(57)【要約】      （修正有）【課題】２足歩行ロボットが2足による脚体で歩行するのを、左右に転倒する力と、カーブを左右に働く力をどう吸収し打ち消すか歩行に際し転倒を防ぐようにした２足歩行ロボットの提供。【解決手段】カーブを左右に、２個の駆動装置の上で左に、下の駆動装置で右にカーブし、２本の大質量部のモーメント打消し部を、前進する２足歩行ロボットの前、後方に、左右に対称的に２本の大質量部のモーメント打消し部を、２足歩行ロボットの前後に垂直に突出させ、ヨー軸モーメントを１／２に吸収打消し減少させ転倒を防止する２足歩行ロボット。【選択図】図２
0003138660.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
２足歩行ロボットの胴体に駆動装置を重ねて上と下に対向させ設け、上と下の駆動装置には真中に設けた歯車と左右両側の３個の歯車を連動動作するようにし、駆動装置で３個の歯車で連動動作する左右外側の2個の歯車と２本の大質量部のモーメント打消し部のラックで連動動作させ、2足歩行ロボットの前、後方に2本の大質量部の打消し部を垂直に突出させ、上記駆動装置の歯車とラックで連動連動する大質量部のモーメント打消し部の２本を２足歩行ロボットの前、後方に垂直に突出させるものを、カーブを左には上の駆動装置で２本中の1本を２足歩行ロボットの前方の右側に、もう1本を後方の左側へ上の駆動装置で大質量部のモーメント打消し部を垂直に突出させ、また、カーブを右には下の駆動装置で2本中の１本を2足歩行ロボットの前方の左側に、もう1本を後方の右側へ下の駆動装置で大質量部のモーメント打消し部を垂直に突出させ、カーブを過ぎれば２足歩行ロボットの前後に突出させた２本の大質量部のモーメント打消し部を、２足歩行ロボットの胴体に引っ込め収納させるようにして成ることを特徴とする２足歩行ロボット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、２足歩行ロボットが歩行していてカーブを左と右には、２足歩行ロボットがカーブが左に右に歩行による際に転倒を防ぐための２足方向ロボットに係る。
【背景技術】
【０００２】
本考案は、２足歩行ロボットがカーブを左右には、胴体の下部で２本からなる脚体により支えられ、２足歩行ロボットの背丈から左には、左方向へと転倒する力が働き、バランスを崩した２足歩行ロボットは転倒してしまうという現状である。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
本考案は、２足歩行ロボットがカーブを左と右には、２足歩行ロボットが転倒しないように、カーブを左には、前方の左の方向に傾斜するのを、前方の右に、また、バランスのためにロボットの後方の左に対称的に大質量部のモーメント打消し部を、２足歩行ロボットがカーブを左右には、歩行の際に転倒するのを防ぐために、２足歩行ロボットのどの位置に２本の大質量部のモーメント打消し部を位置させれば良いのかの課題で、２足歩行ロボットがカーブを左には、２足歩行ロボットの２足の脚体を接地させて胴体の重量を支持した状態で、遊脚を他の地点に移動させた後接地させ、支持する脚体と遊脚を交互に切り替えることによって胴体の重量を支持しつつ、２足歩行ロボットの移動歩行を行っている
。２足歩行ロボットで移動歩行する場合に生じる大きな課題の一つは、ヨー軸回りのモーメントをどうやって吸収打消しするかである。ヨー軸に平行な平面上に自由度を持たない２足歩行ロボットとしては課題となり、最悪の場合には転倒を引き起こす。これに対処するための一つの解は、足首にヨー軸回りのダンパ系を挿入ことのより、この動きを足首で止めることができる。比較的歩行速度が小さいときにはこの様なダンパ系が無くても、靴底と地面との摩擦にとって自然にとまる。しかし、歩行速度が大きくなってくると、ヨー軸モーメントは大きく効くことになり、最終的には転倒の事態を生じる。
