(57)【要約】  【課題】  コイル状弾性体を用いた簡素な構造を有するユニットであって、しかも変形の制御を容易ならしめる変形ユニット、コイルばね規制部材、構造物、及び挟持体を提供する。  【解決手段】  コイルばねと、該コイルばねの両端に配設してある一対の連結部と、一の連結部の端部に一端を取り付けてある一又は複数のワイヤと、他の連結部に取り付けてあり、一又は複数のワイヤの他端を取り付け巻き取ることが可能な一又は複数のモータとを備え、一又は複数のモータの回転に応じて他の連結部に対する一の連結部の端部の相対位置を変更する。あるいは、一又は複数のモータは、一の連結部に取り付けてあり、コイルばねの動作を規制するコイルばね規制部材を備え、一又は複数のワイヤを他の連結部に引張力を付与することが可能に引回してある。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルばねと、該コイルばねの両端に配設してある一対の連結部と、一の連結部の端部にその一端を取り付けてある一又は複数のワイヤと、他の連結部に配設してあり、前記一又は複数のワイヤの他端を取り付けてあり、巻き取ることが可能な一又は複数のモータとを備え、前記一又は複数のモータの回転に応じて前記他の連結部に対する前記一の連結部の端部の相対位置を変更すべくなしてあることを特徴とする変形ユニット。
【請求項２】
前記コイルばねの伸縮を規制するコイルばね規制部材を備え、前記コイルばね規制部材にて前記一対の連結部の端部の相対位置の変更を規制することを特徴とする請求項１記載の変形ユニット。
【請求項３】
圧縮力に対する反力を外部へ付与する弾性体を内部に備え、前記弾性体の圧縮方向の断面が櫛形状であり、圧縮力に応じて櫛歯の間隔を変更すべくなしてあることを特徴とするコイルばね規制部材。
【請求項４】
一辺部が前記櫛歯を形成するＬ字状筒型部品を、前記弾性体の圧縮方向にて他辺部が相互に摺動可能に、前記他辺部を前記一辺部側から複数連結してあることを特徴とする請求項３記載のコイルばね規制部材。
【請求項５】
複数の方形状の変形ユニットを直列に連結した移動可能な構造物であって、前記変形ユニットは、連結方向の一端に設けた一の連結部を他端に設けた他の連結部へ引張る引張力、又は前記一の連結部の端部を前記他の連結部の端部へ引張る引張力を前記一の連結部に付与すべくなしてあることを特徴とする構造物。
【請求項６】
前記変形ユニットは、請求項１又は２に記載の変形ユニットであることを特徴とする構造物。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の変形ユニットを複数直列に連結して構成した一対の挟持部材を所定の間隔で並列してあり、前記変形ユニットの連結部の端部の相対位置を変更することにより前記一対の挟持部材の間隔を変化させて物体を挟持すべくなしてあることを特徴とする挟持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル状弾性体の動作を規制することにより、外力に対するコイル状弾性体の変形を制御して変形ユニットの形状を制御し、様々な変形又は移動可能な構造物を提供するコイルばね規制部材、変形ユニット、構造物及び挟持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今のロボット開発では、単純な上下方向の移動、左右方向の移動、回転運動等だけでなく、自然界に存在する人間、生物等の動きを模倣して再現する試みが多々なされている。一般にロボットの構成部材は、取り付け位置に応じて固有の形状を有しており、これら構成部材を所望の運動に対応させて可動させるには、それぞれの運動に応じて、駆動部であるモータを適当な位置に配設し、適当な方向で回転させる必要がある。
【０００３】
例えば人間型（ヒューマノイド型）ロボットのように、人間のような滑らかな動きを再現する必要性が高い場合、可動節を大量に設ける必要がある。したがって、個々の可動節毎に適切な動作制御用のモータを設け、所望の運動に応じてその動作を制御する必要があった。
