(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行面を走行するロボットであって、
ボディーと、
前記ボディーを支持し、各々が、個別に伝達される駆動力によって、前記走行面を転動する一対の駆動回転体と、
前記一対の駆動回転体の各々に設けられ、前記走行面に当接する駆動回転体用磁石と、
前記ボディーに連結され、前記ボディーに従動して、前記走行面を転動する少なくとも１つの従動回転体と、
前記ボディーが旋回可能なように、前記従動回転体を支持する従動回転体支持部と、
磁石を含み、前記従動回転体に対して離間して配置される第１回転体と
を備え、
前記一対の駆動回転体、前記従動回転体、及び前記第１回転体の順に配置され、
前記駆動回転体用磁石と前記従動回転体との各々が一定の走行面に当接しているときに、前記第１回転体は、前記一定の走行面から離間している、ロボット。
【請求項２】
前記従動回転体支持部は、前記従動回転体の外周に沿って配置される複数の旋回用回転体を含み、
前記複数の旋回用回転体は、それぞれ、前記従動回転体の回転軸線に非平行な複数の回転軸線の回りに回転自在であり、前記ボディーを旋回させる、請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記旋回用回転体は、磁石を含む、請求項２に記載のロボット。
【請求項４】
前記ボディーと前記従動回転体とを連結し、前記従動回転体を回転自在に支持する連結部をさらに備え、
前記連結部は、弾性を有する伸縮機構を含み、
前記伸縮機構は、前記駆動回転体の回転軸線に交差する方向に沿って伸縮する、請求項２又は請求項３に記載のロボット。
【請求項５】
前記ボディーと前記従動回転体とを連結し、前記従動回転体を回転自在に支持する連結部と、
前記連結部から延設され、前記第１回転体を回転自在に支持する支持部と
をさらに備える、請求項２又は請求項３に記載のロボット。
【請求項６】
前記従動回転体支持部は、前記従動回転体の回転軸線に非平行な回動軸線の回りに回動する回動部を含み、
前記従動回転体が前記回転軸線の回りに回転自在なように、前記回動部は、前記従動回転体を支持する、請求項１に記載のロボット。
【請求項７】
前記従動回転体支持部を介して前記ボディーと前記従動回転体とを連結する連結部と、
前記連結部から延設され、前記第１回転体を回転自在に支持する支持部と
をさらに備える、請求項６に記載のロボット。
【請求項８】
前記従動回転体支持部を介して前記ボディーと前記従動回転体とを連結する連結部と、
前記回動部から延設され、前記第１回転体を回転自在に支持する支持部と
をさらに備える、請求項６に記載のロボット。
【請求項９】
前記従動回転体と前記第１回転体との間に配置される単数又は複数の第２回転体をさらに備え、
前記支持部は、前記第２回転体を回転自在に支持する、請求項５、請求項７、又は請求項８に記載のロボット。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの従動回転体は、前記一対の駆動回転体に対応して、一対設けられる、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項１１】
走行面を走行するロボットであって、
ボディーと、
前記ボディーを支持し、各々が、個別に伝達される駆動力によって、前記走行面を転動する一対の駆動回転体と、
前記一対の駆動回転体の各々に設けられ、前記走行面に当接する駆動回転体用磁石と、
前記ボディーに連結され、前記ボディーに従動して、前記走行面を転動する少なくとも１つの従動回転体と、
前記ボディーが旋回可能なように、前記従動回転体を支持する従動回転体支持部と
を備え、
前記従動回転体支持部は、前記従動回転体の外周に沿って配置される複数の旋回用回転体を含み、
前記複数の旋回用回転体は、それぞれ、前記従動回転体の回転軸線に非平行な複数の回転軸線の回りに回転自在であり、前記ボディーを旋回させ、
前記旋回用回転体は、磁石を含む、ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行面を走行するロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されたロボットは、金属で構成された対象面を移動する。ロボットは、２つの筐体部と、４つの車輪部と、４つの駆動部と、連結部とを備える。２つの筐体部は、間隔をおいて配置され、連結部によって連結される。筐体部の各々には、２つの車輪部が配置される。４つの車輪部は、それぞれ、４つの駆動部によって駆動される。車輪部の各々は、基部と、基部から放射状に突出する複数の棒状部材と、棒状部材に各々の先端に取り付けられた磁石とを含む。
【０００３】
そして、ロボットは、金属で構成された対象面の形状にかかわらず、対象面に沿って確実に移動できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０８７９９９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたロボットの駆動方式は、四輪駆動であるため、ロボットの旋回半径が比較的大きい。従って、小回りが利き難い。その結果、ロボットの使用環境によっては、回避対象を容易に回避できない可能性がある。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小回りの利くロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一局面によれば、ロボットは、走行面を走行する。ロボットは、ボディーと、一対の駆動回転体と、駆動回転体用磁石と、少なくとも１つの従動回転体と、従動回転体支持部とを備える。一対の駆動回転体は、前記ボディーを支持する。一対の駆動回転体の各々は、個別に伝達される駆動力によって、前記走行面を転動する。駆動回転体用磁石は、前記一対の駆動回転体の各々に設けられ、前記走行面に当接する。少なくとも１つの従動回転体は、前記ボディーに連結され、前記ボディーに従動して、前記走行面を転動する。従動回転体支持部は、前記ボディーが旋回可能なように、前記従動回転体を支持する。
【０００８】
本発明のロボットにおいて、前記従動回転体支持部は、前記従動回転体の外周に沿って配置される複数の旋回用回転体を含むことが好ましい。前記複数の旋回用回転体は、それぞれ、前記従動回転体の回転軸線に非平行な複数の回転軸線の回りに回転自在であり、前記ボディーを旋回させることが好ましい。
【０００９】
本発明のロボットにおいて、前記旋回用回転体は、磁石を含むことが好ましい。
【００１０】
本発明のロボットは、連結部をさらに備えることが好ましい。連結部は、前記ボディーと前記従動回転体とを連結し、前記従動回転体を回転自在に支持することが好ましい。前記連結部は、弾性を有する伸縮機構を含むことが好ましい。前記伸縮機構は、前記駆動回転体の回転軸線に交差する方向に沿って伸縮することが好ましい。
【００１１】
本発明のロボットは、連結部と、第１回転体と、支持部とをさらに備えることが好ましい。連結部は、前記ボディーと前記従動回転体とを連結し、前記従動回転体を回転自在に支持することが好ましい。第１回転体は、磁石を含み、前記従動回転体に対して離間して配置されることが好ましい。支持部は、前記連結部から延設され、前記第１回転体を回転自在に支持することが好ましい。
【００１２】
本発明のロボットにおいて、前記従動回転体支持部は、前記従動回転体の回転軸線に非平行な回動軸線の回りに回動する回動部を含むことが好ましい。前記従動回転体が前記回転軸線の回りに回転自在なように、前記回動部は、前記従動回転体を支持することが好ましい。
【００１３】
本発明のロボットは、連結部と、第１回転体と、支持部とをさらに備えることが好ましい。連結部は、前記従動回転体支持部を介して前記ボディーと前記従動回転体とを連結することが好ましい。第１回転体は、磁石を含み、前記従動回転体に対して離間して配置されることが好ましい。支持部は、前記連結部から延設され、前記第１回転体を回転自在に支持することが好ましい。
【００１４】
本発明のロボットは、連結部と、第１回転体と、支持部とをさらに備えることが好ましい。連結部は、前記従動回転体支持部を介して前記ボディーと前記従動回転体とを連結することが好ましい。第１回転体は、磁石を含み、前記従動回転体に対して離間して配置されることが好ましい。支持部は、前記回動部から延設され、前記第１回転体を回転自在に支持することが好ましい。
【００１５】
本発明のロボットは、前記従動回転体と前記第１回転体との間に配置される単数又は複数の第２回転体をさらに備えることが好ましい。前記支持部は、前記第２回転体を回転自在に支持することが好ましい。
【００１６】
本発明のロボットにおいて、前記少なくとも１つの従動回転体は、前記一対の駆動回転体に対応して、一対設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、小回りの利くロボットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１に係るロボットを正面側から示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係るロボットを背面側から示す斜視図である。
【図３】実施形態１に係るロボットを示す側面図である。
【図４】実施形態１に係るロボットの連結部及び従動回転部を示す斜視図である。
【図５】（ａ）実施形態１に係るロボットの伸縮機構が縮んでいるときの連結部及び従動回転部を示す側面図である。（ｂ）実施形態１に係るロボットの伸縮機構が延びているときの連結部及び従動回転部を示す側面図である。
【図６】実施形態１における天面から壁面へ移動するロボットを示す図である。
【図７】（ａ）実施形態１における壁面を上昇するロボットを示す図である。（ｂ）実施形態１における壁面を下降するロボットを示す図である。
【図８】実施形態１に係るロボットを示す平面図である。
【図９】実施形態１に係るロボットの電気的構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係るロボットを正面側から示す斜視図である。
【図１１】実施形態２に係るロボットを示す側面図である。
【図１２】実施形態２に係るロボットを示す平面図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）実施形態２に係るロボットの動作を示す図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）実施形態２に係るロボットの動作を示す図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）実施形態２における天面及び壁面に吸着しているロボットを示す図である。
【図１６】本発明の実施形態３に係るロボットを示す側面図である。
【図１７】（ａ）〜（ｄ）実施形態３に係るロボットの動作を示す図である。
【図１８】（ａ）（ｂ）実施形態３に係るロボットの動作を示す図である。
【図１９】（ａ）〜（ｄ）実施形態３に係るロボットの動作を示す図である。
【図２０】（ａ）（ｂ）実施形態３に係るロボットの動作を示す図である。
【図２１】（ａ）実施形態２に係るロボットの動作を示す図である。（ｂ）実施形態３に係るロボットの動作を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態４に係るロボットを正面側から示す斜視図である。
【図２３】実施形態４に係るロボットを背面側から示す斜視図である。
【図２４】実施形態４に係るロボットを示す側面図である。
【図２５】（ａ）実施形態４に係るロボットの回動部が回動していないときの従動回転部を示す斜視図である。（ｂ）実施形態４に係るロボットの回動部が回動したときの従動回転部を示す斜視図である。
【図２６】本発明の実施形態５に係るロボットを示す側面図である。
【図２７】本発明の実施例に係るロボットによる検査対象としてのＵリブ部分を示す図である。
【図２８】（ａ）実施例に係るロボットを示す平面図である。（ｂ）実施例に係るロボットを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
【００２０】
（実施形態１）
図１〜図１９を参照して、本発明の実施形態１に係るロボット１について説明する。図１は、実施形態１に係るロボット１を正面側から示す斜視図である。図２は、ロボット１を背面側から示す斜視図である。図３は、ロボット１を示す側面図である。
【００２１】
図１〜図３に示すように、ロボット１は、走行面を走行する。走行面は、金属により形成される。走行面は、例えば、床面、斜面、壁面、及び天面を含む。ロボット１は、操作者によって遠隔操作される。
【００２２】
具体的には、ロボット１は、ボディー３と、一対の駆動回転部５と、一対の従動回転部７と、一対の連結部９とを備える。一対の従動回転部７は、一対の駆動回転部５に対応して設けられている。
【００２３】
ボディー３は、駆動部１１と、バッテリー１３と、制御部１５と、撮像部１７と、第１ベース１９と、第２ベース２１とを含む。駆動部１１は、回転軸線Ａ１上に配置された一対の軸２２を含む。
【００２４】
駆動回転部５の各々は、駆動回転体２５と、複数の磁石３１（駆動回転体用磁石）とを含む。駆動回転体２５は、基部２７と、複数の凸部２９とを含む。実施形態１では、駆動回転部５の各々において、８個の磁石３１と、８個の凸部２９とが設けられる。
【００２５】
従動回転部７の各々は、オムニホイールであり、従動回転体３５と、支持部３７（従動回転体支持部）とを含む。支持部３７は、複数の回転体３９（旋回用回転体）を含む。実施形態１では、従動回転部７の各々において、１２個の回転体３９が設けられる。連結部９の各々は、回転軸線Ａ２上に配置された軸５１を含む。
【００２６】
引き続き、図１〜図３を参照して、ロボット１の各構成について説明する。
【００２７】
まず、ボディー３について説明する。制御部１５は、駆動部１１及び撮像部１７を制御する。
【００２８】
駆動部１１は、駆動力を発生し、駆動回転体２５の各々に対して、駆動力を個別に伝達する。従って、ロボット１の駆動方式は二輪駆動である。具体的には、軸２２が回転すると、駆動回転体２５は、回転軸線Ａ１の回りに回転する。
【００２９】
