(57)【要約】【課題】車輪の接地面に段差が存在する場合であっても、搭載物の平衡状態を保ちつつ、直進安定性を維持することができる全方向移動台車を提供する。【解決手段】本発明は、第１の平板２Ａと、第２の平板２Ｂと、第１の平板２Ａに対して第２の平板２Ｂを回動自在に連結する軸部材１４と、第１の平板２Ａに配設される第１及び第２の駆動部と、第２の平板２Ｂに配設される第３及び第４の駆動部と、第１乃至第４の駆動部にそれぞれ接続される車輪５ａ乃至５ｄと、第１の平板２Ａに、高さ方向に所定間隔をあけて固定される第３の平板１０と、車輪を覆うもので第１の平板２Ａ及び第２の平板２Ｂに接続されるホイルカバー部材１１ａ乃至１１ｄと、第２の平板２Ｂに接続されるホイルカバー部材１１ａ乃至１１ｄの第３の平板１０に対する高さ方向の変動を規制する規制部材１６ａ乃至１６ｃを有する全方向移動台車１である。【選択図】図１
2020019286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の平板と、
第２の平板と、
前記第１の平板に対して、前記第２の平板を回動自在に連結する軸部材と、
前記第１の平板に配設される第１の駆動部及び第２の駆動部と、
前記第２の平板に配設される第３の駆動部及び第４の駆動部と、
前記第１乃至第４の駆動部にそれぞれ接続される車輪と、
前記第１の平板に、高さ方向に所定間隔をあけて固定される第３の平板と、を備えた
全方向移動台車。
【請求項２】
前記車輪を覆うもので、前記第１の平板及び前記第２の平板に接続されるホイルカバー部材と、前記第２の平板に接続される前記ホイルカバー部材の前記第３の平板に対する高さ方向の変動を規制する規制部材と、を更に有する
請求項１に記載の全方向移動台車。
【請求項３】
前記規制部材は、位置決め部材を更に有し、
前記規制部材は、前記位置決め部材により前記第３の平板から前記ホイルカバー部材への突出量を調整することで、規制範囲が調整可能である
請求項２の記載の全方向移動台車。
【請求項４】
第１の平板と、
基本姿勢では前記第１の平板と同一平面上にある第２の平板と、
前記第１の平板に対して、前記第２の平板を回動自在に連結する軸部材と、
前記第１の平板上に配設され、前記軸部材を保持する第１の回転軸保持部と、
前記第２の平板上に配設され、前記軸部材を保持する第２の回転軸保持部と、
前記第１の平板に配設される第１の駆動部及び第２の駆動部と、
前記第２の平板に配設される第３の駆動部及び第４の駆動部と、
前記第１乃至第４の駆動部にそれぞれ接続される車輪と、
前記第１の平板に、高さ方向に所定間隔をあけて固定される第３の平板と、
前記車輪を覆うもので、前記第１平板及び第２の平板に接続されるホイルカバー部材と、
前記第２の平板に接続されるホイルカバー部材の前記第３の平板に対する高さ方向の変動を規制する規制部材と、備え、
前記第１乃至第４の駆動部は、それぞれが、モータ、軸継手部材、及び車軸部材で構成されており、前記車輪を挿通し固定された前記車軸部材の末端は、前記ホイルカバー部材の外面側で回動自在に保持されている
全方向移動台車。
【請求項５】
前記第１の平板は、所定角度をあけて延出した第１の領域及び第２の領域を有し、前記第１の駆動部は、前記第１の領域に配設されており、前記第２の駆動部は、前記第２の領域に配置されており、
前記第２の平板は、所定角度をあけて延出した第３の領域及び第４の領域を有し、前記第３の駆動部は、前記第３の領域に配設されており、前記第４の駆動部は、前記第４の領域に配置されている
請求項４に記載の全方向移動台車。
【請求項６】
前記所定角度とは、９０度である
請求項５に記載の全方向移動台車。
【請求項７】
前記車輪は、オム二ホイールである
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の全方向移動台車。
【請求項８】
前記車輪は、メカナムホイールである
