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クローラ型ロボット

国内特許コード P170013724
整理番号 T3-15004-T
掲載日 2017年3月8日
出願番号 特願2015-160113
公開番号 特開2017-036018
出願日 平成27年8月14日(2015.8.14)
公開日 平成29年2月16日(2017.2.16)
発明者
  • 永瀬 純也
出願人
  • 学校法人 龍谷大学
発明の名称 クローラ型ロボット
発明の概要 【課題】回転トルクがウォームからクローラベルトに伝達されるときのエネルギーロスを低減できるクローラ型ロボットを提供する。
【解決手段】このクローラ型ロボット1は、中空孔2aを形成する壁部にクローラベルトコア部2bが形成されたフレームと、回転トルク生成部3と、回転トルクによって中心軸Cのまわりを回転し、ウォーム歯部41が形成されたウォーム4と、クローラベルトコア部2bに巻かれて配置され、ウォーム歯部41にかみ合い得る多数の突起したクローラベルト歯部51が外周面に形成されており、それらの一部のクローラベルト歯部51がその歯部接触面51aにおいてウォーム歯部41に接触してかみ合うことでウォーム4の回転に追従して回動するクローラベルト5と、を備えており、クローラベルト歯部51の歯部接触面51aは、クローラベルト5の幅方向に対する角度である進み角θbが歯先51aa側になるにつれて大きくなっている。
【選択図】図8
従来技術、競合技術の概要


人間の進入が難しい場所での検査や探索等の作業は、その場所を適切に走行可能なロボットに行わせることが好ましい。そのようなロボットとしては、種々のものが知られている。その中で、クローラ(無限軌道)型ロボットは、クローラのクローラベルトが地面に接することで地面の状態に柔軟に対応して走行することが可能であるといったメリットを有する。



産業用の分野では、個々の作業に特化したクローラ型ロボットが提案されている。例えば、特許文献1及び2などには、工場の配管内の検査等を行う配管内作業用のものが提案されている。特許文献1に記載のクローラ型ロボットは、3個のクローラが中心軸に対して互いに回転対称な位置に設けられ、それらのクローラが半径方向に移動可能であるものである。3個のクローラベルトが配管の内壁に押し付けられることで、配管が傾斜したり垂直になったりしていても走行できる、としている。特許文献2に記載のクローラ型ロボットは、2個のクローラがハの字型に設けられたものである。2個のクローラにより、安定して配管内を走行できる、としている。



その一方、近年、災害等が起こった場合に被害者の探索や救助又は被害物の検査などを行うレスキュー用のロボットが注目されている。レスキュー用のクローラ型ロボットとしては、例えば、特許文献3には、クローラを左右に設けたクローラ装置を2種類備え、大きな段差を容易に乗り越えることができるように、2種類のクローラ装置のどちらかを地面の状況に応じて選択するようなクローラ型ロボットが提案されている。また、特許文献4には、瓦礫の狭い空間にも進入し得るように、上下2段に積層したクローラの一対をロボット本体の左右それぞれに設けたクローラ型ロボットが提案されている。



特許文献5には、レスキュー用や配管内作業用などに利用可能なものであって、配管や瓦礫の中などの非常に狭い空間への進入が容易なように、単一のウォームと、その側面の外方に配置されそれに追従して回動する複数のクローラベルトを備えているクローラ型ロボットが提案されている。このウォームは、螺旋状の突起したウォーム歯部が側面に形成されており、回転トルク生成部(ギヤモータ)によって回転する。クローラベルトは、ウォームのウォーム歯部にかみ合い得る多数の突起したクローラベルト歯部が外周面に形成されており、その多数のクローラベルト歯部の一部のクローラベルト歯部がウォーム歯部にかみ合うことで、ウォームの回転に追従して回動する。

産業上の利用分野


本発明は、レスキュー用や配管内作業用などに好適なクローラ型ロボットに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
長手方向の中心軸に沿って中空孔を有するとともに、該中空孔を形成する壁部にクローラベルトコア部が形成されたフレームと、
前記中空孔に収容され、回転トルクを生成する回転トルク生成部と、
前記中空孔に収容され、前記回転トルクによって中心軸のまわりを回転し、螺旋状の突起したウォーム歯部が側面に形成されたウォームと、
前記ウォームの側面の外方に前記クローラベルトコア部に巻かれて配置される輪状のものであって、前記ウォームのウォーム歯部にかみ合い得る多数の突起したクローラベルト歯部が外周面に形成されており、該多数のクローラベルト歯部の一部のクローラベルト歯部がその歯部接触面において前記ウォーム歯部に接触してかみ合うことで該ウォームの回転に追従して回動するクローラベルトと、を備えており、
前記クローラベルト歯部の前記歯部接触面は、前記クローラベルトの幅方向に対する角度である進み角が歯先側になるにつれて大きくなっていることを特徴とするクローラ型ロボット。

【請求項2】
請求項1に記載のクローラ型ロボットにおいて、
前記クローラベルト歯部の前記歯部接触面において前記ウォームの前記中心軸から距離xの点は、その前記進み角θbが、θb=arctan(p/2πx)となる(ここで、pは前記ウォーム歯部のピッチ)ように形成されていることを特徴とするクローラ型ロボット。

【請求項3】
請求項1又は2に記載のクローラ型ロボットにおいて、
前記ウォーム歯部の断面は、台形形状であることを特徴とするクローラ型ロボット。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2015160113thum.jpg
出願権利状態 公開
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