撮像部１７は、第１方向Ｄ１（以下、「方向Ｄ１」と記載する。）におけるボディー３の後端側上方に配置される。そして、撮像部１７は、一対の駆動回転体２５を視界に入れつつ、方向Ｄ１におけるボディー３の前方を俯瞰するように、ボディー３の前方を撮像する。撮像部１７は、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサー、又はＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサーを含む。
【００３０】
バッテリー１３は、制御部１５に所定電圧を供給する。第１ベース１９は平板状である。第１ベース１９には、駆動部１１及びバッテリー１３が配置される。第２ベース２１は平板状である。実施形態１では、第２ベース２１は基板である。第２ベース２１には、制御部１５が配置される。
【００３１】
次に、駆動回転部５について説明する。一対の駆動回転体２５は、ボディー３を挟むように配置され、ボディー３を支持する。一対の駆動回転体２５の各々は、駆動部１１から個別に伝達される駆動力によって、回転軸線Ａ１の回りに回転して、走行面を転動する。
【００３２】
複数の凸部２９は、基部２７から放射状に延びる。複数の凸部２９の先端は、一定間隔で円周上に配置される。実施形態１では、凸部２９は棒状である。複数の磁石３１は、それぞれ、複数の凸部２９の先端に固定される。従って、駆動回転体２５が走行面を転動すると、磁石３１の各々は、走行面に順次当接する。磁石３１は、走行面に当接すると、走行面に吸着するので、ロボット１は、走行面に吸着されつつ移動する。磁石３１は、実施形態１では、円筒状又は円柱状である。磁石３１は、例えば、永久磁石（例えば、ネオジム磁石）である。
【００３３】
次に、従動回転部７について説明する。従動回転体３５は、連結部９によって、ボディー３に連結される。そして、従動回転体３５は、ボディー３に従動して、回転軸線Ａ２の回りに回転し、走行面を転動する。実施形態１では、従動回転体３５は、円板状又は円柱状である。なお、従動回転体３５には、駆動部１１からの駆動力は伝達されない。
【００３４】
複数の回転体３９は、従動回転体３５の外周に沿って配置される。回転体３９の各々は磁石を含む。磁石は、例えば、永久磁石（例えば、ネオジム磁石）である。実施形態１では、回転体３９は、円筒状又は円柱状であり、磁石により形成される。複数の回転体３９のサイズは、互いに略同一であり、複数の回転体３９の磁力は、互いに略同一である。実施形態１では、１個の回転体３９の磁力は、１個の磁石３１の磁力よりも小さい。従って、従動回転体３５が走行面を円滑に転動できる。
【００３５】
従動回転体３５が走行面を転動すると、回転体３９の各々は、走行面に順次当接する。回転体３９は、磁石を含むため、走行面に当接すると、走行面に吸着する。従って、ロボット１は、走行面に吸着されつつ移動する。
【００３６】
従動回転体３５は、ボディー３が回転することを防止する。すなわち、ロボット１の駆動方式は二輪駆動であるため、駆動回転体２５に伝達される駆動力による反作用が発生する。そこで、反作用によってボディー３が回転しないように、従動回転体３５は、反作用を支持する。その結果、ボディー３が回転することなく、駆動回転体２５が、回転して、走行面を転動する。
【００３７】
次に、ロボット１の直進について説明する。駆動回転体２５及び従動回転体３５が走行面を転動することによって、ロボット１は、走行面に吸着されつつ、方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２（以下、「方向Ｄ２」と記載する。）に移動する。なお、方向Ｄ１及び方向Ｄ２は、駆動回転体２５の回転軸線Ａ１に略直交し、走行面に略平行である。方向Ｄ１と方向Ｄ２とは互いに逆向きである。方向Ｄ１を前進方向と記載し、方向Ｄ２を後進方向と記載する場合がある。従動回転体３５の回転軸線Ａ２は、回転軸線Ａ１と異なる位置に位置し、回転軸線Ａ１に略平行である。また、従動回転部７の直径は駆動回転部５の直径よりも小さい。具体的には、従動回転体３５の中心から回転体３９の先端までの長さ（つまり、従動回転部７の半径）は、駆動回転体２５の中心から磁石３１の先端までの長さ（つまり、駆動回転部５の半径）よりも短い。さらに、従動回転体３５の直径は駆動回転体２５の直径よりも小さい。
【００３８】
次に、ロボット１の旋回について説明する。従動回転部７の各々において、支持部３７は、ボディー３が旋回可能なように、従動回転体３５を支持する。その結果、ロボット１は旋回可能である。
【００３９】
すなわち、支持部３７の複数の回転体３９は、それぞれ、複数の回転軸線Ａ３の回りに回転自在であり、ボディー３を旋回させる。その結果、ロボット１は旋回する。なお、図３では、図面の簡略化のため、１本の回転軸線Ａ３を示している。また、互いに隣接する回転体３９の回転軸線Ａ３は交差する。
【００４０】
具体的には、回転軸線Ａ３は、回転軸線Ａ２に対して間隔をおいて配置され、回転軸線Ａ２に非平行である。換言すれば、回転軸線Ａ３は回転軸線Ａ２に立体交差する。更に換言すれば、回転軸線Ａ３は回転軸線Ａ２に対して間隔をおいて配置され、従動回転体３５を特定の方向から見たときに、回転軸線Ａ３は回転軸線Ａ２に交差している。実施形態１では、特定の方向は、従動回転体３５の半径方向を示す。更に具体的には、実施形態１では、回転軸線Ａ３は回転軸線Ａ２に対して間隔をおいて配置され、従動回転体３５を特定の方向から見たときに、回転軸線Ａ３は回転軸線Ａ２に略直交する。
【００４１】
従って、走行面に当接した回転体３９が回転すると、従動回転体３５は、第３方向Ｄ３（以下、「方向Ｄ３」と記載する。）又は第４方向Ｄ４（以下、「方向Ｄ４」と記載する。）に移動する。その結果、駆動回転体２５及び従動回転体３５が回転しつつ、回転体３９が回転すると、ボディー３は旋回する。つまり、ロボット１が旋回する。なお、方向Ｄ３及び方向Ｄ４は、回転軸線Ａ２及び走行面に略平行であり、方向Ｄ１及び方向Ｄ２に略直交する。方向Ｄ３と方向Ｄ４とは互いに逆向きである。なお、回転体３９には、駆動部１１からの駆動力は伝達されない。
【００４２】
以上、図１〜図３を参照して説明したように、実施形態１によれば、一対の駆動回転体２５の各々は、駆動部１１から個別に伝達される駆動力によって、走行面を転動する。つまり、駆動方式が二輪駆動である。加えて、支持部３７は、ボディー３が旋回可能なように、従動回転体３５を支持する。従って、ロボット１は、４輪駆動のロボットと比較して、小さな旋回半径で旋回できる。つまり、ロボット１は小回りが利く。例えば、ロボット１は、旋回半径が０となるように旋回することができる。つまり、ロボット１は、自転できる。旋回半径とは、旋回中心とロボット１の重心との間の距離のことである。
【００４３】
ロボット１は、小回りが利くため、走行面に複数の回避対象が存在する場合でも、各回避対象を容易に回避できる。つまり、駆動回転体２５及び従動回転体３５は、回避対象と回避対象との間を容易にすり抜けることができる。例えば、走行面に複数のボルト部が存在する場合でも、各ボルト部を容易に回避できる。つまり、駆動回転体２５及び従動回転体３５は、ボルト部とボルト部との間を容易にすり抜けることができる。また、ロボット１は小回りが利くため、操作者は、遠隔操作によって、ロボット１の進行方向を容易に変更できる。従って、操作者は、ロボット１に、回避対象を容易に回避させることができる。つまり、操作者は、駆動回転体２５及び従動回転体３５に、回避対象と回避対象との間を容易にすり抜けさせることができる。
【００４４】
また、実施形態１によれば、ロボット１は、磁石３１によって、走行面に吸着しながら移動する。従って、走行面が、床面の場合だけでなく、斜面、壁面、又は天面であっても、ロボット１は、落下を抑制しつつ、走行面を移動できる。例えば、ロボット１は、床面から鋼橋の壁面に移動したり、鋼橋の壁面を上昇したり、鋼橋の壁面から天面に移動したりすることができる。例えば、ロボット１は、鋼橋の天面を移動したり、鋼橋の天面から壁面に移動したり、鋼橋の壁面を下降したり、鋼橋の壁面から床面に移動したりできる。鋼橋の天面は、鋼橋の下方に位置する者から鋼橋を見たときの鋼橋外部の底面若しくは下面又は鋼橋内部の底面若しくは下面を示す。また、ロボット１は、走行面に吸着しながら移動できることに加えて、小回りが利く。従って、例えば、ロボット１は、鋼橋の天面に複数のボルト部が存在する場合でも、各ボルト部を容易に回避しながら、落下を抑制しつつ、天面を移動できる。つまり、ロボット１は、鋼橋の天面を点検する際に、好適に使用できる。
【００４５】
さらに、実施形態１によれば、回転体３９が磁石を含むため、ロボット１は、磁石３１の磁力だけでなく、回転体３９の磁力によっても、走行面に吸着する。従って、ロボット１が、壁面又は天面を移動する際に、落下することを更に抑制できる。
【００４６】
なお、従動回転部７が壁面又は天面上の回避対象（例えば、ボルト部）に乗り上げたとしても、駆動回転部５が回避対象を回避して、磁石３１が壁面又は天面に吸着している限り、ロボット１の落下を抑制できる。
【００４７】
さらに、実施形態１によれば、複数の回転体３９を従動回転体３５の外周に沿って配置している。つまり、従動回転部７としてオムニホイールを採用している。従って、簡素な構成により、従動回転体３５を方向Ｄ４又は方向Ｄ３に移動できる。その結果、簡素な構成により、ロボット１を旋回させることができる。また、ロボット１は、従動回転部７としてオムニホイールを採用しているため、機敏に旋回を開始できる。また、従動回転体３５の軸５１の向きは、連結部９に対して変化しないため、従動回転体３５のぐらつきを抑制できる。
【００４８】
さらに、実施形態１によれば、駆動方式が二輪駆動であるため、四輪駆動と比較して、駆動源及びギアを削減できる。従って、ロボット１を軽量化できる。ロボット１を軽量化できるため、壁面又は天面のような走行面を移動する際に、ロボット１の落下を更に抑制できる。また、駆動回転体２５は、リムを有しないため、ロボット１を更に軽量化できる。さらに、従動回転部７の直径は駆動回転部５の直径よりも小さいため、ロボット１を更に軽量化できる。
【００４９】
さらに、実施形態１によれば、駆動回転部５の半径は、走行面上の回避対象の高さよりも大きい。従って、ロボット１は回避対象を跨ぐことができ、駆動回転部５が回避対象に乗り上げることを抑制できる。その結果、磁石３１が走行面に良好に吸着するため、走行面が壁面又は天面である場合に、ロボット１の落下を更に抑制できる。例えば、駆動回転部５の半径は、回避対象の高さのｊ倍の大きさである。ｊは、例えば、２以上である。なお、回避対象の高さは、走行面に対する回避対象の高さを示す。
【００５０】
さらに、実施形態１によれば、一対の駆動回転体２５に対応して、一対の従動回転体３５が設けられる。従って、１個の従動回転体３５を設ける場合と比較して、走行面に当接する回転体３９の数を増加できる。その結果、ロボット１の走行面への吸着力を大きくでき、ロボット１の落下を更に抑制できる。また、一対の従動回転体３５が一対の駆動回転体２５に対応しているため、１個の従動回転体３５を設ける場合と比較して、走行面上の回避対象を回避するための操作が容易になる。
【００５１】
次に、連結部９について説明する。一対の連結部９は、一対の従動回転体３５に対応して設けられ、一対の従動回転体３５の一方と他方との間に配置される。連結部９は、ボディー３に固定され、方向Ｄ１におけるボディー３の後端部から後方に延びている。そして、連結部９は、ボディー３と従動回転体３５とを連結し、従動回転体３５を回転軸線Ａ２の回りに回転自在に支持する。具体的には、従動回転体３５は、軸５１を回転中心として、回転自在である。
【００５２】
次に、図４及び図５を参照して、連結部９について説明する。図４は、連結部９及び従動回転部７を示す斜視図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、連結部９及び従動回転部７を示す側面図である。
【００５３】
図４に示すように、連結部９は、第１リンク部材４５と、第２リンク部材４７と、伸縮機構４９と、軸５１と、軸５３と、軸５５と、軸５７とを含む。
【００５４】
第１リンク部材４５の先端部と第２リンク部材４７の一方端部とは、軸５３によって回転自在に連結される。第１リンク部材４５の基端部は、ボディー３の第１ベース１９に固定される。第２リンク部材４７の他方端部と従動回転体３５とは、軸５１によって回転自在に連結される。第２リンク部材４７と伸縮機構４９の一方端部とは、軸５５によって回転自在に連結される。軸５５は、軸５１と軸５３との間に配置される。伸縮機構４９の他方端部と第１リンク部材４５とは、軸５７によって連結される。軸５７は、第１リンク部材４５の基端側下部に配置される。
【００５５】
伸縮機構４９は、弾性を有し、回転軸線Ａ２に交差する方向に沿って伸縮する。実施形態１では、伸縮機構４９は、回転軸線Ａ２に略直交する方向に沿って伸縮する。具体的には、伸縮機構４９は、弾性体とダンパーとを含む。弾性体の弾性力は、伸縮機構４９が縮むように、伸縮機構４９に作用している。伸縮機構４９は、弾性体の弾性力に抗して、伸びることが可能である。ダンパーは、弾性体の振動を減衰させる。
【００５６】
図５（ａ）は、最小長の伸縮機構４９を示す。従って、伸縮機構４９は縮んでいる。図５（ｂ）は、最大長の伸縮機構４９を示す。従って、伸縮機構４９は伸びている。伸縮機構４９は、最小長と最大長との間で、伸縮自在である。その結果、ロボット１は、方向Ｄ１又は方向Ｄ２に伸縮自在である。
【００５７】
次に、図６を参照して、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際の伸縮機構４９の動作について説明する。図６は、天面ＴＳから壁面ＷＳへ移動するロボット１を示す図である。天面ＴＳ及び壁面ＷＳは、走行面の一例である。
【００５８】
図６に示すように、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際は、まず、磁石３１が壁面ＷＳに当接する。そして、ロボット１は、駆動回転体２５の回転に伴って、天面ＴＳから離間し、壁面ＷＳに移動して、壁面ＷＳを下降方向ＤＤに移動する。
【００５９】
具体的には、天面ＴＳと壁面ＷＳとが交差する直角部の近傍では、従動回転部７が天面ＴＳと壁面ＷＳとから同時に離間しないように、ロボット１は動作する。
【００６０】
