(57)【要約】【課題】  狭い通路でも、１つの球体輪のみで自立させて走行させることができる一足球体輪移動ロボットを得る。【解決手段】    縦向きの胴部１の下部に、１つの球体輪２を備えてこれを回転させることにより走行させる球体輪駆動機構３を支持させる。胴部１には、胴部１の姿勢を検知する姿勢検知センサ２３と、胴部１を所要の姿勢に制御する姿勢制御用アクチュエータ２０と、球体輪駆動機構３に球体輪２をその走行方向に回転させる制御を行うと共に胴部１の上部側が走行方向に傾斜するように姿勢制御用アクチュエータ２０を制御し且つ胴部１の傾斜姿勢が所要の姿勢になるように姿勢検知センサ２３からの情報を元に制御する制御機器２４とを備えている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦向きの胴部を備え、前記胴部の下部には１つの球体輪を備えてこれを回転させることにより走行させる球体輪駆動機構が支持され、前記胴部には該胴部の姿勢を検知する姿勢検知センサと、該胴部の姿勢を制御する姿勢制御用アクチュエータと、前記球体輪駆動機構に前記球体輪をその走行方向に回転させる制御を行うと共に前記胴部の傾斜姿勢が所要の姿勢になるように前記姿勢検知センサからの情報を元に前記姿勢制御用アクチュエータを制御する制御機器が設けられていることを特徴とする一足球体輪移動ロボット。
【請求項２】
縦向きの胴部を備え、前記胴部の下部には１つの球体輪を備えてこれを回転させることにより走行させる球体輪駆動機構が支持され、前記胴部には該胴部の姿勢を検知する姿勢検知センサと、該胴部の姿勢を制御する姿勢制御用アクチュエータと、跳躍させるために前記球体輪駆動機構に下向きの衝撃力を与える跳躍機構と、前記球体輪駆動機構に前記球体輪をその走行方向に回転させる制御を行うと共に前記胴部の傾斜姿勢が所要の姿勢になるように前記姿勢検知センサからの情報を元に前記姿勢制御用アクチュエータを制御し、跳躍する必要が生じたら前記跳躍機構を作動させる制御を行う制御機器が設けられていることを特徴とする一足球体輪移動ロボット。
【請求項３】
前記球体輪駆動機構は前記球体輪の重力に垂直な大円より上側の該球体輪の外周に３個以上のユニバーサルローラが接触され、前記各ユニバーサルローラはこれらを個々に回転するモータをそれぞれ備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の一足球体輪移動ロボット。
【請求項４】
前記各モータはそれぞれ前記胴部の下部に支持され、該胴部の下部には前記球体輪の重力に垂直な大円より下の部分を支え得る球体輪支え体が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の一足球体輪移動ロボット。
【請求項５】
前記ユニバーサルローラは、中心軸線上に回転軸を有してこの回転軸の回転で回転駆動されるローラフレームと、前記回転軸に直交する１つの面上の前記ローラフレームの外周にその周方向に所定間隔で且つローラ軸を前記ローラフレームの周方向に向けて回転自在に支持された複数の樽形ローラと、前記回転軸に直交する前記１つの面に平行な隣接する他の１つの面上の前記ローラフレームの外周に前記各樽形ローラの間に対応させて且つローラ軸を前記ローラフレームの周方向に向けて回転自在に支持された複数の樽形ローラとを備えた構造であることを特徴とする請求項３または４に記載の一足球体輪移動ロボット。
【請求項６】
前記胴部内にはオプション機器収納スペースが設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の一足球体輪移動ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、足が１本で、移動が１つの球体輪で行われる一足球体輪移動ロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のロボットは、二足走行ロボットであった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、ボールを回転させて走行する走行機構が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特公平５−６２３６３号公報