【０００４】
また、例えば青虫、蛇等のように、外形を変化させながら運動、移動等を行う生物の動きを模倣するためには、より多くの可動節を設ける必要があり、可動節の数に対応した多くの動作制御用のモータの動作を、所望の運動に応じて制御する必要があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、動作制御用のモータの個数が非常に多くなった場合、設けられた各モータ毎に回転方向、回転数等が相違することから、動作を制御するための制御系の設計が複雑になるとともに、機構自体も複雑になり、製造コストの高騰を招くという問題点があった。
【０００６】
また、滑らかな運動を行うためには、慣性による動作遅れを低減する必要があり、構成部材の軽量化が必要となる。したがって、機構が簡素であり、しかも動作の制御が簡便なロボット構成部材に対する需要が高まっている。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、コイル状弾性体を用いた簡素な構造を有するユニットであって、しかも変形の制御を容易ならしめる変形ユニット、コイルばね規制部材、構造物、及び挟持体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために第１発明に係る変形ユニットは、コイルばねと、該コイルばねの両端に配設してある一対の連結部と、一の連結部の端部にその一端を取り付けてある一又は複数のワイヤと、他の連結部に配設してあり、前記一又は複数のワイヤの他端を取り付けてあり、巻き取ることが可能な一又は複数のモータとを備え、前記一又は複数のモータの回転に応じて前記他の連結部に対する前記一の連結部の端部の相対位置を変更すべくなしてあることを特徴とする。
【０００９】
また、第２発明に係る変形ユニットは、第１発明において、前記コイルばねの伸縮を規制するコイルばね規制部材を備え、前記コイルばね規制部材にて前記一対の連結部の端部の相対位置の変更を規制することを特徴とする。
【００１０】
また、第３発明に係るコイルばね規制部材は、圧縮力に対する反力を外部へ付与する弾性体を内部に備え、前記弾性体の圧縮方向の断面が櫛形状であり、圧縮力に応じて櫛歯の間隔を変更すべくなしてあることを特徴とする。
【００１１】
また、第４発明に係るコイルばね規制部材は、第３発明において、一辺部が前記櫛歯を形成するＬ字状筒型部品を、前記弾性体の圧縮方向にて他辺部が相互に摺動可能に、前記他辺部を前記一辺部側から複数連結してあることを特徴とする。
【００１２】
また、第５発明に係る構造物は、複数の方形状の変形ユニットを直列に連結した移動可能な構造物であって、前記変形ユニットは、連結方向の一端に設けた一の連結部を他端に設けた他の連結部へ引張る引張力、又は前記一の連結部の端部を前記他の連結部の端部へ引張る引張力を前記一の連結部に付与すべくなしてあることを特徴とする。
【００１３】
また、第６発明に係る構造物は、前記変形ユニットは、第１又は第２発明の変形ユニットであることを特徴とする。
【００１４】
また、第７発明に係る挟持体は、第１又は第２発明の変形ユニットを複数直列に連結して構成した一対の挟持部材を所定の間隔で並列してあり、前記変形ユニットの連結部の端部の相対位置を変更することにより前記一対の挟持部材の間隔を変化させて物体を挟持すべくなしてあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
第１発明によれば、変形ユニットの他の連結部に、一の連結部へ引張る引張力が作用する場合は、ワイヤの一端が一の連結部に複数取付けてあり、その取付位置が連結部の中心点に対して対称の位置であるときには、一の連結部は他の連結部側へそのまま引っ張られ、変形ユニットの長さが縮小するように変形する。ワイヤの一端の取付位置が連結部の中心点に対し非対称の位置であるときには、一の連結部の端部が他の連結部側へ引っ張られ、変形ユニットの一部の長さが縮小するよう変形する。したがって、複雑な制御機構を有することなく、しかも簡素な構造で変形ユニットを所望の方向へ変形させることが可能となる。