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の全方向移動台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪の接地面の状態に関わらず全方向への直進安定性を維持することができる全方向移動台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自走式ロボット等の移動を実現する台車に対しては、所望とする方向に適宜移動できる全方向移動性が要求されている。そして、このような台車では、全方向移動性を実現するために、オム二ホイールやメカナムホイール等が一般に採用されている。
【０００３】
ここで、オム二ホイールを用いた全方向移動台車としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。同文献１に開示された全方向移動台車は、車台の下側に配設された複数のオム二ホイールの車軸に連結された駆動部の駆動力により、移動に係るパワーアシストを行うことを特徴としている。
【０００４】
さらに、メカナムホイールを用いた搬送台車としては、例えば、特許文献２に開示されたものがある。同文献２に開示された搬送台車は、隣り合う第１バレル部の第１回転軸と第２バレル部の第２回転軸とが非平行である複合メカナムホイールを備えたことを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−４６８９０号公報
【特許文献２】特開２０１７−５２４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した特許文献１、特許文献２に開示された技術では、車輪の接地面に、高さ方向の変動、つまり段差等が存在する場合に、直進安定性が損なわれる可能性があった。また、搭載物の平衡状態を十分に維持することはできなかった。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車輪の接地面に段差等が存在する場合であっても、搭載物の平衡状態を保ちながら、全方向への直進安定性を維持することができる全方向移動台車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る全方向移動台車は、第１の平板と、第２の平板と、前記第１の平板に対して、前記第２の平板を回動自在に連結する軸部材と、前記第１の平板に配設される第１の駆動部及び第２の駆動部と、前記第２の平板に配設される第３の駆動部及び第４の駆動部と、前記第１乃至第４の駆動部にそれぞれ接続される車輪と、前記第１の平板に、高さ方向に所定間隔をあけて固定される第３の平板とを備えている。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る全方向移動台車は、第１の平板と、基本姿勢では前記第１の平板と同一平面上にある第２の平板と、前記第１の平板に対して、前記第２の平板を回動自在に連結する軸部材と、前記第１の平板上に配設され、前記軸部材を保持する第１の回転軸保持部と、前記第２の平板上に配設され、前記軸部材を保持する第２の回転軸保持部と、前記第１の平板に配設される第１の駆動部及び第２の駆動部と、前記第２の平板に配設される第３の駆動部及び第４の駆動部と、前記第１乃至第４の駆動部にそれぞれ接続される車輪と、前記第１の平板に高さ方向に所定間隔をあけて固定される第３の平板と、前記車輪を覆うもので前記第１及び第２の平板に接続されるホイルカバー部材と、前記第２の平板に接続されるホイルカバー部材の前記第３の平板に対する高さ方向の変動を規制する規制部材と備え、前記第１乃至第４の駆動部は、それぞれが、モータ、軸継手部材、及び車軸部材で構成されており、前記車輪を挿通し固定された前記車軸部材の末端は、前記ホイルカバー部材の外面側で回動自在に保持されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車輪の接地面に段差等が存在する場合であっても、搭載物の平衡状態を保ちながら、全方向への直進安定性を維持することができる全方向移動台車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る全方向移動台車の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る全方向移動台車の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