【特許文献２】特開２００１−５５１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した如き二足走行ロボットでは、走行するためにはロボットの幅が二足の脚の一方の外側から他方の外側までの幅が最低限必要で、それより幅が狭いところでは走行ができない問題点があった。
【０００５】
また、従来のボールを回転させて走行する走行機構は、例えば電動自在椅子の４つの足のそれぞれに用いられるものであって、１つの球体輪のみで自立させて走行するものではなかった。
【０００６】
本発明の目的は、狭い通路でも、１つの球体輪のみで自立させて走行させることができる一足球体輪移動ロボットを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、狭い通路でも、１つの球体輪のみで自立させて走行させることができ、しかも段差のあるところでも、また凹部等があるところでも走行させることができる一足球体輪移動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】
【０００８】
本発明の一足球体輪移動ロボットは、縦向きの胴部を備え、前記胴部の下部には１つの球体輪を備えてこれを回転させることにより走行させる球体輪駆動機構が支持され、前記胴部には該胴部の姿勢を検知する姿勢検知センサと、該胴部の姿勢を制御する姿勢制御用アクチュエータと、前記球体輪駆動機構に前記球体輪をその走行方向に回転させる制御を行うと共に前記胴部の傾斜姿勢が所要の姿勢になるように前記姿勢検知センサからの情報を元に前記姿勢制御用アクチュエータを制御する制御機器が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また本発明の一足球体輪移動ロボットは、縦向きの胴部を備え、前記胴部の下部には１つの球体輪を備えてこれを回転させることにより走行させる球体輪駆動機構が支持され、前記胴部には該胴部の姿勢を検知する姿勢検知センサと、該胴部の姿勢を制御する姿勢制御用アクチュエータと、跳躍させるために前記球体輪駆動機構に下向きの衝撃力を与える跳躍機構と、前記球体輪駆動機構に前記球体輪をその走行方向に回転させる制御を行うと共に前記胴部の傾斜姿勢が所要の姿勢になるように前記姿勢検知センサからの情報を元に前記姿勢制御用アクチュエータを制御し、跳躍する必要が生じたら前記跳躍機構を作動させる制御を行う制御機器が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この場合、前記球体輪駆動機構は前記球体輪の重力に垂直な大円より上側の該球体輪の外周に３個以上のユニバーサルローラが接触され、前記各ユニバーサルローラはこれらを個々に回転するモータをそれぞれ備えていることが好ましい。
【００１１】
また、前記各モータはそれぞれ前記胴部の下部に支持され、該胴部の下部には前記球体輪の重力に垂直な大円より下の部分を支え得る球体輪支え体が設けられていることが好ましい。
【００１２】
また、前記ユニバーサルローラは、中心軸線上に回転軸を有してこの回転軸の回転で回転駆動されるローラフレームと、前記回転軸に直交する１つの面上の前記ローラフレームの外周にその周方向に所定間隔で且つローラ軸を前記ローラフレームの周方向に向けて回転自在に支持された複数の樽形ローラと、前記回転軸に直交する前記１つの面に平行な隣接する他の１つの面上の前記ローラフレームの外周に前記各樽形ローラの間に対応させて且つローラ軸を前記ローラフレームの周方向に向けて回転自在に支持された複数の樽形ローラとを備えた構造であることが好ましい。
【００１３】
さらに、前記胴部内にはオプション機器収納スペースが設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一足球体輪移動ロボットは、縦向きの胴部を備え、該胴部の下部には１つの球体輪を備えてこれを回転させることにより走行させる球体輪駆動機構が支持され、胴部には該胴部の姿勢を検知する姿勢検知センサと、該胴部の姿勢を制御する姿勢制御用アクチュエータと、球体輪駆動機構に球体輪をその走行方向に回転させる制御を行うと共に胴部の傾斜姿勢が所要の姿勢になるように姿勢検知センサからの情報を元に姿勢制御用アクチュエータを制御する制御機器が設けられているので、狭い通路でも、１つの球体輪のみで自立させて走行させることができる。