すなわち、複数の回転体３９のうちのいずれかの回転体３９が磁石によって天面ＴＳに吸着しているため、駆動回転体２５が直角部の近傍で下降方向ＤＤに転動した場合、伸縮機構４９が伸びる。従って、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際は、従動回転部７は、天面ＴＳに吸着しつつ、壁面ＷＳに向かって転動する。そして、いずれかの回転体３９が壁面ＷＳに当接した後に、つまり、いずれかの回転体３９が磁石によって壁面ＷＳに吸着した後に、駆動回転体２５の下降方向ＤＤへの転動に伴って、従動回転部７は、天面ＴＳから離間する。
【００６１】
従って、実施形態１によれば、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際に、従動回転部７が天面ＴＳと壁面ＷＳとから同時に離間することを抑制できる。つまり、伸縮機構４９を設けることによって、従動回転部７は、少なくとも、天面ＴＳと壁面ＷＳとのいずれかに吸着している。その結果、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際に、ロボット１が落下することを抑制できる。
【００６２】
また、ロボット１が壁面ＷＳから天面ＴＳに移動する際にも、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際と同様に、伸縮機構４９によって、従動回転部７が天面ＴＳと壁面ＷＳとから同時に離間することを抑制できる。その結果、ロボット１が壁面ＷＳから天面ＴＳに移動する際に、ロボット１が落下することを抑制できる。
【００６３】
なお、仮に、ロボット１が伸縮機構４９を有しない場合は、従動回転部７は、軌跡ＴＪ上を移動する。従って、ロボット１の移動中に、従動回転部７が、天面ＴＳと壁面ＷＳとから同時に離間する時がある。ただし、回転体３９を磁力の大きな磁石で形成することにより、ロボット１の落下を抑制できる。
【００６４】
次に、図７を参照して、ロボット１の壁面ＷＳ上での移動について説明する。
【００６５】
図７（ａ）は、壁面ＷＳを上昇するロボット１を示す図である。図７（ａ）に示すように、ロボット１は、壁面ＷＳを上昇方向ＵＤに上昇する際、磁石３１と壁面ＷＳとの当接点を支点ＳＰとして、重力Ｇによるモーメントを受ける。ロボット１は、重力Ｇによるモーメントを、力ＦＮによるモーメントによって支える。その結果、ロボット１は、壁面ＷＳから転落することなく、壁面ＷＳを上昇方向ＵＤに上昇できる。力ＦＮは、従動回転部７が壁面ＷＳから受ける力を示す。
【００６６】
図７（ｂ）は、壁面ＷＳを下降するロボット１を示す図である。図７（ｂ）に示すように、ロボット１は、壁面ＷＳを下降方向ＤＤに移動する際、磁石３１と壁面ＷＳとの当接点を支点ＳＰとして、重力Ｇによるモーメントを受ける。ロボット１は、重力Ｇによるモーメントを、吸着力ＦＭによるモーメントによって支える。
【００６７】
その結果、実施形態１によれば、ロボット１は、壁面ＷＳから転落することなく、壁面ＷＳを下降方向ＤＤに移動できる。吸着力ＦＭは、回転体３９の磁力による吸着力を示す。
【００６８】
また、実施形態１によれば、撮像部１７は、ロボット１の上昇時では、上昇方向ＵＤを向いているし、ロボット１の下降時では、下降方向ＤＤを向いている。つまり、撮像部１７は、上昇時であっても、下降時であっても、進行方向を向いている。従って、操作者は、上昇時と下降時とで、同様の操作でロボット１を移動できる。
【００６９】
なお、仮に、回転体３９が磁石を含まない場合、ロボット１の下降時に、重力Ｇによるモーメントを支えることができない。ただし、従動回転部７が駆動回転部５の下方に位置するように、ロボット１の向きを変更することによって、従動回転部７は、重力Ｇによるモーメントを支えることができる。その結果、ロボット１の落下を抑制できる。
【００７０】
さらに、実施形態１によれば、ロボット１の向きを変更することなく、ロボット１の落下を抑制しつつ下降できる。また、撮像部１７は、進行方向、つまり、下降方向ＤＤを向いているため、ロボット１の操作が容易である。
【００７１】
なお、ロボット１の向きを変更して下降する場合、撮像部１７は、進行方向と逆を向くため、ロボット１の操作の難易度が高くなる。ただし、撮像部１７を１８０度回転させることによって、撮像部１７が進行方向を向くように制御することができる。
【００７２】
さらに、実施形態１によれば、撮像部１７を回転させなくてもよいため、ロボット１の操作が容易である。また、撮像部１７を回転させる機構が不要であり、ロボット１を更に軽量化できる。
【００７３】
次に、図８を参照して、駆動部１１について説明する。図８は、ロボット１を示す平面図である。図８に示すように、駆動部１１は、一対の駆動回転体２５の各々に対応して、駆動源としてのモーター６１と、ギア６３と、ギア６５と、ギア列６７と、ギア６９と、ギア７１と、軸２２とを含む。モーター６１は軸６２を含む。
【００７４】
一対の駆動回転体２５のうちの一方を駆動するモーター６１は、回転軸線Ａ１よりも、方向Ｄ１におけるボディー３の後方に配置される。一対の駆動回転体２５のうちの他方を駆動するモーター６１は、回転軸線Ａ１よりも、方向Ｄ１におけるボディー３の前方に配置される。その結果、ロボット１の重量のバランスを良好にできる。
【００７５】
モーター６１は軸６２を回転させる。その結果、軸６２の回転力、つまり、モーター６１の駆動力は、ギア６３、ギア６５、ギア列６７、ギア６９、ギア７１、及び軸２２に伝達される。その結果、軸２２が回転して、駆動回転体２５が回転する。
【００７６】
ロボット１は、駆動回転体２５の回転と、従動回転体３５の回転とによって、方向Ｄ１又は方向Ｄ２に移動できる。加えて、回転体３９の回転による方向Ｄ３又は方向Ｄ４への従動回転体３５の移動によって、ロボット１は、第１旋回方向ｄ１又は第２旋回方向ｄ２に旋回できる。
【００７７】
ロボット１の重心ＧＣは、回転軸線Ａ１上において、一対の駆動回転体２５の中点に位置する。従って、例えば、ロボット１が天面を走行する場合に、天面に当接している磁石３１を支点とするモーメントによるロボット１の回転を抑制できる。その結果、ロボット１が天面から落下することを更に抑制できる。なお、重心ＧＣが、回転軸線Ａ１上において、一対の駆動回転体２５の中点に位置するように、バッテリー１３及び駆動部１１が配置される。
【００７８】
次に、図９を参照して、ロボット１の電気的構成について説明する。図９は、ロボット１の電気的構成を示す図である。図９に示すように、ロボット１は、バッテリー１３と、制御部１５と、撮像部１７と、モーター６１とを備える。制御部１５は、コントローラー７５と、電源回路７７と、通信部７９と、一対のモータードライバー８１とを含む。一対のモータードライバー８１は、一対のモーター６１に対応して設けられる。
【００７９】
コントローラー７５は、撮像部１７、通信部７９、及びモータードライバー８１を制御する。具体的には、コントローラー７５は、プロセッサーと、記憶装置とを含む。プロセッサーは、記憶装置に記憶されたコンピュータープログラムを実行して、撮像部１７、通信部７９、及びモータードライバー８１を制御する。プロセッサーは、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。記憶装置は、例えば、半導体メモリーである。
【００８０】
モータードライバー８１は、コントローラー７５によって制御され、モーター６１を駆動する。つまり、コントローラー７５は、モータードライバー８１を介して、モーター６１を制御する。モーター６１は、例えば、直流モーターである。
【００８１】
通信部７９は、アンテナを有し、ネットワークと無線接続される。そして、通信部７９は、コントローラー７５によって制御され、操作装置と通信する。つまり、コントローラー７５は、通信部７９を介して、操作装置と通信する。ネットワークは、例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット、及び公衆通信網を含む。
【００８２】
例えば、コントローラー７５は、通信部７９を介して、撮像部１７によって出力された映像データを、操作装置に送信する。例えば、コントローラー７５は、通信部７９を介して、操作装置によって送信された操作情報を受信する。そして、コントローラー７５は、操作情報に基づいて、モータードライバー８１を介して、モーター６１を制御する。
【００８３】
電源回路７７は、バッテリー１３から供給された所定電圧に基づいて、電源電圧Ｖｃｃを生成する。そして、電源回路７７は、電源電圧Ｖｃｃを、コントローラー７５、撮像部１７、通信部７９、及びモータードライバー８１に供給する。
【００８４】
次に、図８及び図９を参照して、コントローラー７５によるロボット１の制御について説明する。図８及び図９に示すように、コントローラー７５は、一対のモーター６１を制御して、一対の駆動回転体２５の回転方向と回転速度とを制御する。その結果、コントローラー７５は、ロボット１を、直進させたり、旋回させたりすることができる。
【００８５】
例えば、コントローラー７５は、モーター６１を制御して、一対の駆動回転体２５のうちの一方の駆動回転体２５を時計回りに回転させるとともに、他方の駆動回転体２５を反時計回りに回転させる。加えて、コントローラー７５は、モーター６１を制御して、一方の駆動回転体２５の回転速度の大きさと他方の駆動回転体２５の回転速度の大きさとを略同一にする。その結果、ロボット１は、旋回半径が０になるように、旋回する。
【００８６】
例えば、コントローラー７５は、モーター６１を制御して、一方の駆動回転体２５を停止させるとともに、他方の駆動回転体２５を時計回り又は反時計回りに回転させる。その結果、ロボット１は、停止している駆動回転体２５と走行面との当接点を旋回中心として旋回する。
【００８７】
例えば、コントローラー７５は、モーター６１を制御して、一対の駆動回転体２５の双方を時計回り又は反時計回りに回転させる。加えて、コントローラー７５は、モーター６１を制御して、一方の駆動回転体２５の回転速度の大きさと他方の駆動回転体２５の回転速度の大きさとを異ならせる。その結果、ロボット１は、旋回半径が０より大きくなるように、旋回する。この場合、一対の駆動回転体２５の回転速度の大きさの差が大きいほど、旋回半径は小さくなり、一対の駆動回転体２５の回転速度の大きさの差が小さいほど、旋回半径は大きくなる。
【００８８】
例えば、コントローラー７５は、モーター６１を制御して、一対の駆動回転体２５の双方を時計回り又は反時計回りに回転させる。加えて、コントローラー７５は、モーター６１を制御して、一方の駆動回転体２５の回転速度の大きさと他方の駆動回転体２５の回転速度の大きさとを略同一にする。その結果、ロボット１は、直進する。
【００８９】
以上、図８及び図９を参照して説明したように、実施形態１によれば、コントローラー７５は、ロボット１を、任意の方向に直進させたり、任意の旋回半径で任意の方向に旋回させたりすることができる。従って、操作者は、操作装置を介して操作情報をコントローラー７５に送信することによって、ロボット１を、所望の方向に直進させたり、所望の旋回半径で所望の方向に旋回させたりすることができる。また、コントローラー７５は、モーター６１を制御して、駆動回転体２５の回転速度、ひいては、ロボット１の速度を制御できる。従って、操作者は、操作装置を介して操作情報をコントローラー７５に送信することによって、ロボット１の速度を制御できる。さらに、操作者は、撮像部１７が出力した映像データを操作装置によって受信し、映像データに基づく映像を操作装置のディスプレイで見ながら、ロボット１を操作できる。
【００９０】
さらに、実施形態１によって提供するロボット１は、例えば、橋梁箱桁内において壁面に取り付けたロボット１が壁面に沿って天面に移動し、ボルト群のような回避対象を通り抜けながら検査を行い、検査後は天面から壁面に移って下降して、点検員の手元まで戻ってくる。また、撮像部１７を設けたので、撮像部１７の映像を操作装置に送信して、例えば、橋梁壁面の亀裂及び腐食を見つけ出す検査業務を行うことが可能である。さらに、ロボット１を小型軽量にできるため、ロボット１を狭い走行面に容易に進入させることができる。さらに、磁石３１を有する駆動回転部５を設けたため、例えば、鋼製橋梁壁面における任意の場所に移動することができる。さらに、床面、壁面、及び天面における往来が可能なため、例えば、橋梁下部の立体空間内の広域を移動可能である。なお、橋梁検査用以外でも、例えば、鉄塔など、ボルトがあって走行しにくい場所で、ロボット１を有効に活用できる。
【００９１】
なお、図面の簡略化のため、図１〜図３では、バッテリー１３、制御部１５、及び撮像部１７を二点鎖線で示し、図６では、撮像部１７を省略し、図８では、制御部１５を省略している。また、床面は、重力方向に略直交し、重力方向と反対方向を向いている面を示す。壁面は、重力方向に略平行な面を示す。天面（例えば、天井）は、重力方向に略直交し、重力方向を向いている面を示す。
【００９２】
（実施形態２）
図１０〜図１５を参照して、本発明の実施形態２に係るロボット１について説明する。図１０は、ロボット１を正面側から示す斜視図である。図１１は、ロボット１を示す側面図である。図１０及び図１１に示すように、実施形態２に係るロボット１は、実施形態１に係るロボット１（図１）の一対の従動回転部７及び一対の連結部９に代えて、一対の従動回転部７Ａ及び一対の連結部９Ａを備える。また、実施形態２では、撮像部１７は、方向Ｄ１におけるボディー３の前端部に配置される。実施形態２に係るロボット１のその他の構成は、実施形態１に係るロボット１のその他の構成と同様であり、説明を省略する。以下、主に、実施形態２が実施形態１と異なる点を説明する。
【００９３】
図１０及び図１１に示すように、一対の駆動回転部５に対応して、一対の従動回転部７Ａが設けられている。従動回転部７Ａの各々は、従動回転体３５Ａと、支持部３７Ａ（従動回転体支持部）と、支持部８７と、第１回転体Ｒ１とを含む。例えば、従動回転体３５Ａと支持部３７Ａとは、キャスターを構成する。支持部３７Ａは、回動部８５と、回動軸線Ｂ上に配置された軸８６とを含む。軸８６は、連結部９Ａと回動部８５とに跨って配置される。回動部８５は、回転軸線Ａ４上に配置された軸８２を含む。支持部８７は、回転軸線Ａ５上に配置された軸８４を含む。
【００９４】