そこでヨー軸回りの打ち消す技術の開発が望まれる。そのような技術の一つとして胴体のヨー軸回りの慣性を長尺体の大質量部のモーメント打消し部を2足歩行ロボットの前
、後方に垂直に突出させるようにしてヨー軸回りモーメントを吸収打消し、上記の課題を解消する歩行する際の転倒することのないようにする点に留意した２足歩行ロボットである
【課題を解決するための手段】
【０００４】
かかる課題を達成するために、本考案は、２足歩行ロボットが転倒しないようにカーブ
を左と右に歩行するには、２足歩行ロボットの胴体に駆動装置を重ねて上と下に対向させ
設け、上と下の駆動装置には真中に設けた歯車の左右両側で３個の歯車を連動動作させるようにし、当該駆動装置の３個の歯車で連動動作する左右外側の2個の歯車と２本の大質量部のモーメント打消し部のラックとで連動動作させ、2足歩行ロボットの前、後方に2本の大質量部のモーメント打消し部を垂直に突出させるようにし、上記駆動装置の歯車とラックで連動操作する大質量部のモーメント打消し部の２本を、２足歩行ロボットの前、後方に垂直に突出させるものを、カーブを左には上の駆動装置で２本中の１本を２足歩行ロボットの前方の右に、もう１本を後方の左側へ上の駆動装置で大質量部のモーメント打消し部を垂直に突出させ、また、カーブを右には下の駆動装置で２本中の１本を、２足歩行ロボットの前方の左に、もう１本を後方の右へと下の駆動装置で大質量部のモーメント打消し部を垂直に突出させたから、2足歩行ロボットのヨー軸回りのヨー軸モーメントを吸収打消すようにしたから、カーブで転倒する事無く、カーブを過ぎれば２足歩行ロボットの前、後方に突出させた２本の大質量部のモーメント打消し部を、２足歩行ロボットの胴体に引っ込め収納させて、突出部を胴体に収納して壁面の障害物に衝突するのを避けることが出来るようにした2足歩行ロボットが転倒する事の無いようにしたものである。
【考案の効果】
【０００５】
２足歩行ロボットの胴体に駆動装置を重ねて上と下に対向させ設け、上と下の駆動装置には真中に設けた歯車の左右両側で３個の歯車を連動動作させるようにし、駆動装置で３個の歯車で連動動作する左右外側の2個の歯車と２本の大質量部のモーメント打消し部のラックで連動動作させ、2足歩行ロボットの前、後方に2本の大質量部のモーメント打消し部を垂直に突出させるようにし、上記駆動装置の歯車とラックで連動動作する大質量部のモーメント打消し部の２本を、２足歩行ロボットの前、後方に垂直に突出させるものを、カーブを左には、上の駆動装置で、２本中の１本を２足歩行ロボットの前方の右側に、もう１本を後方の左側へ上の駆動装置で大質量部のモーメント打消し部を垂直に突出させ、カーブを右には、下の駆動装置で２本中の１本を２足歩行ロボットの前方の左に、もう１本を後方の右へ下の駆動装置で大質量部のモーメント打消し部を垂直に突出させるようにしたから、2足歩行ロボットが前進する矢印方向に対してＰ°（３０°〜４５°）の角度に位置に来るようにしてあり、２足歩行ロボットの前方で右に、、後方で左に対称的に２本の大質量部のモーメント打消し部を、２足歩行ロボットの前、後方に2本の大質量部のモーメント打消し部を方に垂直に突出させることで、ヨー軸回りの慣性モーメントを吸収打ち消し、2本の大質量部のモーメント打消し部により、ヨー軸回りのヨー軸モーメントを１／２に減少させることが出来、カーブを過ぎた２足歩行ロボットは上と下の駆動装置を駆動させて、２足歩行ロボットの前、後方に対称的に垂直に突出させた２本の大質量部のモーメント打消し部を、２足歩行ロボットの胴体に引っ込め収納するもので、２足歩行ロボットが歩行する際に転倒することの無いようにしたものである。
