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OMNIDIRECTIONAL MOVING DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING ATTITUDE THEREOF

Foreign code F190009739
File No. S2017-0757-C0
Posted date Apr 25, 2019
Country WIPO
International application number 2018JP018611
International publication number WO 2018216530
Date of international filing May 14, 2018
Date of international publication Nov 29, 2018
Priority data
  • P2017-104669 (May 26, 2017) JP
Title OMNIDIRECTIONAL MOVING DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING ATTITUDE THEREOF
Abstract The omnidirectional moving device is provided with a chassis, a vehicle body, a universal joint, and an attitude stabilization system. Multiple wheels movable in all directions are disposed on the chassis. The vehicle body is disposed on the chassis. The universal joint connects the chassis and the vehicle body such that the attitude of the vehicle body with respect to the chassis can be changed by means of the universal joint. The attitude stabilization system causes the chassis to move in a direction corresponding to a change in the attitude of the vehicle body and also maintains the attitude of the vehicle body in a stable manner.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Japanese Patent Publication 3070015, the mobile device in all directions (omni-directional mobile vehicle) is disclosed. In all directions on a mobile device, a single frame (rotating body) is rotatably mounted to the sphere so that, in the static frame that is thermodynamically unstable. Then, on a mobile device in all directions, to rotate the sphere travels, to stably maintain the attitude of the running because the frame, is a dynamic frame is stabilized.
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 全方向へ移動可能なホイールが複数配設された車台と、
 当該車台上に配設された車体と、
 前記車台と前記車体とを連結し、前記車台に対して前記車体の姿勢が変化可能とされる自在継手と、
 前記車体の姿勢が変化した方向へ前記車台を移動させ、かつ、前記車体の姿勢を安定に維持する姿勢安定システムと、
 を備えた全方向移動装置。

[請求項2]
 前記自在継手の対偶が2である請求項1に記載の全方向移動装置。

[請求項3]
 前記自在継手は、
 前記車台上部に支持され、前記車台の移動方向の1つを第1軸方向とする第1回転軸と、
 前記車体下部に支持され、前記車台の移動方向の他の1つであって前記第1軸方向に交差する方向を第2軸方向とする第2回転軸と、
 前記第1回転軸を中心として回転可能とされ、かつ、前記第2回転軸を中心として回転可能とされるスパイダと、
 を含んで構成されている請求項2に記載の全方向移動装置。

[請求項4]
 前記姿勢安定システムは、
 前記車台に設けられたモータと、
 前記車台に設けられ、前記モータの回転駆動力を減速して前記ホイールに伝達する減速機と、
 前記車体に設けられ、前記モータに連結されて前記モータを駆動するサーボアンプと、
 を有する駆動ユニットを備えている請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の全方向移動装置。

[請求項5]
 前記ホイールは、オムニホイール及びメカナムホイールの少なくとも一方である請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の全方向移動装置。

[請求項6]
 前記姿勢安定システムは、
 前記モータの回転角を取得する角度検出部と、
 前記車体の姿勢角及び前記車体の角速度を取得する姿勢角度検出部と、
 前記角度検出部により取得された前記回転角と、前記姿勢角度検出部により取得された前記姿勢角及び前記角速度とに基づいて、姿勢を安定に維持する前記車体の運動状態を演算し、この演算結果に基づいて前記サーボアンプを制御する演算処理部と、
 を有する制御ユニットを備えている請求項4に記載の全方向移動装置。

[請求項7]
 前記ホイールと前記車台との間に、前記ホイールから前記車台に伝達される振動を減少させる緩衝装置を更に備えている請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の全方向移動装置。

[請求項8]
 前記車台の移動の際に前記車体の姿勢を変化可能とし、前記車台の移動を停止する際に前記車体の姿勢をロックするロック装置が、前記第1回転軸及び前記第2回転軸に装着されている請求項3に記載の全方向移動装置。

[請求項9]
 請求項6に記載された前記全方向移動装置の前記姿勢安定システムを備え、当該姿勢安定システムに、
 前記モータの回転角を取得するステップと、
 前記車体の姿勢角及び前記車体の角速度を取得するステップと、
 前記回転角、前記姿勢角及び前記角速度に基づいて、姿勢を安定に維持する前記車体の運動状態を演算するステップと、
 この演算結果に基づいて前記サーボアンプを制御して姿勢を安定に維持させた状態において前記車台を移動させるステップと、
 を実行させる全方向移動装置の姿勢制御方法。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • TOKYO UNIVERSITY OF SCIENCE
  • Inventor
  • HOSHINO, Tasuku
IPC(International Patent Classification)
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