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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 P110005229
整理番号 P06-023
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2007-063663
公開番号 特開2008-221410
登録番号 特許第4945759号
出願日 平成19年3月13日(2007.3.13)
公開日 平成20年9月25日(2008.9.25)
登録日 平成24年3月16日(2012.3.16)
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、上下左右の任意の方向に移動する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、壁面の両面に対して同時に押し付けられる二対の保持部1a,1aを有する第一移動部1と、第一移動部1に並設されるとともに壁面の両面に対して同時に押し付けられる二対の保持部2a,2aを有する第二移動部2と、第一移動部1及び第二移動部2に回動可能かつ伸縮可能に連結された一対のガイド部3と、第一移動部1及び第二移動部2の各々に配置されるとともに各保持部1a,2aを壁面に対して接触又は離間させる開閉手段4と、第一移動部1及び第二移動部2を近接又は離間可能に連結する伸縮手段5と、第一移動部1又は第二移動部2の位置を壁面に沿って移動させるスライド手段6と、を備えている。
【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。



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。また、このような壁面間は、道路の側溝、両壁に囲まれた通路やダクト等、至る所に存在している。



かかる壁面間の隙間を有効活用するためには、狭い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及び特許文献2参照)。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。



また、特許文献2に記載された壁面間移動装置は、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、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構成されている。特許文献2に記載された発明では、特に、駆動手段にいわゆる電動モータを採用したことを特徴とする。

【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

【特許文献1】特願2006-092730

【特許文献2】特願2006-295016

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、前記壁面の両面に対して同時に押し付けられる少なくとも一対の保持部を有する第一移動部と、該第一移動部に並設されるとともに前記壁面の両面に対して同時に押し付けられる少なくとも一対の保持部を有する第二移動部と、前記第一移動部及び前記第二移動部に回動可能かつ伸縮可能に連結されたガイド部と、前記第一移動部及び前記第二移動部の各々に配置されるとともに前記各保持部を壁面に対して接触又は離間させる開閉手段と、前記第一移動部及び第二移動部を近接又は離間可能に連結する伸縮手段と、前記第一移動部又は前記第二移動部の位置を前記壁面に沿って移動させるスライド手段と、を備えており、
前記開閉手段は、前記第一移動部及び前記第二移動部に配置された第1のサーボモータと、該サーボモータの回転軸と前記各保持部とを連結する第1のリンク機構とからなり、前記第1のサーボモータ及び前記第1のリンク機構を介して前記保持部を前記壁面に近接又は離間させ、
前記伸縮手段は、前記第二移動部に配置された第2のサーボモータと、該サーボモータの回転軸と前記第一移動部とを連結する第2のリンク機構とからなり、前記第2のサーボモータ及び前記第2のリンク機構を介して前記第一移動部を前記第二移動部に近接又は離間させ、
前記スライド手段は、前記第一移動部に配置された第3のサーボモータと、該サーボモータの回転軸と前記ガイド部とを連結する第3のリンク機構とからなり、
前記第3のリンク機構の前記第3のサーボモータの回転軸側の端部が、前記第3のサーボモータの回転軸と同じ高さにある場合は、前記第一移動部を前記第二移動部と垂直状態に維持し、
前記第3のリンク機構の前記第3のサーボモータの回転軸側の端部が、前記第3のサーボモータの回転軸より低い高さにある場合は、前記第一移動部を前記第二移動部に対して右側に移動させ、
前記第3のリンク機構の前記第3のサーボモータの回転軸側の端部が、前記第3のサーボモータの回転軸より高い高さにある場合は、前記第一移動部を前記第二移動部に対して左側に移動させ、
前記第一移動部を前記壁面に沿って前記第二移動部を中心に回動させることを特徴とする壁面間移動装置。

【請求項2】
前記保持部は、台板と、該台板に植え込まれた複数の弾性毛とからなる、請求項1に記載の壁面間移動装置。

【請求項3】
前記スライド手段は、前記第二移動部を前記第一移動部と垂直な状態に移動させる、請求項1又は2に記載の壁面間移動装置。

【請求項4】
前記第一移動部又は前記第二移動部の現在位置を把握する位置把握手段と、該位置把握手段の出力に基づいて前記開閉手段、前記伸縮手段又は前記スライド手段を制御する制御手段と、を備える、請求項1~のいずれか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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JP2007063663thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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