引き続き、図１０及び図１１を参照して、まず、従動回転体３５Ａについて説明する。従動回転体３５Ａは、連結部９Ａによって、支持部３７Ａを介して、ボディー３に連結される。従動回転体３５Ａは、軸８２を回転中心として、回転自在である。そして、従動回転体３５Ａは、走行面ＲＳに当接すると、ボディー３に従動して、回転軸線Ａ４の回りに回転し、走行面ＲＳを転動する。走行面ＲＳは金属により形成される。走行面ＲＳは、例えば、床面、壁面、斜面、及び天面を含む。
【００９５】
従動回転体３５Ａは磁石を含む。磁石は、例えば、永久磁石（例えば、ネオジム磁石）である。実施形態２では、従動回転体３５Ａは、円筒状、円柱状、又は円板状であり、磁石により形成される。従動回転体３５Ａは、磁石を含むため、走行面ＲＳに当接すると、走行面ＲＳに吸着する。従って、ロボット１は、走行面ＲＳに吸着されつつ移動する。
【００９６】
次に、第１回転体Ｒ１について説明する。第１回転体Ｒ１は、従動回転体３５Ａに対して離間して配置される。第１回転体Ｒ１は磁石を含む。磁石は、例えば、永久磁石（例えば、ネオジム磁石）である。実施形態２では、第１回転体Ｒ１は、円筒状、円柱状、又は円板状であり、磁石により形成される。
【００９７】
第１回転体Ｒ１は、天面と壁面とが交差する直角部をロボット１が移動する際に、天面又は壁面に当接する。又は、第１回転体Ｒ１は、床面と壁面とが交差する直角部をロボット１が移動する際に、床面又は壁面に当接する。
【００９８】
第１回転体Ｒ１は、軸８４を回転中心として、回転自在である。そして、第１回転体Ｒ１は、走行面ＲＳに当接すると、ボディー３に従動して、回転軸線Ａ５の回りに回転し、走行面ＲＳを転動する。第１回転体Ｒ１の回転軸線Ａ５は従動回転体３５Ａの回転軸線Ａ４に略平行である。第１回転体Ｒ１は、磁石を含むため、走行面ＲＳに当接すると、走行面ＲＳに吸着する。従って、ロボット１は、走行面ＲＳに吸着されつつ移動する。
【００９９】
なお、従動回転体３５Ａ及び第１回転体Ｒ１には、駆動部１１からの駆動力は伝達されない。また、従動回転体３５Ａ及び第１回転体Ｒ１は、走行面ＲＳに当接しているときは、実施形態１の従動回転体３５と同様に、駆動回転体２５に伝達される駆動力による反作用によってボディー３が回転しないように、反作用を支持する。さらに、従動回転体３５Ａ及び第１回転体Ｒ１の各々の直径は、駆動回転体２５の直径よりも小さい。実施形態２では、従動回転体３５Ａの直径と第１回転体Ｒ１の直径とは、略同一であり、従動回転体３５Ａの磁力と第１回転体Ｒ１の磁力とは、略同一である。なお、回転軸線Ａ４は、回転軸線Ａ１及び回転軸線Ａ５と異なる位置に位置し、回転軸線Ａ５は、回転軸線Ａ１及び回転軸線Ａ４と異なる位置に位置する。
【０１００】
次に、支持部８７及び連結部９Ａについて説明する。支持部８７は、回動部８５から延設される。具体的には、支持部８７は、磁石３１と従動回転体３５Ａとが当接している走行面ＲＳから離れるように、回動部８５から斜め上方に延びている。支持部８７は、第１回転体Ｒ１を回転軸線Ａ５の回りに回転自在に支持する。一対の連結部９Ａは、一対の従動回転部７Ａに対応して設けられる。連結部９Ａは、ボディー３に固定され、方向Ｄ１におけるボディー３の後端部から後方に延びている。そして、連結部９Ａは、支持部３７Ａを介して、ボディー３と従動回転体３５Ａとを連結する。
【０１０１】
次に、ロボット１の直進について説明する。駆動回転体２５、並びに、従動回転体３５又は第１回転体Ｒ１が走行面ＲＳを転動することによって、ロボット１は、走行面ＲＳに吸着されつつ、方向Ｄ１に移動する。
【０１０２】
次に、図１１及び図１２を参照して、ロボット１の旋回及び支持部３７Ａについて説明する。図１１に示すように、支持部３７Ａの回動部８５は、回動軸線Ｂ上に配置された軸８６を回動中心として回動する。具体的には、回動部８５は、回動軸線Ｂの回りに回動する。
【０１０３】
回動部８５の回動軸線Ｂは、回転軸線Ａ４に対して間隔をおいて配置され、回転軸線４Ａに非平行である。換言すれば、回動軸線Ｂは回転軸線Ａ４に立体交差する。更に換言すれば、回動軸線Ｂは回転軸線Ａ４に対して間隔をおいて配置され、従動回転部７Ａを特定の方向から見たときに、回動軸線Ｂは回転軸線Ａ４に交差している。実施形態２では、特定の方向は方向Ｄ１を示す。更に具体的には、実施形態２では、回動軸線Ｂは回転軸線Ａ４に対して間隔をおいて配置され、従動回転部７Ａを特定の方向から見たときに、回動軸線Ｂは回転軸線Ａ４に略直交する。
【０１０４】
また、回動部８５は、従動回転体３５Ａが回転軸線Ａ４の回りに回転自在なように、従動回転体３５Ａを支持する。なお、回動部８５には、駆動部１１からの駆動力は伝達されない。従って、回動部８５は回動自在である。例えば、一対の回動部８５のうちの一方と他方とは、一対の支持部８７のうちの一方と他方とが互いに干渉しない限り、互いに拘束されることなく回動自在である。  
【０１０５】
図１２は、ロボット１を示す平面図である。図１２に示すように、従動回転部７Ａの各々において、支持部３７Ａは、ボディー３が旋回可能なように、従動回転体３５Ａを支持する。その結果、ロボット１は、第１旋回方向ｄ１又は第２旋回方向ｄ２に旋回可能である。
【０１０６】
具体的には、回動部８５は、回動軸線Ｂの回りに、時計回り方向ＣＡ又は反時計回り方向ＣＢに回動自在である。回動部８５が回動すると、回転軸線Ａ４の方向が変化する。つまり、回動部８５が回動すると、回転軸線Ａ４が、回動軸線Ｂの回りに回動する。従って、従動回転体３５Ａが転動する方向も変化する。
【０１０７】
ロボット１は、回動部８５の回動による回転軸線Ａ４の方向の変化に応じて、従動回転体３５Ａの転動と駆動回転体２５の転動とによって、第１旋回方向ｄ１又は第２旋回方向ｄ２に旋回できる。つまり、ロボット１の移動に合わせて、従動回転体３５Ａが最適な方向を向くため、ロボット１は旋回できる。
【０１０８】
以上、図１０〜図１２を参照して説明したように、実施形態２によれば、実施形態１と同様に、駆動方式が二輪駆動である。加えて、支持部３７Ａは、ボディー３が旋回可能なように、従動回転体３５Ａを支持する。従って、実施形態２に係るロボット１は、実施形態１と同様に、小さな旋回半径で旋回でき、小回りが利く。そして、実施形態２は、小回りが利くことに起因する実施形態１と同様の効果を有する。
【０１０９】
また、実施形態２によれば、ロボット１は、磁石３１によって、走行面ＲＳに吸着しながら移動する。従って、走行面ＲＳが、床面の場合だけでなく、斜面、壁面、又は天面であっても、ロボット１は、落下を抑制しつつ、走行面ＲＳを移動できる。さらに、実施形態２は、磁石３１に起因する実施形態１と同様の効果を有する。
【０１１０】
さらに、実施形態２によれば、従動回転体３５Ａが磁石を含むため、ロボット１は、磁石３１の磁力だけでなく、従動回転体３５Ａの磁力によっても、走行面ＲＳに吸着する。従って、ロボット１が、壁面又は天面を移動する際に、落下することを更に抑制できる。
【０１１１】
なお、従動回転部７Ａが壁面又は天面上の回避対象（例えば、ボルト部）に乗り上げたとしても、駆動回転部５が回避対象を回避して、磁石３１が壁面又は天面に吸着している限り、ロボット１の落下を抑制できる。
【０１１２】
また、実施形態２によれば、従動回転体３５Ａは、円筒状、円柱状、又は円板状の磁石により形成される。従って、従動回転体３５Ａが走行面ＲＳを転動する際に、常に磁石が走行面ＲＳに当接しているため、従動回転体３５Ａは、一定の磁力で走行面ＲＳに吸着している。その結果、例えば、走行面ＲＳが壁面又は天面であっても、ロボット１を安定して、走行面ＲＳに吸着させることができる。
【０１１３】
さらに、実施形態２によれば、ロボット１が一定の走行面ＲＳ（例えば、床面だけ、壁面だけ、天面だけ）を移動する際は、磁石３１及び従動回転体３５Ａだけが走行面ＲＳに当接し、第１回転体Ｒ１は走行面ＲＳから離間している。従って、ロボット１は、適度な吸着力で走行面ＲＳに吸着し、円滑に走行面ＲＳを移動できる。
【０１１４】
さらに、実施形態２によれば、回動部８５は、回動軸線Ｂの回りに回動自在であり、従動回転体３５Ａは、回動部８５において回転軸線Ａ４の回りに回転自在に支持される。つまり、従動回転部７Ａは、キャスターを含んでいる。従って、簡素な構成により、ロボット１の移動に応じて、従動回転体３５Ａの回転軸線Ａ４の方向を変更できる。その結果、簡素な構成により、ロボット１を旋回させることができる。
【０１１５】
さらに、実施形態２によれば、実施形態１と同様に、駆動方式が二輪駆動であるため、ロボット１を軽量化できる。その他、実施形態２では、ロボット１の軽量化に関し、実施形態１と同様の効果を有する。
【０１１６】
さらに、実施形態２によれば、実施形態１と同様に、駆動回転部５の半径は走行面ＲＳ上の回避対象の高さよりも大きいため、ロボット１は回避対象を跨ぐことができ、駆動回転部５が回避対象に乗り上げることを抑制できる。
【０１１７】
さらに、実施形態２によれば、実施形態１と同様に、一対の駆動回転体２５に対応して、一対の従動回転体３５Ａが設けられる。従って、ロボット１の落下を更に抑制できるとともに、走行面ＲＳ上の回避対象を回避するための操作が容易になる。
【０１１８】
さらに、実施形態２によれば、実施形態１と同様に、ロボット１は、壁面を下降する際に、従動回転体３５Ａの磁力による吸着力ＦＭによって、重力Ｇによるモーメントを支える。その結果、ロボット１は、壁面から転落することなく、壁面を下降できる。
【０１１９】
さらに、実施形態２によれば、実施形態１と同様に、撮像部１７は、壁面の上昇時であっても、壁面の下降時であっても、進行方向を向く。従って、操作者は、上昇時と下降時とで、同様の操作でロボット１を移動できる。
【０１２０】
さらに、実施形態２によれば、実施形態１と同様に、ロボット１の重心ＧＣは、回転軸線Ａ１上において、一対の駆動回転体２５の中点に位置する。その結果、ロボット１が天面から落下することを更に抑制できる。
【０１２１】
さらに、実施形態２によれば、実施形態１と同様に、コントローラー７５によって、ロボット１を、任意の方向に直進させたり、任意の旋回半径で任意の方向に旋回させたりすることができる。また、コントローラー７５によって、ロボット１の速度を制御できる。さらに、操作者は、撮像部１７が出力した映像データに基づく映像を操作装置のディスプレイで見ながら、ロボット１を操作できる。その他、実施形態２では、実施形態１と同様の効果を有する。
【０１２２】
次に、図１３及び図１４を参照して、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動するときのロボット１の動作について説明する。天面ＴＳ及び壁面ＷＳは走行面ＲＳの一例である。図１３（ａ）〜図１３（ｃ）並びに図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、ロボット１の動作を示す図である。
【０１２３】
図１３（ａ）に示すように、ロボット１は、天面ＴＳを壁面ＷＳに向かって、天面ＴＳに吸着しつつ、水平方向ＨＤに移動する。具体的には、磁石３１及び従動回転体３５Ａが天面ＴＳに当接しながら、駆動回転体２５及び従動回転体３５Ａが天面ＴＳを転動して、ロボット１が水平方向ＨＤに移動する。そして、磁石３１が壁面ＷＳに当接する。その後、駆動回転体２５は、磁石３１を壁面ＷＳに当接させながら、下降方向ＤＤに壁面ＷＳを転動する。
【０１２４】
そして、図１３（ｂ）に示すように、駆動回転体２５が下降方向ＤＤに更に壁面ＷＳを転動すると、第１回転体Ｒ１が天面ＴＳに当接する。第１回転体Ｒ１と従動回転体３５Ａとの双方が天面ＴＳに当接しているため、第１回転体Ｒ１及び従動回転体３５Ａが天面ＴＳを転動する。
【０１２５】
そして、図１３（ｃ）に示すように、駆動回転体２５が下降方向ＤＤに更に壁面ＷＳを転動すると、従動回転体３５Ａは、天面ＴＳから離間する。その結果、第１回転体Ｒ１だけが、天面ＴＳに当接し、天面ＴＳを転動する。
【０１２６】
そして、図１４（ａ）に示すように、駆動回転体２５が下降方向ＤＤに更に壁面ＷＳを転動すると、従動回転体３５Ａが壁面ＷＳに当接する。その結果、第１回転体Ｒ１が、天面ＴＳに当接しつつ、天面ＴＳを転動するとともに、従動回転体３５Ａ及び磁石３１が壁面ＷＳに当接しつつ、従動回転体３５Ａ及び駆動回転体２５が壁面ＷＳを転動する。
【０１２７】
そして、図１４（ｂ）に示すように、駆動回転体２５が下降方向ＤＤに更に壁面ＷＳを転動すると、第１回転体Ｒ１が天面ＴＳから離間する。その結果、従動回転体３５Ａ及び磁石３１が壁面ＷＳに当接しつつ、従動回転体３５Ａ及び駆動回転体２５が壁面ＷＳを転動する。その結果、ロボット１は、壁面ＷＳを下降方向ＤＤに移動する。
【０１２８】
以上、図１３及び図１４を参照して説明したように、実施形態２によれば、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際、従動回転体３５Ａが壁面ＷＳに当接した後に、第１回転体Ｒ１が天面ＴＳから離間する。つまり、第１回転体Ｒ１及び支持部８７を設けることによって、第１回転体Ｒ１と従動回転体３５Ａとの双方が、天面ＴＳと壁面ＷＳとから同時に離間することを抑制できる。その結果、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際に、磁石による吸着力の低下によって、ロボット１が落下することを抑制できる。
【０１２９】
また、実施形態２によれば、ロボット１が壁面ＷＳから天面ＴＳに移動する際は、従動回転体３５Ａが天面ＴＳに当接した後に、第１回転体Ｒ１が壁面ＷＳから離間する。つまり、第１回転体Ｒ１及び支持部８７を設けることによって、第１回転体Ｒ１と従動回転体３５Ａとの双方が、天面ＴＳと壁面ＷＳとから同時に離間することを抑制できる。その結果、ロボット１が壁面ＷＳから天面ＴＳに移動する際に、磁石による吸着力の低下によって、ロボット１が落下することを抑制できる。
【０１３０】
なお、仮に、ロボット１が第１回転体Ｒ１及び支持部８７を有しない場合は、従動回転体３５Ａを磁力の大きな磁石で形成することにより、ロボット１の落下を抑制できる。
【０１３１】
次に、図１５を参照して、ロボット１の構造を規定する長さＫ１、長さＫ２、及び角度θについて説明する。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、天面ＴＳ及び壁面ＷＳに吸着しているロボット１を示す図である。天面ＴＳと壁面ＷＳとは略直交している。
【０１３２】
図１５（ａ）に示すように、ロボット１の側面視において、長さＫ１は、駆動回転体２５と従動回転体３５Ａとの間の長さを示し、長さＫ２は、従動回転体３５Ａと第１回転体Ｒ１との間の長さを示す。例えば、長さＫ１は、軸２２と軸８２との間の長さを示し、長さＫ２は、軸８２と軸８４との間の長さを示す。長さＬは、軸８４と壁面ＷＳとの間の長さを示す。半径Ｒは、駆動回転部５の半径を示す。具体的には、半径Ｒは、軸２２から磁石３１の先端までの長さを示す。
