(57)【要約】【課題】構造を簡素化でき、制御性を向上し、車体を水平に維持することができる移動体を提供すること。【解決手段】車体２と、左右の前輪３Ｌ，３Ｒと、左右の後輪４Ｌ，４Ｒと、補助輪５Ｌ，５Ｒと、を備え、段差２０上を走行する移動体１において、車体２における左右の対をなす第１軸６Ｌ，６Ｒと、第１アーム７Ｌ，７Ｒと、第１アーム７Ｌ，７Ｒの他端側に連結される第２軸１０Ｌ，１０Ｒと、逆Ｖ字形状をなすように形成された第２アーム１１Ｌ，１１Ｒと、を備え、モータ１２Ｌ，１２Ｒを回転駆動することにより、第１アーム７Ｌ，７Ｒと第２アーム１１Ｌ，１１Ｒとが相対的に回転移動して、補助輪５Ｌ，５Ｒに対して前輪３Ｌ，３Ｒおよび後輪４Ｌ，４Ｒが相対的に上下方向に変位可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、左右の前輪と、左右の後輪と、前記車体の下部に配置される補助輪と、を備え、段差上を走行する移動体において、
前記車体における左右方向の両側部のそれぞれに、左右方向に延びるように設けられて、左右の対をなす第１軸と、
前記第１軸にそれぞれ一端側が連結され、かつ該第１軸の軸方向に対して直角をなすように配置される左右の対をなす第１アームと、
前記第１軸のそれぞれに平行に配置され、かつ前記第１アームの他端側に連結される左右の対をなす第２軸と、
前記第２軸のそれぞれに、アーム長さ方向の中間部が回転可能に連結されるように設けられて左右の対をなし、アーム前端部に前記前輪が設けられ、アーム後端部に前記後輪が設けられ、順次、前記前輪の中心と前記第２軸と前記後輪の中心を結ぶ線が、逆Ｖ字形状をなすように形成された左右の対をなす第２アームと、
前記第２アームのそれぞれを、前記第２軸を中心として回転させる、左右の対をなす駆動装置と、
を備え、
前記駆動装置を回転駆動することにより、前記第１アームと前記第２アームとが相対的に回転移動して、前記補助輪に対して前記前輪および前記後輪が相対的に上下方向に変位可能である
ことを特徴とする移動体。
【請求項２】
前記駆動装置は、前記前輪と前記後輪が段差の下段に接地して前記第２アームの回転が規制された状態で、前記第１アームを前記第２アームに対して相対的に回転させることにより、前記第１軸を前記駆動装置の駆動前よりも低い位置へ移動させることで前記第２軸を上方へ移動させて前記前輪を前記段差の上段まで移動させることを特徴とする請求項１に記載の移動体。
【請求項３】
前記第１軸は、前記車体と乗員を合わせたときに想定される重心位置の上方に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動体。
【請求項４】
前記第１アームと前記第２アームを前記車体の左側と右側でそれぞれ独立して回転可能であることを特徴とする請求項１〜３請求項のいずれか一項に記載の移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動体に関し、さらに詳しくは、段差上を走行可能な移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車いすやその他の貨物搬送用の平地移動体において、建物内や野外の段差は通行上の大きな障壁である。このような段差を乗り越える昇降機能と昇降の安定性を確保する機構の開発が要請されている。この種の移動体としては、車体を持ち上げるための機構が、先端部に前輪が設けられたアームと、先端部に後輪が設けられたアームとを別体として構成された走行装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。Ｋの走行装置は、４脚のアームを別々に制御すると共に、水平制御も行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記走行装置では、車体を持ち上げるアームの付け根（基部）にそれぞれに駆動装置を備えるため、コストがかかるものであった。上記走行装置では、これらアームの制御が困難であると共に、装置全体が複雑な機構を備えるため、車体を水平に保つための制御が困難であった。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、構造を簡素化し、かつ制御性を向上でき、車体を水平に維持しつつ段差上を走行することができる移動体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の態様は、車体と、左右の前輪と、左右の後輪と、車体の下部に配置される補助輪と、を備え、段差上を走行する移動体において、車体における左右方向の両側部のそれぞれに、左右方向に延びるように設けられて、左右の対をなす第１軸と、第１軸にそれぞれ一端側が連結され、かつ第１軸の軸方向に対して直角をなすように配置される左右の対をなす第１アームと、第１軸のそれぞれに平行に配置され、かつ第１アームの他端側に連結される左右の対をなす第２軸と、第２軸のそれぞれに、アーム長さ方向の中間部が回転可能に連結されるように設けられて左右の対をなし、アーム前端部に前輪が設けられ、アーム後端部に後輪が設けられ、順次、前輪の中心と第２軸と前記後輪の中心を結ぶ線が、逆Ｖ字形状をなすように形成された左右の対をなす第２アームと、第２アームのそれぞれを、第２軸を中心として回転させる、左右の対をなす駆動装置と、を備え、駆動装置を回転駆動することにより、第１アームと第２アームとが相対的に回転移動して、補助輪に対して前輪および後輪が相対的に上下方向に変位可能であることを特徴とする。
