(57)【要約】【課題】  二方向に走行可能なクローラ装置において、障害物の乗り越え性能を向上させる。【解決手段】  クローラ装置２は、外部サポートにより第１回転軸線Ｌ１を中心に回転可能に支持されたクローラユニット３を備えている。クローラユニット３は、第１回転軸線Ｌ１を挟んで対向するように配置された一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂと、一対の接地構造３０Ａ，３０Ｂと、を有する。クローラ装置は、クローラ部の駆動により第１回転軸線方向に走行（クローラ走行）し、クローラユニットの第１回転軸線を中心とする回転により、第１回転軸線と直交する方向に走行（ローリング走行）する。クローラユニット３の円筒形状の外周には、一対のクローラ部の接地ラグ２５間の第１間隙７０と、接地ラグ２５と接地構造との間の第２間隙７５Ａ，７５Ｂと、接地構造に形成された第１凹部３１ａと、接地ラグ２５に形成された第２凹部２５ａが、周方向に間隔をおいて配置されている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転軸線に沿って延びる内部サポートと、上記第１回転軸線に沿って延びて上記内部サポートに設けられるとともに上記第１回転軸線を挟んで対向するように配置された一対のクローラ部と、を有するクローラユニットと、
上記クローラユニットを、上記第１回転軸線を中心に回転可能に支持する外部サポートと、
上記一対のクローラ部を同時に同方向に回転駆動するクローラアクチュエータと、
上記クローラユニットを上記第１回転軸線を中心に回転駆動するローリングアクチュエータと、
を備え、
上記一対のクローラ部の各々は、上記第１回転軸線方向に離れて配置された一対のホイールと、これら一対のホイールに架け渡された無端条体と、この無端条体に取り付けられた多数の接地ラグとを有し、
上記一対のホイールは、上記第１回転軸線と直交するとともに上記一対のクローラ部の対向方向に延びる互いに平行な第２回転軸線を中心として、それぞれ上記内部サポートに回転可能に支持されたクローラ装置において、
上記クローラユニットはさらに、上記内部サポートに設けられた一対の接地構造を備え、これら一対の接地構造は、上記一対のクローラ部の対向方向において上記一対のクローラ部の外側に配置されており、
上記一対のクローラ部の接地ラグの外周と上記一対の接地構造の外周が協働して、上記クローラユニットに上記第１回転軸線を中心とする円筒形状の外周を提供し、
上記クローラユニットの円筒形状の外周には、上記一対のクローラ部の接地ラグ間の第１間隙と、各クローラ部の接地ラグとこれに対応する上記接地構造との間の第２間隙と、上記一対の接地構造にそれぞれ形成された第１凹部が、周方向に間隔をおいて配置されていることを特徴とするクローラ装置。
【請求項２】
上記内部サポートは、上記第１回転軸線を挟んで離間対向する一対の側板を有し、これら一対の側板間に上記一対のクローラ部が配置されており、上記一対の接地構造が上記一対の側板の外面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のクローラ装置。
【請求項３】
上記接地構造の各々は、上記側板の外面に上記第１回転軸線方向に間隔をおいて固定された複数の接地部材を有し、
上記複数の接地部材の各々の外周は、少なくとも１つの上記第１凹部と、この第１凹部により周方向に分かれた第１接地面とを有し、上記複数の接地部材の上記第１凹部が、上記第１回転軸線と平行な直線上に位置していることを特徴とする請求項２に記載のクローラ装置。
【請求項４】
上記接地構造の各々は、上記第１回転軸線方向に延びて上記側板の外面に固定された単一の接地部材を有し、上記第１凹部は上記第１回転軸線方向に連続して延びていることを特徴とする請求項２に記載のクローラ装置。
【請求項５】
上記接地ラグの外周は、少なくとも１つの第２凹部と、この第２凹部により周方向に分かれた第２接地面を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のクローラ装置。
【請求項６】
上記接地ラグの外周には上記第２凹部が１つ形成され、上記第２凹部の両側面が上記第２回転軸線と直交する方向に延び、上記第２凹部の両側面と上記第２接地面との境が、エッジ部として提供されることを特徴とする請求項５に記載のクローラ装置。
【請求項７】
上記接地ラグの外周には上記第２凹部が１つ形成され、上記第２凹部の底面が、凹湾曲面形状をなし、上記第２接地面と鈍角をなして連なることを特徴とする請求項５に記載のクローラ装置。