【００１６】
第２発明によれば、コイルばね規制部材によりコイルばねの伸縮を規制しつつ、変形ユニットの他の連結部に一の連結部へ引張る引張力が作用する場合、コイルばね規制部材にコイルばねを嵌挿している側はコイルばねの伸縮が規制され、嵌挿していない側のみ他の連結部が一の連結部へ近づくように変形する。したがって、複雑な制御機構を有することなく、しかも簡素な構造で変形ユニットを所望の方向へ変形させることが可能となる。
【００１７】
また、コイルばね規制部材によりコイルばねの伸縮を規制しない場合、コイルばねの両端の連結部に付与される外力に応じてコイルばね規制部材にも圧縮力が作用し、コイルばね規制部材の長さが縮小する。したがって、変形ユニットを単純に縮小させる、すなわち他の連結部を一の連結部の方へそのまま引っ張るよう移動させ、変形ユニットの長さが縮小するよう変形する。
【００１８】
第３発明によれば、櫛歯の間にコイルばねを嵌挿することで、変形ユニットを変形させるコイルばねの伸縮動作を部分的に規制することができ、変形ユニットの変形を制御することが可能となる。
【００１９】
第４発明によれば、コイルばねを嵌挿する櫛歯を容易に具現化することができ、櫛歯の間にコイルばねを嵌挿することで、変形ユニットを変形させるコイルばねの伸縮動作を部分的に規制することができ、変形ユニットの変形を制御することが可能となる。
【００２０】
第５発明によれば、ユニット全体の長さを縮小する変形、及び／又はワイヤによる引張力が作用する端部のみ長さが縮小し、ユニット全体として引張力の作用する端部の方へ連結部の対向面を向ける変形を行うことができ、例えば青虫、蛇等の動きを模倣した構造物を形成することが可能となる。
【００２１】
第６発明によれば、複雑な制御機構を有することなく、しかも簡素な構造で変形ユニットを所望の方向へ変形させることが可能となる。
【００２２】
第７発明によれば、複雑な制御機構を有することなく、しかも簡素な構造で変形ユニットを所望の方向へ変形させることができ、例えばマジックハンドのような機構を変形ユニットの組み合わせにより具現化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る変形ユニット１の例を示す側断面図である。図１（ａ）に示すようにワイヤ１１が取り付けてある第１の連結部１２と異なる第２の連結部１３側に、ワイヤ１１の巻き取り用のモータ１４を備えている。モータ１４は、スプリング１５の内側に設けてあり、ワイヤ１１を挿通してある誘導孔が第２の連結部１３に設けてある。モータ１４を駆動する電源（図示せず）は外部に設けてあり、スプリング１５の内側を通すように接続ケーブル（図示せず）を配線してある。
【００２５】
図１（ｂ）は、モータ１４によりワイヤ１１を巻き取った状態での変形ユニット１の例を示す側断面図である。図１（ｂ）に示すように、スプリング１５は、ワイヤ１１を取り付けてある側（図１の上側）で、ワイヤ１１の引張力により圧縮される。しかし、ワイヤ１１を取り付けてある側の反対側（図１の下側）は圧縮されない。したがって、変形ユニット１は、ワイヤ１１を取り付けてある側（図１の上側）へ向かって変形する。
【００２６】
図２は、本発明の実施の形態１に係る変形ユニット１のモータ１４を２個備えた場合の例を示す側断面図である。図２（ａ）の例では、モータ１４及びワイヤ１１を、相互に対称となる位置に２個設けている。図２（ａ）では、２本のワイヤ１１、１１が第１の連結部１２に取り付けられており、ワイヤ１１、１１の巻き取り用のモータ１４、１４を２個、第２の連絡部１３に備えている。モータ１４、１４は、スプリング１５の内側に設けてあり、ワイヤ１１、１１を挿通してある誘導孔が第２の連絡部１３に設けてある。モータ１４、１４を駆動する電源（図示せず）は外部に設けてあり、スプリング１５の内側を通すように接続ケーブル（図示せず）を配線してある。
