JPH0613304B2 - 歩行ロボツト - Google Patents
歩行ロボツトInfo
- Publication number
- JPH0613304B2 JPH0613304B2 JP61082312A JP8231286A JPH0613304B2 JP H0613304 B2 JPH0613304 B2 JP H0613304B2 JP 61082312 A JP61082312 A JP 61082312A JP 8231286 A JP8231286 A JP 8231286A JP H0613304 B2 JPH0613304 B2 JP H0613304B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- leg
- gear
- legs
- walking
- robot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、脚にて歩行やほふく歩行により移動する歩行
ロボットに関し、移動速度の高速化を図ったものであ
る。
ロボットに関し、移動速度の高速化を図ったものであ
る。
<従来の技術> 不整地を移動する装置の1つとして脚による歩行を行う
ロボットが考えられており、例えば原子炉内点検ロボッ
ト、原子炉内重量物搬送ロボット等に利用されている。
この種の歩行ロボットの脚の駆動装置としてリンク機構
を用いたものがある。この歩行ロボットでは、その機構
の概略構造図を表わす第11図に示されるように、ロボ
ット胴体11に取付けられた第1〜第4脚12,13,
14,15の垂直方向運動は脚上下駆動アクチュエータ
16により行い、それらの水平方向運動は脚前後駆動ア
クチュエータ17により行っている。この方式は脚12
〜15のアクチュエータを自重が作用する垂直方向と、
自重が作用しない水平方向とに分けることができるの
で、水平方向運動用のアクチュエータ17を小さな容量
のものとすることができるという利点がある反面、リン
ク機構の死点とアクチュエータのストローク長の限界が
存在するため、脚の可動範囲を大きくすること(例えば
180゜以上とすること)が困難である。
ロボットが考えられており、例えば原子炉内点検ロボッ
ト、原子炉内重量物搬送ロボット等に利用されている。
この種の歩行ロボットの脚の駆動装置としてリンク機構
を用いたものがある。この歩行ロボットでは、その機構
の概略構造図を表わす第11図に示されるように、ロボ
ット胴体11に取付けられた第1〜第4脚12,13,
14,15の垂直方向運動は脚上下駆動アクチュエータ
16により行い、それらの水平方向運動は脚前後駆動ア
クチュエータ17により行っている。この方式は脚12
〜15のアクチュエータを自重が作用する垂直方向と、
自重が作用しない水平方向とに分けることができるの
で、水平方向運動用のアクチュエータ17を小さな容量
のものとすることができるという利点がある反面、リン
ク機構の死点とアクチュエータのストローク長の限界が
存在するため、脚の可動範囲を大きくすること(例えば
180゜以上とすること)が困難である。
一方、リンク機構を用いる代りに、脚の関節部に各々モ
ータと減速機を内蔵させ、その作動により脚を駆動する
ようにしたものも考えられている。この場合は脚とロボ
ット本体が干渉しない限り脚の可動範囲を自由に拡げる
ことができ、180゜以上の回動範囲を実現することは
極めて容易である。例えば第7図に示すように、ロボッ
ト胴体18に対して上腿19は股関節20を中心にθ
max〜θminまで回動可能、且つ下腿21は膝関節
22を中心に上腿19に対してmax〜minまで
回動可能とすることができる。
ータと減速機を内蔵させ、その作動により脚を駆動する
ようにしたものも考えられている。この場合は脚とロボ
ット本体が干渉しない限り脚の可動範囲を自由に拡げる
ことができ、180゜以上の回動範囲を実現することは
極めて容易である。例えば第7図に示すように、ロボッ
ト胴体18に対して上腿19は股関節20を中心にθ
max〜θminまで回動可能、且つ下腿21は膝関節
22を中心に上腿19に対してmax〜minまで
回動可能とすることができる。
<発明が解決しようとする問題点> ところが、上述したような関節部にモータ、減速機等の
駆動機構を内蔵した歩行ロボットでは、姿勢によっては
いずれの関節部にもロボットの自重が作用する場合があ
るため、各関節部にはその最大荷重に見合った大きなト
ルクを発生できる動力源を備える必要がある。例えば、