【００１５】
また本発明の一足球体輪移動ロボットは、縦向きの胴部を備え、該胴部の下部には１つの球体輪を備えてこれを回転させることにより走行させる球体輪駆動機構が支持され、胴部には該胴部の姿勢を検知する姿勢検知センサと、該胴部の姿勢を制御する姿勢制御用アクチュエータと、跳躍させるために球体輪駆動機構に下向きの衝撃力を与える跳躍機構と、球体輪駆動機構に球体輪をその走行方向に回転させる制御を行うと共に胴部の傾斜姿勢が所要の姿勢になるように姿勢検知センサからの情報を元に姿勢制御用アクチュエータを制御し、跳躍する必要が生じたら跳躍機構を作動させる制御を行う制御機器が設けられているので、狭い通路でも、１つの球体輪のみで自立させて走行させることができ、しかも段差のあるところでも、また凹部等があるところでも跳躍して走行させることができる。
【００１６】
この場合、球体輪駆動機構は球体輪の重力に垂直な大円より上側の該球体輪の外周に３個以上のユニバーサルローラが接触された構造になっていると、従来の球体輪の大円の回りのリングに支持されてこの球体輪の大円に接触する複数の駆動ローラを備えたものと違って、球体輪が走行中に上昇しても各ユニバーサルローラは球体輪の外周に接触が保持され、球体輪を安定して回転させることができる。また、この球体輪駆動機構は、ユニバーサルローラが球体輪の回転駆動と、該球体輪に対する荷重の伝達を行っているので、従来に比べて構造が簡単になり、コストの低減を図れると共に重量の軽量化を図ることができる。さらに、各ユニバーサルローラがこれらを個々に回転するモータをそれぞれ備えていると、所要のユニバーサルローラの回転駆動を行って球体輪を回転させることができる。
【００１７】
また、各モータはそれぞれ胴部の下部に支持され、該胴部の下部には球体輪の重力に垂直な大円より下の部分を支え得る球体輪支え体が設けられていると、該球体輪の下降外れを防止することができる。
【００１８】
また、ユニバーサルローラは、中心軸線上に回転軸を有してこの回転軸の回転で回転駆動されるローラフレームと、回転軸に直交する１つの面上のローラフレームの外周にその周方向に所定間隔で且つローラ軸をローラフレームの周方向に向けて回転自在に支持された複数の樽形ローラと、回転軸に直交する１つの面に平行な隣接する他の１つの面上のローラフレームの外周に各樽形ローラの間に対応させて且つローラ軸をローラフレームの周方向に向けて回転自在に支持された複数の樽形ローラとを備えた構造であると、該ユニバーサルローラを全方向に水平移動できるようにすることができる。
【００１９】
さらに、胴部内にはオプション機器収納スペースが設けられていると、このスペースに所要のオプション機器を収容することにより、この一足球体輪移動ロボットに所要のオプション動作を行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る一足球体輪移動ロボットを実施するための最良の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１乃至図６（Ａ）〜（Ｃ）は本例の一足球体輪移動ロボットの第１実施例を示したもので、図１は本例の一足球体輪移動ロボットの斜覗図、図２は本例の一足球体輪移動ロボットの縦断面図、図３は本例で用いている球体輪駆動機構の縦断面図、図４は図３でフレームや下部胴体を省略した状態の平面図、図５は本例の球体輪駆動機構で用いているユニバーサルローラの斜覗図、図６（Ａ）は本例の球体輪駆動機構で用いているユニバーサルローラに組み込んでいる樽形ローラの縦断面図、図６（Ｂ）は本例の球体輪駆動機構で用いているユニバーサルローラの側面図、図６（Ｃ）は本例の球体輪駆動機構で用いているユニバーサルローラの縦断面図である。
【００２２】