る全方向移動台車の正面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る全方向移動台車の背面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る全方向移動台車の斜め側面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る全方向移動台車が車輪の接地面の凹凸をいかに吸収するかを説明する概念図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る全方向移動台車の通常状態の斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る全方向移動台車の前方左の車輪の乗上状態の斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る全方向移動台車の前方右の車輪の乗上状態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。
【００１３】
本発明の実施形態に係る全方向移動台車は、第１の平板と第２の平板とが通常状態時（基本姿勢時とも言う）に同一平面上にあり、第１の平板に対して第２の平板が回動自在となるように両者が軸部材により連結されている。第２の平板は、第１の平板に対して、軸部材の周方向に回動自在となっている。後述するが、第１の平板には、２つの駆動部が配設されており、第２の平板にも、２つの駆動部が配設されている。
【００１４】
第１の平板と第２の平板は、上記関係にあるので、各駆動部に接続される車輪の接地面に高さ方向の変動、つまり凹凸等があり、少なくとも１つの車輪が凸部に乗り上げた場合であっても、第１の平板に対する第２の平板の軸部材周りの回動により、直進安定性が維持される。また、第１の平板の上に、第３の平板が実装される場合、その上に置かれた搭載物の平衡状態を維持することもできる。以下、構成及び作用を詳述する。
【００１５】
先ず、図１には本発明の一実施形態に係る全方向移動台車の斜視図を示し、図２には同全方向移動台車の平面図を示し、図３には同全方向移動台車の正面図を示し、図４には同全方向移動台車の背面図を示し、図５には同全方向移動台車の斜め側面図を示し、その構成及び作用を詳細に説明する。以下の例では、車輪として、オム二ホイールを採用した例を示すが、これには限定されない。
【００１６】
図１乃至図５に示されるように、全方向移動台車１は、第１の平板２Ａと第２の平板２Ｂとを備えており、両者は通常走行状態時には同一平面上にある。第１の平板２Ａの平面上には回転軸保持部材１３ａが配設され、第２の平板２Ｂの平面上には回転保持部材１３ｂが配設されている。回転保持部材１３ａと回転保持部材１３ｂのそれぞれに軸部材１４が挿通されており、軸部材１４の各回転保持部材１３ａ，１３ｂを貫通した末端は軸受部材１５ａ，１５ｂにより回動自在に保持されている。尚、第１の平板２Ａと第２の平板２Ｂは、その端部が下方に向けて所定長だけ延びた断面コの字形状となっている。第２の平板２Ｂ側は、全方向移動台車１の移動方向のいうところの前方に相当する。この実施形態では、第１の平板２Ａと第２の平板２Ｂの軸部材１４を用いた連結構造に緩衝機構を持たせなかったので、段差等への対応の即時性が高いといえる。
【００１７】
各回転保持部材１３ａ，１３ｂの内部には、ベアリング機構が実装されており、軸部材１４の回動をより円滑なものとしている。
【００１８】
第１の平板２Ａは、所定角度（この例では９０度）だけ隔てて延出した第１の領域及び第２の領域を有している。第１の平板２Ａの第１の領域には、モータ３ａ、軸継手部材４ａが配設されており、モータ３ａのシャフトは軸継手部材４ａに接続され、軸継手部材４ａから延びた車軸部材６ａはオム二ホイール５ａに接続されている。
【００１９】
より詳細には、第１の平板２Ａの第１の領域の末端には、ホイルカバー部材１１ａが接続されており、モータ３ａは固定部材８ａにより第１の領域の背面に固定され、軸継手部材４ａは固定部材９ａにより第１の領域の背面に固定されている。そして、オム二ホイール５ａに挿通され固定された車軸部材６ａの末端は、ホイルカバー部材１１ａの外面で軸受部材７ａにより回動自在に保持されている。