【０１３３】
第１回転体Ｒ１が天面ＴＳに当接し、従動回転体３５Ａ及び磁石３１が壁面ＷＳに当接しているときに、長さＬが半径Ｒに等しくなるように（Ｌ＝Ｒ）、長さＫ１及び長さＫ２を定めることが好ましい。この場合、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際、又は、ロボット１が壁面ＷＳから天面ＴＳに移動する際、第１回転体Ｒ１と従動回転体３５Ａとの双方が、天面ＴＳと壁面ＷＳとから同時に離間することを更に抑制できる。
【０１３４】
また、第１回転体Ｒ１が天面ＴＳに当接し、従動回転体３５Ａ及び磁石３１が壁面ＷＳに当接しているときに、長さＬが半径Ｒよりも長くなるように（Ｌ＞Ｒ）、長さＫ１及び長さＫ２を定めることが更に好ましい。この場合、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際、又は、ロボット１が壁面ＷＳから天面ＴＳに移動する際、第１回転体Ｒ１と従動回転体３５Ａとの双方が、天面ＴＳと壁面ＷＳとから同時に離間することを更に抑制できる。
【０１３５】
図１５（ｂ）に示すように、角度θは、ロボット１の側面視における線分Ｊ１に対する線分Ｊ２の角度を示す。線分Ｊ１は、駆動回転体２５と従動回転体３５Ａとを結ぶ線分を示し、線分Ｊ２は、従動回転体３５Ａと第１回転体Ｒ１とを結ぶ線分を示す。例えば、線分Ｊ１は、軸２２と軸８２とを結ぶ線分を示し、線分Ｊ２は、軸８２と軸８４とを結ぶ線分を示す。
【０１３６】
角度θは、９０度であることが好ましい。この場合、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際、又は、ロボット１が壁面ＷＳから天面ＴＳに移動する際、第１回転体Ｒ１と従動回転体３５Ａとの双方が、天面ＴＳと壁面ＷＳとから同時に離間することを更に抑制できる。
【０１３７】
また、角度θは、鈍角であることが更に好ましい。この場合、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際、又は、ロボット１が壁面ＷＳから天面ＴＳに移動する際、第１回転体Ｒ１と従動回転体３５Ａとの双方が、天面ＴＳと壁面ＷＳとから同時に離間することを更に抑制できる。
【０１３８】
なお、軸２２、軸８２、及び軸８４を、それぞれ、駆動回転体２５の軸２２、従動回転体３５Ａの軸８２、及び第１回転体Ｒ１の軸８４と記載する場合がある。
【０１３９】
（実施形態３）
図１６〜図２１を参照して、本発明の実施形態３に係るロボット１について説明する。図１６は、実施形態３に係るロボット１を示す側面図である。図１６に示すように、実施形態３に係るロボット１は、実施形態２に係るロボット１（図１０及び図１１）の一対の従動回転部７Ａに代えて、一対の従動回転部７Ｂを備える。実施形態３に係るロボット１のその他の構成は、実施形態２に係るロボット１のその他の構成と同様であり、説明を省略する。以下、主に、実施形態３が実施形態２と異なる点を説明する。
【０１４０】
図１６に示すように、ロボット１は、一対の駆動回転体２５に対応して、一対の従動回転部７Ｂを備える。図１６は、側面図であるため、一対の駆動回転部５のうちの一方と、一対の従動回転部７Ｂのうちの一方とが表れている。従動回転部７Ｂの各々は、実施形態２の従動回転部７Ａの構成に加えて、第２回転体Ｒ２と、回転軸線Ａ６上に配置された軸８９とをさらに含む。軸８９は、支持部８７に含まれる。
【０１４１】
第２回転体Ｒ２は、従動回転体３５Ａと第１回転体Ｒ１との間に配置される。そして、支持部８７は、第２回転体Ｒ２を回転軸線Ａ６の回りに回転自在に支持する。つまり、第２回転体Ｒ２は、軸８９を回転中心として、回転自在である。
【０１４２】
第２回転体Ｒ２は磁石を含む。磁石は、例えば、永久磁石（例えば、ネオジム磁石）である。実施形態３では、第２回転体Ｒ２は、円筒状、円柱状、又は円板状であり、磁石により形成される。
【０１４３】
第２回転体Ｒ２は、天面と壁面とが交差する直角部をロボット１が移動する際に、天面又は壁面に当接する。又は、第２回転体Ｒ２は、床面と壁面とが交差する直角部をロボット１が移動する際に、床面又は壁面に当接する。なお、天面、床面、及び壁面は、走行面ＲＳの一例である。
【０１４４】
第２回転体Ｒ２は、走行面ＲＳに当接すると、ボディー３に従動して、回転軸線Ａ６の回りに回転し、走行面ＲＳを転動する。第２回転体Ｒ２の回転軸線Ａ６は従動回転体３５Ａの回転軸線Ａ４に略平行である。第２回転体Ｒ２は、磁石を含むため、走行面ＲＳに当接すると、走行面に吸着する。従って、ロボット１は、走行面に吸着されつつ移動する。
【０１４５】
引き続き、図１６を参照して、従動回転体３５Ａと第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２とを、相互に関連付けて説明する。
【０１４６】
従動回転体３５Ａ、第１回転体Ｒ１、及び第２回転体Ｒ２の各々の直径は、駆動回転体２５の直径よりも小さい。実施形態３では、従動回転体３５Ａの直径と第１回転体Ｒ１の直径と第２回転体Ｒ２の直径とは、略同一である。また、従動回転体３５Ａの磁力と第１回転体Ｒ１の磁力と第２回転体Ｒ２の磁力とは、略同一である。
【０１４７】
また、従動回転体３５Ａと第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１とのうち、互いに隣接する２個の回転体だけが走行面に同時に当接可能なように、従動回転体３５Ａと第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１との配置及び直径が定められる。具体的には、従動回転体３５Ａと第２回転体Ｒ２とが同時に走行面に当接可能である。また、第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１とが同時に走行面に当接可能である。
【０１４８】
例えば、ロボット１の側面視において、従動回転体３５Ａと第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１とは、鈍角をなすＶ字状の折れ線上に配置される。つまり、角度θｘが、鈍角になるように、従動回転体３５Ａと第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１とが配置される。角度θｘは、軸８２と軸８９とを結ぶ線分と、軸８９と軸８４とを結ぶ線分とが形成する角度である。
【０１４９】
さらに、従動回転体３５Ａと第２回転体Ｒ２との間の距離と、第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１との間の距離とは、略同一である。回転軸線Ａ４は、回転軸線Ａ１、回転軸線Ａ５、及び回転軸線Ａ６と異なる位置に位置する。回転軸線Ａ５は、回転軸線Ａ１、回転軸線Ａ４、及び回転軸線Ａ６と異なる位置に位置する。回転軸線Ａ６は、回転軸線Ａ１、回転軸線Ａ４、及び回転軸線Ａ５と異なる位置に位置する。回転軸線Ａ４と回転軸線Ａ５と回転軸線Ａ６とは略平行である。
【０１５０】
なお、従動回転体３５Ａ、第１回転体Ｒ１、及び第２回転体Ｒ２には、駆動部１１からの駆動力は伝達されない。また、従動回転体３５Ａ、第１回転体Ｒ１、及び第２回転体Ｒ２のうち、走行面ＲＳに当接している回転体は、実施形態１の従動回転体３５と同様に、駆動回転体２５に伝達される駆動力による反作用によってボディー３が回転しないように、反作用を支持する。
【０１５１】
引き続き、図１６を参照して、ロボット１の構造を規定する長さＫ１、長さＫ２、及び角度θｍについて説明する。長さＫ１及び長さＫ２は、それぞれ、図１５（ａ）を参照して説明した実施形態２に係る長さＫ１及び長さＫ２と同様である。そして、実施形態３では、実施形態２と同様に、長さＫ１及び長さＫ２が定められる。
【０１５２】
角度θｍは、ロボット１の側面視における線分Ｓ１ｍに対する線分Ｓ２ｍの角度を示す。添え字「ｍ」は、「１」又は「２」を示す。
【０１５３】
線分Ｓ１１は、駆動回転体２５と従動回転体３５Ａとを結ぶ線分を示し、線分Ｓ１２は、駆動回転体２５と第２回転体Ｒ２とを結ぶ線分を示す。線分Ｓ２１は、従動回転体３５Ａと第２回転体Ｒ２とを結ぶ線分を示し、線分Ｓ２２は、第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１とを結ぶ線分を示す。
【０１５４】
例えば、線分Ｓ１１は、軸２２と軸８２とを結ぶ線分を示し、線分Ｓ１２は、軸２２と軸８９とを結ぶ線分を示す。例えば、線分Ｓ２１は、軸８２と軸８９とを結ぶ線分を示し、線分Ｓ２２は、軸８９と軸８４とを結ぶ線分を示す。
【０１５５】
角度θｍは、９０度であることが好ましい。この場合、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際、又は、ロボット１が壁面ＷＳから天面ＴＳに移動する際、第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２と従動回転体３５Ａとの全部が、天面ＴＳと壁面ＷＳとから同時に離間することを抑制できる。
【０１５６】
また、角度θｍは、鈍角であることが更に好ましい。この場合、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際、又は、ロボット１が壁面ＷＳから天面ＴＳに移動する際、第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２と従動回転体３５Ａとの全部が、天面ＴＳと壁面ＷＳとから同時に離間することを更に抑制できる。
【０１５７】
なお、軸２２、軸８２、軸８４、及び軸８９を、それぞれ、駆動回転体２５の軸２２、従動回転体３５Ａの軸８２、第１回転体Ｒ１の軸８４、及び第２回転体Ｒ２の軸８９と記載する場合がある。
【０１５８】
次に、図１７及び図１８を参照して、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動するときのロボット１の動作について説明する。天面ＴＳ及び壁面ＷＳは走行面ＲＳの一例である。図１７（ａ）〜図１７（ｄ）並びに図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、ロボット１の動作を示す図である。
【０１５９】
図１７（ａ）に示すように、ロボット１は、天面ＴＳを壁面ＷＳに向かって、天面ＴＳに吸着しつつ、水平方向ＨＤに移動する。具体的には、磁石３１及び従動回転体３５Ａが天面ＴＳに当接しながら、駆動回転体２５及び従動回転体３５Ａが天面ＴＳを転動して、ロボット１が水平方向ＨＤに移動する。そして、磁石３１が壁面ＷＳに当接する。その後、駆動回転体２５は、磁石３１を壁面ＷＳに当接させながら、下降方向ＤＤに壁面ＷＳを転動する。
【０１６０】
そして、図１７（ｂ）に示すように、駆動回転体２５が下降方向ＤＤに更に壁面ＷＳを転動すると、第２回転体Ｒ２が天面ＴＳに当接する。第２回転体Ｒ２と従動回転体３５Ａとの双方が天面ＴＳに当接しているため、第２回転体Ｒ２及び従動回転体３５Ａが天面ＴＳを転動する。
【０１６１】
そして、図１７（ｃ）に示すように、駆動回転体２５が下降方向ＤＤに更に壁面ＷＳを転動すると、従動回転体３５Ａは、天面ＴＳから離間し、第１回転体Ｒ１は、天面ＴＳに当接する。第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２との双方が天面ＴＳに当接しているため、第１回転体Ｒ１及び第２回転体Ｒ２が天面ＴＳを転動する。
【０１６２】
そして、図１７（ｄ）に示すように、駆動回転体２５が下降方向ＤＤに更に壁面ＷＳを転動すると、第２回転体Ｒ２は、天面ＴＳから離間する。その結果、第１回転体Ｒ１だけが、天面ＴＳに当接し、天面ＴＳを転動する。
【０１６３】
そして、図１８（ａ）に示すように、駆動回転体２５が下降方向ＤＤに更に壁面ＷＳを転動すると、従動回転体３５Ａが壁面ＷＳに当接する。その結果、第１回転体Ｒ１が、天面ＴＳに当接しつつ、天面ＴＳを転動するとともに、従動回転体３５Ａ及び磁石３１が壁面ＷＳに当接しつつ、従動回転体３５Ａ及び駆動回転体２５が壁面ＷＳを転動する。
【０１６４】
そして、図１８（ｂ）に示すように、駆動回転体２５が下降方向ＤＤに更に壁面ＷＳを転動すると、第１回転体Ｒ１が天面ＴＳから離間する。その結果、従動回転体３５Ａ及び磁石３１が壁面ＷＳに当接しつつ、従動回転体３５Ａ及び駆動回転体２５が壁面ＷＳを転動する。その結果、ロボット１は、壁面ＷＳを下降方向ＤＤに移動する。
【０１６５】
以上、図１７及び図１８を参照して説明したように、実施形態３によれば、第１回転体Ｒ１、第２回転体Ｒ２、及び支持部８７を設けることによって、第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２と従動回転体３５Ａとの全部が、天面ＴＳと壁面ＷＳとから同時に離間することを抑制できる。その結果、ロボット１が天面ＴＳから壁面ＷＳに移動する際、又はロボット１が壁面ＷＳから天面ＴＳに移動する際に、磁石による吸着力の低下によってロボット１が落下することを、抑制できる。
【０１６６】
なお、仮に、ロボット１が、第１回転体Ｒ１、第２回転体Ｒ２、及び支持部８７を有しない場合は、従動回転体３５Ａを磁力の大きな磁石で形成することにより、ロボット１の落下を抑制できる。
【０１６７】
次に、図１９及び図２０を参照して、ロボット１が床面ＬＳから壁面ＷＳに移動するときのロボット１の動作について説明する。床面ＬＳ及び壁面ＷＳは走行面ＲＳの一例である。図１９（ａ）〜図１９（ｄ）並びに図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は、ロボット１の動作を示す図である。
【０１６８】
図１９（ａ）に示すように、ロボット１は、床面ＬＳを壁面ＷＳに向かって、床面ＬＳに吸着しつつ、水平方向ＨＤに移動する。具体的には、磁石３１及び従動回転体３５Ａが床面ＬＳに当接しながら、駆動回転体２５及び従動回転体３５Ａが床面ＬＳを転動して、ロボット１が水平方向ＨＤに移動する。そして、磁石３１が壁面ＷＳに当接する。その後、駆動回転体２５は、磁石３１を壁面ＷＳに当接させながら、上昇方向ＵＤに壁面ＷＳを転動する。
【０１６９】