第8図に示すように、各脚23a,23bが伸び切った
状態からロボット胴体18を持ち上げる場合には、股関
節20a,20bに大きなトルク必要とされる。また、
階段のような凹凸のある対象物を移動する場合の側面図
を第9図、その平面図を第10図を示すが、このような
段階24を昇るような場合には重心Gが下側に位置する
後脚23a寄りにあるため、後脚23aの各関節の必要
トルクは非常に大きくなる。またこの場合、4脚の力制
御が完全でなければ、対角線上の2脚が全荷重のほとん
どを支えることになるので、この状態において安定して
移動するためには、後脚23a1本だけでほとんど全荷
重を持ち上げるこができるだけのトルクが必要である。
駆動機構を内蔵した歩行ロボットでは、姿勢によっては
いずれの関節部にもロボットの自重が作用する場合があ
るため、各関節部にはその最大荷重に見合った大きなト
ルクを発生できる動力源を備える必要がある。例えば、
第8図に示すように、各脚23a,23bが伸び切った
状態からロボット胴体18を持ち上げる場合には、股関
節20a,20bに大きなトルク必要とされる。また、
階段のような凹凸のある対象物を移動する場合の側面図
を第9図、その平面図を第10図を示すが、このような
段階24を昇るような場合には重心Gが下側に位置する
後脚23a寄りにあるため、後脚23aの各関節の必要
トルクは非常に大きくなる。またこの場合、4脚の力制
御が完全でなければ、対角線上の2脚が全荷重のほとん
どを支えることになるので、この状態において安定して
移動するためには、後脚23a1本だけでほとんど全荷
重を持ち上げるこができるだけのトルクが必要である。
このような歩行ロボットにおいて、関節部の駆動機構に
大きなトルクを発生させるためには、出力トルクの大き
な駆動モータを搭載するか、あるいは減速機の減速比を
大きくしなければならない。ところが、大トルクを発生
するモニタは大形化し、必然的に重くなるばかりでな
く、速度の低下を招く。そこで、一般には小形の高速モ
ータと減速比の大きな減速機を用いることが行われてい
る。すなわち、従来は歩行ロボットの移動動作の一時期
だけに必要とされる最大トルクを得るためにそれに見合
った大きな減速比を有する減速機を使用しており、その
結果大トルクが必要とされない他の移動動作においても
動作速度が制限されてしまい、移動速度が遅いという問
題点があった。
大きなトルクを発生させるためには、出力トルクの大き
な駆動モータを搭載するか、あるいは減速機の減速比を
大きくしなければならない。ところが、大トルクを発生
するモニタは大形化し、必然的に重くなるばかりでな
く、速度の低下を招く。そこで、一般には小形の高速モ
ータと減速比の大きな減速機を用いることが行われてい
る。すなわち、従来は歩行ロボットの移動動作の一時期
だけに必要とされる最大トルクを得るためにそれに見合
った大きな減速比を有する減速機を使用しており、その
結果大トルクが必要とされない他の移動動作においても
動作速度が制限されてしまい、移動速度が遅いという問
題点があった。
本発明は、上述した従来の歩行ロボットにおける問題点
を解決するものであり、移動速度の高速化を図った歩行
ロボットを提供することを目的としている。
を解決するものであり、移動速度の高速化を図った歩行
ロボットを提供することを目的としている。
<問題点を解決するための手段> この目的を達成するための本発明にかかる歩行ロボット
の構成は、各々屈曲自在な関節部を有する複数の脚を具
え、歩行あるいはほふく歩行により移動する歩行ロボッ
トにおいて、前記脚の各関節部には該脚を屈曲させるた
めの駆動モータの運動を減速して伝える減速機が配設さ
れると共に該減速機は該関節部に作用する負荷に応じて
減速比を切り替え得ることを特徴とする。
の構成は、各々屈曲自在な関節部を有する複数の脚を具
え、歩行あるいはほふく歩行により移動する歩行ロボッ
トにおいて、前記脚の各関節部には該脚を屈曲させるた
めの駆動モータの運動を減速して伝える減速機が配設さ
れると共に該減速機は該関節部に作用する負荷に応じて
減速比を切り替え得ることを特徴とする。
<作用> 関節部に高負荷が作用する場合には減速機の減速比を大
きくして大トルクの発生を可能とする一方、軽負荷時に
は減速機を小さい減速比に切り替えて高速動作を可能と
する。
きくして大トルクの発生を可能とする一方、軽負荷時に
は減速機を小さい減速比に切り替えて高速動作を可能と
する。
<実施例> 以下、本発明の一実施例を図面により具体的に説明す