【請求項８】
上記接地ラグがゴムにより形成され、上記第２凹部が上記第１間隙、上記第２間隙および上記第１凹部より周方向寸法が小さく、周方向に間隔をおいて複数形成されていることを特徴とする請求項５に記載のクローラ装置。
【請求項９】
上記接地部材の外周において、上記第１接地面には、上記第２凹部と似た形状の副凹部が形成されていることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のクローラ装置。
【請求項１０】
上記接地ラグは周方向に離れた２つのラグ部材を含み、これらラグ部材の外周が上記第２接地面として提供され、これらラグ部材間の間隙が上記第２凹部として提供されることを特徴とする請求項５に記載のクローラ装置。
【請求項１１】
上記接地ラグは金属により構成され、その周方向の両側が切り欠かれており、上記接地ラグの上記第１間隙側の側面と上記第２接地面との交差部が、鋭角をなすエッジ部として提供されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のクローラ装置。
【請求項１２】
上記接地構造の上記接地部材が、上記第１回転軸線と直角の板形状をなしており、
上記接地構造はさらに、上記接地部材間に架け渡された補助板を有し、この補強板は、上記接地部材および上記側板と直角をなし、その先端面が上記クローラユニットの円筒形状の外周の一部を構成していることを特徴とする請求項３に記載のクローラ装置。
【請求項１３】
ボデイと、このボデイに装備された少なくとも一対の請求項１〜１２のいずれかに記載のクローラ装置とを備え、
上記一対のクローラ装置の上記クローラユニットは、互いに上記第１回転軸線と直交する方向に離れて平行に配置され、
各クローラ装置の上記外部サポートが上記ボデイに固定されていることを特徴とする走行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二方向に走行可能なクローラ装置、およびこのクローラ装置を少なくとも一対装備する走行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されているロボット（走行体）は、ボデイの左右に、ボデイの前後方向に延びる一対のクローラ装置を装備している。各クローラ装置は、前後のホイールと、これらホイールに架け渡されたベルト（無端条体）を備えている。
【０００３】
上記構成のロボットは、左右のクローラ装置を同方向に同速度で駆動することにより、前進または後退することができる。また、左右のクローラ装置の速度を違えることにより、曲線を描くようにして左右に旋回することもできる。さらに、左右のクローラ装置を異なる方向に駆動することにより、超信地旋回（移動せずにその場で旋回）することもできる。
【０００４】
上記ロボットは、狭い通路での直角をなす曲がり角では、超信地旋回による方向転換ができない。また、地面の凹凸の大きい場所でも、地面の抵抗によりクローラ装置の回転駆動が妨げられ、超信地旋回による方向転換ができない。
【０００５】
特許文献２は、二方向に走行可能なクローラ装置を開示している。このクローラ装置は、第１回転軸線を中心に回転可能なクローラユニットを備えている。このクローラユニットは、第１回転軸線に沿って延びる内部サポートと、この内部サポートに設けられ、第１回転軸線を挟んで対向する一対のクローラ部とを有している。
上記一対のクローラ部の各々は、上記第１回転軸線方向に離れて配置された一対のホイールと、これらホイールに架け渡された無端条体と、この無端条体に取り付けられた多数の接地ラグとを有している。
【０００６】
上記一対のクローラ部の駆動によりクローラ装置は第１回転軸線方向（第１方向）に走行することができる。以下、この走行モードを「クローラ走行」と言う。
さらに、上記一対のクローラユニットが上記第１回転軸線を中心に回転する（ローリングする）ことにより、クローラ装置は第１方向と直交する第２方向に走行することができる。以下、この走行モードを「ローリング走行」と言う。
【０００７】
特許文献２のクローラ装置を装備するロボットは、超信地旋回せずに、クローラ走行とローリング走行を選択することにより、第１方向から第２方向へ、第２方向から第１方向へと進行方向を転換することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１９１１５３号公報