本例の一足球体輪移動ロボットは、縦向きで円筒状をした胴部１を備えている。該胴部１は、アルミニウムやステンレススチールの如き金属や強化プラスチック等で形成されている。このような胴部１は、上部胴体１ａとこれの下部に嵌って摺動する下部胴体１ｂとに分けられている。
【００２３】
胴部１における下部胴体１ｂの下部には、１つの球体輪２を備えてこれを回転させることにより走行させる球体輪駆動機構３が支持されている。
【００２４】
本例の球体輪駆動機構３は、図３及び図４に示すように、１つの球体輪２を備えている。この球体輪２は、例えばゴムがライニングされた金属球で構成されている。この球体輪２の重力に垂直な大円（この球体輪２の中心を通る重力に垂直な平面の外周）４より上側の該球体輪２の外周に３個以上（本例では、４個）のユニバーサルローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが該球体輪２を回転駆動できるように且つ該球体輪２に対して該ロボットの荷重が伝達できるように接触され、各ユニバーサルローラ５ａ〜５ｄはこれらを個々に正方向またはその逆方向に回転するギヤードモータ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄをそれぞれ備えている。各ユニバーサルローラ５ａ〜５ｄは、図４に示すように上面から見ると、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに整列させて配置されている。これらユニバーサルローラ５ａ〜５ｄとギヤドモータ６ａ〜６ｄの各組みは、ブラケット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを介してフレーム８に吊り下げ支持されている。球体輪２の外周に接触する各ユニバーサルローラ５ａ〜５ｄの位置は、側面から見ると図３に示すように球体輪２の中心から４５°の位置になっている。フレーム６には、球体輪３の重力に垂直な大円４より下の部分を支え得る複数の球体輪支え体９が設けられている。各球体輪支え体９の下端内面には、抜け防止用スペーサ９ａが支持されている。
【００２５】
各ユニバーサルローラ５ａ〜５ｄは、図５及び図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、中心軸線上に回転軸１０を有して、この回転軸１０の回転で回転駆動されるローラフレーム１１と、回転軸１０に直交する１つの面上のローラフレーム１１の外周にその周方向に所定間隔で且つローラ軸１２をローラフレーム１１の周方向に向けて支持されて該ローラ軸１２の回りに回転自在な複数（本例では、４個）の樽形ローラ１３と、回転軸１０に直交する前記１つの面に平行な隣接する他の１つの面上のローラフレーム１１の外周に各樽形ローラ１３の間に対応させて且つローラ軸１２をローラフレーム１１の周方向に向けて支持されて該ローラ軸１２の回りに回転自在な複数（本例では、４個）の樽形ローラ１３とを備えた構造になっている。周方向に組みになった複数の樽形ローラ１３は、図６（Ｂ）に示すように、全体として円形をなすように配置されている。各樽形ローラ１３は、振動を抑制する制振合金、強化樹脂、アルミニウム合金等の剛性の高い材料にて構成された樽形の芯材１３ａの外周に、ゴム製の弾性体１３ｂが被覆された構造になっている。芯材１３ａの軸心にはローラ軸１２が軸受１４を介して貫通されていて、該芯材１３ａがローラ軸１２の外周で回転するようになっている。
【００２６】
胴部１における上部胴体１ａの天井部上面には、ロボット上部における障害物の検知を行う上部障害物検知センサ１５と、外部との通信を行うアンテナ１６とが設けられている。上部障害物検知センサ１５は、例えば超音波式距離センサや光学式距離センサ等で構成されている。また、上部胴体１ａの天井部外周には、万一このロボットが倒れた場合の衝撃を緩和するためにゴム等よりなる衝撃吸収材１７が周方向に突設されている。
【００２７】
胴部１における下部胴体１ｂには、ロボット下部における路面１８近くの障害物の検知を行う下部障害物検知センサ１９が下部胴体１ｂの周囲の複数箇所に設けられている。この下部障害物検知センサ１９は、例えば光学式距離センサ等で構成されている。
【００２８】