る。
る。
第2図は本発明の一実施例にかかる脚・車脚型歩行ポボ
ットの斜視図を示す。第2図において、ロボット胴体3
1下部の左右側面中央には左駆動輪32、右駆動輪(図
示せず)が設けられ、図示しない駆動源によるこれらの
駆動輪32の回転によりロボット胴体31が走行するよ
うになっている。また、ロボット胴体31には左前脚3
3、左後脚34、右前脚35、及び図示しない右後脚の
4脚が取付けられる。各脚33,34,35はそれぞれ
膝関節36,37,38で互いに屈曲自在に連結された
上腿39,40,41と下腿42,43,44を有し、
上腿39,40,41の一端はそれぞれ股関節45,4
6,47により屈曲自在にロボット胴体31に取付けら
れると共に、下腿42,43,44の先端にはそれぞれ
補助輪48,49,50が支持されている。尚、第2図
では図示しない右後脚も同様な構成を有する。而して、
第2図に示すように、本ロボットは左前脚33、左後脚
34及び右前脚35、右後脚をそれぞれM字形に屈曲さ
せて補助輪48,49,50を接地させた状態で駆動輪
32の転動によって走行する一方、脚33,34,35
の任意な屈曲動作によって不整地上等を走行することが
できる。
ットの斜視図を示す。第2図において、ロボット胴体3
1下部の左右側面中央には左駆動輪32、右駆動輪(図
示せず)が設けられ、図示しない駆動源によるこれらの
駆動輪32の回転によりロボット胴体31が走行するよ
うになっている。また、ロボット胴体31には左前脚3
3、左後脚34、右前脚35、及び図示しない右後脚の
4脚が取付けられる。各脚33,34,35はそれぞれ
膝関節36,37,38で互いに屈曲自在に連結された
上腿39,40,41と下腿42,43,44を有し、
上腿39,40,41の一端はそれぞれ股関節45,4
6,47により屈曲自在にロボット胴体31に取付けら
れると共に、下腿42,43,44の先端にはそれぞれ
補助輪48,49,50が支持されている。尚、第2図
では図示しない右後脚も同様な構成を有する。而して、
第2図に示すように、本ロボットは左前脚33、左後脚
34及び右前脚35、右後脚をそれぞれM字形に屈曲さ
せて補助輪48,49,50を接地させた状態で駆動輪
32の転動によって走行する一方、脚33,34,35
の任意な屈曲動作によって不整地上等を走行することが
できる。
次に、関節部の構造について説明する。第1図はこれら
の関節部の断面図であり、前述の各関節は皆同一の構成
を有している。第1図において、例えばロボット胴体3
1に固定される固定枠51,52にそれぞれ第1及び第
2クラッチ53,54が固定され、それらのクラッチ5
3,54に組込まれる軸受55,56によってその中心
に入力軸57が支承されており、この入力軸57は固定
枠51に固定された図示しない駆動モータにより回転駆
動される。入力軸57には第1クラッチ53のカップリ
ング58がキー59を介して固定される一方、そのカッ
プリング58に隣接して入力軸57の外周部を覆うよう
に第1偏心軸60が配設され、この第1偏心軸60に一
体に形成されたクラッチ板61がカップリング58と係
脱できるように対向している。この第1偏心軸60は固
定枠51の筒部及び後述の第2偏心軸73にそれぞれ軸
受62,63を介して支承されていて、その偏心部には
一対の軸受64を介して第1中間ギヤ65が回動自在に
取付けられている。第1中間ギヤ65は内歯歯車と外歯
歯車とを有し、その内歯歯車は固定枠51の筒部外周に
固定された第1固定ギヤ66と噛み合うと共に、外歯歯
車は第1駆動ギヤ67と噛み合っている。第1駆動ギヤ
67は、固定枠51及び第2偏心軸73にそれぞれ軸受
68,69を介して支承されている出力段偏心軸70に
固定されている。これら第1中間ギヤ65、第1固定ギ
ヤ66、第1駆動ギヤ67でいわゆる和動型内公転減速
機を構成しており、従って第1クラッチ53に通電して
カップリング58とクラッチ板61とを係合させた状態
で入力軸57を回転させると、第1偏心軸60が回転
し、それに伴って第1中間ギヤ65が第1固定ギヤ66
と噛み合うことで自転しながらその周りを公転し、さら
に第1中間ギヤ65の運動によって第1中間ギヤ65お
噛み合う第1駆動ギヤ67を介して出力段偏心軸70が
減速回転をする。
の関節部の断面図であり、前述の各関節は皆同一の構成
を有している。第1図において、例えばロボット胴体3
1に固定される固定枠51,52にそれぞれ第1及び第
2クラッチ53,54が固定され、それらのクラッチ5
