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多体節型ロボット及びその体節

国内特許コード P140011078
整理番号 KG0117-JP01
掲載日 2014年10月31日
出願番号 特願2013-064308
公開番号 特開2014-188607
登録番号 特許第6114595号
出願日 平成25年3月26日(2013.3.26)
公開日 平成26年10月6日(2014.10.6)
登録日 平成29年3月24日(2017.3.24)
発明者
  • 嵯峨 宣彦
出願人
  • 学校法人関西学院
発明の名称 多体節型ロボット及びその体節
発明の概要 【課題】移動面の形状にかかわらず移動可能なロボット、及びこれに使用される体節を提供する。
【解決手段】多体節型ロボットの体節であって、ロボットの体軸方向に沿って伸縮する伸縮アームと、伸縮アームに接続され、体軸方向と交差する方向に延びる回転軸周りに回転する回転アームと、を備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



従来、配管内、瓦礫内、又は瓦礫上等を移動するロボットに関する様々な技術が提案されている。例えば、非特許文献1には、蠕動運動によって配管内を移動するロボットが記載されている。このロボットは、複数の伸縮モジュールを備えており、各伸縮モジュールは、ロボットの進行方向に沿って屈伸可能な3つのアクチュエータで構成されている。このロボットは、複数の伸縮モジュールが、所定の順序でアクチュエータを伸長及び屈曲させて長さ方向及び太さ方向の伸縮を繰り返し、これにより配管内を移動する。しかしながら、このような伸縮モジュールでは、各アクチュエータが長さ方向の伸長と太さ方向の伸長との双方を行うため、長さ方向の伸長量と太さ方向の伸長量とが互いに制限され合うという問題があった。





これに対して、特許文献1には、長さ方向に伸縮する弾性伸縮体と、弾性伸縮体を挟んで配置され太さ方向に伸縮する係止手段と、を備えたロボットが記載されている。このロボットは、係止手段の一方を径方向に膨らませて配管の内壁面に当接させることによって、ロボットの後端部又は前端部を配管の内壁面に固定する。そして、このロボットは、後端部又は前端部を配管の内壁面に固定した状態で、弾性伸縮体を伸縮させることによって、配管内を移動する。このように、特許文献1に記載されたロボットは、弾性伸縮体が長さ方向の伸長を行い、これとは別の係止手段が太さ方向の伸長を行うため、非特許文献1に記載されたロボットのように、長さ方向の伸長量と太さ方向の伸長量とが互いに制限され合うことがない。

産業上の利用分野



本発明は、ロボットに関し、より詳しくは、多体節型ロボット、及びこのロボットに使用される体節に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
多体節型ロボットであって、
第1及び第2の体節と、
前記第1の体節と前記第2の体節との間に設けられ、前記第1及び第2の体節と回転及び屈曲可能に連結され、無線で受信した指令信号に基づいて前記第1及び第2の体節を制御する制御部と、
を備え、
前記各体節は、
前記ロボットの体軸方向に沿って伸縮し、且つ当該他の体節の伸縮アームと反対の方向に伸長する伸縮アームと、
前記伸縮アームに接続され、前記伸縮アームの周囲に等間隔で配置され、互いに独立して動作し、前記体軸方向と交差する方向に延びる回転軸周りに回転し、先端にハンド部を有する少なくとも3つの回転アームと、
を含み、
前記制御部は、管内を移動するモードにおいて、前記伸縮アームが伸縮し、且つ前記回転アームが回転して前記ハンド部が前記管の内壁面に当接するように前記体節を制御することにより前記ロボットを前記管の内壁面上において支持するとともに、平面上を移動するモードにおいて、前記回転アームが回転して前記ハンド部が前記平面を進行方向前方から後方に掻き出すように前記体節を制御することにより前記ロボットを体軸方向に移動させる、ロボット。

【請求項2】
請求項1に記載のロボットであって、
前記ハンド部は、中央部が膨らんだ円柱形状に形成されている、ロボット。

【請求項3】
請求項1又は2に記載のロボットであって、さらに、
前記ロボットの両端部に設けられ、各々が隣接する体節と回転及び屈曲可能に連結された第1及び第2のヘッド部を備える、ロボット。

【請求項4】
請求項3に記載のロボットであって、
前記ヘッド部は、
前記ヘッド部を前記ロボットの進行方向に対して上下に動かす第1のモータと、
前記ヘッド部を前記ロボットの進行方向に対して左右に動かす第2のモータとを含む、ロボット。

【請求項5】
請求項1~3のいずれか1項に記載のロボットであって、
前記制御部は、
前記第2の体節の回転アームを前記移動面に当接させるとともに前記第1の体節の回転アームを前記移動面から離間させた状態で、前記第2の体節の伸縮アームを前記第1の体節側に伸長させた後、
前記第1の体節の回転アームを前記移動面に当接させるとともに前記第2の体節の回転アームを前記移動面から離間させた状態で、前記第2の体節の伸縮アームを収縮させる、ロボット。

【請求項6】
請求項1~3のいずれか1項に記載のロボットであって、
前記制御部は、
前記第1の体節の回転アームを前記移動面に当接させるとともに前記第2の体節の回転アームを前記移動面から離間させた状態で、前記第2の体節の伸縮アームを前記第1の体節側に伸長させた後、
前記第2の体節の回転アームを前記移動面に当接させるとともに前記第1の体節の回転アームを前記移動面から離間させた状態で、前記第2の体節の伸縮アームを収縮させる、ロボット。

【請求項7】
請求項1~3のいずれか1項に記載のロボットであって、さらに、
前記第1の体節と回転及び屈曲可能に連結された第3の体節と、
前記第2の体節と回転及び屈曲可能に連結された第4の体節と、
を備え、
前記制御部は、前記体節のうち2つ以上の体節の回転アームを前記移動面に当接させた状態で、少なくとも1つの体節の伸縮アームを伸長又は収縮させる、ロボット。

【請求項8】
請求項1~3のいずれか1項に記載のロボットであって、
前記制御部は、前記体節のうち少なくとも1つの体節を前記ロボットの進行方向に対して前方に移動させるために、前記少なくとも1つの体節の回転アームを前記ロボットの移動面に衝突するように回転させる制御部を備える、ロボット。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013064308thum.jpg
出願権利状態 登録
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