そして、図１９（ｂ）に示すように、駆動回転体２５が上昇方向ＵＤに更に壁面ＷＳを転動すると、第２回転体Ｒ２が床面ＬＳに当接する。第２回転体Ｒ２と従動回転体３５Ａとの双方が床面ＬＳに当接しているため、第２回転体Ｒ２及び従動回転体３５Ａが床面ＬＳを転動する。
【０１７０】
そして、図１９（ｃ）に示すように、駆動回転体２５が上昇方向ＵＤに更に壁面ＷＳを転動すると、従動回転体３５Ａは、床面ＬＳから離間し、第１回転体Ｒ１は、床面ＬＳに当接する。第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２との双方が床面ＬＳに当接しているため、第１回転体Ｒ１及び第２回転体Ｒ２が床面ＬＳを転動する。
【０１７１】
そして、図１９（ｄ）に示すように、駆動回転体２５が上昇方向ＵＤに更に壁面ＷＳを転動すると、第２回転体Ｒ２は、床面ＬＳから離間する。その結果、第１回転体Ｒ１だけが、床面ＬＳに当接し、床面ＬＳを転動する。
【０１７２】
そして、図２０（ａ）に示すように、駆動回転体２５が上昇方向ＵＤに更に壁面ＷＳを転動すると、従動回転体３５Ａが壁面ＷＳに当接する。その結果、第１回転体Ｒ１が、床面ＬＳに当接しつつ、床面ＬＳを転動するとともに、従動回転体３５Ａ及び磁石３１が壁面ＷＳに当接しつつ、従動回転体３５Ａ及び駆動回転体２５が壁面ＷＳを転動する。
【０１７３】
そして、図２０（ｂ）に示すように、駆動回転体２５が上昇方向ＵＤに更に壁面ＷＳを転動すると、第１回転体Ｒ１が床面ＬＳから離間する。その結果、従動回転体３５Ａ及び磁石３１が壁面ＷＳに当接しつつ、従動回転体３５Ａ及び駆動回転体２５が壁面ＷＳを転動する。その結果、ロボット１は、壁面ＷＳを上昇方向ＵＤに移動する。
【０１７４】
次に、図２１を参照して、実施形態３に係るロボット１の床面ＬＳからの離間について、実施形態２に係るロボット１と比較しながら説明する。
【０１７５】
図２１（ａ）は、実施形態２に係るロボット１の動作を示す図である。図２１（ａ）に示すように、ロボット１が床面ＬＳから壁面ＷＳに移動する際に、従動回転体３５Ａを床面ＬＳから離間させるためには、次のような大きさのモーメントＮｗ１が要求される。すなわち、床面ＬＳに当接している第１回転体Ｒ１を支点ＳＰ１として、力ＦｗによるモーメントＮｗ１が、吸着力ＦｍによるモーメントＮｍ１よりも大きいことが要求される。力Ｆｗは、ロボット１が壁面ＷＳを上昇するための力を示す。吸着力Ｆｍは、従動回転体３５Ａの磁力による吸着力を示す。
【０１７６】
モーメントＮｗ１の大きさ｜Ｎｗ１｜は、力Ｆｗと距離Ｌｗ１との積によって表される。すなわち、｜Ｎｗ１｜＝Ｆｗ・Ｌｗ１、である。
【０１７７】
モーメントＮｍ１の大きさ｜Ｎｍ１｜は、吸着力Ｆｍと距離Ｌｍ１との積によって表される。すなわち、｜Ｎｍ１｜＝Ｆｍ・Ｌｍ１、である。
【０１７８】
図２１（ｂ）は、実施形態３に係るロボット１の動作を示す図である。図２１（ｂ）に示すように、ロボット１が床面ＬＳから壁面ＷＳに移動する際に、従動回転体３５Ａを床面ＬＳから離間させるためには、次のような大きさのモーメントＮｗ２が要求される。すなわち、床面ＬＳに当接している第２回転体Ｒ２を支点ＳＰ２として、力ＦｗによるモーメントＮｗ２が、吸着力ＦｍによるモーメントＮｍ２よりも大きいことが要求される。
【０１７９】
モーメントＮｗ２の大きさ｜Ｎｗ２｜は、力Ｆｗと距離Ｌｗ２（＝２／３Ｌｗ１）との積によって表される。すなわち、｜Ｎｗ２｜＝Ｆｗ・Ｌｗ２＝２／３Ｆｗ・Ｌｗ１＝２／３｜Ｎｗ１｜、である。
【０１８０】
モーメントＮｍ２の大きさ｜Ｎｍ２｜は、吸着力Ｆｍと距離Ｌｍ２（＝１／２Ｌｍ１）との積によって表される。すなわち、｜Ｎｍ２｜＝Ｆｍ・Ｌｍ２＝１／２Ｆｍ・Ｌｍ１＝１／２｜Ｎｍ１｜、である。
【０１８１】
図２１（ａ）及び図２１（ｂ）を参照して説明したように、実施形態３では、隣り合う回転体の距離（つまり、隣り合う磁石の距離）が実施形態２よりも短く（Ｌｍ２＜Ｌｍ１）、実施形態３におけるモーメントＮｍ２は、実施形態２におけるモーメントＮｍ１の１／２である。従って、実施形態３では、実施形態２と比較して、吸着力Ｆｍによるモーメントが小さい。その結果、実施形態３では、実施形態２と比較して、従動回転体３５Ａを床面ＬＳから容易に離間させることができ、モーター６１（図９）に過負荷がかかることを抑制できる。
【０１８２】
また、実施形態３におけるモーメントＮｗ２は、実施形態２におけるモーメントＮｗ１の２／３である。すなわち、実施形態３では、実施形態２と比較して、力Ｆｗによるモーメントが減少している。しかしながら、実施形態３では、実施形態２と比較して、力Ｆｗによるモーメントの減少率（＝１／３）は、吸着力Ｆｍによるモーメントの減少率（＝１／２）よりも小さい。従って、実施形態３では、実施形態２と比較して、従動回転体３５Ａを床面ＬＳから容易に離間させることができ、モーター６１（図９）に過負荷がかかることを抑制できる。
【０１８３】
さらに、図２１（ａ）において、従動回転体３５Ａと第１回転体Ｒ１とが床面ＬＳに当接しているとともに、磁石３１が壁面ＷＳに当接している状態で、壁面ＷＳから従動回転体３５Ａまでの距離が大きくなるように、従動回転体３５Ａを配置することによっても、吸着力Ｆｍによるモーメントを小さくできる。従って、従動回転体３５Ａを床面ＬＳから容易に離間させることができる。
【０１８４】
さらに、図２１（ｂ）において、従動回転体３５Ａと第２回転体Ｒ２とが床面ＬＳに当接しているとともに、磁石３１が壁面ＷＳに当接している状態で、壁面ＷＳから従動回転体３５Ａまでの距離が大きくなるように、従動回転体３５Ａを配置することによっても、吸着力Ｆｍによるモーメントを小さくできる。従って、従動回転体３５Ａを床面ＬＳから更に容易に離間させることができる。
【０１８５】
なお、実施形態３では、従動回転体３５Ａを床面ＬＳから離間させる場合と同様の原理によって、第２回転体Ｒ２を床面ＬＳから容易に離間させることができる。
【０１８６】
また、実施形態３では、ロボット１が壁面ＷＳから天面ＴＳに移動する際にも、ロボット１が床面ＬＳから壁面ＷＳに移動する際の原理と同様の原理によって、従動回転体３５Ａを壁面ＷＳから容易に離間させることができる。同様に、ロボット１が壁面ＷＳから天面ＴＳに移動する際に、第２回転体Ｒ２を壁面ＷＳから容易に離間させることができる。
【０１８７】
以上、図１６〜図２１を参照して説明したように、実施形態３によれば、実施形態２と同様に、ロボット１は、二輪駆動であり、支持部３７Ａを備える。従って、実施形態３に係るロボット１は、実施形態２と同様に、小回りが利く。
【０１８８】
また、実施形態３によれば、実施形態２と同様に、ロボット１は、磁石３１を備えるため、走行面ＲＳが、床面の場合だけでなく、斜面、壁面、又は天面であっても、落下を抑制しつつ、走行面ＲＳを移動できる。
【０１８９】
さらに、実施形態３によれば、実施形態２と同様に、従動回転体３５Ａが磁石を含むため、ロボット１が、壁面又は天面を移動する際に、落下することを更に抑制できる。その他、実施形態３では、実施形態２と同様の効果を有する。
【０１９０】
さらに、図２１（ｂ）を参照して説明したように、実施形態３によれば、従動回転体３５Ａと第１回転体Ｒ１との間に、第２回転体Ｒ２を配置し、従動回転部７Ｂに設けられる回転体の間隔を短くしている。従って、ロボット１が床面ＬＳから壁面ＷＳに移動する際、又はロボット１が壁面ＷＳから天面ＴＳに移動する際、回転体の吸着力によるモーメントを小さくできる。その結果、回転体を床面ＬＳ又は壁面ＷＳから容易に離間させることができる。なお、従動回転部７Ｂに設けられる回転体は、従動回転体３５Ａ、第１回転体Ｒ１、及び第２回転体Ｒ２を示す。
【０１９１】
（実施形態４）
図２２〜図２５を参照して、本発明の実施形態４に係るロボット１について説明する。図２２は、ロボット１を正面側から示す斜視図である。図２３は、ロボット１を背面側から示す斜視図である。図２４は、ロボット１を示す側面図である。図２２〜図２４に示すように、実施形態４に係るロボット１は、実施形態３に係るロボット１（図１６）の一対の従動回転部７Ｂに代えて、一対の従動回転部７Ｃを備える。実施形態４に係るロボット１のその他の構成は、実施形態３に係るロボット１のその他の構成と同様であり、説明を省略する。以下、主に、実施形態４が実施形態３と異なる点を説明する。
【０１９２】
図２２〜図２４に示すように、ロボット１は、一対の駆動回転体２５に対応して、一対の従動回転部７Ｃを備える。従動回転部７Ｃの各々は、従動回転体３５Ａと、支持部３７Ａ（従動回転体支持部）と、支持部８７Ａと、第１回転体Ｒ１と、複数の第２回転体Ｒ２とを含む。例えば、従動回転体３５Ａと支持部３７Ａとは、キャスターを構成する。第１回転体Ｒ１は、従動回転体３５Ａに対して離間して配置される。複数の第２回転体Ｒ２は、従動回転体３５Ａと第１回転体Ｒ１との間に配置される。実施形態４では、従動回転部７Ｃの各々において、５個の第２回転体Ｒ２が設けられる。支持部３７Ａは、回動部８５と、軸８６とを含む。軸８６は、支持部８７Ａと回動部８５とに跨って配置される。回動部８５は軸８２を含む。支持部８７Ａは、複数の第２回転体Ｒ２に対応して、複数の軸８９を含む。支持部８７Ａは軸８４をさらに含む。
【０１９３】
従動回転体３５Ａと第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２とは磁石を含む。磁石は、例えば、永久磁石（例えば、ネオジム磁石）である。実施形態４では、従動回転体３５Ａと第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２とは、円筒状、円柱状、又は円板状であり、磁石により形成される。従動回転体３５Ａと第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２とは、磁石を含むため、走行面に当接すると、走行面に吸着する。従って、ロボット１は、走行面に吸着されつつ移動する。
【０１９４】
従動回転体３５Ａ、第１回転体Ｒ１、及び第２回転体Ｒ２の各々の直径は、駆動回転体２５の直径よりも小さい。実施形態４では、従動回転体３５Ａの直径と第２回転体Ｒ２の直径とは、略同一である。第１回転体Ｒ１の直径は、第２回転体Ｒ２の直径よりも小さい。また、従動回転体３５Ａの磁力と第２回転体Ｒ２の磁力とは、略同一である。第１回転体Ｒ１の磁力は、第２回転体Ｒ２の各々の磁力よりも小さい。従って、ロボット１が床面から壁面に移動する際、又はロボット１が壁面から天面に移動する際、第１回転体Ｒ１を床面又は壁面から容易に離間させることができる。さらに、複数の第２回転体Ｒ２の直径は、互いに略同一であり、複数の第２回転体Ｒ２の磁力は、互いに略同一である。
【０１９５】
従動回転体３５Ａと複数の第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１とのうち、互いに隣接する２個の回転体だけが走行面に同時に当接可能なように、従動回転体３５Ａと複数の第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１との配置及び直径が定められる。具体的には、従動回転体３５Ａに隣接する第２回転体Ｒ２と従動回転体３５Ａとが同時に走行面に当接可能である。互いに隣接する２個の第２回転体Ｒ２が同時に走行面に当接可能である。第１回転体Ｒ１に隣接する第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１とが同時に走行面に当接可能である。
【０１９６】
例えば、ロボット１の側面視において、従動回転体３５Ａと複数の第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１とは、弓状の曲線上に配置される。例えば、ロボット１の側面視において、複数の第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１とは、弓状の曲線上に配置される。
【０１９７】
従動回転体３５Ａに隣接する第２回転体Ｒ２と従動回転体３５Ａとの間の距離と、互いに隣接する２個の第２回転体Ｒ２の間の距離と、第１回転体Ｒ１に隣接する第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１との間の距離とは、略同一である。回転軸線Ａ４は、回転軸線Ａ１、回転軸線Ａ５、及び回転軸線Ａ６と異なる位置に位置する。回転軸線Ａ５は、回転軸線Ａ１、回転軸線Ａ４、及び回転軸線Ａ６と異なる位置に位置する。回転軸線Ａ６は、回転軸線Ａ１、回転軸線Ａ４、及び回転軸線Ａ５と異なる位置に位置する。複数の回転軸線Ａ６は、互いに異なる位置に位置し、互いに略平行である。回転軸線Ａ６と回転軸線Ａ５とは略平行である。
【０１９８】
なお、従動回転体３５Ａ、第１回転体Ｒ１、及び複数の第２回転体Ｒ２には、駆動部１１からの駆動力は伝達されない。また、従動回転体３５Ａ、第１回転体Ｒ１、及び第２回転体Ｒ２のうち、走行面に当接している回転体は、実施形態１の従動回転体３５と同様に、駆動回転体２５に伝達される駆動力による反作用によってボディー３が回転しないように、反作用を支持する。
【０１９９】
図２４を参照して、ロボット１の構造を規定する長さＫ１、長さＫ２、及び角度θｍ、について説明する。長さＫ１及び長さＫ２は、それぞれ、図１５（ａ）を参照して説明した実施形態２に係る長さＫ１及び長さＫ２と同様である。そして、実施形態４では、実施形態２と同様に、長さＫ１及び長さＫ２が定められる。
【０２００】
角度θｍは、ロボット１の側面視における線分Ｓ１ｍに対する線分Ｓ２ｍの角度を示す。添え字「ｍ」は、「１」、「２」、又は「３」を示す。
【０２０１】
線分Ｓ１１は、駆動回転体２５と従動回転体３５Ａとを結ぶ線分を示す。線分Ｓ１２は、駆動回転体２５と、互いに隣接する２個の第２回転体Ｒ２のうちの一方とを結ぶ線分を示す。線分Ｓ１３は、駆動回転体２５と、第１回転体Ｒ１に隣接する第２回転体Ｒ２とを結ぶ線分を示す。線分Ｓ２１は、従動回転体３５Ａと、従動回転体３５Ａに隣接する第２回転体Ｒ２とを結ぶ線分を示す。線分Ｓ２２は、互いに隣接する２個の第２回転体Ｒ２のうちの一方と他方とを結ぶ線分を示す。線分Ｓ２３は、第１回転体Ｒ１に隣接する第２回転体Ｒ２と、第１回転体Ｒ１とを結ぶ線分を示す。
【０２０２】