3,54に組込まれる軸受55,56によってその中心
に入力軸57が支承されており、この入力軸57は固定
枠51に固定された図示しない駆動モータにより回転駆
動される。入力軸57には第1クラッチ53のカップリ
ング58がキー59を介して固定される一方、そのカッ
プリング58に隣接して入力軸57の外周部を覆うよう
に第1偏心軸60が配設され、この第1偏心軸60に一
体に形成されたクラッチ板61がカップリング58と係
脱できるように対向している。この第1偏心軸60は固
定枠51の筒部及び後述の第2偏心軸73にそれぞれ軸
受62,63を介して支承されていて、その偏心部には
一対の軸受64を介して第1中間ギヤ65が回動自在に
取付けられている。第1中間ギヤ65は内歯歯車と外歯
歯車とを有し、その内歯歯車は固定枠51の筒部外周に
固定された第1固定ギヤ66と噛み合うと共に、外歯歯
車は第1駆動ギヤ67と噛み合っている。第1駆動ギヤ
67は、固定枠51及び第2偏心軸73にそれぞれ軸受
68,69を介して支承されている出力段偏心軸70に
固定されている。これら第1中間ギヤ65、第1固定ギ
ヤ66、第1駆動ギヤ67でいわゆる和動型内公転減速
機を構成しており、従って第1クラッチ53に通電して
カップリング58とクラッチ板61とを係合させた状態
で入力軸57を回転させると、第1偏心軸60が回転
し、それに伴って第1中間ギヤ65が第1固定ギヤ66
と噛み合うことで自転しながらその周りを公転し、さら
に第1中間ギヤ65の運動によって第1中間ギヤ65お
噛み合う第1駆動ギヤ67を介して出力段偏心軸70が
減速回転をする。
さらに、入力軸57には第2クラッチ54のカップリン
グ71がキー72を介して固定される一方、それらの外
周を覆うように第2偏心軸73が固定枠52に軸受74
を介して支承されると共に、第2偏心軸73に固定され
たクラッチ板75がそのカップリング71と係脱できる
ように対向している。これらのカップリング71とクラ
ッチ板75とはばね等の力により通常は係合しており、
第2クラッチ54に通電することによりその係合が解除
されるようになっている。すなわち、前記第1のクラッ
チ53は通電することによってクラッチが接続されてい
るいわゆる正動作型であるのに対し、第2のクラッチ5
4はその反対の負動作型となっており、それによって1
つの信号によって両者を択一的に接続させることができ
る。また、第2偏心軸73の偏心部には一対の軸受76
を介して第2中間ギヤ77が回転自在に取付けられ、第
2中間ギヤ77に形成された径の異なる一対の外歯歯車
がそれぞれ固定枠52に固定された第2固定ギヤ78及
び出力段偏心軸70に固定された第2駆動ギヤ79と噛
み合っている。これら第2中間ギヤ77、第2固定ギヤ
78、第3駆動ギヤ79でいわゆる差動型内公転減速機
を構成している。従って、カップリング71とクラッチ
板75とを係合させた状態で入力軸57を回転させる
と、第2偏心軸73が回転し、それに伴って第2中間ギ
ヤ77が第2固定ギヤ78と噛み合うことで自転しなが
らその内周を公転し、さらに第2中間ギヤ77の運動に
よって第2中間ギヤ77と噛み合う第2駆動ギヤ79を
介して出力段偏心軸70が減速回転する。ここで、前述
の和動型内公転減速機はこの差動型内公転減速機に比べ
て小さい減速比が得られ、従って第1偏心軸60を経由
して出力段偏心軸70を減速回転させる場合と、第2偏
心軸73を経由して出力段偏心軸70を減速回転させる
場合とでは、前者の方が小さい減速比となる。
グ71がキー72を介して固定される一方、それらの外
周を覆うように第2偏心軸73が固定枠52に軸受74
を介して支承されると共に、第2偏心軸73に固定され
たクラッチ板75がそのカップリング71と係脱できる
ように対向している。これらのカップリング71とクラ
ッチ板75とはばね等の力により通常は係合しており、
第2クラッチ54に通電することによりその係合が解除
されるようになっている。すなわち、前記第1のクラッ
チ53は通電することによってクラッチが接続されてい
るいわゆる正動作型であるのに対し、第2のクラッチ5
4はその反対の負動作型となっており、それによって1
つの信号によって両者を択一的に接続させることができ
る。また、第2偏心軸73の偏心部には一対の軸受76
を介して第2中間ギヤ77が回転自在に取付けられ、第
2中間ギヤ77に形成された径の異なる一対の外歯歯車
がそれぞれ固定枠52に固定された第2固定ギヤ78及
び出力段偏心軸70に固定された第2駆動ギヤ79と噛