【００２７】
図２（ｂ）は、モータ１４、１４によりワイヤ１１、１１を巻き取った状態での変形ユニット１の例を示す側断面図である。図２（ｂ）に示すように、スプリング１５は、ワイヤ１１、１１を取り付けてある側（図１の上側及び下側）で、ワイヤ１１の引張力により圧縮される。したがって、スプリング１５は上下均等に圧縮され、変形ユニット１は、上下の長さが略均等に縮小するように変形する。
【００２８】
以上のように本実施の形態１では、複数のモータを用いることにより、変形ユニットを単純な長さの伸縮変形又は一方向への曲げ変形を行うことができ、行うことができ、複雑な制御機構を有することなく、しかも簡素な構造で変形ユニットを所望の方向へ変形させることが可能となる。なお、モータは２個に限定されるものではなく、変形させる方向に応じて複数個備えれば何個でも備えてよい。
【００２９】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る変形ユニット１の例を示す側断面図である。本実施の形態２は、スプリング１５の動作を規制するコイルばね規制部材２を用いている点で実施の形態１と相違する。以下、実施の形態２について詳細に説明する。
【００３０】
図４は、本発明の実施の形態２に係る変形ユニット１に用いるコイルばね規制部材２の構成を示す断面図である。図４（ａ）は、コイルばね規制部材２を構成するＬ字部３の断面図であり、図４（ｂ）は、コイルばね規制部材２の圧縮時の状態を示す断面図である。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、Ｌ字部３は、コイルばねを嵌挿するための櫛部３１と、摺動部３２とからなる。摺動部３２は、図４（ｂ）のように相互に嵌挿してあり、内部に圧縮力に対する反力を付与する内部スプリング３３を備えており、図４（ｃ）のように両端から圧縮荷重が加わる場合、Ｌ字部３、３、・・・が相互に摺動することにより内部スプリング３３が圧縮され、櫛部３１、３１、・・・の間隔が狭くなる。圧縮荷重が取り除かれた場合、内部スプリング３３の反力により、図４（ｂ）の状態へと戻る。
【００３２】
図３では、変形ユニット１は、コイル状のスプリング１５の一端を第１の連結部１２に取り付け、他端を第２の連結部１３に取り付けている。第２の連結部１３にワイヤ１１を取り付け、第１の連結部１２側からワイヤ１１を引張ることにより、スプリング１５のワイヤ１１取付側（図３上部）が圧縮され、第２の連結部１３に対して第１の連結部１２のワイヤ取付部が接近する。一方、コイルばね規制部材２の櫛部を、スプリング１５に嵌挿してある。これにより、スプリング１５のワイヤ取付側の反対側（図３下部）は、コイルばね規制部材２により圧縮動作が規制され、ワイヤ１１を第１の連結部１２側へ引張った場合であっても圧縮されない。したがって、変形ユニット１は、第２の連結部１３の上部へ、第１の連結部１２の上部が接近した形状、すなわち断面形状が上部に上底を有する略台形である形状へと変形する。
【００３３】
図５は、スプリング１５の伸縮動作をコイルばね規制部材２で規制しない場合の、変形ユニット１の例を示す側断面図である。図１に示すように、コイルばね規制部材２は、内部に内部スプリング３３を設けてあり、両端に加わる荷重に応じて縮小する。したがって、コイルばね規制部材２の櫛部をスプリング１５に嵌挿していない場合、ワイヤ１１を第１の連結部１２の方へ引張ることにより、スプリング１５の下部もスプリング１５の上部と同様に圧縮され、それに伴いコイルばね規制部材２も圧縮される。したがって、第２の連結部１３が第１の連結部１２へ略均等に接近することにより、変形ユニット１の長さが縮小するよう変形する。
【００３４】