【０００７】
上記態様としては、駆動装置は、前輪と後輪が段差の下段に接地して第２アームの回転が規制された状態で、第１アームを第２アームに対して相対的に回転させることにより、第１軸を駆動装置の駆動前よりも低い位置へ移動させることで第２軸を上方へ移動させて前輪を段差の上段まで移動させることが好ましい。
【０００８】
上記態様としては、第１軸は、車体と乗員を合わせたときに想定される重心位置の上方に配置されることが好ましい。
【０００９】
上記態様としては、第１アームと第２アームを車体の左側と右側でそれぞれ独立して回転可能であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、構造を簡素化し、かつ制御性を向上でき、車体を水平に維持しつつ段差上を走行することができる移動体を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体の平面説明図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体の分解側面図である。
【図４−１】図４−１は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差を上る動作１を示す側面図である。
【図４−２】図４−２は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差を上る動作１を示す側面図である。
【図４−３】図４−３は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差を上る動作１を示す側面図である。
【図４−４】図４−４は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差を上る動作１を示す側面図である。
【図４−５】図４−５は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が動作１を行って段差を上った状態を示す側面図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体の左右の前輪および後輪が接地している状態を示す平面説明図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体の右側の前輪および後輪が接地し、左側の前輪が浮いた状を示す平面説明図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体の左側の前輪および後輪が接地し、右側の前輪および後輪が浮いた状を示す平面説明図である。
【図８−１】図８−１は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が斜めの段差を上る動作２を示す側面図である。
【図８−２】図８−２は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が斜めの段差を上る動作２を示す斜視図である。
【図８−３】図８−３は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が斜めの段差を上る動作２を示す斜視図である。
【図８−４】図８−４は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が斜めの段差を上る動作２を示す斜視図である。
【図８−５】図８−５は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が動作を行って斜めの段差を上った状態を示す斜視図である。
【図９−１】図９−１は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差（溝）を走行する動作３を示す側面図である。
【図９−２】図９−２は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差（溝）を走行する動作３を示す側面図である。
【図９−３】図９−３は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差（溝）を走行する動作３を示す側面図である。