【００２０】
第１の平板２Ａの第２の領域には、モータ３ｂ、軸継手部材４ｂが配設されており、モータ３ｂのシャフトは軸継手部材４ｂに接続され、軸継手部材４ｂから延びた車軸部材６ｂはオム二ホイール５ｂに接続されている。
【００２１】
より詳細には、第１の平板２Ａの第２の領域の末端には、ホイルカバー部材１１ｂが接続されており、モータ３ｂは固定部材８ｂにより第２の領域の背面に固定され、軸継手部材４ｂは固定部材９ｂにより第２の領域の背面に固定されている。そして、オム二ホイール５ｂに挿通され固定された車軸部材６ｂの末端は、ホイルカバー部材１１ｂの外面で軸受部材７ｂにより回動自在に保持されている。尚、第１の平板２Ａに設けられた開口部１８ａは、モータ３ａ，３ｂ等の配線を挿通させるためのものである。
【００２２】
第２の平板２Ｂは、所定角度（この例では９０度）だけ隔てて延出した第３の領域及び第４の領域を有している。第２の平板２Ｂの第３の領域には、モータ３ｃ、軸継手部材４ｃが配設されており、モータ３ｃのシャフトは軸継手部材４ｃに接続され、軸継手部材４ｃから延びた車軸部材６ｃはオム二ホイール５ｃに接続されている。
【００２３】
より詳細には、第２の平板２Ｂの第３の領域の末端には、ホイルカバー部材１１ｃが接続されており、モータ３ｃは固定部材８ｃにより第３の領域の背面に固定され、軸継手部材４ｃは固定部材９ｃにより第３の領域の背面に固定されている。そして、オム二ホイール５ｃに挿通され固定された車軸部材６ｃの末端は、ホイルカバー部材１１ｃの外面で軸受部材７ｃにより回動自在に保持されている。尚、第２の平板２Ｂに設けられた開口部１８ｂは、モータ３ｃ，３ｄ等の配線を挿通させるためのものである。
【００２４】
第２の平板２Ｂの第４の領域には、モータ３ｄ、軸継手部材４ｄが配設されており、モータ３ｄのシャフトは軸継手部材４ｄに接続され、軸継手部材４ｄから延びた車軸部材６ｄはオム二ホイール５ｄに接続されている。
【００２５】
より詳細には、第２の平板２Ｂの第４の領域の末端には、ホイルカバー部材１１ｄが接続されており、モータ３ｄは固定部材８ｄにより第４の領域の背面に固定され、軸継手部材４ｄは固定部材９ｄにより第４の領域の背面に固定されている。そして、オム二ホイール５ｄに挿通され固定された車軸部材６ｄの末端は、ホイルカバー部材１１ｄの外面で軸受部材７ｄにより回動自在に保持されている。
【００２６】
ここで、軸継手部材４ａ乃至４ｄとは、カップリングとも称されるもので、モータ３ａ乃至３ｄとの駆動軸（シャフト）と従動軸（車軸部材６ａ乃至６ｄ）とを繋ぎ、動力を伝達する機械要素部品であり、所定のたわみ性を持たせることで、両軸間の芯ずれを許容し、偏摩耗や振動等を解消するものである。
【００２７】
第１の平板２Ａの平面には、所定間隔だけ隔てた上部に位置するように、複数の支柱部材１２により第３の平板１０が固定されている。この例では、支柱部材１２は、上下端にネジ溝が形成された形状となっており、一端は第３の平板１０の平面上で固定部材１９により固定されており、他端は第１の平板２Ａのネジ溝に螺合されている。この例では、８本の支柱部材１２により第１の平板２Ａの上に第３の平板１０が配設されている。第３の平板１０は、第１の平板２Ａ、第２の平板２Ｂ、及びホイルカバー部材１１ａ乃至１１ｄの全てを覆う形状となっている。尚、第３の平板１０を、端部が下方あるいは上方に向けて所定長だけ延びた断面コの字形状として強度を高めてもよい。
【００２８】
第３の平板１０の、ホイルカバー部材１１ｃの上部に位置する領域には、規制部材１６ａ，１６ｂが配設されており、各規制部材１６ａ，１６ｂは、位置決め部材１７ａ，１７ｂにより、その規制レベルが調整できるようになっている。より詳細には、規制部材１６ａ，１６ｂは、位置決め部材１７ａ，１７ｂとしてのナット等の螺合により、第３の平板１０の背面より下方に延出する長さが調整できるようになっている。
【００２９】
同様に、第３の平板１０の、ホイルカバー部材１１ｄの上部に位置する領域には、規制部材１６ｃ，１６ｄが配設されており、各規制部材１６ｃ，１６ｄは、位置決め部材１７ｃ，１７ｄにより、その規制レベルが調整できるようになっている。より詳細には、規制部材１６ｃ，１６ｄは、位置決め部材１７ｃ，１７ｄとしてのナット等の螺合により、第３の平板１０の背面より下方に延出する長さが調整できるようになっている。