図６は、コイルばね規制部材２を用いる場合の、変形ユニット１の実装状態を例示する側断面図である。図６（ａ）に示すように、ワイヤ１１の巻き取り用のモータ１４は第１の連結部１２に設けてある。モータ１４は、スプリング１５の内側に設けてあり、ワイヤ１１を挿通してある誘導孔が第１の連結部１２に設けてある。モータ１４を駆動する電源（図示せず）は外部に設けてあり、スプリング１５の内側を通すように接続ケーブル（図示せず）を配線し、連結される複数の変形ユニット１、１、・・・を介してモータ１４と接続されている。
【００３５】
ワイヤ１１を挿通してある第１の連結部１２の誘導孔からワイヤ１１を第２の連結部１３まで引き回し、第２の連結部１３に設けてある挿通孔に通してある。ワイヤ１１は、第２の連結部１３に設けてある挿通孔から、コイルばね規制部材２に設けたアイレット６１の中を通して第１の板３２に取り付けてある。なお、アイレット６１は、コイルばね規制部材２の一又は複数の櫛部３１、３１、・・・に設ければよい。
【００３６】
図６（ｂ）は、モータ１４によりワイヤ１１を巻き取った状態を示す変形ユニット１の側断面図である。図６（ｂ）に示すように、スプリング１５のワイヤ１１による引張力が付与される側、すなわちモータ１４を取り付けてある側（図６上部）は、ワイヤ１１の引張力により圧縮される。一方、スプリング１５のワイヤ１１の引張力が付与される側の反対側（図６下側）は、アイレット６１によりコイルばね規制部材２がスプリング１５側へ付勢され、コイルばね規制部材２の櫛部３１、３１、・・・がスプリング１５に嵌挿される。したがって、スプリング１５の圧縮が規制され、変形ユニット１は上向きに変形する。
【００３７】
図７は、変形ユニット１を略平行に圧縮する場合を例示する側断面図である。図７（ａ）に示すように、ワイヤ１１の巻き取り用のモータ１４は第１の連結部１２に設けてある。モータ１４は、スプリング１５の内側に設けてあり、ワイヤ１１を挿通してある誘導孔が第１の連結部１２に設けてある。モータ１４を駆動する電源（図示せず）は外部に設けてあり、スプリング１５の内側を通すように接続ケーブル（図示せず）を配線してある。
【００３８】
ワイヤ１１を挿通してある第１の連結部１２の誘導孔からワイヤ１１を第２の連結部１３まで引き回し、第２の連結部１３に設けてある挿通孔に通してある。ワイヤ１１は、第２の連結部１３に設けてある挿通孔から、コイルばね規制部材２に設けたアイレット６１の中を通して第１の板３２に取り付けてある。なお、アイレット６１は、コイルばね規制部材２の一又は複数の櫛部３１、３１、・・・に設ければよい。第１の連結部１２及び第２の連結部１３には、コイルばね規制部材２がスプリング１５側へ移動するのを規制する規制ブロック７１、７１が設けてある。
【００３９】
図７（ｂ）は、モータ１４によりワイヤ１１を巻き取った状態を示す変形ユニット１の側断面図である。図７（ｂ）に示すように、スプリング１５のワイヤ１１による引張力により、コイルばね規制部材２はスプリング１５側へ移動する。しかし、規制ブロック７１が設けてあることにより、スプリング１５までコイルばね規制部材２は移動することができず、櫛部３１、３１、・・・をスプリング１５に嵌挿することができない。したがって、スプリング１５は均等に圧縮され、それに伴ってコイルばね規制部材２も圧縮され、変形ユニット１は略均等に長さを縮小するよう変形する。
【００４０】
以上のように本実施の形態２に係る変形ユニットでは、駆動源であるモータの個数を増大することなく、複数のモータを用いて変形させる場合と同様の変形を単一のモータを用いて行うことができ、簡素な構造で、電力消費量を軽減しつつ効果的な変形を行うことが可能となり、ロボット、マニピュレータ等へ容易に適用可能であるという優れた効果を奏する。
【００４１】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係る変形ユニットの基本形状の変形の例示図である。実施の形態３に係る変形ユニットは方形状のブロックである。本実施の形態３に係る変形ユニットは、図８（ａ）に示すように、その断面形状が基本形状Ｂから長手方向に縮小して縮小形状Ｓへと変形する。また、図８（ｂ）に示すように、その断面形状が基本形状Ｂから上下いずれかが短く縮小した台形状Ｕ１、Ｕ２へと変形する。斯かる２つの変形を行う変形ユニットを組み合わせることで、例えば青虫のような移動ロボットを構築することが可能となる。
