16 is driven (Fig. 12(d)).
(6) After only the wheels 14 at both ends are grounded, the height of the chair portion 20 is changed based on the operation of the instruction operation portion 22 by a person. (FIG. 12(e)).

［二輪接地から四輪接地への切り替え］
本実施形態の移動装置は、二輪接地の状態から四輪接地の状態に切り替えることができる。二輪接地から四輪接地の切り替えは、たとえば、図１３（ａ）～（ｅ）に示す手順で行うことができる。
（１）図１３（ａ）は両端部車輪１４が接地面に接地した状態で移動装置が起立（自立）した状態を示すものである。
（２）前記（１）の状態で、両第一関節アクチュエータ１５及び両第二関節アクチュエータ１６を駆動して、椅子部２０の高さを四輪接地の状態に近い高さにする（図１３（ａ）（ｂ））。
（３）前記（２）の状態で、両端部車輪１４を駆動し、移動装置を後方（図１３（ｃ）の矢印方向）に並進運動させる（図１３（ｃ））。
（４）前記（３）の状態で、移動装置の後方へ慣性力を打ち消すように両端部車輪１４を駆動させると同時に、両第一関節アクチュエータ１５及び両第二関節アクチュエータ１６を駆動させ、両端部車輪１４を椅子部２０に対して相対的に後方に移動させる（図１３（ｄ））。
（５）前記（４）の状態で、両第一関節アクチュエータ１５と両第二関節アクチュエータ１６を駆動し、移動装置の並進速度がゼロになると同時に両中間車輪１３を接地させる（図１３（ｅ））。 [Switching from two-wheel grounding to four-wheel grounding]
The mobile device of the present embodiment can switch from a two-wheel contact state to a four-wheel contact state. Switching from two-wheel grounding to four-wheel grounding can be performed, for example, by the procedure shown in FIGS. 13(a) to (e).
(1) FIG. 13(a) shows a state in which the mobile device stands up (self-supporting) with both end wheels 14 in contact with the ground surface.
(2) In the state of (1) above, drive both the first joint actuators 15 and both the second joint actuators 16 to bring the height of the chair 20 to a height close to the four-wheel grounded state (FIG. 13). (a)(b)).
(3) In the above state (2), the wheels 14 at both ends are driven to translate the moving device backward (in the direction of the arrow in FIG. 13(c)) (FIG. 13(c)).
(4) In the state of (3) above, both end wheels 14 are driven so as to cancel the inertial force toward the rear of the moving device, and both first joint actuators 15 and both second joint actuators 16 are driven at the same time, The rear wheel 14 is moved rearward relative to the chair 20 (FIG. 13(d)).
(5) In the state of (4) above, both first joint actuators 15 and both second joint actuators 16 are driven, and both intermediate wheels 13 are grounded at the same time that the translational speed of the moving device becomes zero (Fig. 13(e) )).

前記切り替え制御は一例であり、四輪接地から二輪接地への切り替え及び二輪接地から四輪接地への切り替えは、これら以外の方法で制御することもできる。 The switching control is an example, and the switching from four-wheel grounding to two-wheel grounding and switching from two-wheel grounding to four-wheel grounding can be controlled by methods other than these.

本実施形態の移動装置は、制御部３０での脚部１０の制御によって、二本の脚部１０で単一の（階段一段分の）踏み面に起立することができると共に、一方の脚部１０の端部車輪１４を階段の第一の踏み面に接触させ、他方の脚部１０の端部車輪１４を第一の踏み面に続く第二の踏み面に接触させた状態で起立できるため、人が階段を昇降する場合と同等の占有空間があれば、二足歩行で階段を昇降することができる。 The moving apparatus of the present embodiment can stand on a single tread (equivalent to one step of stairs) with two legs 10 by controlling the legs 10 by the control unit 30, and one leg can 10 end wheel 14 is in contact with the first tread of the stair and the end wheel 14 of the other leg 10 is in contact with the second tread following the first tread. If there is an occupied space equivalent to that of a person walking up and down stairs, it is possible to go up and down stairs by bipedal walking.