上部胴体１ａ内の天井部の下には姿勢制御用アクチュエータ２０が設けられ、該上部胴体１ａに支持されている。この姿勢制御用アクチュエータ２０は、本例では、このロボットの上部側で重りを上部胴体１ａの天井部に対して平行な向きで、該天井部のいずれかの径方向に、重り移動手段によって移動することにより重心を移動し、このロボットを所要の方向に、例えば移動したい方向に傾斜させるような姿勢制御を行うようになっている。
【００２９】
上部胴体１ａ内で、姿勢制御用アクチュエータ２０の下には視覚センサ２１が配置され、該上部胴体１ａに支持されている。この視覚センサ２１は、例えばＣＣＤカメラ、ステレオカメラ、全方位カメラ等で構成されている。この視覚センサ２１は、衝突防止の目的で進行方向の障害物を検知したり、跳躍時に着地点の情報を収集して、跳躍方向の強さを決めたり、侵入者を検知したりする目的等として使用されるものである。
【００３０】
上部胴体１ａ内で視覚センサ２１の下には、オプション機器収納スペース２２が設けられている。このオプション機器収納スペース２２内に、ユーザが所要のオプション機器を収容することにより、この一足球体輪移動ロボットに所要のオプション動作を行わせることができる。
【００３１】
上部胴体１ａ内でオプション機器収納スペース２２の下には、この胴部１の姿勢を検知する姿勢検知センサ２３と、各種のセンサ１５，１９，２１，２３やアンテナ１６や姿勢制御用アクチュエータ２０からの情報を元にこのロボットに各種の制御動作を行わせる制御機器２４が配置されている。
【００３２】
上部胴体１ａ内で姿勢検知センサ２３や制御機器２４の下には、このロボットを動かす電源となるバッテリー２５が配置されている。
【００３３】
上部胴体１ａ内でバッテリー２５の下には、このロボットを跳躍させるために球体輪駆動機構３に下向きの衝撃力を与える跳躍機構２６が配置されている。この跳躍機構２６は、上部胴体１ａに水平向きで固定された固定板２７と、下部胴体１ｂに水平向きで固定された可動板２８と、これら固定板２７と可動板２８との間に支持されて圧縮されることにより跳躍エネルギーを蓄積する複数条のスプリング２９と、固定板２７に対して可動板２８を引きつけることにより各スプリング２９を圧縮し、瞬時にその圧縮を開放して上部胴体１ａ及び球体輪駆動機構３を瞬時に押し出して跳躍動作を行わせる跳躍動作用アクチュエータ３０とを備えた構造になっている。跳躍機構２６は、固定板２７と可動板２８との間に支持されている。
【００３４】
図７は本例の一足球体輪移動ロボットの第２実施例を示した縦断面図である。なお、前述した図２と対応する部分には、同一符号を付けて示している。  
本例の一足球体輪移動ロボットでは、縦向きで円筒状をした胴部１が第１実施例のように上下に分割されていず、一体で閉じた構造になっている。
【００３５】
この胴部１の内部には、該胴部１の軸線方向に昇降する内部フレーム３１が配置されている。この内部フレーム３１内には制御機器２４とバッテリー２５が組み込まれ、また跳躍機構２６の上部が組み込まれている。跳躍機構２６は、第１実施例の固定板２７と可動板２８とが省略され、各スプリング２９は内部フレーム３１の下面と胴部１の底面とに支持されている。跳躍機構２６は、内部フレーム３１と胴部１の底面との間に支持されている。内部フレーム３１は、内部にできるだけ重い制御機器２４及びバッテリー２５と、跳躍機構２６の上部とを組み込んで重りとしても作用するようになっている。
【００３６】
胴部１内のオプション機器収納スペース２２の下には、内部フレーム３１の上昇を可能とする内部フレーム移動スペース３２が設けられている。
【００３７】
また、本例では姿勢検知センサ２３が視覚センサ２１の設置スペースに該視覚センサ２１と共に設置されている。
【００３８】
なお、前述した第１実施例及び第２実施例のロボットは、重心が胴部１の上下方向の中心より下になるように定められている。
【００３９】
次に、これらロボットの動作を、前述した図１〜図７及び図８（Ａ）〜（Ｆ）を参照して説明する。
【００４０】
該ロボットは、制御機器２４からの指令により、上部の姿勢制御用アクチュエータ２０を動作させ、例えばその重りを進行すべき方向の前部側に移動させて胴部１を進行すべき方向に傾斜させると共に球体輪駆動機構３の進行すべき方向に並ぶ、例えばユニバーサルローラ５ｂ，５ｄをギヤードモータ６ｂ，６ｄにより回転し、これにより球体輪２を進行すべき方向に回転して走行させる。このため該ロボットを倒さずに走行させることができる。