【００３０】
これら規制部材１６ａ乃至１６ｄは、第２の平板２Ｂに接続されるホイルカバー部材１１ｃ，１１ｄの第３の平板１０に対する高さ方向の変動を規制する役割を担っている。例えば、オム二ホイール５ａ乃至５ｄのいずれかが、接地面上の凸部に乗り上げ若しくは凹部に乗り下げ、第１の平板２Ａに対する第２の平板２Ｂの傾きが変動する場合でも、その変動範囲を、この規制部材１６ａ乃至１６ｄの設定により規制することができる。
【００３１】
規制部材１６ａ乃至１６ｄは、ボルト等の鋼鉄部材のほか、消音目的からゴム等の弾性部材で実現するようにしてもよい。また、規制部材１６ａ乃至１６ｄの少なくとも一部の構成に、消音目的からシリコンなどの樹脂を採用してもよい。これらは、あくまでも消音目的で設けられたものであり、サスペンション機構における緩衝目的で設けられたものではない。
【００３２】
ここで、オム二ホイール５ａ乃至５ｄの構成例を詳細に説明すると、各オム二ホイール５ａ乃至５ｄは、この例では、オムニフレームの支持脚間に配設されたバレル支持軸にバレルを回転可能に軸支した構成となっている。各オム二ホイール５ａ乃至５ｄは、このような構成により、モータ３ａ乃至３ｄの軸周りの回転のほか、バレル支持軸周りのバレルの回転も可能であることから、全方向への移動が実現される。尚、オム二ホイールの構成は、前述したものに限定されないことは勿論である。
【００３３】
以上の構成において、オム二ホイール５ａ乃至５ｄの接地面に高さ方向の変動、つまり凹凸が存在すると、オム二ホイール５ａ乃至５ｄが凸部を乗り上げ、或いは凹部に落ち込み、その結果、第１の平板２Ａに対して第２の平板２Ｂが軸部材１４周りに時計回り／反時計回りに回転し、第１の平板２Ａに対して第２の平板２Ｂが所定の傾きを持つことになる。このような作用により、全方向移動台車１は、接地面に凹凸等が存在する場合であっても、第３の平板１０上に置かれた搭載物の平衡状態を保ちながら、全方向への直進安定性を維持することができる。尚、本全方向移動台車１を自走式ロボット等に適用する場合、充電ステーションへの接続端子は、第１の平板２Ａの第１の領域の第２の領域との分岐点等に設けることが可能である。
【００３４】
ここで、図６（ａ）及び図６（ｂ）の概念図を参照して、本発明の一実施形態に係る全方向移動台車が、移動方向に応じて各オム二ホイール５ａ乃至５ｄの接地面の高さ方向の変動をいかに吸収するかを詳細に説明する。
【００３５】
図６（ａ）に示されるように、第１の平板２Ａのオム二ホイール５ａ，５ｂ、第２の平板２Ｂのオム二ホイール５ｃ，５ｄが、図６（ａ）中、矢印の方向に移動するように回転すると、全方向移動台車１は、前方（図中、太い矢印）に移動する。移動中に、オム二ホイール５ｃ又は５ｄが接地面の凸部に乗り上げると、第２の平板２Ｂが、第１の平板２Ａに対して、軸部材１４周りに回転し、第２の平板２Ｂは、第１の平板２Ａに対して所定の傾きを持つことになる。また、移動中に、オム二ホイール５ａ又は５ｂが接地面の凸部に乗り上げた場合も、第２の平板２Ｂが、第１の平板２Ａに対して、軸部材１４周りに回転したのと同じ状態になるので、第２の平板２Ｂは、第１の平板２Ａに対して所定の傾きを持つ。このような作用により、直進安定性は維持される。
【００３６】
図６（ｂ）に示されるように、第１の平板２Ａのオム二ホイール５ａ，５ｂ、第２の平板２Ｂのオム二ホイール５ｃ，５ｄが、図６（ｂ）中、矢印の方向に移動するように回転すると、全方向移動台車１は、左斜め前方（図中、太い矢印）に移動する。移動中に、オム二ホイール５ｃ又は５ｄが接地面の凸部に乗り上げると、第２の平板２Ｂが、第１の平板２Ａに対して、軸部材１４周りに回転し、第２の平板２Ｂは、第１の平板２Ａに対して所定の傾きを持つことになる。また、移動中に、オム二ホイール５ａ又は５ｂが接地面の凸部に乗り上げると、第２の平板２Ｂが、第１の平板２Ａに対して、軸部材１４周りに回転したのと同じ状態になるので、第２の平板２Ｂは、第１の平板２Ａに対して所定の傾きを持つ。このような作用により、直進安定性は維持される。