本考案は、以上の説明で明らかな通り、２足歩行ロボットの胴体に重ねて上と下に駆動装置を対向させ設け、２足からなる脚体を有するロボットであって、前記胴体回りのヨー軸に垂直な方向に沿ってヨー軸モーメントを２足歩行ロボットの構造的要因によって打ち消すことができ実施を可能にし、２足歩行ロボット前方に垂直に突出させる構成の２本の大質量部のモーメント打消し部がカーブにある壁面の障害物に衝突してしまうことによる転倒を引き起こす危険性があるが、上記の２本の大質量部のモーメント打消し部を、前、後方に垂直に突出させる2足歩行ロボットが前進する矢印歩行に対する角度Ｐ°を４５°から３０°に狭めることと、大質量部のモーメント打消し部の材質を比重の重い、アルミ製等の比重の高いものを適宜に選定して、且つ、２本の大質量部のモーメント打消し部の２足歩行ロボットの前、後方に垂直に突出させる距離を狭め、極力小型化に努め工夫改良をすることによって。上記の構成による２足歩行ロボットの２足からなる脚体で歩行する際のヨー軸モーメントを吸収打消し転倒を防ぐことは出来ず、転倒してしまうのが現状であり、今後の技術の向上に留意する必要があることは勿論である。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【実施例】
【０００７】
本考案は、2足歩行ロボットの胴体３４に駆動装置３５、３６を重ねて上と下に対向させ設け、上と下の駆動装置３５、３６それぞれには、真中に設けた歯車４と左右両側の3個の歯車４を連動動作するようにし、駆動装置３５、３６には、3個の歯車４で連動動作する左右外側の2個の歯車４と2本の大質量部５のモーメント打消し部８のラック３７で連動動作するようにし、上記駆動装置３５、３６の歯車４とラック３７で連動動作する大質量部５のモーメント打消し部８の2本を、2足歩行ロボット１の前、後方に垂直に突出させるものを、カーブを左には上の駆動装置３５で2本中の1本を2足歩行ロボットの前方の右側に、もう1本を後方の左側へ上の駆動装置で大質量部５のモーメント打消し部８を垂直に突出させ、カーブを右には下の駆動装置３６で2本中の1本を2足歩行ロボット１の前方の左側に、もう１本を後方の右側へ下の駆動装置３６で大質量部５のモーメント打消し部８を垂直に突出させ、カーブを過ぎれば2足歩行ロボット１の前後に突出させた2本の大質量部５のモーメント打消し部８を2足歩行ロボット１の胴体３４に引っ込め収納させるようにした2足歩行ロボット１である。
本考案を図１により説明すると、2足歩行ロボットの胴体３には重ねて上と下に対抗させ、上と下に駆動装置３５、３６が設け、２本の脚体３で立ち、２本の腕と胴体３４及び頭部７を有するもので、その頭部7の内部にはロボットの視覚用の撮像装置（図示省略）が内蔵されており、前記した上下の駆動装置３５、３６は、図示は省略するが駆動制御装置により駆動制御されるようになっている。
本考案について図2、３により詳しく説明すると、２本の腕を有する胴体３４に上と下に重ね対向させて駆動装置３５、３６を設け、上と下の駆動装置３５、３６には、それぞれ駆動装置の真中に歯車４を設け、駆動する駆動装置３５、３６のそれぞれには、歯車４の左右両側に連動動作するようにして3個の歯車４を設け、駆動装置に設けた3個の歯車４の左右外側の2個の歯車４、４と２本の大質量部５のモーメント打消し部８のラック３７、３７を連動動作するようにし、上記駆動装置の歯車４とラック３７で連動動作する大質量部５のモーメント打消し部８の２本を、２足方向ロボットの前、後方に突出させるものを、カーブを左には上の駆動装置３５で２本中の１本を２足歩行ロボットの前方の右側に、もう１本を後方の左側へ上の駆動装置３５と連動させて大質量部５のモーメント打消し部８を突出させ、カーブを右には下の駆動装置３６で２本中の１本を２足歩行ロボット前方の左に、もう１本のを後方の右へ下の駆動装置３６と連動させて大質量部５のモーメント打消し部８を垂直に突出させ、カーブを過ぎれば、２足歩行ロボットの前、後方に突出させた２本の大質量部５のモーメント打消し部８を２足歩行ロボットの胴体３４に引っ込め収納させるようにしたものである。