【特許文献２】特開２００９−２４１９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２のクローラ装置では、クローラユニットのローリングを可能にするため、一対のクローラ部により、クローラユニットに円筒形状の外周を提供している。具体的には、一対のクローラ部の接地ラグが、無端条体への固定位置から広い角度範囲（９０度近い角度範囲）にわたって周方向に円弧状に延び、これら接地ラグの外面だけで、クローラユニットに円筒形状の外周を提供している。接地ラグが片持ち状態で無端条体から周方向に延びているので、ローリング走行において、接地ラグが無端条体への固定位置から離れた部位で接地する度に、接地ラグに繰り返し大きな曲げ荷重が加わる。そのため、接地ラグと無端条体が短期間で劣化してしまう。また、接地ラグの強度が低いため、大きな荷重を負担することもできない。
さらに特許文献２のクローラ装置では、ローリング走行において大きな障害物があると、障害物に対して接地ラグが滑ってしまい、乗り越えることができない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための、本発明は、
第１回転軸線に沿って延びる内部サポートと、上記第１回転軸線に沿って延びて上記内部サポートに設けられるとともに上記第１回転軸線を挟んで対向するように配置された一対のクローラ部と、を有するクローラユニットと、
上記クローラユニットを、上記第１回転軸線を中心に回転可能に支持する外部サポートと、
上記一対のクローラ部を同時に同方向に回転駆動するクローラアクチュエータと、
上記クローラユニットを上記第１回転軸線を中心に回転駆動するローリングアクチュエータと、
を備え、
上記一対のクローラ部の各々は、上記第１回転軸線方向に離れて配置された一対のホイールと、これら一対のホイールに架け渡された無端条体と、この無端条体に取り付けられた多数の接地ラグとを有し、
上記一対のホイールは、上記第１回転軸線と直交するとともに上記一対のクローラ部の対向方向に延びる互いに平行な第２回転軸線を中心として、それぞれ上記内部サポートに回転可能に支持されたクローラ装置において、
上記クローラユニットはさらに、上記内部サポートに設けられた一対の接地構造を備え、これら一対の接地構造は、上記一対のクローラ部の対向方向において上記一対のクローラ部の外側に配置されており、
上記一対のクローラ部の接地ラグの外周と上記一対の接地構造の外周が協働して、上記クローラユニットに上記第１回転軸線を中心とする円筒形状の外周を提供し、
上記クローラユニットの円筒形状の外周には、上記一対のクローラ部の接地ラグ間の第１間隙と、各クローラ部の接地ラグとこれに対応する上記接地構造との間の第２間隙と、上記一対の接地構造にそれぞれ形成された第１凹部が、周方向に間隔をおいて配置されていることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、クローラ装置は、２方向に走行可能であるので、地面を擦らずに方向転換することができ、走行性能を向上させることができる。
一対のクローラ部と一対の接地構造が協働して、クローラユニットの外周に円筒形状を付与するので、クローラユニットの外周における一対のクローラ部が占める角度範囲を減じることができる。そのため、ローリング走行の際にクローラ部に無理な力が加わらず、クローラ部の耐久性を向上させることができる。また、大きな荷重を負担することもできる。
さらに、クローラユニットの円筒形状をなす外周に間隔をおいて配置された第１、第２間隙および接地構造の第１凹部が、ローリングの際にグリップ機能を発揮するので、障害物の乗り越え性能を向上させることができる。
【００１２】
好ましくは、上記内部サポートは、上記第１回転軸線を挟んで離間対向する一対の側板を有し、これら一対の側板間に上記一対のクローラ部が配置されており、上記一対の接地構造が上記一対の側板の外面に設けられている。
上記接地構造の各々は、上記側板の外面に上記第１回転軸線方向に間隔をおいて固定された複数の接地部材を有し、上記複数の接地部材の各々の外周は、少なくとも１つの上記第１凹部と、この第１凹部により周方向に分かれた第１接地面とを有し、上記複数の接地部材の上記第１凹部が、上記第１回転軸線と平行な直線上に位置している。この構成によれば、グリップ機能を高めることができる。
上記接地構造の各々は、上記第１回転軸線方向に延びて上記側板の外面に固定された単一の接地部材を有していてもよい。この場合、上記第１凹部は上記第１回転軸線方向に連続して延びている。この構成でもグリップ機能を高めることができる。
【００１３】
好ましくは、上記接地ラグの外周は、少なくとも１つの第２凹部と、この第２凹部により周方向に分かれた第２接地面を有している。