【００３７】
次に、図７乃至図９を参照して、本発明の一実施形態に係る全方向移動台車による接地面の凹凸による影響を軽減する作用について詳細に説明する。以下の説明では、第３の平板１０とホイルカバー部材１１ｄとの隙間の間隔をｄ１、第３の平板１０とホイルカバー部材１１ｃとの隙間の間隔をｄ２と称する。
【００３８】
図７は、オム二ホイール５ａ乃至５ｄの接地面に高さ方向の変動、つまり凹凸がない場合の移動姿勢を示している。この場合には、全てのオム二ホイール５ａ乃至５ｄは平坦な同一平面上を移動するので、第２の平板２Ｂは、第１の平板２Ａに対して軸部材１４周りに回転することもなく、第１の平板２Ａと第２の平板２Ｂは平行、換言すれば、同一平面上に位置付けされる。
【００３９】
図８は、オム二ホイール５ｃの接地面に凸部が存在し、オム二ホイール５ｃが当該凸部を乗り上げた場合の移動姿勢を示している。この場合には、オム二ホイール５ｃが凸部に乗り上げるので、第２の平板２Ｂは、第１の平板２Ａに対して軸部材１４を中心に半時計回りに回転し、第１の平板２Ａの平面に対して第２の平板２Ｂの平面は所定の傾きを持つことになる。この回転に伴い、ホイルカバー部材１１ｃは、第３の平板１０に近接する方向に変動することになるが、変動可能範囲については、規制部材１６ａ，１６ｂにより予め設定することが可能である。このような変動により、第３の平板１０とホイルカバー部材１１ｃとの隙間の間隔ｄ２は、図７に示す通常走行時の間隔よりも短くなる。それに伴って、第３の平板１０とホイルカバー部材１１ｄとの隙間の間隔ｄ１は、図7に示す通常走行時の間隔よりも長くなる。このように、全方向移動台車１は、第２の平板２Ｂの第１の平板２Ａに対する軸部材１４周りの回転により、第３の平板１０の上に置かれた搭載物の平衡状態を保ちながら、直進安定性を維持することができる。更に、上記変動下であっても、４輪のオム二ホイール５ａ乃至５ｄのうちの少なくとも３輪が接地面に接触しているので、安定性も高い。
【００４０】
図９は、オム二ホイール５ｄの接地面に凸部が存在し、オム二ホイール５ｄが当該凸部を乗り上げた場合の移動姿勢を示している。この場合には、オム二ホイール５ｄが凸部に乗り上げるので、第２の平板２Ｂは、第１の平板２Ａに対して軸部材１４を中心に時計回りに回転し、第１の平板２Ａの平面に対して第２の平板２Ｂの平面は所定の傾きを持つことになる。この回転に伴い、ホイルカバー部材１１ｄは、第３の平板１０に近接する方向に変動することになるが、変動可能範囲については、規制部材１６ｃ，１６ｄにより予め設定することが可能である。このような変動により、第３の平板１０とホイルカバー部材１１ｄとの隙間の間隔ｄ１は、図７に示す通常走行時の間隔よりも短くなる。それに伴って、第３の平板１０とホイルカバー部材１１ｃとの隙間の間隔ｄ２は、図7に示す通常走行時の間隔よりも長くなる。このように、全方向移動台車１は、第２の平板２Ｂの第１の平板２Ａに対する軸部材１４周りの回転により、第３の平板１０の上に置かれた搭載物の平衡状態を保ちながら、直進安定性を維持することができる。更に、上記変動下であっても、４輪のオム二ホイール５ａ乃至５ｄのうちの少なくとも３輪が接地面に接触しているので、安定性も高い。
【００４１】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、以下の効果が奏される。
【００４２】
本発明の実施形態によれば、第１の平板２Ａと、第２の平板２Ｂと、第１の平板２Ａに対して第２の平板２Ｂを回動自在に連結する軸部材１４と、第１の平板２Ａに配設される第１の駆動部（３ａ，４ａ，６ａ）及び第２の駆動部（３ｂ，４ｂ，６ｂ）と、第２の平板２Ｂに配設される第３の駆動部（３ｃ，４ｃ，６ｃ）及び第４の駆動部（３ｄ，４ｄ，６ｄ）と、第１乃至第４の駆動部にそれぞれ接続される車輪５ａ乃至５ｄと、第１の平板２Ａに高さ方向に所定間隔をあけて固定される第３の平板１０を備えた全方向移動台車１が提供される。この構成によれば、車輪５ａ乃至５ｄのいずれかの接地面に高さ方向の変動、例えば凹凸が発生した場合でも、第１の平板２Ａに対する第２の平板２Ｂの軸部材１４周りの回転により、第３の平板１０の上に置かれた搭載物の平衡状態を保ちながら、直進安定性を維持することが可能となる。