本考案の2足歩行ロボットの動作する状態を説明すると、先ずカーブを左には、２足歩行ロボット１の胴体３４の上の駆動装置３５が駆動すると、上の駆動装置３５の真中の歯車４で、左右両側に設けて３個の歯車４の左右外側の2個の歯車４、４が駆動回転し、２本の大質量部５、５のモーメント打消し部８、８のラック３７、３７と2個の歯車４、４を連動動作するようにしたから、駆動する上の駆動装置３５に連動動作して、２本の大質量部５、５のモーメント打消し部８、８は、２足歩行ロボット１の前、後方に垂直に突出し、カーブを左には、駆動する上の駆動装置３５により、図５に見られるように大質量部５、５のモーメント打消し部８、８の２本中の１本を２足歩行ロボット１の前方の右に、もう１本の大質量部５のモーメント打消し部８を２足歩行ロボット１の後方の左へ上の駆動装置３５で垂直に突出させ、つまり、前進する２足歩行ロボット１に働くヨー軸モーメント１８に対して、カーブの左へは２足歩行ロボット１の前、後方へ上の駆動装置３５で
、２本の大質量部５のモーメント打消し部８の２本中の１本を２足歩行ロボット１の前方の右に、もう１本を２足歩行ロボット１の後方の左に垂直に突出させて、カーブを左への２足歩行ロボット１に働くヨー軸モーメント１８を吸収打消すようにして、カーブを左に転倒すること無く歩行出来るようにし、したがって前進する２足方向ロボット１の矢印方向のＰ°（３０°〜４５°の範囲）の角度の位置に来るようにしてあるから、大質量部５のモーメント打消し部８がＰ°の角度に来れば、2足歩行ロボット１のヨー軸モーメント１８を吸収打ち消すことが出来、転倒すること無くカーブを左に歩行出来るものである。
また、カーブを右には、2足歩行ロボット１の胴体３４の下の駆動装置３６が駆動すると、下の駆動装置３６の真中の歯車４で、左右両側に設けて3個の歯車４の左右外側の2個の歯車４、４が駆動回転し、2本の大質量部5、５のモーメント打消し部８、８のラック３７、３７と2個の歯車４、４を連動動作するようにしたから、駆動する下の駆動装置３６に連動動作して、2本の大質量部５、５のモーメント打消し部８、８は、2足歩行ロボット１の前、後方に垂直に突出し、カーブを右へと、駆動する下の駆動装置３６により
、図６に見られるように大質量部５、５のモーメント打消し部８、８の２本中の１本を２足方向ロボット１の前方の左に、もう１本を２足歩行ロボット１の後方の右へと下の駆動装置３６で大質量部５のモーメント打消し部８を垂直に突出させ、つまり、前進する２足歩行ロボット１に働くヨー軸モーメント１８に対して、カーブを右へは２足歩行ロボット１の前、後方へ下の駆動装置３６で、大質量部５、５のモーメント打消し部８、８の２本中の１本を２足歩行ロボット１の前方の右に、もう１本を２足歩行ロボット１の後方の左に垂直に突出させ、カーブを左へは２足歩行ロボット１に働くヨー軸モーメント１８を吸収打消すようにして、カーブを右に転倒すること無く歩行出来るようにし、したがって、前進する２足歩行ロボット１の矢印方向のＰ°（３０°〜４５°の範囲）の角度の位置に来るようにしてあるから、大質量部５のモーメント打消し部８がＰ°の角度に来れば、２足歩行ロボット１のヨー軸モーメントを吸収打消すことが出来、転倒すること無くカーブを右に歩行出来るものである。  
【０００８】
図4に示すように2足歩行ロボット１の胴体３４の下部の2足からなる脚体３により歩行するようになっており、その胴体３４としては重量１５ｋｇとし、大質量部５のモーメント打消し部８を縦６ｃｍ、幅２５ｃｍ、長さ７５ｃｍのＡ５０５２材（ジュラルミン）製のものを、２足歩行ロボット１（カーブを左には）の前、後方で、２本中の１本を前方の右に、もう１本を後方の左にと垂直に突出してヨー軸モーメント１８を約１／２を減少させるように構成されている。