上記構成によれば、接地ラグにも第２凹部が形成されているので、より一層グリップ機能を高めることができる。
【００１４】
好ましくは、上記接地ラグの外周には上記第２凹部が１つ形成され、上記第２凹部の両側面が上記第２回転軸線と直交する方向に延び、上記第２凹部の両側面と上記第２接地面との境が、エッジ部として提供される。
上記構成によれば、第２凹部のエッジ部により、障害物に引っ掛かり易くなり、障害物の乗り越え性能をさらに高めることができる。
【００１５】
好ましくは、上記接地ラグの外周には上記第２凹部が１つ形成され、上記第２凹部の底面が、凹湾曲面形状をなし、上記第２接地面と鈍角をなして連なる。
上記構成によれば、第２凹部が砂地等の軟弱地盤を押し固めることにより、軟弱地盤でのローリンク走行を円滑に行なうことができる。
【００１６】
好ましくは、上記接地ラグがゴムにより形成され、上記第２凹部が上記第１間隙、上記第２間隙および上記第１凹部より周方向寸法が小さく、周方向に間隔をおいて複数形成されている。
上記構成によれば、ローリングの際に接地ラグの弾性変形により障害物への食い付きが良くなり、障害物の乗り越え性能をより一層高めることができる。
【００１７】
好ましくは、上記接地部材の外周において、上記第１接地面には、上記第２凹部と似た形状の副凹部が形成されている。
上記構成によれば、障害物の乗り越え性能や軟弱地盤での走行性能をより一層向上させることができる。
【００１８】
好ましくは、上記接地ラグは周方向に離れた２つのラグ部材を含み、これらラグ部材の外周が上記第２接地面として提供され、これらラグ部材間の間隙が上記第２凹部として提供される。
【００１９】
好ましくは、上記接地ラグは金属により構成され、その周方向の両側が切り欠かれており、上記接地ラグの上記第１間隙側の側面と上記第２接地面との交差部が、鋭角をなすエッジ部として提供されている。
上記構成によれば、軟弱地盤を走行中に接地ラグの鋭角をなすエッジ部が軟弱地盤に食い込むことにより、走行性能を高めることができる。
【００２０】
好ましくは、上記接地構造の上記接地部材が、上記第１回転軸線と直角の板形状をなしており、上記接地構造はさらに、上記接地部材間に架け渡された補助板を有し、この補強板は、上記接地部材および上記側板と直角をなし、その先端面が上記クローラユニットの円筒形状の外周の一部を構成している。
上記構成によれば、ローリング走行の際に、補助板が障害物に引っ掛かることにより、より一層乗り越え性能を高めることができる。
【００２１】
本発明の他の態様は、走行体において、ボデイと、このボデイに装備された少なくとも一対の上記クローラ装置とを備え、上記一対のクローラ装置の上記クローラユニットは、互いに上記第１回転軸線と直交する方向に離れて平行に配置され、各クローラ装置の上記外部サポートが上記ボデイに固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、クローラ装置は、容易に方向転換することができ、クローラ部の耐久性を向上させることができ、障害物の乗り越え性能も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るロボットの概略平面図である。
【図２】図１においてＡ方向から見た上記ロボットの概略側面図である。
【図３】上記ロボットに装備されるクローラ装置の平断面図である。
【図４】図３におけるクローラユニットのＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るクローラユニットの図４相当図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るクローラユニットの図４相当図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係るクローラユニットの図４相当図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係るクローラユニットの図４相当図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係るクローラユニットの図４相当図である。
【図１０】本発明の第７実施形態に係るクローラユニットの図４相当図である。
【図１１】本発明の第８実施形態に係るクローラユニットの図４相当図である。
【図１２】本発明の第９実施形態に係るクローラユニットの図４相当図である。