例えば、線分Ｓ１１は、軸２２と軸８２とを結ぶ線分を示す。例えば、線分Ｓ１２は、軸２２と、互いに隣接する２個の軸８９のうちの一方とを結ぶ線分を示す。例えば、線分Ｓ１３は、軸２２と、軸８４に隣接する軸８９とを結ぶ線分を示す。例えば、線分Ｓ２１は、軸８２と、軸８２に隣接する軸８９とを結ぶ線分を示す。例えば、線分Ｓ２２は、互いに隣接する２個の軸８９のうちの一方と他方とを結ぶ線分を示す。例えば、線分Ｓ２３は、軸８４に隣接する軸８９と、軸８４とを結ぶ線分を示す。
【０２０３】
角度θｍは、実施形態３と同様の理由により、９０度であることが好ましい。角度θｍは、実施形態３と同様の理由により、鈍角であることが更に好ましい。
【０２０４】
なお、軸２２、軸８２、軸８４、及び軸８９を、それぞれ、駆動回転体２５の軸２２、従動回転体３５Ａの軸８２、第１回転体Ｒ１の軸８４、及び第２回転体Ｒ２の軸８９と記載する場合がある。
【０２０５】
引き続き、図２２〜図２４を参照して、ロボット１の構成を説明する。支持部８７Ａは、連結部９Ａから延設され、連結部９Ａに固定されている。具体的には、支持部８７Ａは、磁石３１と従動回転体３５Ａとが当接している走行面から離れるように、連結部９Ａから斜め上方に延びている。支持部８７Ａは、第１回転体Ｒ１を回転軸線Ａ５の回りに回転自在に支持する。つまり、第１回転体Ｒ１は、軸８４を回転中心として、回転自在である。また、支持部８７Ａは、第２回転体Ｒ２の各々を回転軸線Ａ６の回りに回転自在に支持する。つまり、複数の第２回転体Ｒ２は、それぞれ、複数の軸８９を回転中心として、回転自在である。
【０２０６】
従動回転体３５Ａは、連結部９Ａによって、支持部８７Ａ及び支持部３７Ａを介して、ボディー３に連結される。従動回転体３５Ａは、軸８２を回転中心として、回転自在である。
【０２０７】
支持部３７Ａは、ボディー３が旋回可能なように、従動回転体３５Ａを支持する。その結果、ロボット１は旋回可能である。
【０２０８】
具体的には、支持部３７Ａの回動部８５は、回動軸線Ｂ上に配置された軸８６を回動中心として回動する。つまり、回動部８５は、回動軸線Ｂの回りに回動する。回動部８５の回動軸線Ｂは、回転軸線Ａ４に対して間隔をおいて配置され、回転軸線４Ａに非平行である。換言すれば、回動軸線Ｂは回転軸線Ａ４に立体交差する。更に換言すれば、回動軸線Ｂは回転軸線Ａ４に対して間隔をおいて配置され、支持部３７Ａを特定の方向から見たときに、回動軸線Ｂは回転軸線Ａ４に交差している。実施形態４では、特定の方向は方向Ｄ１を示す。更に具体的には、実施形態４では、回動軸線Ｂは回転軸線Ａ４に対して間隔をおいて配置され、支持部３７Ａを特定の方向から見たときに、回動軸線Ｂは回転軸線Ａ４に略直交する。また、回動部８５は、従動回転体３５Ａが回転軸線Ａ４の回りに回転自在なように、従動回転体３５Ａを支持する。なお、回動部８５には、駆動部１１からの駆動力は伝達されない。従って、回動部８５は回動自在である。
【０２０９】
次に、図２５を参照して、従動回転部７Ｃについて説明する。図２５（ａ）は、回動部８５が回動していないときの従動回転部７Ｃを示す斜視図である。図２５（ｂ）は、回動部８５が回動したときの従動回転部７Ｃを示す斜視図である。
【０２１０】
図２５（ａ）に示すように、回動部８５が回動していないときは、従動回転体３５Ａの回転軸線Ａ４と第１回転体Ｒ１の回転軸線Ａ５と複数の第２回転体Ｒ２の回転軸線Ａ６とは、互いに略平行である。
【０２１１】
そして、回動部８５は、回動軸線Ｂの回りに、時計回り方向又は反時計回り方向に回動自在である。
【０２１２】
例えば、図２５（ｂ）に示すように、回動部８５が回動すると、従動回転体３５Ａの回転軸線Ａ４の方向が変化し、回転軸線Ａ４は回転軸線Ａ５と回転軸線Ａ６とに非平行になる。つまり、回動部８５が回動すると、回転軸線Ａ４が、回動軸線Ｂの回りに回動する。従って、従動回転体３５Ａが転動する方向も変化する。
【０２１３】
ロボット１は、回動部８５の回動による回転軸線Ａ４の方向の変化に応じて、従動回転体３５Ａの転動と駆動回転体２５の転動とによって、任意の方向に旋回できる。つまり、ロボット１の移動に合わせて、従動回転体３５Ａが最適な方向を向くため、ロボット１は旋回できる。
【０２１４】
以上、図２２〜図２５を参照して説明したように、実施形態４によれば、実施形態３と同様に、ロボット１は、二輪駆動であり、支持部３７Ａを備える。従って、実施形態４に係るロボット１は、実施形態３と同様に、小回りが利く。
【０２１５】
また、実施形態４によれば、実施形態３と同様に、ロボット１は、磁石３１を備えるため、走行面が、床面の場合だけでなく、斜面、壁面、又は天面であっても、落下を抑制しつつ、走行面を移動できる。
【０２１６】
さらに、実施形態４によれば、実施形態３と同様に、従動回転体３５Ａが磁石を含むため、ロボット１が、壁面又は天面を移動する際に、落下することを更に抑制できる。
【０２１７】
さらに、実施形態４によれば、実施形態３と同様に、第１回転体Ｒ１、複数の第２回転体Ｒ２、及び支持部８７Ａを設けることによって、第１回転体Ｒ１と複数の第２回転体Ｒ２と従動回転体３５Ａとの全部が、天面と壁面とから同時に離間することを抑制できる。その結果、ロボット１が天面から壁面に移動する際、又はロボット１が壁面から天面に移動する際に、磁石による吸着力の低下によって、ロボット１が落下することを抑制できる。その他、実施形態４では、実施形態３と同様の効果を有する。
【０２１８】
さらに、実施形態４によれば、支持部８７Ａは、連結部９Ａから延設され、連結部９Ａに固定されている。従って、一対の回動部８５のうちの一方又は双方が回動した場合であっても、一対の支持部８７Ａのうちの一方と他方とは干渉しない。つまり、回動部８５は、支持部８７Ａを伴うことなく、自在に回動できる。その結果、ロボット１は、方向Ｄ１に前進できるだけでなく、方向転換することなく、方向Ｄ２に後進できる。
【０２１９】
さらに、実施形態４によれば、従動回転体３５Ａと第１回転体Ｒ１との間に、複数の第２回転体Ｒ２を配置し、実施形態３よりも、従動回転部７Ｃに設けられる回転体の間隔を更に短くしている。従って、ロボット１が床面から壁面に移動する際、又はロボット１が壁面から天面に移動する際、回転体の吸着力によるモーメントを更に小さくできる。その結果、回転体を床面又は壁面から更に容易に離間させることができる。なお、従動回転部７Ｃに設けられる回転体は、従動回転体３５Ａ、第１回転体Ｒ１、及び複数の第２回転体Ｒ２を示す。
【０２２０】
（実施形態５）
図２６を参照して、本発明の実施形態５に係るロボット１について説明する。図２６は、ロボット１を示す側面図である。図２６に示すように、実施形態５に係るロボット１は、実施形態１に係るロボット１の一対の従動回転部７及び一対の連結部９に代えて、一対の従動回転部７Ｄ及び一対の連結部９Ｂを備える。実施形態５に係るロボット１のその他の構成は、実施形態１に係るロボット１のその他の構成と同様であり、説明を省略する。以下、主に、実施形態５が実施形態１と異なる点を説明する。
【０２２１】
図２６に示すように、一対の駆動回転部５に対応して、一対の従動回転部７Ｃが設けられている。図２６は、側面図であるため、一対の駆動回転部５のうちの一方と、一対の従動回転部７Ｄのうちの一方とが表れている。
【０２２２】
従動回転部７Ｄは、従動回転ユニット３４と、支持部８７Ａと、第１回転体Ｒ１と、複数の第２回転体Ｒ２とを含む。従動回転ユニット３４は、オムニホイールであり、従動回転体３５と、支持部３７（従動回転体支持部）とを含む。支持部３７は、複数の回転体３９（旋回用回転体）を含む。第１回転体Ｒ１は、従動回転体３５に対して離間して配置される。複数の第２回転体Ｒ２は、従動回転体３５と第１回転体Ｒ１との間に配置される。実施形態５では、従動回転部７Ｄの各々において、２個の第２回転体Ｒ２が設けられる。
【０２２３】
従動回転ユニット３４は、実施形態１に係る従動回転部７と同様である。つまり、従動回転ユニット３４の従動回転体３５及び支持部３７は、それぞれ、実施形態１に係る従動回転体３５及び支持部３７と同様である。
【０２２４】
第１回転体Ｒ１及び第２回転体Ｒ２は、それぞれ、実施形態４に係る第１回転体Ｒ１及び第２回転体Ｒ２と同様である。ただし、第１回転体Ｒ１の直径と第２回転体Ｒ２の直径とは略同一である。また、第１回転体Ｒ１の磁力と第２回転体Ｒ２の磁力とは、略同一である。さらに、第１回転体Ｒ１及び第２回転体Ｒ２の各々の直径は、従動回転体３５の直径よりも小さい。
【０２２５】
支持部８７Ａは、軸８４と、複数の軸８９とを含む。支持部８７Ａ、軸８４、及び軸８９は、それぞれ、実施形態４に係る支持部８７Ａ、軸８４、及び軸８９と同様である。ただし、支持部８７Ａは、連結部９Ｂから延設され、連結部９Ｂに固定されている。具体的には、支持部８７Ａは、磁石３１と従動回転ユニット３４とが当接している走行面ＲＳから離れるように、連結部９Ｂから斜め上方に延びている。支持部８７Ａは、第１回転体Ｒ１を回転軸線Ａ５の回りに回転自在に支持するとともに、第２回転体Ｒ２を回転軸線Ａ６の回りに回転自在に支持する。
【０２２６】
一対の連結部９Ｂは、一対の従動回転部７Ｄに対応して設けられる。図２６は、側面図であるため、一対の連結部９Ｂのうちの一方が表れている。連結部９Ｂは、ボディー３に固定され、方向Ｄ１におけるボディー３の後端部から後方に延びている。そして、連結部９Ｂは、ボディー３と従動回転体３５とを連結し、従動回転体３５を回転軸線Ａ２の回りに回転自在に支持する。つまり、連結部９Ｂは、軸５１を含み、従動回転体３５は、軸５１を回転中心として、回転自在である。
【０２２７】
引き続き、図２６を参照して、従動回転体３５Ａと第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２とを関連付けて説明する。回転体３９と第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２とは、磁石を含むため、走行面ＲＳに当接すると、走行面に吸着する。従って、ロボット１は、走行面に吸着されつつ移動する。
【０２２８】
従動回転体３５と複数の第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１とのうち、互いに隣接する２個の回転体だけが走行面ＲＳに同時に当接可能なように、従動回転体３５と複数の第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１との配置及び直径が定められる。具体的には、従動回転体３５に隣接する第２回転体Ｒ２と従動回転体３５とが同時に走行面ＲＳに当接可能である。互いに隣接する２個の第２回転体Ｒ２が同時に走行面ＲＳに当接可能である。第１回転体Ｒ１に隣接する第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１とが同時に走行面に当接可能である。
【０２２９】
例えば、ロボット１の側面視において、従動回転体３５と複数の第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１とは、弓状の曲線上に配置される。例えば、ロボット１の側面視において、複数の第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１とは、弓状の曲線上に配置される。
【０２３０】
互いに隣接する２個の第２回転体Ｒ２の間の距離と、第１回転体Ｒ１に隣接する第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１との間の距離とは、略同一である。回転軸線Ａ２は、回転軸線Ａ１、回転軸線Ａ５、及び回転軸線Ａ６と異なる位置に位置する。回転軸線Ａ５は、回転軸線Ａ１、回転軸線Ａ２、及び回転軸線Ａ６と異なる位置に位置する。回転軸線Ａ６は、回転軸線Ａ１、回転軸線Ａ２、及び回転軸線Ａ５と異なる位置に位置する。
【０２３１】
なお、従動回転体３５、第１回転体Ｒ１、及び複数の第２回転体Ｒ２には、駆動部１１からの駆動力は伝達されない。また、従動回転体３５、第１回転体Ｒ１、及び第２回転体Ｒ２のうち、走行面ＲＳに当接している回転体は、実施形態１の従動回転体３５と同様に、駆動回転体２５に伝達される駆動力による反作用によってボディー３が回転しないように、反作用を支持する。
【０２３２】
引き続き、図２６を参照して、ロボット１の構造を規定する長さＫ１、長さＫ２、及び角度θｍ、について説明する。長さＫ１及び長さＫ２は、それぞれ、図１５（ａ）を参照して説明した実施形態２に係る長さＫ１及び長さＫ２と同様である。そして、実施形態５では、実施形態２と同様に、長さＫ１及び長さＫ２が定められる。ただし、実施形態２に係る長さＫ１及び長さＫ２の説明において、「従動回転体３５Ａ」を「従動回転体３５」と読み替え、「軸８２」を「軸５１」と読み替える。
【０２３３】
角度θｍは、図２６を参照して説明した実施形態４に係る角度θｍと同様である。そして、実施形態５では、実施形態４と同様に、角度θｍが定められる。ただし、実施形態４に係る角度θｍの説明において、「従動回転体３５Ａ」を「従動回転体３５」と読み替え、「軸８２」を「軸５１」と読み替える。
【０２３４】
なお、軸２２、軸５１、軸８４、及び軸８９を、それぞれ、駆動回転体２５の軸２２、従動回転体３５の軸５１、第１回転体Ｒ１の軸８４、及び第２回転体Ｒ２の軸８９と記載する場合がある。
【０２３５】
以上、図２６を参照して説明したように、実施形態５によれば、実施形態１と同様に、ロボット１は、二輪駆動であり、支持部３７を備える。従って、実施形態５に係るロボット１は、実施形態１と同様に、小回りが利く。
【０２３６】
また、実施形態５によれば、実施形態１と同様に、ロボット１は、磁石３１を備えるため、走行面ＲＳが、床面の場合だけでなく、斜面、壁面、又は天面であっても、落下を抑制しつつ、走行面を移動できる。
【０２３７】
さらに、実施形態５によれば、実施形態１と同様に、回転体３９が磁石を含むため、ロボット１が、壁面又は天面を移動する際に、落下することを更に抑制できる。その他、実施形態５では、実施形態１と同様の効果を有する。
【０２３８】
さらに、実施形態５によれば、実施形態４と同様に、第１回転体Ｒ１、複数の第２回転体Ｒ２、及び支持部８７Ａを設けることによって、伸縮機構４９（図４）を設けることなしに、第１回転体Ｒ１と複数の第２回転体Ｒ２と従動回転ユニット３４との全部が、天面と壁面とから同時に離間することを抑制できる。その結果、ロボット１が天面から壁面に移動する際、又はロボット１が壁面から天面に移動する際に、磁石による吸着力の低下によって、ロボット１が落下することを抑制できる。
【０２３９】