【００４２】
図９は、本発明の実施の形態３に係る変形ユニットを、直列に６個連結した構造物の移動例を示す側面図である。説明の便宜上、図９では左方向に進行するものとし、左から順に第１ユニット、第２ユニット、・・・、第６ユニットとする。また、変形していない変形ユニットを基本ユニット、均等に圧縮されている変形ユニットを圧縮ユニット、上部のみ圧縮されている変形ユニットを上部圧縮ユニット、下部のみ圧縮されている変形ユニットを下部圧縮ユニットという。
【００４３】
図９（ａ）では、第１ユニットのみが上部圧縮ユニットに変形しており、他の変形ユニットは基本ユニットのままである。左方向へ進行するために、図９（ｂ）では、第３乃至第５ユニットを圧縮ユニットへ変形している。そして、図９（ｃ）に示すように、第３乃至第５ユニットが基本ユニットへと戻ることによって、構造物全体として左方向へと進行する。
【００４４】
一般に、最前部である第１ユニットには、カメラ等の障害物センサが設けられることが多い。したがって、図９（ｃ）のような状態まで構造物が進行した時点で、前方に障害物が存在することを検知できる。
【００４５】
そこで、図９（ｄ）以後は、障害物を回避するよう変形ユニットの変形を制御する。すなわち、図９（ｄ）では、第１ユニットを下部圧縮ユニットへ、第２ユニットを上部圧縮ユニットへ、それぞれ変形している。これにより、第１ユニットの最高到達点は、図９（ｃ）の場合よりも高くなる。
【００４６】
次に、このまま左方向へ進行すべく、図９（ｅ）では、第４及び第５ユニットを圧縮ユニットへと変形し、図９（ｆ）では左方向へ移動するために、第４及び第５ユニットを基本ユニットへ戻すとともに、障害物を回避すべく、第１ユニットを基本ユニットへ戻し、第２ユニットを下部圧縮ユニットへ、第３ユニットを上部圧縮ユニットへ、それぞれ変形する。
【００４７】
以上のように、変形ユニットを４つの形状へと効果的に変形させることによって、青虫のような動きをロボットにて再現することが可能となる。
【００４８】
また、変形ユニットの大きさを変えることで、より多くの構造物を具現化できる。図１０は、上述した変形ユニットを用いて構成したマジックハンドの概略構成を示す図である。図１０では、マジックハンドの基幹部１０１には大きな変形ユニットを、一対の挟持部材１０２、１０２には小さな変形ユニットを、それぞれ配置してある。
【００４９】
なお、説明の便宜上、図９と同様、基幹部１０１は、上から順に第１ユニット、第２ユニット、第３ユニット、第４ユニットとし、・・・、挟持部材１０２、１０２は、左側を第５Ｌユニット、第６Ｌユニット、第７Ｌユニットと、右側を第５Ｒユニット、第６Ｒユニット、第７Ｒユニットとする。また、変形していない変形ユニットを基本ユニット、均等に圧縮されている変形ユニットを圧縮ユニット、左側のみ圧縮されている変形ユニットを左圧縮ユニット、右側のみ圧縮されている変形ユニットを右圧縮ユニットという。
【００５０】
図１０（ａ）は、物体を把持するために基幹部１０１を伸長可能とすべく、第２及び第３ユニットを圧縮ユニットへ変形している。また、通常は第７Ｌユニット及び第７Ｒユニットには、挟持対象となる物体の存在を検知するセンサが設けられている。物体１０３の存在が検知されていない場合、把持部１０２は、第５Ｌユニット及び第６Ｒユニットを右圧縮ユニットに変形し、第５Ｒユニット及び第６Ｌユニットを左圧縮ユニットに変形してある。
【００５１】
センサが物体１０３の存在を検知した場合、図１０（ｂ）に示すように、第５Ｌユニット及び第６Ｒユニットを左圧縮ユニットに変形し、第５Ｒユニット及び第６Ｌユニットを右圧縮ユニットに変形することで、挟持部材１０２、１０２を物体１０３に合わせて展開する。
【００５２】