【図１３】本発明の第１０実施形態に係るクローラユニットの接地構造を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第１１実施形態に係るクローラユニットの接地構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図４を参照しながら説明する。図１、図２において互いに直交するＸ方向（第１方向）とＹ方向（第２方向）を定める。
図１、図２に示すロボットＲ（走行体）は、荷物搬送や探査等に用いられるものであり、ボデイ１と、このボデイ１に設けられ互いにＹ方向に離間した一対のクローラ装置２，２とを備えている。このボデイ１は平面矩形をなしており、ボデイ１には、クローラ装置２，２等を制御するマイクロコンピュータを含むコントローラ１ａ（図２にのみ示す）、インターフェイス、送受信器、バッテリ等（いずれも図示せず）が内蔵されている。ボデイ１の上面にはビデオカメラ（図示しない）が設置されている。
【００２５】
各クローラ装置２はクローラユニット３を有している。このクローラユニット３は、Ｘ方向に延びる細長い円筒形状をなしており、後述するようにＸ方向に延びる第１回転軸線Ｌ１を中心として回転可能にボデイ１に支持されている。
【００２６】
図３に示すように、クローラユニット３は、サポ―ト１０（内部サポート）と、サポ―ト１０に設けられた一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂと、サポ―ト１０に設けられた一対の接地構造３０Ａ，３０Ｂと、を有している。
【００２７】
上記サポ―ト１０は、互いに平行をなしＸ方向（第１回転軸線Ｌ１方向）に延びるとともに第１回転軸線Ｌ１を挟んで離間対向する一対の細長い側板１１，１１と、これら側板１１，１１の一端部に回転可能に連結された第１シャフト１２と、側板１１，１１の他端部に連結された第２シャフト１３と、側板１１、１１の中間部に固定された支持板１４とを有している。
【００２８】
第１シャフト１２と第２シャフト１３の中心軸線Ｌ２，Ｌ２’は、上記第１回転軸線Ｌ１と直交し互いに平行をなして延びており、それぞれ後述するスプロケットホイール２１，２２の回転軸線（第２回転軸線）として提供される。
【００２９】
上記一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂは、一対の側板１１間において第１回転軸線Ｌ１を挟んで離間対向して配置されている。これらクローラ部２０Ａ，２０Ｂの各々は、第１回転軸線Ｌ１方向に離れたスプロケットホイール２１，２２（ホイール）と、これらスプロケットホイール２１，２２に掛け渡されたチェーン２３（無端条体）と、このチェーン２３に等間隔をなして固定されたラグシュー２４と、このラグシュー２４にネジ等で固定された例えば硬質ゴムからなる接地ラグ２５とを有している。
【００３０】
一方のクローラ部２０Ａのスプロケットホイール２１は第１シャフト１２に直接固定されており、他方のクローラ部２０Ｂのスプロケットホイール２１は、後述の傘歯車４２ｂを介して第１シャフト１２に固定されている。
一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂのスプロケットホイール２２，２２は、第２シャフト１３に回転可能に支持されている。
【００３１】
図３において、クローラユニット３の右端部は、ボデイ１に固定されたサポート４０（外部サポート）と、このサポート４０に第１回転軸線Ｌ１を中心に回転可能に支持されたクローラ駆動シャフト４１により、第１回転軸線Ｌ１を中心に回転可能に支持されている。このクローラ駆動シャフト４１は、第１回転軸線Ｌ１に沿って延び、その内端近傍で支持板１４に回転可能に支持され、中間部でベアリングを介して第２シャフト１３を貫通している。クローラ駆動シャフト４１と第２シャフト１３は、第１回転軸線Ｌ１を中心とする相対回転が可能である。
【００３２】
クローラ駆動シャフト４１の内端部は、第１シャフト１２と第２シャフト１３との間に配置されており、クローラユニット３内に配置されたトルク伝達機構４２を介して第１シャフト１２と接続されている。このトルク伝達機構４２は、クローラ駆動シャフト４１の内端部に固定された傘歯車４２ａと、この傘歯車４２ａと噛み合い第１シャフト１２に固定された傘歯車４２ｂとを有している。
【００３３】
上記クローラ駆動シャフト４１の外端部は、クローラユニット３から突出しており、トルク伝達機構５５を介してクローラモータ５０（クローラアクチュエータ）に接続されている。このクローラモータ５０は、サポート４０に固定されており、正逆回転可能である。クローラモータ５０にはこのクローラモータ５０の回転を検出するロータリーエンコーダ５１（クローラ回転センサ）が取り付けられている。