み合っている。これら第2中間ギヤ77、第2固定ギヤ
78、第3駆動ギヤ79でいわゆる差動型内公転減速機
を構成している。従って、カップリング71とクラッチ
板75とを係合させた状態で入力軸57を回転させる
と、第2偏心軸73が回転し、それに伴って第2中間ギ
ヤ77が第2固定ギヤ78と噛み合うことで自転しなが
らその内周を公転し、さらに第2中間ギヤ77の運動に
よって第2中間ギヤ77と噛み合う第2駆動ギヤ79を
介して出力段偏心軸70が減速回転する。ここで、前述
の和動型内公転減速機はこの差動型内公転減速機に比べ
て小さい減速比が得られ、従って第1偏心軸60を経由
して出力段偏心軸70を減速回転させる場合と、第2偏
心軸73を経由して出力段偏心軸70を減速回転させる
場合とでは、前者の方が小さい減速比となる。
さらに、出力段偏心軸70の偏心部には一対の軸受80
を介して中間ギヤ81が回転自在に取付けられ、中間ギ
ヤ81は固定枠51に形成された固定ギヤ82及び出力
軸83に形成された駆動ギヤ84と噛み合っている。出
力軸83は例えば上腿39,40,41等に相当し、固
定枠51及び出力段偏心軸70にそれぞれ軸受85,8
6を介して支承される。固定ギヤ82と駆動ギヤ84と
は歯数が若干異なっており、これら中間ギヤ81、固定
ギヤ82、駆動ギヤ84で差動型の第3の内公転減速機
を構成している。従って、出力段偏心軸70の回転は前
述と同様にさらに減速されて出力軸83に伝えられる。
尚、出力軸83の回転角は図示しないロータリエンコー
ダで測定される。
を介して中間ギヤ81が回転自在に取付けられ、中間ギ
ヤ81は固定枠51に形成された固定ギヤ82及び出力
軸83に形成された駆動ギヤ84と噛み合っている。出
力軸83は例えば上腿39,40,41等に相当し、固
定枠51及び出力段偏心軸70にそれぞれ軸受85,8
6を介して支承される。固定ギヤ82と駆動ギヤ84と
は歯数が若干異なっており、これら中間ギヤ81、固定
ギヤ82、駆動ギヤ84で差動型の第3の内公転減速機
を構成している。従って、出力段偏心軸70の回転は前
述と同様にさらに減速されて出力軸83に伝えられる。
尚、出力軸83の回転角は図示しないロータリエンコー
ダで測定される。
第3図は本実施例にかかる制御ブロック図である。第3
図において、手動あるいは計算機等から与えられたモー
タ速度指令によってサーボアンプ87を介して駆動モー
タ88が駆動される。一方、クラッチ切り替え指令によ
りクラッチ切り替え回路89を介して第1あるいは第2
クラッチ53,54のいずれかが接続され、第1偏心軸
60を経由する和動型公転減速機が働いた場合には高速
小トルクで、第2偏心軸73を経由する差動型内公転減
速機が働いた場合には低速大トルクで関節が回動駆動さ
れる。関節の回転角(関節角)はロータリエンコーダ9
0により検出され、制御装置にフィードバックされる。
図において、手動あるいは計算機等から与えられたモー
タ速度指令によってサーボアンプ87を介して駆動モー
タ88が駆動される。一方、クラッチ切り替え指令によ
りクラッチ切り替え回路89を介して第1あるいは第2
クラッチ53,54のいずれかが接続され、第1偏心軸
60を経由する和動型公転減速機が働いた場合には高速
小トルクで、第2偏心軸73を経由する差動型内公転減
速機が働いた場合には低速大トルクで関節が回動駆動さ
れる。関節の回転角(関節角)はロータリエンコーダ9
0により検出され、制御装置にフィードバックされる。
本歩行ロボットの脚による歩行は、ロボット胴体31を
地面から持ち上げた状態で移動する歩行、及び1歩移動
する毎にロボット胴体31を地面につけるほふく歩行の
いずれの場合においても、軽負荷時に減速機を低い減速
比に切り替えて高速動作を行うことにより従来より高速
に歩行することが可能となる。ここでは以下、ほふく歩
行の例について説明する。
地面から持ち上げた状態で移動する歩行、及び1歩移動
する毎にロボット胴体31を地面につけるほふく歩行の
いずれの場合においても、軽負荷時に減速機を低い減速
比に切り替えて高速動作を行うことにより従来より高速
に歩行することが可能となる。ここでは以下、ほふく歩
行の例について説明する。
第4図及び第5図はほふく歩行の動作説明図であり、第
4図はその遊脚動作、第5図はその立脚動作を表わして
いる。第4図に示す遊脚動作では、駆動輪32が接地し
ているので、前脚33,35と後脚34,91を各1脚
ずつ同時に持ち上げることができる。尚、3脚以上、あ
るいは前2脚または後2脚を同時に持ち上げることは前