【図９−４】図９−４は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差（溝）を走行する動作３を示す側面図である。
【図１０−１】図１０−１は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差（溝）を走行する動作３を示す斜視図である。
【図１０−２】図１０−２は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差（溝）を走行する動作３を示す斜視図である。
【図１０−３】図１０−３は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差（溝）を走行する動作３を示す斜視図である。
【図１０−４】図１０−４は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差（溝）を走行する動作３を示す斜視図である。
【図１０−５】図１０−５は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差（溝）を走行する動作３を示す斜視図である。
【図１０−６】図１０−６は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差（溝）を走行する動作３を示す斜視図である。
【図１０−７】図１０−７は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が段差（溝）を走行する動作３を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が斜面を水平方向に走行させる動作４を示す正面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体が坂を登る場合を示す動作５を示す側面図である。
【図１３−１】図１３−１は、本発明の第２の実施の形態に係る移動体が段差を上がる動作を示す側面説明図である。
【図１３−２】図１３−２は、本発明の第２の実施の形態に係る移動体が段差を上がる動作を示す側面説明図である。
【図１３−３】図１３−３は、本発明の第２の実施の形態に係る移動体が段差を上がる動作を示す側面説明図である。
【図１３−４】図１３−４は、本発明の第２の実施の形態に係る移動体が段差を上がる動作を示す側面説明図である。
【図１４】図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体の変形例を示す平面説明図である。
【図１５】図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る移動体の第２アームの駆動系の変形例を示す側面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態に係る移動体の詳細を図面に基づいて説明する。但し、図面は模式的なものも含んでおり、各部材の寸法や寸法の比率などは現実のものと異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
【００１３】
［第１の実施の形態］
（移動体の構成）
図１〜図３に示すように、本実施の形態に係る移動体１は、車体２と、回転駆動される左右の前輪３Ｌ，３Ｒと、回転駆動される左右の後輪４Ｌ，４Ｒと、車体２の下部に配置される二対の補助輪５Ｌ，５Ｒと、を備える。この移動体１は、段差に合わせて前輪３Ｌ，３Ｒおよび後輪４Ｌ，４Ｒを変位させて走行を行う。
【００１４】
（車体および第１軸）
図１に示すように、本実施の形態に係る移動体１の車体２は、内部に操縦席が設けられ、操作者（乗員）Ｈが乗り込めるような筐体形状である。そして、車体２には、図示しない運転用操縦系統および駆動電源などが搭載されている。図２に示すように、この車体２には、走行（前後）方向と直角をなす左右方向の両方の側部２Ｌ，２Ｒのそれぞれに、側方に向けて左右方向に延びるよう突出する第１軸６Ｌ，６Ｒが固定されている。すなわち、これら第１軸６Ｌ，６Ｒは、車体２の左右に一対をなすように配置されている。図１に示すように、これら第１軸６Ｌ，６Ｒは、車体２と操作者（乗員）Ｈを合わせたときに想定される重心９の上方に配置される。図２に示すように、二対の補助輪５Ｌ，５Ｌ、５Ｒ，５Ｒは、車体２の下部において平面視した状態で重心９を左右から挟む位置に配置されている。図１に示すように、一対の補助輪５Ｌ，５Ｌは、側面から見た状態で重心を前後から挟む位置に配置されている。もう一対の補助輪５Ｒ，５Ｒも同様に、側面から見た状態で重心を前後から挟む位置に配置されている。
【００１５】
（第１アーム）
