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壁面間移動装置 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P110005224
整理番号 P05-024
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2006-295016
公開番号 特開2008-110432
登録番号 特許第4787965号
出願日 平成18年10月30日(2006.10.30)
公開日 平成20年5月15日(2008.5.15)
登録日 平成23年7月29日(2011.7.29)
発明者
  • 斎藤 秀次郎
  • 佐藤 啓仁
出願人
  • 国立大学法人宇都宮大学
発明の名称 壁面間移動装置 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】壁面間で保持されながら落下せずに移動することができるだけでなく、エネルギー効率に優れ、移動速度を速くすることができ、移動速度の制御を容易に行うことができる壁面間移動装置を提供する。
【解決手段】本発明の壁面間移動装置は、壁面に押し付けられる複数の弾性毛1aが植え込まれた四対の滑走子1と、弾性毛1aが壁面に接触する範囲で滑走子1を振幅させる駆動手段2と、駆動手段2を支持する移動体本体3とを備え、駆動手段2は、移動体本体3に固定されたモータ4と、モータ4の回転運動を壁面に略垂直な方向に変換して滑走子1に伝達する加振機構5と、から構成されている。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


高層ビル外壁の剥離の点検作業、球形ガスホルダの溶接線の検査作業、水力発電用ダム等の垂直に近い壁面での危険な作業等を自動化するためのロボットとして、非特許文献1には種々の壁面移動ロボットが開示されている。



壁面移動ロボットは、重力に逆らって姿勢を保持しながら壁面を移動することを基本的仕様とし、姿勢を保持するためには、壁面にロボット本体を押し付けることが必要となる。その方法として、磁石による電磁力を利用した壁面への吸着や真空ポンプ等による負圧を利用した吸着等が使用されている。また、移動方法には、脚移動形、車輪走行形、クローラ形、脚移動と車輪走行の中間形等多くの方法が提案されている。

【非特許文献1】日本ロボット学会編「ロボット工学ハンドブック」コロナ社出版(1990年)378~379頁



ところで、現在、都市高層ビルが立ち並んでおり、ビルとビルの間の空間は人間が通れないほどに狭く取られている。このため、ビルの壁面間のスペースは無駄な空間となっており、この狭い空間内を自由に移動できる移動体があれば、この空間を有効活用することが可能となる。例えば、壁面間の隙間を倉庫代わりにして物品を置いたり、壁面間を伝わって移動して建物の階上や階下を行き来して荷物を運搬したりすることも可能である。



そのためには、壁面間を移動する移動ロボット等の移動体が必要である。しかしながら、非特許文献1に記載されたように、現在、片壁面を使って移動する実用化されたロボットは存在するが、両壁面を使って移動する実用化された移動ロボットは見あたらない。両壁面を使って移動する実用化された移動ロボットが見あたらない理由は、移動体が壁面間を上下移動する場合、例えば、移動体が移動中壁面にしっかりと保持されて落ちないことや、壁面間で保持されながらどのように移動するか、どのようにして移動推力を得るか等の問題の検討が必要となるためであると考えられる。



本願発明者らは、これらの問題を解決する新しい移動機構を既に提案している(特許文献1参照)。かかる特許文献1に記載された壁面間移動装置は、壁面に押し付けられる弾性毛が植え込まれた滑走子を有する一対の滑走子体と、弾性毛が壁面に接触する範囲で滑走子を振幅させる駆動手段と、駆動手段及び滑走子体を支持する移動体本体とを備えたことを特徴としている。そして、実施形態の1つとして、前記駆動手段にエアシリンダを採用したものが開示されている。

【特許文献1】特願2006-092730

産業上の利用分野


本発明は、壁面間を移動する壁面間移動装置に関し、さらに詳しくは、ビルとビルの間のような人間が通れない狭い空間内を自由に移動できる壁面間移動装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
壁面と壁面の間を移動する壁面間移動装置であって、前記壁面に押し付けられる複数の弾性毛が植え込まれた少なくとも一対の滑走子と、前記弾性毛が前記壁面に接触する範囲で前記滑走子を振幅させる駆動手段と、該駆動手段を支持する移動体本体とを備え、前記駆動手段は、前記移動体本体に固定されたモータと、該モータの回転運動を前記壁面に略垂直な方向に変換して前記滑走子に伝達する加振機構とからなり
前記滑走子は、前記壁面に沿って前記移動体本体の左右に少なくとも一対ずつ配置され、前記モータは、左側の滑走子を加振させる第1モータと、右側の滑走子を同時に加振させる第2モータとからなる、ことを特徴とする壁面間移動装置。

【請求項2】
前記加振機構は、前記モータの回転運動を前記壁面と略平行な方向の往復直線運動に変換するクランク機構と、該クランク機構の往復直線運動を前記壁面と略垂直な方向の往復直線運動に変換するリンク機構とからなる、請求項1に記載の壁面間移動装置。

【請求項3】
前記第1モータ及び前記第2モータの回転数を制御して前記移動体本体を直進又は曲進させる制御装置を有する、請求項1又は請求項2に記載の壁面間移動装置。

【請求項4】
前記移動体本体の姿勢を計測するセンサを有し、該センサの出力に基づいて前記制御装置により前記第1モータ及び前記第2モータの回転数を制御する、請求項に記載の壁面間移動装置。

【請求項5】
前記センサは、ロータリ・エンコーダと、該ロータリ・エンコーダの軸に取り付けられた重りとからなる、請求項に記載の壁面間移動装置。
産業区分
  • その他運輸
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006295016thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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