後方向に不安定となるので好ましくない。而して、2脚
ずつ遊脚動作で、例えば左前脚(第1脚)33と右後脚
(第4脚)91を同時に進行方向に移動し、続いて左後
脚(第2脚)34と右前脚(第3脚)35を同時に移動
させる。次に、第5図に示すように、立脚動作により全
脚を同期させてロボット胴体31を持ち上げ、進行方向
に移動させる。これらの動作でロボートは1歩前方へ移
動し、これを繰り返すことによってほふく歩行がなされ
る。ここで、遊脚動作では各関節に負荷があまり作用し
ないので、低い減速比で高速動作を行う一方、立脚動作
では高負荷が作用するので減速比を上げて高トルク運転
を行う。
4図はその遊脚動作、第5図はその立脚動作を表わして
いる。第4図に示す遊脚動作では、駆動輪32が接地し
ているので、前脚33,35と後脚34,91を各1脚
ずつ同時に持ち上げることができる。尚、3脚以上、あ
るいは前2脚または後2脚を同時に持ち上げることは前
後方向に不安定となるので好ましくない。而して、2脚
ずつ遊脚動作で、例えば左前脚(第1脚)33と右後脚
(第4脚)91を同時に進行方向に移動し、続いて左後
脚(第2脚)34と右前脚(第3脚)35を同時に移動
させる。次に、第5図に示すように、立脚動作により全
脚を同期させてロボット胴体31を持ち上げ、進行方向
に移動させる。これらの動作でロボートは1歩前方へ移
動し、これを繰り返すことによってほふく歩行がなされ
る。ここで、遊脚動作では各関節に負荷があまり作用し
ないので、低い減速比で高速動作を行う一方、立脚動作
では高負荷が作用するので減速比を上げて高トルク運転
を行う。
従来の歩行ラボットと本発明による歩行ロボットとの移
動時間の比較図を第6図に示す。第6図に示すように、
従来の歩行ロボットでは減速比が一定であるので負荷の
軽い遊脚動作でも動作速度が遅く、時間がかかるのに対
して、本発明によれば遊脚動作時には立脚動作の数倍〜
10数倍の動作速度を出せるので、移動時間を大幅に短
縮することができる。
動時間の比較図を第6図に示す。第6図に示すように、
従来の歩行ロボットでは減速比が一定であるので負荷の
軽い遊脚動作でも動作速度が遅く、時間がかかるのに対
して、本発明によれば遊脚動作時には立脚動作の数倍〜
10数倍の動作速度を出せるので、移動時間を大幅に短
縮することができる。
<発明の効果> 以上、一実施例を挙げて詳細に説明したように本発明に
よれば、脚の関節部に配設される駆動モータの減速機の
減速比を負荷に応じて切り替えることができるので、軽
負荷時には高速動作が可能となり、脚による移動速度の
高速化が図れる。
よれば、脚の関節部に配設される駆動モータの減速機の
減速比を負荷に応じて切り替えることができるので、軽
負荷時には高速動作が可能となり、脚による移動速度の
高速化が図れる。
第1図は本発明の一実施例にかかる関節部の断面図、第
2図は本発明の一実施例にかかる脚・車脚型歩行ロボッ
トの斜視図、第3図はその制御ブロック図、第4図及び
第5図はそれぞれほふく歩行の動作説明図、第6図は従
来の歩行ロボットと本発明による歩行ロボットとの移動
時間の比較図、第7図は歩行ロボットの関節動作範囲の
説明図、第8図は歩行ロボットの脚にかかる負荷の説明
図、第9図及び第10図はそれぞれ歩行ロボットが階段
を昇る場合に脚にかかる負荷を説明するための側面図及
びその平面図、第11図はリンク機構を用いた従来例に
かかる歩行ロボットの機構の概略構造図である。 図面中、 31はロボット胴体、 33,34,35,91は脚、 36,37,38は膝関節、 45,46,47は股関節、 53,54は第1及び第2クラッチ、 57は入力軸、 60は第1偏心軸、 65は第1中間ギヤ、 66は第1固定ギヤ、 67は第1駆動ギヤ、 70は出力段偏心軸、 73は第2偏心軸、 77は第2中間ギヤ、 78は第2固定ギヤ、 79は第2駆動ギヤ、 81は中間ギヤ、 82は固定ギヤ、 83は出力軸、 84は駆動ギヤである。
2図は本発明の一実施例にかかる脚・車脚型歩行ロボッ
トの斜視図、第3図はその制御ブロック図、第4図及び
第5図はそれぞれほふく歩行の動作説明図、第6図は従
来の歩行ロボットと本発明による歩行ロボットとの移動
時間の比較図、第7図は歩行ロボットの関節動作範囲の
説明図、第8図は歩行ロボットの脚にかかる負荷の説明
図、第9図及び第10図はそれぞれ歩行ロボットが階段
を昇る場合に脚にかかる負荷を説明するための側面図及
びその平面図、第11図はリンク機構を用いた従来例に