その大質量部５のモーメント打消し部8を２足歩行ロボット１の前、後方で、左と右に対称的にＰ°の角度の４５°から３０°の角度の位置来るようにしたものを、駆動装置３５、３６の真中の歯車４で、左右両側の3個の歯車４の左右外側の2個の歯車４、４と連動動作するようにした3個の歯車４の歯車数を少なくし、つまり、2本の大質量部５のモーメント打消し部８の垂直に突出させる位置を狭く小型化し、それでも更にヨー軸モーメントを吸収打消しに難があれば、大質量部５のモーメント打消し部８の材質の比重の高い
、アルミ制等の比重の高いものを適宜に小型化し、改良工夫をすることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
本考案は、２足歩行ロボットがカーブを右には、２足歩行ロボットの転倒するのを防ぐために、カーブを右には、下の駆動装置で２本の大質量部のモーメント打消し部を２足歩行ロボットの前、後方の左右に対称的に垂直に突出させてヨー軸モーメントを吸収打ち消すように可変させ、２足歩行ロボットの胴体の下部に２足の支持する脚体で歩行する２足歩行ロボットに垂直の平面に大質量部のモーメント打消し部を設けて、大質量部のモーメント打消し部を2足歩行ロボットの前後に垂直に突出させて、ヨー軸モーメントを吸収打ち消すことで２足歩行ロボットの安定的な歩行による転倒を防止する産業上の利用可能性は大である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案の２足歩行ロボットの斜視図である。
【図２】本考案の２足歩行ロボットの胴体に上下の駆動装置で、３個の歯車の左右外側の2個の歯車と２本の大質量部のモーメント打消し部のラックで連動動作させ、前進する２足歩行ロボットの前、後方で左右に対称的に２本の大質量部のモーメント打消し部を垂直に突出させる駆動装置破断面図である。
【図３】本考案の２足歩行ロボットの胴体の駆動装置の3個の歯車の左右外側の2個の歯車と2本の大質量部のモーメント打消し部のラックで連動動作させ、前進する2足歩行ロボットの前、後方で左右に対称的に2本の大質量部のモーメント打消し部を垂直に突出させる状態を示す図である。
【図４】本考案の２足歩行ロボットの胴体の上の駆動装置で大質量部のモーメント打消し部を突出の状態と、下の駆動装置で大質量部のモーメント打消し部を収納状態を示す側面図である。
【図５】本考案のカーブを左には、上の駆動装置で前後に大質量部のモーメント打消し部の2本中の1本を前方の右に、もう1本を後方の左に対称的に2足歩行ロボットの前後に垂直に突出させた図である。
【図６】本考案のカーブを右には、下の駆動装置で前後に大質量部のモーメント打消し部の2本中の1本を前方の左に、もう1本を後方の右に対称的に2足歩行ロボットの前後に垂直に突出させた図である。
【符号の説明】
【００１１】
１    ２足歩行ロボット                ３    脚体
４    歯車                            ５    大質量部                        
７    頭部                            ８    モーメント打消し部              
１８  ヨー軸モーメント                ３２  ピッチ軸モーメント              
３３  ロール軸モーメント              ３４  胴体                            
３５  駆動装置                        ３６  駆動装置                        
３７  ラック
【図１】
0003138660.tif 000003
【図２】
0003138660.tif 000004
【図３】
0003138660.tif 000005
【図４】
0003138660.tif 000006
【図５】
0003138660.tif 000007
【図６】
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