【００４３】
ここで、全方向移動台車１は、車輪５ａ乃至５ｄを覆うもので第１の平板２Ａ及び第２の平板２Ｂに接続されるホイルカバー部材１１ａ乃至１１ｄと、第２の平板２Ｂに接続されるホイルカバー部材１１ｃ，１１ｄの第３の平板１０に対する高さ方向の変動を規制する規制部材１６ａ乃至１６ｄとを更に有する。この構成によれば、第２の平板２Ｂの第１の平板２Ａに対する軸部材１４周りの回転による変動を規制することができるので、直進安定性を維持しつつ第３の平板の平衡状態を安定的に維持することが可能となる。
【００４４】
さらに、規制部材１６ａ乃至１６ｄは、位置決め部材１７ａ乃至１７ｄを更に有し、規制部材１６ａ乃至１６ｄは、位置決め部材１７ａ乃至１７ｄにより第３の平板１０から第２の平板２Ｂへの突出量を調整することで、規制範囲が調整可能である。この構成によれば、使用環境に応じて、規制範囲を調整できるので、環境適応性が高い全方向移動台車１を実現することが可能となる。
【００４５】
第２に、本発明の実施形態に係る全方向移動台車１は、第１の平板２Ａと、基本姿勢では第１の平板２Ａと同一平面上にある第２の平板２Ｂと、第１の平板２Ａに対して第２の平板２Ｂを回動自在に連結する軸部材１４と、第１の平板２Ａ上に配設され、軸部材１４を保持する第１の回転軸保持部１３ａと、第２の平板２Ｂ上に配設され、軸部材１４を保持する第２の回転軸保持部１３ｂと、第１の平板２Ａに配設される第１の駆動部（３ａ，４ａ，６ａ）及び第２の駆動部（３ｂ，４ｂ，６ｂ）と、第２の平板２Ｂに配設される第３の駆動部（３ｃ，４ｃ，６ｃ）及び第４の駆動部（３ｄ，４ｄ，６ｄ）と、第１乃至第４の駆動部にそれぞれ接続される車輪５ａ乃至５ｄと、第１の平板２Ａに、高さ方向に所定間隔をあけて固定される第３の平板１０と、車輪５ａ乃至５ｄを覆うもので、第１の平板２Ａ及び第２の平板２Ｂに接続されるホイルカバー部材１１ａ乃至１１ｄと、第２の平板２Ｂに接続されるホイルカバー部材１１ｃ，１１ｄの第３の平板１０に対する高さ方向の変動を規制する規制部材１６ａ乃至１６ｄを備えている。そして、第１乃至第４の駆動部は、それぞれが、モータ（３ａ乃至３ｄのいずれか）、軸継手部材（４ａ乃至４ｄのいずれか）、及び車軸部材（６ａ乃至６ｄのいずれか）で構成されており、車輪５ａ乃至５ｄを挿通し固定された車軸部材６ａ乃至６ｄの末端は、前記ホイルカバー部材１１ａ乃至１１ｄの外面側で回動自在に保持されている。このような構成によれば、車輪５ａ乃至５ｄのいずれかの接地面に高さ方向の変動、例えば凹凸等が発生した場合でも、第１の平板２Ａに対する第２の平板２Ｂの軸部材１４周りの回転により、第３の平板１０の上に置かれた搭載物の平衡状態を保ちながら、直進安定性を持続的に維持することが可能となる。
【００４６】
ここで、第１の平板２Ａは、所定角度をあけて延出した第１の領域及び第２の領域を有し、第１の駆動部（３ａ，４ａ，６ａ）は第１の領域に配設されており、第２の駆動部（３ｂ，４ｂ，６ｂ）は第２の領域に配置されており、第２の平板２Ｂは、所定角度をあけて延出した第３の領域及び第４の領域を有し、第３の駆動部（３ｃ，４ｃ，６ｃ）は第３の領域に配設されており、前記第４の駆動部（３ｄ，４ｄ，６ｄ）は第４の領域に配置されている。このような構成は、４輪のオム二ホイール等により全方向移動を実現する自走式ロボット等に好適である。
【００４７】
そして、所定角度とは、９０度であってもよい。このような構成によれば、４つの車輪５ａ乃至５ｄを等間隔で配設することができるので、全方向移動を実現する制御についても、最適化することが可能となる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは勿論である。
【００４９】