【００３４】
トルク伝達機構５５は、クローラモータ５０の出力軸に固定されたタイミングプーリ５５ａと、クローラ駆動シャフト４１に固定されたタイミングプーリ５５ｂと、これらタイミングプーリ５５ａ，５５ｂに架け渡されたタイミングベルト５５ｃを有している。
【００３５】
クローラモータ５０の回転トルクは、トルク伝達機構５５を経てクローラ駆動シャフト４１に伝達され、さらに傘歯車４２ａ，４２ｂを経てクローラ部２０Ｂのスプロケットホイール２１に伝達され、さらに第１シャフト１２を介してクローラ部２０Ａのスプロケットホイール２１にも伝達される。これにより、一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂが同時に同方向に同速度で駆動される。
【００３６】
図３において、クローラユニット３の左端部は、ボデイ１に固定されたサポート４５（外部サポート）と、このサポート４５に第１回転軸線Ｌ１を中心に回転可能に支持されたローリング駆動シャフト４６により、第１回転軸線Ｌ１を中心に回転可能に支持されている。ローリング駆動シャフト４６は、第１回転軸線Ｌ１に沿って延び、その内端部はベアリングを介して第１シャフト１２に連結されている。なお、この連結状態において、第１シャフト１２とローリング駆動シャフト４６は第１回転軸線Ｌ１を中心として相対回転することはできないが、第１シャフト１２の第２回転軸線Ｌ２を中心とする回転は許容されている。
【００３７】
上記ローリング駆動シャフト４６の外端部は、クローラユニット３から突出しており、トルク伝達機構６５を介してローリングモータ６０（ローリングアクチュエータ）に接続されている。このローリングモータ６０は、サポート４５に固定されており、正逆回転可能である。ローリングモータ６０にはこのローリングモータ６０の回転を検出するロータリーエンコーダ６１（ローリング回転センサ）が取り付けられている。
【００３８】
トルク伝達機構６５は、ローリングモータ６０の出力軸に固定されたタイミングプーリ６５ａと、ローリング駆動シャフト４６に固定されたタイミングプーリ６５ｂと、これらタイミングプーリ６５ａ，６５ｂに架け渡されたタイミングベルト６５ｃを有している。
【００３９】
ローリングモータ６０が回転駆動すると、その回転トルクは、トルク伝達機構６５を経てローリング駆動シャフト４６に伝達され、さらにサポート１０の第１シャフト１２に伝達されるため、クローラユニット３全体が第１回転軸線Ｌ１を中心にして回転する（ローリングする）。
【００４０】
上記クローラユニット３の一対の接地構造３０Ａ，３０Ｂの各々は、第１回転軸線Ｌ１方向に間隔をおいて配置された複数（本実施形態では５個）の接地板３１（接地部材）を有している。これら接地板３１は、例えば硬質ゴムからなり、側板１１の外面に固定され、側板１１および第１回転軸線Ｌ１と直角をなして第２回転軸線Ｌ２，Ｌ２’方向に突出している。
【００４１】
図２、図４に示すように、上記一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂの接地ラグ２５の外周面と上記一対の接地構造３０Ａ，３０Ｂの接地板３１の外周面が協働して、クローラユニット３に、上記第１回転軸線Ｌ１を中心とする円筒形状の外周を提供している。
上記接地構造３０Ａ，３０Ｂは、クローラユニット３に所定角度範囲のデッドゾーンを提供している。クローラユニット３は、このデッドゾーンで接地している状態では、後述のクローラ走行ができない。
【００４２】
図４に示すように、接地構造３０Ａ，３０Ｂの接地板３１の外周面は、周方向に間隔をおいて形成された２つ（複数）の凹部３１ａ（第１凹部）と、この凹部３１ａにより周方向分けられた円弧面状の接地面３１ｂ（第１接地面）を有している。凹部３１ａの一方の側面は側板１１と直交して延びており、この側面と接地面３１ｂとの交差部にはエッジ部３１ｘが形成されている。
接地構造３０Ａ，３０Ｂの各々において、複数の接地板３１の凹部３１ａは、第１回転軸線Ｌ１と平行な２本の直線上に配置されている。
【００４３】
クローラ部２０Ａ，２０Ｂ間の接地ラグ２５間には、間隙７０（第１間隙）が形成されている。接地構造３０Ａの接地板３１の周方向両端と、クローラ部２０Ａの接地ラグ２５との間には、間隙７５Ａ（第２間隙）が形成されている。同様に接地構造３０Ｂの接地板３１の周方向両端と、クローラ部２０Ｂの接地ラグ２５との間にも、間隙７５Ｂ（第２間隙）が形成されている。