図１および図２に示すように、左右の第１軸６Ｌ，６Ｒのそれぞれには、第１アーム７Ｌ，７Ｒが連結されている。これら第１アーム７Ｌ，７Ｒは、車体２の左右に一対をなすように配置されている。さらに詳しくは、左右の第１アーム７Ｌ，７Ｒは、車体２の左右で対応する第１軸６Ｌ，６Ｒに一端側が軸支されている。これら第１アーム７Ｌ，７Ｒは、対応する第１軸６Ｌ，６Ｒの軸方向に対して直角をなすように配置されている。第１軸６Ｌと第１アーム７Ｌとは、回転自在に設けられている。同様に、第１軸６Ｒと第１アーム７Ｒとは、回転自在に設けられている。
【００１６】
（第２軸）
図２に示すように、第１アーム７Ｌの他端側には、第２軸１０Ｌが連結、固定されている。本実施の形態では、第２軸１０Ｌは、第１アーム７Ｌの他端側において左右方向（車体２の幅方向）の外側へ向けて突出するように設けられている。同様に、第１アーム７Ｒの他端側には、第２軸１０Ｒが連結、固定されている。本実施の形態では、第２軸１０Ｒは、第２アーム７Ｌにおいて左右方向の外側へ向けて突出するように設けられている。第２軸１０Ｌ，１０Ｒは、第１軸６Ｌ，６Ｒに平行に配置されている。第２軸１０Ｌ，１０Ｒは、車体２の左右で一対をなすように配置されている。
【００１７】
（第２アーム）
図１に示すように、第２軸１０Ｌには、第２アーム１１Ｌのアーム長さ方向の中間部が回動可能に連結されている。同様に、第２軸１０Ｒには、第２アーム１１Ｒのアーム長さ方向の中間部が回動可能に連結されている。第２アーム１１Ｌ，１１Ｒは、車体２の左右で対をなすように配置されている。第２軸１０Ｌと第２アーム１１Ｌとの間には、これら第２軸１０Ｌと第２アーム１１Ｌとを相対的に回転駆動する駆動装置としてのモータ１２Ｌが設けられている。同様に、第２軸１０Ｒと第２アーム１１Ｒとの間には、これら第２軸１０Ｒと第２アーム１１Ｒとを相対的に回転駆動する駆動装置としてのモータ１２Ｒが設けられている。モータ１２Ｌ，１２Ｒは、それぞれに連結された第２アーム１１Ｌ，１１Ｒを、第２軸１０Ｌ，１０Ｒを中心として回転駆動させる状態と、第２軸１０Ｌ，１０Ｒを中心として回転自在なアンロック（フリー）状態とに切り替え可能である。また、第２アーム１１Ｌ，１１Ｒは、第１アーム７Ｌ，７Ｒ側（第２軸１０Ｌ，１０Ｒ）に対して第２軸１０Ｌ，１０Ｒを中心として回転不能なロック状態と、アンロック（フリー）状態と、に切り替え可能である。
【００１８】
図３に示すように、第２アーム１１Ｌにおいて、アーム前端部１１Ｌｆの前輪３Ｌの中心位置とモータ１２Ｌの中心軸位置とを結んだ線を第１直線Ｌ１とする。第２アーム１１Ｌにおいて、アーム後端部１１Ｌｒの後輪４Ｌの中心位置とモータ１２Ｌの中心軸位置とを結んだ線を第２直線Ｌ２とする。本実施の形態では、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２と、が逆Ｖ字形状をなすように設定されている。第２アーム１１Ｌのアーム中間部には、モータ１２Ｌのモータハウジング側が固定されている。車体２の右側に配置される第２アーム１１Ｒは、第２アーム１１Ｌと同様の形状に形成されている。第２アーム１１Ｒのアーム中間部には、モータ１２Ｒのモータハウジング側が固定されている。
【００１９】
図３は、第１アーム７Ｌを鉛直上向きとなるように車体２の上部に突出するように配置し、このとき第１アーム７Ｌの先端の第２軸１０Ｌの高さ位置と、モータ１２Ｌの中心軸の高さ位置と、を同じ高さに配置した場合を示している。このとき、補助輪５Ｌと後輪４Ｌの接地面の高さを同じ高さに設定している。このとき、前輪３Ｌの接地面（地面、床面）からの高さｈｕｐが乗り越えられる段差の高さとなる。このように、後輪４Ｌと補助輪５Ｌを着地させた条件で、第２軸１０Ｌの高さ位置と、モータ１２Ｌの中心軸の高さ位置と、を同じ高さに設定することにより、前輪３Ｌの上昇限界高さｈｕｐを決定することができる。このため、乗り越える段差の高さ寸法ｈに応じて、第２アーム１１Ｌ，１１Ｒの形状を設計することができる。
【００２０】
図２に示すように、第２アーム１１Ｌのアーム前端部１１Ｌｆには、車軸１３Ｌｆが設けられている。この車軸１３Ｌｆには、インホイールモータである車輪用モータ１４を介して前輪３Ｌが回転可能に設けられている。第２アーム１１Ｌのアーム後端部１１Ｌｒには、車軸１３Ｌｒが設けられている。この車軸１３Ｌｒには、インホイールモータである車輪用モータ１４を介して後輪４Ｌが回転可能に設けられている。同様に、第２アーム１１Ｒのアーム前端部１１Ｒｆには、車軸１３Ｒｆが設けられている。この車軸１３Ｒｆには、インホイールモータである車輪用モータ１４により前輪３Ｒが回転可能に設けられている。第２アーム１１Ｒのアーム後端部１１Ｒｒには、車軸１３Ｒｒが設けられている。この車軸１３Ｒｒには、インホイールモータである車輪用モータ１４により後輪４Ｒが回転可能に設けられている。
【００２１】
