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二脚式歩行装置 コモンズ

国内特許コード P110001655
掲載日 2011年3月8日
出願番号 特願2010-247163
公開番号 特開2011-115937
登録番号 特許第5818128号
出願日 平成22年11月4日(2010.11.4)
公開日 平成23年6月16日(2011.6.16)
登録日 平成27年10月9日(2015.10.9)
優先権データ
  • 特願2009-254976 (2009.11.6) JP
発明者
  • 石野 洋二郎
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 二脚式歩行装置 コモンズ
発明の概要 【課題】大きな歩幅と安定性とを両立させる。
【解決手段】少なくとも3点の接地点を有する右足裏1および左足裏3と、右足裏1から上方側に向かって延びるとともに右足裏1に対して回転接続される右脚2と、左足裏3から上方側に向かって延びるとともに左足裏3に対して回転接続される左脚4と、右脚2のうち右足裏1の反対側部位とを備え、右足裏1は、ジグザグ平面ローラー11の二等辺三角形のうち1つの二等辺三角形の底辺側部位上に位置し、左足裏3は、ジグザグ平面ローラー11の二等辺三角形のうち右足裏1に隣り合う二等辺三角形の底辺側部位上に位置し、ジグザグ平面ローラー11が転がる際に二等辺三角形が順番に接地して進行するように、右足裏1および左足裏3が順番に接地し歩行を実行する。
【選択図】図4(a)
従来技術、競合技術の概要


特許文献1に記載された二足歩行ヒューマノイドロボットは、多数の関節部に内蔵された多数のモーターをコンピュータにより複雑に制御することにより、静歩行および動歩行を実現している。



非特許文献1には、左右の揺動を伴う三次元的歩行機が販売されている旨が記載されている。



また、非特許文献2のように、二脚受動歩行機の研究が進められており、これらは左右への揺動を伴わない二次元型と、左右への揺動を伴う三次元型に分類される。

産業上の利用分野


本発明は、左右の揺動を伴う三次元的二脚式歩行装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
少なくとも3点の接地点を有する右足裏および左足裏と、
前記右足裏から上方側に向かって延びるとともに前記右足裏に対して回転接続される右脚と、
前記左足裏から上方側に向かって延びるとともに前記左足裏に対して回転接続される左脚とを備え、
仮想円柱である基本円柱に対して、両方の円形側面の外周に、一定中心角度毎に頂点を左右互い違いに設け、連続した2つの頂点と反対側側面外周の相対する頂点とを3頂点とする二等辺三角形で連続的に円柱を切り落とした立体形状の仮想側面のことをジグザグ平面ローラーとしたとき、
前記右足裏の接地点の内2点は、前記二等辺三角形のうち1つの二等辺三角形の底辺側部位上の2つの等辺にそれぞれに位置させるとともに、
前記左足裏の接地点の内2点は、前記右足裏の位置する前記1つの二等辺三角形に隣り合う二等辺三角形の底辺側部位上の2つの等辺にそれぞれに位置させた位置関係に、右足裏と左足裏を配置することが可能であり、
二脚式歩行装置の歩行が、前記ジグザグ平面ローラーが転がる際に前記二等辺三角形が順番に接地して進行する態様にならって進行するように、
前記右足裏および前記左足裏のうち一方の足裏が接地した状態から他方の足裏が接地した状態へと移行させる際には、
一方の足裏の前縁上の接地点と他方の足裏の後縁の接地点とを、
前記隣り合う二等辺三角形の共通する辺上に位置させて、
二脚式歩行装置全体を前記共通する辺を中心に進行方向へ転がり動作を行うとともに、
当該転がり動作の間は、前記共通する辺上に位置した接地点のみを接地させるように動作させることで、
歩行を実行することを特徴とする二脚式歩行装置。

【請求項2】
前記右足裏および前記左足裏のうち一方の足裏が接地し、他方の足裏が前記一方の足裏の後方側にて地面から離れている状態において、前記一方の足裏に対応する脚を支持脚とし、前記他方の足裏に対応する脚を遊脚としたとき、
前記遊脚が前記支持脚の前方に振り出され、かつ重心が移動することにより、前記他方の足裏が接地して前記一方の足裏が地面から離れることを特徴とする請求項1に記載の二脚式歩行装置。

【請求項3】
前記重心を移動させる手段を搭載した搭載部と、
前記搭載部を前記右脚のうち前記右足裏の反対側部位と、前記左脚のうち前記左足裏の反対側部位とを回転接続している主軸に連結する搭載部連結機構とを備えることを特徴とする請求項2に記載の二脚式歩行装置。

【請求項4】
前記右足裏および前記左足裏は、前記ジグザグ平面ローラーの軸方向中央線から離れていることを特徴とする請求項1乃至3に記載の二脚式歩行装置。

【請求項5】
前記右足裏および前記左足裏は、前記二等辺三角形の底辺側部位をなす台形と、前記ジグザグ平面ローラーの軸方向中央線とに接する放物線形状を有していることを特徴とする請求項1乃至3に記載の二脚式歩行装置。

【請求項6】
前記右足裏および前記左足裏の外縁は、地面と干渉しない範囲で前記二等辺三角形の底辺よりも外側に拡張されていることを特徴とする請求項またはに記載の二脚式歩行装置。

【請求項7】
前記右脚に対する前記右足裏の角度および前記左脚に対する前記左足裏の角度を足首角度としたとき、
前記足首角度を調節する足首角度調節機構を備え、
前記足首角度調節機構は、
前記支持脚側の足首角度を直角に固定し、
前記遊脚が前記支持脚の後方側にある場合には前記遊脚側の足裏前縁が地面から離れ、前記遊脚が前記支持脚の前方側に振り出されている場合には前記遊脚側の足裏後縁が地面から離れるように前記遊脚側の足首角度を非直角にし、
前記遊脚が前方側へ最大に開いたとき前記遊脚側の足首角度を直角に固定することを特徴とする請求項2または3に記載の二脚式歩行装置。
産業区分
  • その他運輸
  • 工業用ロボット
  • 運動娯楽用
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010247163thum.jpg
出願権利状態 登録
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