（その他の実施形態）
前記実施形態では人を載せて移動する移動装置（椅子型移動装置）を一例としているが、本発明の移動装置は人以外のもの、たとえば、荷物を載せて移動する荷物移動装置などとして用いることもできる。荷物移動装置として用いる場合、椅子部２０に代えて荷物を載せられる荷載せ部を載置部２０とすることができる。 (Other embodiments)
In the above-described embodiment, a moving device (chair type moving device) for moving a person is taken as an example. can also When used as a load moving device, a loading section on which a load is placed can be used as the loading section 20 instead of the chair section 20 .

前記実施形態では、静止や前進、後退、旋回、四輪接地から二輪接地への切り替え、二輪接地から四輪接地への切り替えを、両端部車輪１４が前後方向にずれていない状態（横並びの状態）で行う場合を一例としているが、これらの動作は両脚部１０（両端部車輪１４）が前後方向にずれた状態で行うこともできる。 In the above embodiment, stationary, forward, backward, turning, switching from four-wheel ground contact to two-wheel ground contact, and switching from two-wheel ground contact to four-wheel ground contact are performed in a state in which both end wheels 14 are not displaced in the front-rear direction (side-by-side state). ), but these operations can also be performed in a state in which both legs 10 (wheels 14 at both ends) are displaced in the longitudinal direction.

この場合、両端部車輪１４の双方又はいずれか一方の回転を制御して、合算重心位置と両端部車輪１４のいずれか一方の端部車輪接地位置とを一致させることによって、静止時や前進時、後退時、旋回時、四輪接地から二輪接地への切り替え時、二輪接地から四輪接地への切り替え時における、移動装置の前後方向や左右方向の姿勢を制御することができる。 In this case, by controlling the rotation of both or one of the both end wheels 14 to match the total center of gravity position and the grounding position of one of the end wheels 14, when stationary or moving forward , when reversing, when turning, when switching from four-wheel grounding to two-wheel grounding, and when switching from two-wheel grounding to four-wheel grounding.

なお、両端部車輪１４で起立している状態で、両端部車輪１４の端部車輪接地位置が前後方向にずれている場合、両端部車輪接地位置同士を結ぶ直線上に合算重心位置を位置させることで、移動装置の姿勢を制御することができる。 In addition, when the end wheel grounding positions of the both end wheels 14 are shifted in the front-rear direction while standing on the both end wheels 14, the total center of gravity position is positioned on the straight line connecting the both end wheel grounding positions. Thus, the attitude of the mobile device can be controlled.

前記実施形態では、脚部１０が二本の場合を一例としているが、脚部は少なくとも二本あればよく、三本以上の脚部１０を備えたものを排除するものではない。 In the above-described embodiment, the case where there are two legs 10 is taken as an example.

本実施形態の移動装置の構成は一例であり、本発明の移動装置の構成はその要旨を変更しない範囲で、適宜、省略や置換、入れ替え等の変更をすることができる。 The configuration of the mobile device according to the present embodiment is an example, and the configuration of the mobile device according to the present invention can be appropriately changed such as omission, replacement, or replacement without changing the gist of the configuration.

本発明の移動装置は、人を載せて移動する移動装置（椅子型移動装置）として利用するほか、人以外の荷物などを載せて移動する移動装置（荷物移動装置）としても利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The moving device of the present invention can be used not only as a moving device (chair-type moving device) for moving a person on it, but also as a moving device for moving a load other than a person (a load moving device). .