【００４１】
このため、該ロボットは狭い通路でも、図８（Ａ）に示すように、起立して１つの球体輪２のみで自立させて走行させることができる。
【００４２】
また、図８（Ｂ）に示すように、該ロボットを路面１８上で旋回させるべき円の内側に頭部を傾斜させ且つ旋回方向にも頭部を傾斜させて円運動させることもできる。
【００４３】
また、図８（Ｃ）に示すように、該ロボットを起立させた状態で、球体輪駆動機構３を作動させないで跳躍機構２６を作動させることにより、その場で跳躍運動をさせることができる。
【００４４】
また、図８（Ｄ）に示すように、該ロボットを起立させた状態で、球体輪駆動機構３を作動させないで移動させるべき方向に頭部を傾斜させて跳躍機構２６を作動させることにより、移動させるべき方向に跳躍運動をさせることができる。
【００４５】
また、図８（Ｅ）に示すように、路面１８に段差面１８ａがある場合には、路面１８上で該ロボットを起立させた状態で、段差面１８ａが存在する方向に頭部を傾斜させて跳躍機構２６を作動させることにより、該ロボットを段差面１８ａ上に移動させることができる。
【００４６】
また、図８（Ｆ）に示すように、路面１８に段差面１８ａ，１８ｂ，１８ｃを持つ階段がある場合には、路面１８上で該ロボットを起立させた状態で、段差面１８ａ〜１８ｃを登る方向に頭部を傾斜させて跳躍機構２６を３回作動させることにより、該ロボットを段差面１８ｃ上に移動させることができる。また、段差面１８ｃ上で該ロボットの頭部を段差面１８ａ側に傾斜させて跳躍機構２６を３回作動させることにより、該ロボットを路面１８上に下ろすことができる。
【００４７】
このような動作に際し、各種のセンサ１５，１９，２１，２３で外界の情報を制御機器２４に与え、姿勢制御用アクチュエータ２０と球体輪駆動機構３と跳躍機構２６に制御機器２４から指令を与える。
【００４８】
該ロボットの移動に際し、上部障害物検知センサ１５は該ロボットを移動させるべき方向の上部の障害物を検知し、且つその障害物までの距離を測定し、平面走行の時にはその障害物に該ロボットが当たりそうなときには迂回動作を行わせ、段差面１８ａ〜１８ｃへの跳躍時に該ロボットが当たりそうな時には、跳躍動作を停止させるか、迂回動作を行わせる。
【００４９】
胴部１内のオプション機器収納スペース２２に所要のオプション機器を収容することにより、このロボットに所要のオプション動作、例えば警備動作、受付動作、案内動作等を行わせることができる。
【００５０】
この場合、図２に示す第１実施例のように、胴部１が上部胴体１ａとこれに対して摺動する下部胴体１ｂとに分けられ、上部胴体１ａに跳躍機構２６の駆動部が支持され、下部胴体１ｂに跳躍機構２６の伸縮先端が支持されると共に球体輪駆動機構３が支持されていると、跳躍の推進力を大きくとることができ、高い跳躍が可能となる。
【００５１】
また、図７に示すように、胴部１がその内部に該胴部１の軸線方向に昇降する内部フレーム３１が配置され、該内部フレーム３１に跳躍機構２６の駆動部が支持され、跳躍機構２６の伸縮先端が胴部１の底部に固定され、胴部１の底部に球体輪駆動機構３が支持されていると、高い跳躍はできにくいが、胴部１が密閉されているので外部の埃や塵が内部に侵入するのを防止することができる。
【００５２】
図９（Ａ）（Ｂ）は球体輪駆動機構の他の例を示したもので、図９（Ａ）はこの球体輪駆動機構の要部構成を示す縦断面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）の平面図である。
【００５３】
この球体輪駆動機構３は、球体輪２の重力に垂直な大円４より上側の該球体輪２の外周に４個のユニバーサルローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが該球体輪２を回転駆動できるように且つ該球体輪２に対して該ロボットの荷重が伝達できるように接触されている点は、前述した図３及び図４と同様である。本例の球体輪駆動機構３では、ユニバーサルローラ５ａ，５ｄの間と、ユニバーサルローラ５ｂ，５ｃの間に、更に別のユニバーサルローラ５ｅ，５ｆが球体輪２の上面に接触して該球体輪２の周方向に回転できる向きで配置されている。その他の構成は、図３及び図４と同様である。これらユニバーサルローラ５ｅ，５ｆにも図示しないがそれぞれギヤードモータが接続され、それぞれブラケットを介してフレーム８に吊り下げ支持されている。