本実施形態では、接地ラグ２５は、ラグシュー２４と等しい幅を有し、その外周面が周方向の全長にわたって円弧形状の接地面２５ｂとなっている。
【００４４】
上述したように、円筒形状をなすクローラユニット３の外周は、周方向に間隔をおいて接地板３１の凹部３１ａ、間隙７０，７５Ａ，７５Ｂが配置され、これらの間が接地面３１ｂ、２５ｂとなっている。
【００４５】
上記構成をなすロボットＲの走行について説明する。コントローラ１ａは、図示しないリモートコントローラからの操作信号を受けてクローラ装置２，２を制御する。各クローラ装置２において、一対のクローラ部２０Ａ，２０Ｂが接地された状態で、クローラモータ５０を駆動させると、前述したようにクローラ部２０Ａ，２０Ｂが同方向に同時に回転駆動し、これにより、クローラ装置２はＸ方向に走行することができる（クローラ走行）。
【００４６】
一対のクローラ装置２、２のクローラモータ５０，５０を同一方向に同一速度で回転することにより、ロボットＲはＸ方向に直進することができる。クローラモータ５０，５０の回転速度を違えることにより、ロボットＲはカーブを描いて走行することもできる。また、クローラモータ５０，５０を逆方向に同一速度で回転させることにより、ロボットＲはその場旋回（超信地旋回）することもできる。
【００４７】
クローラ装置２のローリングモータ６０を駆動させると、前述したようにクローラユニット３が第１回転軸線Ｌ１を中心に回転（ローリング）する。一対のクローラユニット３が同時に同方向に同速度でローリングすることにより、ロボットＲはＹ方向に直進することができる（ローリング走行）。
ロボットＲは、クローラ走行モードおよびローリング走行モードの一方から他方への切り替えにより、超信地旋回することなく、進行方向を直角に転換することもできる。
【００４８】
上記クローラユニット３のローリングの際に、クローラ部２０Ａ，２０Ｂの接地ラグ２５と接地板３１が交互に地面に接し、荷重を負担する。接地板３１を設けた分だけ接地ラグ２５の角度範囲を減じることができるので、接地ラグ２５をチェーン２３に安定して支持することができる。また、接地ラグ２５やチェーン２３に大きな曲げ荷重が加わらず、クローラ部２０Ａ，２０Ｂの耐久性および耐荷性を向上させることができる。
【００４９】
クローラユニット３は、その円筒形状の外周において間欠的に配置された接地板３１の接地面３１ｂおよび接地ラグ２５の接地面２４ａが順々に接地する。障害物があると、接地板３１の凹部３１ａ，間隙７０，７５Ａ，７５Ｂが障害物をグリップする。すなわち、これら接地板３１の凹部３１ａのエッジ部３１ｘ，間隙７０の両側に位置する接地ラグ２５のエッジ部，間隙７５Ａ，７５Ｂの両側に位置する接地ラグ２５または接地板３１のエッジ部が障害物に引っ掛かる。そのため、クローラユニット３は障害物を滑ることなく乗り越えることができる。
【００５０】
次に、本発明の他の実施形態について図面を参照しながら説明する。これら実施形態において、先行して説明する実施形態に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５１】
図５に示す第２実施形態では、接地ラグ２５に凹部２５ａ（第２凹部）が形成されており、この凹部２４ａにより、接地面２４ｂ（第２接地面）が周方向に２つに分かれている。凹部２５ａの両側面は第２回転軸線Ｌ２，Ｌ２’と直交しており、接地面２４ｂとの交差部がエッジ部２５ｘ、２５ｙとなっている。
第２実施形態では、接地ラグ２５にも凹部２４ａを形成したこと、この凹部がエッジ部２５ｘ、２５ｙを有していることにより、第１実施形態よりさらにグリップ機能を高めることができる。
【００５２】
図６に示す第３実施形態では、接地ラグ２５に形成される凹部２５ａ’の底面が円弧面形状（凹湾曲面形状）をなしている。この第３実施形態では、障害物に対するグリップ機能が図５に示す第２実施形態より劣るものの、砂地等の軟弱地盤をローリング走行するのに適している。上記凹部２４ａ’において軟弱地盤を押し固めて走行するため、沈下しにくいのである。
【００５３】
図７に示す第４実施形態では、接地ラグ２５に３つ（複数）の凹部２５ａ”が周方向に間隔をおいて形成されている。この凹部２５ａ”の周方向寸法は、接地板３１の凹部３１ａ，間隙７０，７５Ａ，７５Ｂより小さく、接地面２５ｂの周方向寸法も接地板３１の接地面３１ｂより小さい。
この第４実施形態では、接地ラグ２５の外周部が細かく分断されていて弾性変形し易いので、障害物への食い付きが良くなり、障害物への乗り越え性能をさらに高めることができる。
【００５４】