本発明の実施の形態に係る移動体１では、モータ１２Ｌ，１２Ｒにより第１アーム７Ｌ，７Ｒと第２アーム１１Ｌ，１１Ｒとを、第２軸１０Ｌ，１０Ｒを中心として相対的に回転変位させることにより、前輪３Ｌ，３Ｒや後輪４Ｌ，４Ｒを段差上に上昇させることができる。この移動体１では、モータ１２Ｌ，１２Ｒを駆動することにより、第２アーム１１Ｌ，１１Ｒを同時または交互に昇降動作させることが可能である。
【００２２】
本実施の形態に係る移動体１は、左右両側のモータ１２Ｌ，１２Ｒにより第１アーム７Ｌ，７Ｒを、第２アーム１１Ｌ，１１Ｒに対して第２軸１０Ｌ，１０Ｒを中心として回転させて車体２を上下に移動させて補助輪５Ｌ，５Ｒを上下のいずれかの側にある段差を乗り越える動作が可能である。
【００２３】
（動作１）
以下、本発明の実施の形態に係る移動体１を、図４−１に示すように、段差２０を乗り越える場合に適用した動作を説明する。
【００２４】
先ず、図４−１に示すように、移動体１を前方（矢印Ｄ１方向）へ向けて走行させて、前輪３Ｌ，３Ｒが段差２０の手前に至った時点で停止させる。図５に示すように、前輪３Ｌ，３Ｒ、後輪４Ｌ，４Ｒおよび補助輪５Ｌ，５Ｒは、全て接地している。このとき、第１アーム７Ｌと第２アーム１１Ｌとが重なってなす角度が０°となっている。
【００２５】
次に、図４−２に示すように、左側の前輪３Ｌを段差２０の高さ以上に上げるには、第２モータ１２Ｌを回転駆動させて第２アーム１１Ｌに対して第１アーム７Ｌを矢印Ｄ２の方向（図中時計回り方向）に回転させる。第１アーム７Ｌは、矢印Ｄ２方向の回転動作によって、第１軸６Ｌを中心として鉛直上向きに立ち上がる動作を行う。このようにして、第２アーム１１Ｌの前端部に設けられた前輪３Ｌは、矢印Ｄ３で示す方向（上向き）に移動して段差２０よりも高い位置に変位する。このとき、第２アーム１１Ｌの後端部に設けられた後輪４Ｌは接地した状態である。このとき、第１アーム７Ｌと第２アーム１１Ｌのなす角度はθ１となっている。図６に示すように、この状態では、右側の、前輪３Ｒおよび後輪４Ｒ、左右二対の補助輪５Ｌ，５Ｒ、および左側の後輪４Ｌが接地している。重心９は、これら車輪の接地点を結ぶ接地面包絡線で囲まれる領域（ハッチングで示す領域）内に配置されている。このため、移動体１は、左側の第２アーム１１Ｌの前輪３Ｌ側を上昇させた際に、安定した姿勢を保つことができる。その後、移動体１を前に移動させることで、前輪３Ｌを段差２０上に載せることができる。
【００２６】
次に、右側の第２アーム１１Ｒも同じような動作を行わせて、両側の前輪３Ｌ，３Ｒを段差２０上に載せる。このとき、接地している車輪は、左側の前輪３Ｌおよび後輪４Ｌ、左右二対の補助輪５Ｌ，５Ｒ、および右側の後輪４Ｒである。なお、図７は、右側の前輪３Ｒと後輪４Ｒを同時に地面から浮かせた状態を示す。この場合でも、図７に示すように、重心９は左側の前輪３Ｌおよび後輪４Ｌ、左右二対の補助輪５Ｌ，５Ｒの接地点を結ぶ接地面包絡線で囲まれる領域内に配置されている。
【００２７】
その後、図４−３に示すように、モータ１２Ｌを回転駆動させて第１アーム７Ｌを、第２軸１０Ｌを中心に矢印Ｄ４の方向（反時計回り方向）にさらに角度θ２だけ回転移動させる。このとき、図４−３に示すように、第２アーム１１Ｌの両端の前輪３Ｌおよび後輪４Ｌは、接地している。したがって、車体２は、第１アーム７Ｌが第２軸１０Ｌを中心に回転移動するに伴って矢印Ｄ５の方向（図中、反時計回り方向）に沿って上昇する。この動作によって、補助輪５Ｌ，５Ｒは、段差２０よりも高い位置に上昇可能となる。このような動作の間は、左右の前輪３Ｌ，３Ｒ、後輪４Ｌ，４Ｒが接地している。このため、移動体１は、安定した姿勢を保つことができる。
【００２８】
次に、図４−４に示すように、車体２が上昇した状態で前輪３Ｌ，３Ｒおよび後輪４Ｌ，４Ｒを前進させることにより、補助輪５Ｌ、５Ｒを、段差２０の上に移動できる。図４−４は、補助輪５Ｌ，５Ｒが段差２０上に接地した状態を示す。そして、この状態で、モータ１２Ｌ，１２Ｒで第１アーム７Ｌ，７Ｒを第２アーム１１Ｌ，１１Ｒに対して矢印Ｄ６の方向（図中、時計回り方向）に回転駆動して角度θ２だけ回転させる。すると、第１アーム７Ｌ，７Ｒが連結された第１軸６Ｌ，６Ｒは、矢印Ｄ７の方向に押され、これに伴って、車体２が矢印Ｄ８の方向（下方）に押される。このとき、図４−４に示すように、後輪４Ｌ，４Ｒが矢印Ｄ９で示す方向（上側）に変位する。そして、前輪３Ｌ，３Ｒの車輪用モータ１４を駆動することにより、移動体１を前進させると、後輪４Ｌ，４Ｒを段差２０上に移動させて、図４−５に示すように段差２０上に移動させることができる。
【００２９】
（動作２）
次に、図８−１〜図８−５を用いて本実施の形態に係る移動体１の動作２について説明する。この動作２は、図８−１に示すように、移動体１の前進方向（図中、矢印Ｄ１０）に対して立ち上がり面が斜めをなす段差２０を乗り越える動作である。
【００３０】