さらに、実施形態５によれば、実施形態４と同様に、従動回転体３５と第１回転体Ｒ１との間に、複数の第２回転体Ｒ２を配置し、従動回転部７Ｄに設けられる回転体の間隔を短くしている。従って、ロボット１が床面から壁面に移動する際、又はロボット１が壁面から天面に移動する際、回転体の吸着力によるモーメントを小さくできる。その結果、回転体を床面又は壁面から容易に離間させることができる。なお、従動回転部７Ｄに設けられる回転体は、従動回転体３５、第１回転体Ｒ１、及び複数の第２回転体Ｒ２を示す。その他、実施形態５では、実施形態４と同様の効果を有する。
【０２４０】
次に、本発明が実施例に基づき具体的に説明されるが、本発明は以下の実施例によって限定されない。
【実施例】
【０２４１】
本発明の実施例として、図１を参照して説明したロボット１を作製した。また、本実施例では、橋梁の点検に使用する目的でロボット１を作製した。
【０２４２】
まず、橋梁の点検作業におけるロボット１の有用性について説明する。日本国における橋梁の点検は、通常点検（車内より目視）と、定期点検（５年に１回実施）と、異常時点検（地震のような異常発生時に実施）とに分類される。定期点検は、概略点検と詳細点検とに分類される。特に、鋼橋の詳細点検時では、全区間の全部材を対象として点検する。従って、鋼橋のＵリブ部分も点検対象である。例えば、点検作業では、Ｕリブ部分の亀裂のような破損及び腐食を探索する。
【０２４３】
図２７は、橋梁における点検対象としてのＵリブ部分１００を示す図である。図２７に示すように、Ｕリブ部分１００は、橋梁箱桁内部の天井に存在する。Ｕリブ部分１００は複数のＵリブ１００ａを含む。Ｕリブ１００ａとＵリブ１００ａとの間の部分と、Ｕリブ１００ａには、複数の接合部１０２が形成される。接合部１０２の各々から、複数のボルト部１０４が突出している。
【０２４４】
一般的に、Ｕリブ部分１００を点検する際には、Ｕリブ部分１００の下部に梯子を設置する。点検員は、梯子を昇り、Ｕリブ部分１００まで移動する。そして、点検員は、目視によって、Ｕリブ部分１００を点検する。しかしながら、点検員がＵリブ部分１００まで移動する点検方法では、Ｕリブ部分１００の全域を点検するために、梯子を逐一移動させることが要求される。その結果、点検作業に非常に時間がかかる。点検作業が長時間に及ぶため、点検員の疲労又は油断により、梯子が倒れ、点検員が転落する可能性がある。
【０２４５】
そこで、Ｕリブ部分１００の点検作業において、本実施例のロボット１を使用し、点検員の安全性を向上させる。
【０２４６】
点検員は、遠隔操作によって、ロボット１をＵリブ部分１００まで移動させる。そして、点検員は、Ｕリブ部分１００において、各ボルト部１０４を回避しつつ、ロボット１を移動して、ロボット１から送信される映像を見ながら、Ｕリブ部分１００を点検する。Ｕリブ部分１００は、ロボット１の走行面の一例である。
【０２４７】
点検作業では、各ボルト部１０４は、ロボット１の走行を妨げるため、回避対象である。例えば、ロボット１の駆動回転部５がボルト部１０４に乗り上げると、ロボット１のＵリブ部分１００への吸着力が低下する可能性がある。なぜなら、ロボット１は、磁石３１によって、Ｕリブ部分１００に吸着しているからである。なお、ロボット１の従動回転部７もボルト部１０４に乗り上げない方が好ましい。
【０２４８】
そこで、点検員は、少なくとも駆動回転部５がボルト部１０４とボルト部１０４との間をすり抜けるように、ロボット１を遠隔操作する。従って、ロボット１は、各ボルト部１０４を回避しつつ移動する。その結果、少なくとも駆動回転部５が、ボルト部１０４に乗り上げることを抑制でき、ロボット１のＵリブ部分１００への吸着力の低下を抑制できる。
【０２４９】
本実施例では、Ｕリブ部分１００のボルト部１０４を回避するために好適な寸法で、ロボット１を作製した。本実施例では、「Ｍ２２」のボルト部１０４を回避対象として設定した。
【０２５０】
次に、図２８を参照して、ロボット１の寸法について説明する。図２８（ａ）は、本実施例に係るロボット１を示す平面図である。図２８（ｂ）は、本実施例に係るロボット１を示す正面図である。図２８（ａ）及び図２８（ｂ）では、ボディー３の底部３ａがＵリブ部分１００の表面１００ｂに略平行になるように示されている。なお、Ｘ軸及びＹ軸は、水平面に平行であり、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは直交する。
【０２５１】
図２８（ａ）及び図２８（ｂ）に示すように、ボルト部１０４のボルト１０５の直径Ｑ１は、２２ｍｍであり、ボルト部１０４のナット１０６の直径Ｑ２は、３２ｍｍであり、ボルト部１０４の高さＱ３は、３０ｍｍであった。高さＱ３は、表面１００ｂに対するボルト部１０４の高さであった。表面１００ｂは、ロボット１の走行面であった。
【０２５２】
社団法人日本道路協会が発行した道路橋示方書に準拠して、互いに隣接するボルト部１０４とボルト部１０４との間隔Ｐを決定した。間隔Ｐは、７５ｍｍであった。
【０２５３】
間隔Ｐが７５ｍｍであったため、ロボット１の一対の駆動回転部５の一方と他方との間隔Ｗ２を、７４ｍｍに設定した。つまり、間隔Ｗ２を間隔Ｐよりも小さくした。従って、一対の駆動回転部５の一方が、互いに隣接するボルト部１０４の一方に乗り上げていないときは、一対の駆動回転部５の他方も必ず、ボルト部１０４の他方に乗り上げない。その結果、ロボット１は、互いに隣接するボルト部１０４とボルト部１０４との間を容易にすり抜けることができた。さらに、間隔Ｗ２は、ボルト部１０４とボルト部１０４との間隙ＧＰよりも、大きかった。従って、ロボット１は、ボルト部１０４とボルト部１０４との間を更に容易にすり抜けることができた。
【０２５４】
ボルト部１０４の高さＱ３が３０ｍｍであったため、ボディー３の底部３ａの高さＨ２を、７０ｍｍに設定した。その結果、ボディー３の底部３ａが、ボルト部１０４に接触することを回避できた。高さＨ２は、表面１００ｂに対するボディー３の底部３ａの高さであった。
【０２５５】
ロボット１の全長Ｔは、１８７ｍｍであり、幅Ｗ１は、８０ｍｍであり、全高Ｈ１は、１３３ｍｍであった。全高Ｈ１は、駆動回転部５の直径であった。ロボット１の重量は、３６２ｇｆであった。コントローラー７５（図９）として、ＦＰＧＡを採用した。ＦＰＧＡは、ザイリンクス社製のＳｐａｒｔａｎ−６を採用した。
【０２５６】
以上、図２７及び図２８を参照して説明したように、本実施例によれば、ロボット１の一対の駆動回転部５の一方と他方との間隔Ｗ２を、複数の整列した回避対象（例えば、ボルト部１０４）における、互いに隣接する回避対象と回避対象との間隔Ｐよりも小さくした。その結果、ロボット１は、互いに隣接する回避対象と回避対象との間を容易にすり抜けることができた。
【０２５７】
また、本実施例によれば、ロボット１の一対の駆動回転部５の一方と他方との間隔Ｗ２を、互いに隣接する回避対象と回避対象との間隙ＧＰよりも、大きくした。その結果、ロボット１は、ボルト部１０４とボルト部１０４との間を更に容易にすり抜けることができた。
【０２５８】
さらに、本実施例によれば、ボディー３の底部３ａの高さＨ２を、回避対象の高さＱ３よりも高くした。その結果、ボディー３の底部３ａが、回避対象に接触することを回避できた。
【０２５９】
さらに、本実施例によれば、橋梁検査で特に点検時間を要するＵリブ部分１００の点検に好適なロボット１を作製できた。
【０２６０】
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態及び実施例について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態及び実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である（例えば、下記に示す（１）〜（６））。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０２６１】
（１）実施形態１において、連結部９及び従動回転部７の各々を１つ設けてもよい。撮像部１７の位置は、特に限定されず、例えば、方向Ｄ１におけるボディー３の前端部に設けてもよい。回転体３９は磁石を含まなくてもよい。
【０２６２】
また、駆動回転部５の直径と従動回転部７の直径とが略同一でもよい。この場合、ロボット１が天面から壁面に移動する際、又は、ロボット１が壁面から天面に移動する際に、伸縮機構４９を設けることなしに、従動回転部７が、天面と壁面とから同時に離間することを抑制できる。その結果、ロボット１が落下することを抑制できる。
【０２６３】
さらに、従動回転部７として、メカナムホイールを採用してもよい。従動回転部７が天面と壁面とから同時に離間しないように、アクチュエーター及び制御回路によって伸縮機構４９を制御してもよい。伸縮機構４９を設けなくてもよい。重心ＧＣの位置は、回転軸線Ａ１上に限定されない。
【０２６４】
（２）実施形態２において、連結部９Ａ及び従動回転部７Ａの各々を１つ設けてもよい。撮像部１７の位置は、特に限定されず、例えば、実施形態１と同様に配置できる。従動回転体３５Ａ及び第１回転体Ｒ１は、磁石を含まなくてもよい。従動回転体３５Ａの直径と第１回転体Ｒ１の直径とを異ならせることができる。例えば、第１回転体Ｒ１の直径を、従動回転体３５Ａの直径よりも小さくすることができる。従動回転体３５Ａの磁力と第１回転体Ｒ１の磁力とを異ならせることができる。例えば、第１回転体Ｒ１の磁力を、従動回転体３５Ａの磁力よりも小さくすることができる。この場合、ロボット１が床面から壁面に移動する際、又はロボット１が壁面から天面に移動する際、第１回転体Ｒ１を床面又は壁面から容易に離間させることができる。
【０２６５】
（３）実施形態３において、連結部９Ａ及び従動回転部７Ｂの各々を１つ設けてもよい。撮像部１７の位置は、特に限定されず、例えば、実施形態１と同様に配置できる。従動回転体３５Ａ、第１回転体Ｒ１、及び第２回転体Ｒ２は、磁石を含まなくてもよい。従動回転体３５Ａの直径と第１回転体Ｒ１の直径と第２回転体Ｒ２の直径とは任意の値に設定できる。例えば、第１回転体Ｒ１の直径を、従動回転体３５Ａの直径及び第２回転体Ｒ２の直径の各々よりも小さくすることができる。従動回転体３５Ａの磁力と第１回転体Ｒ１の磁力と第２回転体Ｒ２の磁力とは任意の大きさに設定できる。例えば、第１回転体Ｒ１の磁力を、従動回転体３５Ａの磁力及び第２回転体Ｒ２の磁力の各々よりも小さくすることができる。この場合、ロボット１が床面から壁面に移動する際、又はロボット１が壁面から天面に移動する際、第１回転体Ｒ１を床面又は壁面から容易に離間させることができる。また、従動回転部７Ｂの各々において、複数の第２回転体Ｒ２を設けることもできる。
【０２６６】
（４）実施形態４において、連結部９Ａ及び従動回転部７Ｃの各々を１つ設けてもよい。撮像部１７の位置は、特に限定されず、例えば、実施形態１と同様に配置できる。従動回転体３５Ａ、第１回転体Ｒ１、及び第２回転体Ｒ２は、磁石を含まなくてもよい。従動回転体３５Ａの直径と第１回転体Ｒ１の直径と第２回転体Ｒ２の直径とは任意の値に設定できる。例えば、第１回転体Ｒ１の直径を、従動回転体３５Ａの直径及び第２回転体Ｒ２の直径の各々と略同一にできる。従動回転体３５Ａの磁力と第１回転体Ｒ１の磁力と第２回転体Ｒ２の磁力とは任意の大きさに設定できる。例えば、第１回転体Ｒ１の磁力を、従動回転体３５Ａの磁力及び第２回転体Ｒ２の磁力の各々と略同一にできる。従動回転部７Ｃの各々において、１個の第２回転体Ｒ２を設けることもできるし、５以外の複数の第２回転体Ｒ２を設けることもできる。従動回転部７Ｃの各々において、従動回転体３５Ａから第１回転体Ｒ１に向かって、従動回転体３５Ａと第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１との磁力を徐々に小さくすることもできる。
【０２６７】
（５）実施形態５において、連結部９Ｂ及び従動回転部７Ｄの各々を１つ設けてもよい。撮像部１７の位置は、特に限定されず、例えば、実施形態１と同様に配置できる。回転体３９、第１回転体Ｒ１、及び第２回転体Ｒ２は、磁石を含まなくてもよい。従動回転体３５の直径と第１回転体Ｒ１の直径と第２回転体Ｒ２の直径とは任意の値に設定できる。例えば、第１回転体Ｒ１の直径を、第２回転体Ｒ２の直径よりも小さくできる。回転体３９の磁力と第１回転体Ｒ１の磁力と第２回転体Ｒ２の磁力とは任意の大きさに設定できる。例えば、第１回転体Ｒ１の磁力を、第２回転体Ｒ２の磁力よりも小さくできる。従動回転部７Ｄの各々において、１個の第２回転体Ｒ２を設けることもできるし、２以外の複数の第２回転体Ｒ２を設けることもできる。従動回転部７Ｃの各々において、従動回転体３５に隣接する第２回転体Ｒ２から第１回転体Ｒ１に向かって、第２回転体Ｒ２と第１回転体Ｒ１との磁力を徐々に小さくすることもできる。駆動回転部５の直径と従動回転ユニット３４の直径とが略同一でもよい。従動回転ユニット３４として、メカナムホイールを採用してもよい。
【０２６８】
（６）実施形態１〜実施形態５において、駆動回転体２５は、リムを有していてもよい。駆動回転部５の各々において、凸部２９の数は、８に限定されない。駆動回転体２５は、放射状に限定されず、例えば、円板状でもよい。磁石３１を、凸部２９の延びる方向に沿った軸線回りに回転自在に設けてもよい。磁石３１は、円筒状又は円柱状に限定されず、任意の形状をとることができる。
【０２６９】
また、モーター６１への負荷は、ロボット１が床面から壁面に移動する際に最も大きくなる。従って、モーター６１は、ロボット１にかかる重力に抗してロボット１を持ち上げるトルクだけでなく、磁石を床面から離間させるトルクをも発生できるように選定される。
【産業上の利用可能性】
【０２７０】
本発明は、ロボットに関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【０２７１】
１    ロボット
３    ボディー
９、９Ａ、９Ｂ    連結部
２５    駆動回転体
３１    磁石（駆動回転体用磁石）
３５、３５Ａ    従動回転体
３７、３７Ａ    支持部（従動回転体支持部）
３９    回転体（旋回用回転体）
４９    伸縮機構
８５    回動部
８７、８７Ａ    支持部
Ｒ１    第１回転体
Ｒ２    第２回転体
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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