図８に示す第５実施形態では、接地ラグ２５の形状は図５の第２実施形態と同様であるが、接地板３１における接地面３１ｂの領域に、さらに接地ラグ２５の凹部２５ａと似た形状の凹部３１ｃ（副凹部）が形成されている。これにより、障害物に対するグリップ性能をさらに向上させることができる。
【００５５】
図９に示す第６実施形態では、接地ラグ２５の形状は図６の第３実施形態と同様であるが、接地板３１における接地面３１ｂの領域に、さらに接地ラグ２５の凹部２５ａ’と似た形状の凹部３１ｃ’（副凹部）が形成されている。これにより、軟弱地盤でのローリング走行さらに円滑に行なうことができる。
【００５６】
図１０に示す第７実施形態では、接地ラグ２５の形状は図７の第４実施形態と同様であるが、接地板３１における接地面３１ｂの領域に、さらに接地ラグ２５の凹部２５ａ”と似た寸法、形状の凹部３１ｃ”（副凹部）が形成されている。これにより、障害物に対する乗り越え性能をさらに向上させることができる。
【００５７】
上述した第１〜第７実施形態では、接地ラグ２５と接地板３１は硬質ゴムにより形成されているが、アルミ等の金属で形成してもよい。
【００５８】
図１１に示す第８実施形態では、金属製の接地ラグ２５の周方向の両側が切り欠かれており、周方向寸法が他の実施形態より短い。この接地ラグ２５の両側面２５ｓ１，２５ｓ２は、第２回転軸線Ｌ２，Ｌ２’と直交している。間隙７０側の側面２５ｓ１と接地面２５ｂとの交差部は、鋭角なエッジ部２５ｚとなっている。
この実施形態では、軟弱地盤に対して上記エッジ部２５ｚがスパイクとなって深く食い込むので、軟弱地盤でのローリング走行を良好に行なうことができる。
【００５９】
図１２に示す第９実施形態では、接地ラグ２５が、周方向に離れた２つの金属製のラグ部材２５ｐ１，２５ｐ２により構成されている。ラグ部材２５ｐ１，２５ｐ２の外周面が接地面２５ｂとなり、ラグ部材２５ｐ１，２５ｐ２間の間隙が凹部２５ａとして提供される。それ以外は、図５の第２実施形態と同様である。
【００６０】
図１３に示す第１０実施形態では、接地構造３０Ａ，３０Ｂの各々が、複数の接地板３１とこの接地板３１間に架け渡された補助板３５を有している。補強板３５は、接地板３１および側板３１と直角をなして固定されている。補助板３５の先端面は、クローラユニット３（図３参照）の円筒形状の外周の一部を構成している。
上記構成の接地構造３０Ａ，３０Ｂによれば、ローリング走行の際に、補助板３５が障害物に引っ掛かることにより、より一層乗り越え性能を高めることができる。
【００６１】
図１４に示す第１１実施形態では、接地構造３０Ａ，３０Ｂの各々が、単一の接地部材３１’を有している。この接地部材３１’は、第１回転軸線Ｌ１と平行をなす直線に沿って延びる凹部３１ａ’を有している。
【００６２】
本発明は上記実施形態に制約されず種々の形態を採用可能である。例えば、接地板３１，接地部材３１’に形成される凹部３１ａ，３１ａ’は１つでもよい。
ロボットＲはクローラモータ５０とローリングモータ６０を同時に駆動させることにより斜め走行してもよい。
クローラモータ５０はクローラユニット３に内蔵されていてもよい。クローラユニットはその両端でボデイに支持されていてもよいし、片持ち状態で支持してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、二方向に走行可能なロボット等に適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
Ｌ１  第１回動軸線
Ｌ２，Ｌ２’  第２回動軸線
Ｒ  ロボット（走行体）
１  ボデイ
２  クローラ装置
３  クローラユニット
１０  サポート（内部サポート）
１１  側板
２０Ａ，２０Ｂ  クローラ部
２１，２２  スプロケットホイール（ホイール）
２３  チェーン（無端条体）
２５  接地ラグ
２５ａ，２５ａ’，２５ａ”  凹部（第２凹部）
２５ｂ  接地面
３０Ａ，３０Ｂ  接地構造
３１  接地板（接地部材）
３１’  接地部材
３１ａ、３１ａ’  凹部（第１凹部）
３１ｂ  接地面（第１接地面）
３１ｃ、３１ｃ’、３１ｃ”  凹部（副凹部）
３５  補助板
４０，４５  サポート（外部サポート）
５０  クローラモータ（クローラアクチュエータ）
６０  ローリングモータ（ローリングアクチュエータ）
７０  間隙（第１間隙）
７５Ａ、７５Ｂ  間隙（第２間隙）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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