図８−１に示すように、移動体１を段差２０に向けて矢印Ｄ１０の方向に前進させる。図８−１に示すような段差２０と移動体１の進行方向とのなす角度では、右側の前輪３Ｒのほうが左側の前輪３Ｌよりも早く段差２０の下に到達する。次に、図８−２に示すように、モータ１２Ｒを駆動して第１アーム７Ｒが車体２に対して鉛直上側を向くように立ち上がるように回転させる。これにより、車体２は、地面を下方に押圧する。すると、補助輪５Ｌ，５Ｒが地面を押す反力により第２アーム１１Ｒの前輪３Ｒ側が上昇する。図８−２に示すように、この状態で、移動体１を矢印Ｄ１０の方向に移動（前進）させることにより、左側の前輪３Ｌを段差２０の手前まで移動させる。
【００３１】
次に、図８−３に示すように、左側のモータ１２Ｌを回転駆動して第２アーム１１Ｌに対して第１アーム７Ｌを矢印Ｄ１３の方向に回転させる。その結果、右側のアーム機構の動作と同様に、前輪３Ｌを上昇させることができる。その後、移動体１を矢印Ｄ１０の方向に前進させることにより、前輪３Ｌ，３Ｒを段差２０上に確実に配置させることができる。なお、前輪３Ｌを段差２０上に接地させるときは、モータ１２Ｌの回転方向を逆にすればよい。
【００３２】
そして、図８−４に示すように、前輪３Ｌ，３Ｒが段差２０上に配置された状態で、モータ１２Ｌ，１２Ｒを回転駆動させて、第２アーム１１Ｌ，１１Ｒに対して第１アーム７Ｌ，７Ｒを矢印Ｄ１４で示す方向に回転させる。すると、第１アーム７Ｌ，７Ｒの回転に伴って車体２が持ち上げられる。この状態で、移動体１を矢印Ｄ１０の方向（前方）へ走行させることにより、補助輪５Ｌ，５Ｒを段差２０上に配置することができる。
【００３３】
次に、図８−５に示すように、前輪３Ｌ，３Ｒを段差２０上に向けて下降させる動作を行うことにより、後輪４Ｌ，４Ｒを段差２０の上面よりも高く上昇させることができる。その後、移動体１を矢印Ｄ１０の方向に走行させることにより、移動体１全体が段差２０に乗り上げることができる。
【００３４】
上述のように、本実施の形態に係る移動体１では、左右のアーム機構を別々に動作させることができるため、図８−１に示すような斜めの段差２０に対して、左右のアーム機構を順次動作させることが可能となり、このような斜めの段差２０を乗り越えることが可能となる。
【００３５】
（動作３）
図９−１〜図１０−７は、本実施の形態の移動体１が段差（溝）２１を乗り越える動作３を示す。図９−１に示すように、この動作３の説明に際して、移動体１の接地した補助輪５Ｌ，５Ｒと接地した前輪３Ｌ，３Ｒとの間の長さＬ１は、段差２１の長さ（進行方向長さ）Ｌよりも長く設定されている。
【００３６】
まず、図１０−１に示すように、移動体１の前輪３Ｌ，３Ｒが段差２１の直前に至る位置まで矢印Ｄ２０の方向（前方）へ進行させて図９−１で示す状態にする。次に、図９−２および図１０−２に示すように、モータ１２Ｌ，１２Ｒを回転駆動させて、第１アーム７Ｌ，７Ｒを第２アーム１１Ｌ，１１Ｒに対して、第２軸１０Ｌ，１０Ｒを中心として矢印Ｄ２１の方向に回転させる。すると、図９−２に示すように、第１アーム７Ｌ，７Ｒは、第１軸６Ｌ，６Ｒを介して車体２を下方に押圧する。これに伴って、前輪３Ｌ，３Ｒは矢印Ｄ２２の方向へ上昇する。図１０−３に示すように、この状態で矢印Ｄ２０の方向に進行させる。すると、図１０−３に示すように、前輪３Ｌ，３Ｒは、段差２１の向こう側へ移動する。
【００３７】
その後、図９−３および図１０−４に示すように、モータ１２Ｌ，１２Ｒを回転駆動して、第２アーム１１Ｌ，１１Ｒに対して第１アーム７Ｌ，７Ｒを第２軸１０Ｌ，１０Ｒを中心に矢印Ｄ２３の方向に回転させる。すると、車体２は、第１アーム７Ｌ，７Ｒの移動に追従して矢印Ｄ２４の方向に回転する。このとき、車体２の重心９は、第１軸６Ｌ，６Ｒよりも下側に配置されているため、車体２は水平状体を安定して保つことができる。これに伴い、図１０−５に示すように、車体２は段差２１の手前から向こう側まで移動することが可能となる。
【００３８】
次に、図１０−５に示す状態において、モータ１２Ｌ，１２Ｒを回転駆動させて第２アーム１１Ｌ，１１Ｒに対して第１アーム７Ｌ，７Ｒを第２軸１０Ｌ，１０Ｒを中心に矢印Ｄ２５の方向に回転させる。すると、後輪４Ｌ，４Ｒは、矢印Ｄ２６の方向に変位して上昇する。図９−４に示すように、この状態で、移動体１を矢印Ｄ２０の方向に前進させることにより、後輪４Ｌ，４Ｒが段差２０を乗り越えることが可能となる。図１０−６は動体１が段差２０を乗り越え終わる直前の状態を示し、図１０−７は段差２０を乗り越えた状態を示している。
【００３９】
（動作４）
図１１は、本実施の形態に係る移動体１が、左側が低く右側が高い斜面２６を走行する場合を示す正面図である。この動作を行うには、右側の第１アーム７Ｒを上げ、かつ左側の第１アーム７Ｌを下げた状態に制御すればよい。なお、斜面２６の斜度に応じて、第１アーム７Ｌ，７Ｒの互いの位置関係を変化させることにより、車体２の水平を容易に保つことができる。
【００４０】
（動作５）