１０ 脚部
１０ａ 左脚部
１０ｂ 右脚部
１１ 上リンク
１１ａ 左上リンク
１１ｂ 右上リンク
１２ 下リンク
１２ａ 左下リンク
１２ｂ 右下リンク
１３ 中間車輪
１３ａ 左中間車輪
１３ｂ 右中間車輪
１４ 端部車輪
１４ａ 左端部車輪
１４ｂ 右端部車輪
１５ 第一関節アクチュエータ
１５ａ 左第一関節アクチュエータ
１５ｂ 右第一関節アクチュエータ
１６ 第二関節アクチュエータ
１６ａ 左第二関節アクチュエータ
１６ｂ 右第二関節アクチュエータ
１７ 第三関節アクチュエータ
１７ａ 左第三関節アクチュエータ
１７ｂ 右第三関節アクチュエータ
２０ 載置部（椅子部）
２１ 着座部
２１ａ 座面
２１ｂ 背凭れ
２２ 指令操作部
２３ 連結部
２３ａ 左ブラケット
２３ｂ 右ブラケット
２４ 座面センサ
２５ 外界認識センサ
２６ 慣性センサ
３０ 制御部
３１ 運動制御部
３２ 重心位置推定部
３３ 合算重心算出部
３４ 判定部
３５ 経路生成部
３６ 理論運動計算部
３７ 運動推定部
Ｘ 移動対象 10 leg 10a left leg 10b right leg 11 upper link 11a upper left link 11b upper right link 12 lower link 12a lower left link 12b lower right link 13 intermediate wheel 13a left intermediate wheel 13b right intermediate wheel 14 end wheel 14a left end wheel 14b Right end wheel 15 First joint actuator 15a Left first joint actuator 15b Right first joint actuator 16 Second joint actuator 16a Left second joint actuator 16b Right second joint actuator 17 Third joint actuator 17a Left third joint actuator 17b Right Third joint actuator 20 placing portion (chair portion)
21 Seating portion 21a Seat surface 21b Backrest 22 Command operation unit 23 Connecting unit 23a Left bracket 23b Right bracket 24 Seat surface sensor 25 External recognition sensor 26 Inertia sensor 30 Control unit 31 Motion control unit 32 Center-of-gravity position estimation unit 33 Total center-of-gravity calculation unit 34 determination unit 35 path generation unit 36 theoretical motion calculation unit 37 motion estimation unit X moving object

Claims (9)

