Walking-robot mechanism

歩行ロボットメカニズムのライセンス供与

「軽量・コンパクト・低価格」の歩行ロボット/壁面・天井面の歩行ロボット

&・・・使えるスパイダーロボット・・・&


壁面・天井面の試験歩行ビデオ映像

CG映像による技術解説

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<歩行ロボットメカニズム>


 


    
試作空圧式歩行ロボット製作仕様

 1)外形寸法         735mm×735mm×170mm
 2)1ステップ移動量    X=75mm, Y=75mm
 3)1ステップ回転量    約 12.6度
 4)吸着力          約 90Kg(計算値)
 5)本体重量         約 16Kg
 6)駆動源           エアー圧 5Kg/cu
 7)用途           壁面・天井面の歩行

     

スクエア歩行メカニズム

 スクエア歩行メカニズムは、スクエア枠の4辺に配置された4個の直線運動駆動力で360度のあらゆる方向に歩行移動できる運動性能に優れた歩行メカニズムです。

 図1に、その構造を、図2に、その歩行メカニズムを示します。

 スクエア枠の4コーナーに配置された脚Bとスクエア枠内で2次元運動する十字状移動スライダの4方向先端に配置された脚Aとにより、歩行運動が形成されます。歩行重心が常にスクエア枠内にあるため、安定した歩行が実現し、歩行姿勢を保つための複雑で高度な制御機器を使用としません。

 また歩行のための駆動・方向転換は、スクエア枠4辺に配された直線駆動力ですべてが制御され、メカニズム構成が簡潔であるため、軽量・コンパクトとなり、低コストで歩行ロボットの製造が可能です。

 直線駆動力は図に示したようにシリンダアクチュエータが使用されるだけでなく、ベルト、チェーン駆動、ボールねじ駆動等、用途に応じて適宜に選択されます。

 さらにスクエア枠の4コーナに、走行車輪を装備することにより、車輪走行が可能になります。車輪での走行と歩行での移動は、適宜に使い分けられることで、スクエア歩行メカニズムの機能と応用性はさらに向上し、さまざまな分野に向けた運用展開が期待されます。


図1 スクエア歩行メカニズムの構造

図2 スクエア歩行メカニズム

スクエア歩行メカニズムの応用展開

 図3は、スクエア歩行メカニズムを使用した「文字描画用歩行ロボット」です。

 スクエア歩行メカニズムは単に歩行移動するだけではなく、スクエア枠内の空間を2次元運動する十字状移動スライダをX・Yロボットとして使用します。4辺の直線運動を制御することで、精密なロボット作業が可能です。道路上のライン描画、文字描画、建設現場、農作業等々に渡り、今まで人力に頼らざるを得なかったさまざまな作業が自動化されます。

 図4は、マニピュレータを搭載した「作業用歩行ロボット」です。

 作業用歩行ロボットは車輪走行が困難な環境、例えば、火災・事故等の過酷な現場環境において、「極限作業用ロボット」として運用が期待されます。また、メカニズム構成が簡易・低コストであるため、「地雷探査・地雷除去用ロボット」としても応用が期待されます。

 写真1は、「壁面・天井面歩行ロボット」です。

 スクエア歩行メカニズムはメカニズム構成が簡潔であるため軽量・コンパクトです。そのため壁面や天井面の歩行が可能です。ビル壁面のメンテナンス、原子炉ドームの天井面等、人力では危険を伴う環境下において運用されます。

 写真2は、エンジン油圧駆動の「重荷重搭載用歩行ロボット」です。

 エンジン駆動されるため、電力等が使えない現場環境でも、従来の農業機械、建設機械などと同様に使用されます。


図3 文字描画用歩行ロボット
図4 マニピュレータを搭載した作業用歩行ロボット

写真1 壁面・天井面歩行ロボット

写真2 エンジン油圧駆動の重荷重搭載用歩行ロボット

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