かかる歩行ロボットの機構の概略構造図である。 図面中、 31はロボット胴体、 33,34,35,91は脚、 36,37,38は膝関節、 45,46,47は股関節、 53,54は第1及び第2クラッチ、 57は入力軸、 60は第1偏心軸、 65は第1中間ギヤ、 66は第1固定ギヤ、 67は第1駆動ギヤ、 70は出力段偏心軸、 73は第2偏心軸、 77は第2中間ギヤ、 78は第2固定ギヤ、 79は第2駆動ギヤ、 81は中間ギヤ、 82は固定ギヤ、 83は出力軸、 84は駆動ギヤである。
Claims (1)
- 【請求項1】各々屈曲自在な関節部を有する複数の脚を
具え、歩行あるいはほふく歩行により移動する歩行ロボ
ットにおいて、前記脚の各関節部には該脚を屈曲させる
ための駆動モータの運動を減速して伝える減速機が配設
されると共に該減速機は該関節部に作用する負荷に応じ
て減速比を切り替え得ることを特徴とする歩行ロボッ
ト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61082312A JPH0613304B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 歩行ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61082312A JPH0613304B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 歩行ロボツト |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62241781A JPS62241781A (ja) | 1987-10-22 |
JPH0613304B2 true JPH0613304B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=13771043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61082312A Expired - Lifetime JPH0613304B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 歩行ロボツト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0613304B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2592340B2 (ja) * | 1989-12-14 | 1997-03-19 | 本田技研工業株式会社 | 脚式歩行ロボットの関節構造 |
JP2855188B2 (ja) * | 1996-09-24 | 1999-02-10 | 工業技術院長 | 多足歩行装置 |
JP5179138B2 (ja) * | 2007-10-09 | 2013-04-10 | 株式会社Ihiエアロスペース | 多脚型走行装置 |
CN103661664B (zh) * | 2012-09-07 | 2016-01-20 | 南京理工大学 | 分动式控制多足步行机 |
CN103350623B (zh) * | 2013-08-02 | 2015-12-02 | 太重(天津)滨海重型机械有限公司 | 一种水陆两栖步进装置及平台 |
CN105109572A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-12-02 | 北京航空航天大学 | 一种用于腿臂融合操作的轮腿式机器人的单腿结构 |
WO2017219315A1 (zh) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 多足机器人 |
CN114132407A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-03-04 | 深圳市坤易电子有限公司 | 一种六足机器人的高速运动方式 |
-
1986
- 1986-04-11 JP JP61082312A patent/JPH0613304B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62241781A (ja) | 1987-10-22 |
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