移動対象を載せて移動する移動装置において、
二本の脚部と、
前記二本の脚部で支持された、前記移動対象を載せる載置部と、
前記二本の脚部を制御する制御部を備え、
前記各脚部は、上リンクと、当該上リンクに連結された下リンクと、当該下リンクの下端に設けられた端部車輪と、当該上リンクを前後方向に駆動する第一関節アクチュエータと、当該下リンクを前後方向に駆動する第二関節アクチュエータと、当該上リンクを左右方向に駆動する第三関節アクチュエータを備え、
前記制御部による前記端部車輪の回転の制御によって移動装置の姿勢が制御され、
両脚部の端部車輪接地位置に高さ方向の差がある場合に、前記第一関節アクチュエータ、第二関節アクチュエータ及び第三関節アクチュエータが駆動し、当該駆動により当該両脚部の端部車輪接地位置の高さの差分だけ載置部の高さが変化する、
ことを特徴とする移動装置。 In a moving device that moves with a moving object on it,
two legs and
a placement section on which the object to be moved is placed, supported by the two legs;
A control unit that controls the two legs,
Each of the legs includes an upper link, a lower link connected to the upper link, an end wheel provided at the lower end of the lower link, a first joint actuator for driving the upper link in the longitudinal direction, a second joint actuator that drives the lower link in the longitudinal direction and a third joint actuator that drives the upper link in the lateral direction;
The posture of the moving device is controlled by controlling the rotation of the end wheels by the control unit,
When there is a difference in the height direction between the wheel grounding positions of the ends of both legs, the first joint actuator, the second joint actuator and the third joint actuator are driven, and the ends of the legs are driven by the driving. The height of the mounting part changes by the difference in the height of the wheel contact position,
A mobile device characterized by: 請求項１記載の移動装置において、
合算重心位置と、両端部車輪の双方又はいずれか一方の端部車輪接地位置に基づいて移動装置の姿勢が制御される、
ことを特徴とする移動装置。 The mobile device of claim 1, wherein
The attitude of the mobile device is controlled based on the combined center of gravity position and the ground contact position of both or one of the end wheels,
A mobile device characterized by: 請求項１又は請求項２記載の移動装置において、
第三関節アクチュエータの駆動によって、持ち上げた一方の脚部の移動によって移動した合算重心位置と、持ち上げていない他方の脚部の端部車輪接地位置の左右方向の位置が一致するように、当該持ち上げていない他方の脚部が制御されることによって、移動装置の左右方向の姿勢が制御される、
ことを特徴とする移動装置。 The mobile device according to claim 1 or claim 2,
By driving the third joint actuator, the lifting is performed so that the total center of gravity moved by the movement of the lifted leg coincides with the horizontal position of the end wheel grounding position of the other leg that is not lifted. The lateral posture of the mobile device is controlled by controlling the other leg that is not
A mobile device characterized by: 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の移動装置において、
第一関節アクチュエータと第二関節アクチュエータの駆動によって、持ち上げた一方の脚部の移動によって移動した合算重心位置と、持ち上げていない他方の脚部の端部車輪接地位置の前後方向の位置とが一致するように当該持ち上げていない他方の脚部が制御されることによって、移動装置の前後方向の姿勢が制御される、
ことを特徴とする移動装置。 In the mobile device according to any one of claims 1 to 3,
By driving the first joint actuator and the second joint actuator, the total center of gravity moved by the movement of one leg that is lifted coincides with the longitudinal position of the end wheel grounding position of the other leg that is not lifted. By controlling the other leg that is not lifted so as to control the posture of the moving device in the front-back direction,
A mobile device characterized by: 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の移動装置において、
外部状況を認識する外界認識センサと、
前記外界認識センサによって認識された外部状況から、接地車輪の移動すべき経路を生成する経路生成部を備えた、
ことを特徴とする移動装置。 The mobile device according to any one of claims 1 to 4,
an external world recognition sensor that recognizes an external situation;
A route generation unit that generates a route for the grounded wheel to move from the external situation recognized by the external world recognition sensor,
A mobile device characterized by: 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の移動装置において、
合算重心位置に基づいて各アクチュエータを駆動した際に起こる理論運動が計算され、
慣性センサによって得られる情報から実運動が推定され、
前記理論運動と実運動の差が計算され、
理論運動と実運動に差がある場合に、当該差の量によって外乱量が推定され、
推定された前記外乱量に基づいて前記各アクチュエータの修正駆動量が計算され、
計算された前記修正駆動量に基づいて前記各アクチュエータが制御される、
ことを特徴とする移動装置。 In the mobile device according to any one of claims 1 to 5,
Based on the total center of gravity position, the theoretical motion that occurs when each actuator is driven is calculated,
The actual motion is estimated from the information obtained by the inertial sensor,
calculating the difference between the theoretical motion and the actual motion;
When there is a difference between the theoretical motion and the actual motion, the amount of disturbance is estimated by the amount of the difference,
calculating a corrected drive amount for each of the actuators based on the estimated amount of disturbance;
each actuator is controlled based on the calculated corrected drive amount;
A mobile device characterized by: 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の移動装置において、
移動対象が人であり、
前記移動対象を載せる載置部として、前記人が乗る椅子部を備えた、
ことを特徴とする移動装置。 The mobile device according to any one of claims 1 to 6,
The object of movement is a person,
A chair portion on which the person sits is provided as a placement portion for placing the moving object,
A mobile device characterized by: 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の移動装置において、
上リンクと下リンクの連結位置に中間車輪が設けられ、
両脚部の中間車輪及び端部車輪が接地した四輪接地の状態で、各脚部の中間車輪、端部車輪、第一関節アクチュエータ及び第二関節アクチュエータの一又は二以上が駆動することよって、両脚部の端部車輪が接地した二輪接地の状態に切り替わる、
ことを特徴とする移動装置。 The mobile device according to any one of claims 1 to 7,
An intermediate wheel is provided at the connecting position of the upper link and the lower link,
By driving one or more of the intermediate wheels, end wheels, first joint actuators and second joint actuators of each leg in a four-wheel grounded state in which the intermediate wheels and end wheels of both legs are grounded, Switch to a two-wheel grounded state in which the end wheels of both legs are grounded,
A mobile device characterized by: 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の移動装置において、
上リンクと下リンクの連結位置に中間車輪が設けられ、
両脚部の端部車輪が接地した二輪接地の状態で、各脚部の中間車輪、端部車輪、第一関節アクチュエータ及び第二関節アクチュエータの一又は二以上が駆動することよって、両脚部の中間車輪及び端部車輪が接地した四輪接地の状態に切り替わる、
ことを特徴とする移動装置。 The mobile device according to any one of claims 1 to 7 ,
An intermediate wheel is provided at the connecting position of the upper link and the lower link,
One or more of the intermediate wheel, the end wheel, the first joint actuator and the second joint actuator of each leg are driven in a two-wheel grounded state in which the end wheels of both legs are grounded, thereby driving the intermediate of both legs Switches to a four-wheel grounded state in which the wheels and end wheels are grounded,
A mobile device characterized by:
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