そして、図１０（ｃ）に示すように、基幹部１０１の第２及び第３ユニットを基本ユニットへ変形して、物体１０３を挟持できる位置までアームを伸長し、第５Ｌユニット、第５Ｒユニット、第６Ｌユニット及び第６Ｒユニットを基本ユニットに変形することで、物体１０３を挟持する。
【００５３】
以上のように、大きさの異なる変形ユニットを適宜組み合わせることにより、複雑な制御機構を有することなく、しかも簡素な構造でマジックハンドを具現化することが可能となる。
【００５４】
また、変形ユニットを大量に組み合わせることで、例えば蛇のような構造物を具現化することも可能である。図１１は、上述した変形ユニットを用いて構成した蛇型ロボットの概略構成を示す図である。
【００５５】
図１１では、様々な大きさの変形ユニットを略直列に連結し、最前部に位置する変形ユニットには、写真又は映像撮影用のカメラ１１１と、遠隔操縦用の信号を受信するアンテナ１１２を設けている。
【００５６】
図１１のような蛇型ロボットは、図９に示す方法と同様に、変形を繰り返しながら進行する。したがって、周囲に障害物が存在しようと、それらを回避しながら進行することができ、例えば人間が入ることができない細管のメンテナンス、震災等の都市災害時の救助活動、調査活動等に用いることが可能となる。
【００５７】
以上のように本実施の形態３によれば、大きさの異なる変形ユニットを適宜組み合わせることにより、複雑な制御機構を有することなく、しかも簡素な構造で様々な移動構造体を形成することが可能となる。
【００５８】
なお、実施の形態３における変形ユニットに、実施の形態１又は実施の形態２に係る変形ユニットを用いてもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る変形ユニットの例を示す側断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る変形ユニットのモータを２個備えた場合の例を示す側断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る変形ユニットの例を示す側断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る変形ユニットに用いるコイルばね規制部材の構成を示す断面図である。
【図５】スプリングの伸縮動作をコイルばね規制部材で規制しない場合の、変形ユニットの例を示す側断面図である。
【図６】コイルばね規制部材を用いる場合の、変形ユニットの実装状態を例示する側断面図である。
【図７】変形ユニットを略平行に圧縮する場合を例示する側断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る変形ユニットの基本形状の変形の例示図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る変形ユニットを、直列に６個連結した構造物の移動例を示す側面図である。
【図１０】マジックハンドの概略構成を示す図である。
【図１１】蛇型ロボットの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  変形ユニット
２  コイルばね規制部材
３  Ｌ字部
１１  ワイヤ
１２  第１の連結部
１３  第２の連結部
１４  モータ
１５  スプリング
３１  櫛部
３２  摺動部
３３  内部スプリング
６１  アイレット
７１  規制ブロック
１０２  挟持部材
【図１】
2005271145.tif 000003
【図２】
2005271145.tif 000004
【図３】
2005271145.tif 000005
【図４】
2005271145.tif 000006
【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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