例えば、上記実施形態では、車輪としてオム二ホイールを採用する例を示したが、これには限定されず、メカナムホイール等、各種の車輪を採用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…全方向移動台車、２Ａ…第１の平板、２Ｂ…第２の平板、３ａ〜３ｄ…モータ、４ａ〜４ｄ…軸継手部材、５ａ〜５ｄ…オム二ホイール、６ａ〜６ｄ…車軸部材、７ａ〜７ｄ…軸受部材、８ａ〜８ｄ…固定部材、９ａ〜９ｄ…固定部材、１０…第３の平板、１１ａ〜１１ｄ…ホイルカバー部材、１２…支柱部材、１３ａ，１３ｂ…回転軸保持部、１４…軸部材、１５ａ，１５ｂ…軸受部材、１６ａ〜１６ｄ…規制部材、１７ａ〜１７ｄ…位置決め部材、１８ａ，１８ｂ…開口部、１９…固定部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年10月15日(2018.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の平板と、
第２の平板と、
前記第１の平板に対して、前記第２の平板を回動自在に連結する軸部材と、
前記第１の平板に配設される第１の駆動部及び第２の駆動部と、
前記第２の平板に配設される第３の駆動部及び第４の駆動部と、
前記第１乃至第４の駆動部にそれぞれ接続される車輪と、
前記第１の平板に、高さ方向に所定間隔をあけて固定される第３の平板と、
前記車輪を覆うもので、前記第１の平板及び前記第２の平板に接続されるホイルカバー部材と、前記第２の平板に接続される前記ホイルカバー部材の前記第３の平板に対する高さ方向の変動を規制する規制部材と、を備えた
全方向移動台車。
【請求項２】
前記規制部材は、位置決め部材を更に有し、
前記規制部材は、前記位置決め部材により前記第３の平板から前記ホイルカバー部材への突出量を調整することで、規制範囲が調整可能である
請求項１の記載の全方向移動台車。
【請求項３】
第１の平板と、
基本姿勢では前記第１の平板と同一平面上にある第２の平板と、
前記第１の平板に対して、前記第２の平板を回動自在に連結する軸部材と、
前記第１の平板上に配設され、前記軸部材を保持する第１の回転軸保持部と、
前記第２の平板上に配設され、前記軸部材を保持する第２の回転軸保持部と、
前記第１の平板に配設される第１の駆動部及び第２の駆動部と、
前記第２の平板に配設される第３の駆動部及び第４の駆動部と、
前記第１乃至第４の駆動部にそれぞれ接続される車輪と、
前記第１の平板に、高さ方向に所定間隔をあけて固定される第３の平板と、
前記車輪を覆うもので、前記第１の平板及び第２の平板に接続されるホイルカバー部材と、
前記第２の平板に接続されるホイルカバー部材の前記第３の平板に対する高さ方向の変動を規制する規制部材と、備え、
前記第１乃至第４の駆動部は、それぞれが、モータ、軸継手部材、及び車軸部材で構成されており、前記車輪を挿通し固定された前記車軸部材の末端は、前記ホイルカバー部材の外面側で回動自在に保持されている
全方向移動台車。
【請求項４】
前記第１の平板は、所定角度をあけて延出した第１の領域及び第２の領域を有し、前記第１の駆動部は、前記第１の領域に配設されており、前記第２の駆動部は、前記第２の領域に配置されており、
前記第２の平板は、所定角度をあけて延出した第３の領域及び第４の領域を有し、前記第３の駆動部は、前記第３の領域に配設されており、前記第４の駆動部は、前記第４の領域に配置されている
請求項３に記載の全方向移動台車。
【請求項５】
前記所定角度とは、９０度である
請求項４に記載の全方向移動台車。
【請求項６】
前記車輪は、オム二ホイールである
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の全方向移動台車。
【請求項７】
前記車輪は、メカナムホイールである
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の全方向移動台車。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る全方向移動台車は、第１の平板と、第２の平板と、前記第１の平板に対して、前記第２の平板を回動自在に連結する軸部材と、前記第１の平板に配設される第１の駆動部及び第２の駆動部と、前記第２の平板に配設される第３の駆動部及び第４の駆動部と、前記第１乃至第４の駆動部にそれぞれ接続される車輪と、前記第１の平板に、高さ方向に所定間隔をあけて固定される第３の平板と、前記車輪を覆うもので、前記第１の平板及び前記第２の平板に接続されるホイルカバー部材と、前記第２の平板に接続される前記ホイルカバー部材の前記第３の平板に対する高さ方向の変動を規制する規制部材とを備えている。