図１２は、本実施の形態に係る移動体１が、坂２７を登る場合を示す側面図である。この動作を行う場合、モータ１２Ｌ，１２Ｒを駆動して第１アーム７Ｌ，７Ｒを回転させて車体２を上昇させた状態を保つ。このとき、車体２は、第１アーム７Ｌ，７Ｒに対して第１軸６Ｌ，６Ｒにて回転自在である。これにより、車体２は常に水平に保ちながら坂２７を登ることができる。この坂２７を下る場合も、同様の制御を行えばよい。
【００４１】
以下、本実施の形態に係る移動体１の効果について説明する。本実施の形態に係る移動体１は、前輪３Ｌ，３Ｒと後輪４Ｌ，４Ｒの位置を車両上下方向に移動させる第１アーム７Ｌ，７Ｒおよび第２アーム１１Ｌ，１１Ｒを備える簡単な所謂アーム機構で構成されている。このため、本実施の形態に係る移動体１では、アーム機構の部品点数を減少させて構造を簡素化できる。
【００４２】
また、本実施の形態に係る移動体１は、モータ１２Ｌ，１２Ｒの回転駆動により、第１アーム７Ｌ，７Ｒを第２アーム１１Ｌ，１１Ｒに対して回転させて、前輪３Ｌ，３Ｒや後輪４Ｌ，４Ｒを上昇させる動作と、車体２と補助輪５を上側に移動させる動作と、を行うことが可能である。本実施の形態に係る移動体１は、これら２つの動作を交互に実施することにより段差２０や段差（溝）２１を通過することができる。この移動体１では、第１アーム７Ｌ，７Ｒを第１軸６Ｌ，６Ｒと第２軸１０Ｌ，１０Ｒの回りに回転させるという簡単な制御により、車体２を水平に維持しつつ段差２０を通過することができる。このため、本実施の形態に係る移動体１では、アーム機構の制御を簡単にすることができる。
【００４３】
また、上記構成によれば、モータ１２Ｌ，１２Ｒにより第１アーム７Ｌ，７Ｒを第２アーム１１Ｌ，１１Ｒに対して回転させて車体２を移動するときに、車体２と操作者（乗員）Ｈを合わせた重心９が第１軸６Ｌ，６Ｒの下方に位置するため、に車体２の姿勢を水平に保つことができる。このように、本実施の形態の移動体１では、車体２を常時水平に維持することができ車体２の姿勢制御を要しないため、アーム機構の制御を簡素化できる。
【００４４】
さらに、上記構成によれば、例えば、左側の第２アーム１１Ｌに設けられた前輪３Ｌおよび後輪４Ｌと、重心９を左右から挟む位置に設けられた補助輪５Ｌ，５Ｒとによって車体２の安定を維持しつつ、反対側である右側の第２アーム１１Ｒを上側へ変位させて前輪３Ｒおよび後輪４Ｒを上側または下側へ移動できる。
【００４５】
（第２の実施の形態）
図１３−１〜図１３−４は、本発明の第２の実施の形態に係る移動体１Ａおよびその動作を示している。本実施の形態に係る移動体１Ａは、上記第１の実施の形態に係る移動体１における車体２の上に板状の載置台２Ａを設け、載置台２Ａの後部にハンドル２Ｂを設けた構成である。なお、本実施の形態に係る移動体１では、操作者Ｈがハンドル２Ｂを押したり引いたりすることにより前進と後退が可能であるため、前輪３Ｌ，３Ｒおよび後輪４Ｌ，４Ｒに車輪用モータ１４を備える必要がないが、補助動力として車輪用モータ１４を備える構成としてもよい。この移動体１は、操作者Ｈがハンドル２Ｂを操作することにより段差２０を乗り越えて荷物などを搬送することが可能である。
【００４６】
図１３−１に示すように、移動体１Ａを段差２０の手前まで前進させる。その後、図１３−２に示すように、ハンドル２Ｂに設けられた図示しないスイッチ類を操作することにより、前輪３Ｌ，３Ｒを上昇させる動作を行う。なお、前輪３Ｌ，３Ｒが上昇する作用・動作は、上記した第１の実施の形態の作用・動作と同様であるため、説明を省略する。次に、図１３−３に示すように、前輪３Ｌ，３Ｒが上昇した状態で、ハンドル２Ｂを手で押して補助輪５Ｌ，５Ｒを段差２０上に載せる。その後、ハンドル２Ｂのスイッチ類を操作して後輪４Ｌ，４Ｒを上昇させ、図１３−４に示すように、ハンドル２Ｂを手で押して移動体１Ａ全体を段差２０上に載せることができる。
【００４７】
本実施の形態に係る移動体１Ａでは、載置台２Ａの上に人や荷物を載せた状態で、載置台２Ａを水平に保ちつつ、段差２０上を走行させることが可能となる。また、この移動体１Ａによれば、ハンドルを人力で押す操作を行うことで容易に段差２０上を走行することが可能となる。そして、前輪３Ｌ，３Ｒおよび後輪４Ｌ，４Ｒに車輪用モータ１４を備える構成とすると、さらに容易に段差２０を乗り越えることが可能となる。
【００４８】
（その他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種の変更が可能である。例えば、上記第１の実施の形態では、図２に示すように、モータ１２Ｌ，１２Ｒのモータハウジング側を第２アーム１１Ｌ，１１Ｒ側に固定し、図示しないロータ軸と一体に接続された第２軸１０Ｌ，１０Ｒを第１アーム７Ｌ，７Ｒ側に固定したが、図１４に示すように、モータハウジング側を第１アーム７Ｌ，７Ｒ側に固定し、ロータ軸側（第２軸１０Ｌ，１０Ｒ側）を第２アーム１１Ｌ，１１Ｒ側に固定する構成としてもよい。さらに、上記実施の形態では、操縦席を前方向きに設定したが、段差２０を下がるときに操縦席が後方を向くように回転可能にしてもよい。また、本発明では、第２アーム１１Ｌ，１１Ｒの長さを微調整できるような機構を備えてもよい。