【００５４】
このようにユニバーサルローラ５ｅ，５ｆを追加すると、図８（Ｂ）に示すような円運動を容易に行わせることができる。また、ユニバーサルローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを図示しない昇降機構で球体輪２から離すように上昇させ、ユニバーサルローラ５ｅ，５ｆのみを球体輪２に接触させる構成にすると、該ロボットに図８（Ｂ）に示すような円運動をさせないで、該ロボットの向きを変えることができる。
【００５５】
なお、視覚センサ２１は胴部１の周囲に複数個も受けることもできる。このようにすると、該ロボットの向きを変えないで胴部１の周囲の状況を監視することができ、また該ロボットの向きを変えないで進行方向を変えることができる。
【００５６】
また、上記例では姿勢制御用アクチュエータ２０が重りの移動を利用して姿勢の制御を行ったが、この姿勢制御用アクチュエータ２０はこれに限定されるものではなく、例えばコントロール・モーメント・ジャイロ（ＣＭＧ）等を利用して、回転する円盤の力を利用するもの等であってもよい。
【００５７】
さらに、上記例では、視覚センサ２１を用いたが、該ロボットの予め定められたルートを走行する場合には、そのルートを予めプログラムして入力しておくことにより視覚センサ２１を用いないで走行させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る一足球体輪移動ロボットの第１実施例の斜覗図である。
【図２】第１実施例の一足球体輪移動ロボットの縦断面図である。
【図３】第１実施例で用いている球体輪駆動機構の縦断面図である。
【図４】図３でフレームや下部胴体を省略した状態の平面図である。
【図５】第１実施例の球体輪駆動機構で用いているユニバーサルローラの斜覗図である。
【図６】（Ａ）は第１実施例の球体輪駆動機構で用いているユニバーサルローラに組み込んでいる樽形ローラの縦断面図、（Ｂ）は本例のユニバーサルローラの側面図、（Ｃ）は本例のユニバーサルローラの縦断面図である。
【図７】本発明に係る一足球体輪移動ロボットの第２実施例を示した縦断面図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｆ）は本発明に係る一足球体輪移動ロボットの動作説明図である。
【図９】（Ａ）は本発明に係る一足球体輪移動ロボットで用いる他の球体輪駆動機構の要部構成を示す縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  胴部
１ａ  上部胴体
１ｂ  下部胴体
２  球体輪
３  球体輪駆動機構
４  重力に垂直な大円
５ａ〜５ｆ  ユニバーサルローラ
６ａ〜６ｄ  ギヤドモータ
７ａ〜７ｄ  ブラケット
８  フレーム
９  球体輪支え体
９ａ  抜け防止用スペーサ
１０  回転軸
１１  ローラフレーム
１２  ローラ軸
１３  樽形ローラ
１３ａ  芯材
１３ｂ  弾性体
１４  軸受
１５  上部障害物検知センサ
１６  アンテナ
１７  衝撃吸収材
１８  路面
１８ａ〜１８ｃ  段差面
１９  下部障害物検知センサ
２０  姿勢制御用アクチュエータ
２１  視覚センサ
２２  オプション機器収納スペース
２３  姿勢検知センサ
２４  制御機器
２５  バッテリー
２６  跳躍機構
２７  固定板
２８  可動板
２９  スプリング
３０  跳躍動作用アクチュエータ
３１  内部フレーム
３２  内部フレーム移動スペース
【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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