【００４９】
本実施の形態では、駆動装置としてモータ１２Ｌ，１２Ｒを適用したが、電動の他に、図１５に示すような空気圧、油圧など加圧ポンプ３８を備えた構成とすることも可能である。図１５に示すように、この駆動装置は、一対の加圧ポンプ３８にそれぞれ圧力パイプ３９を介してシリンダ３５、３６が接続されている。これらシリンダ３５、３６は、第２アーム１１Ｌ，１１Ｒ内に内蔵されている。そして、これらシリンダ３５、３６のピストンの変位に応じてそれぞれワイヤ３７が引っ張られるように設けられている。ワイヤ３７は、第２軸１０Ｌ，１０Ｒと回転軸３２にそれぞれ逆回転方向に巻き付けられている。第２軸１０Ｌ，１０Ｒと回転軸３２には、チェーン歯車３１，３２が設けられている。これらチェーン歯車３１，３２同士には、チェーン３４を架け渡している。圧力パイプ３９にはそれぞれ圧抜き弁４０が設けられている。一対の加圧ポンプ３８を操作することにより、第２軸１０Ｌ，１０Ｒを回転駆動することが可能となる。なお、この加圧ポンプ３８は、電動ポンプおよび手動ポンプのいずれであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明に係る移動体は、無人搬送ロボットなどの動力付き搬送用台車類、床掃除ロボット、警備ロボット、原子炉などの作業ロボット、移動機能を持つ作業用ロボット、手動台車の段差走行アシスト機構、椅子や寝台を水平に保ちながら患者を搬送する車いす、移動ベッドなどとして有用である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｈ  操作者
１，１Ａ  移動体
２  車体
２Ａ  載置台
２Ｂ  ハンドル
３Ｌ，３Ｒ  前輪
４Ｌ，４Ｒ  後輪
５Ｌ，５Ｒ  補助輪
６Ｌ，６Ｒ  第１軸
７Ｌ，７Ｒ  第１アーム
９  重心
１０Ｌ，１０Ｒ  第２軸
１１Ｌ，１１Ｒ  第２アーム
１１Ｌｆ，１１Ｒｆ  アーム前端部
１１Ｌｒ，１１Ｒｒ  アーム後端部
１２Ｌ，１２Ｒ  モータ（駆動装置）
２０  段差
２１  段差（溝）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図４−４】
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【図４−５】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図８−３】
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【図８−４】
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【図８−５】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図９−３】
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【図９−４】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１０−３】
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【図１０−４】
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【図１０−５】
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【図１０−６】
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【図１０−７】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３−１】
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【図１３−２】
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【図１３−３】
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【図１３−４】
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【図１４】
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【図１５】
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