(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に収納した電子機器の上側を覆う同電子機器の放熱体と、放熱体の上側に重合状態にして車体に収納される通信用アンテナと、収納した通信用アンテナの上側に重合状態にして車体の上側を閉塞する太陽電池パネルを備え、通信用アンテナが、車体に回動可能に連結されて車体の後側に展開可能に設けてあると共に、太陽電池パネルが、車体の左右に２分した分割パネルで形成してあり、両分割パネルが、車体に回動可能に連結されて車体の左右両側に展開可能に設けてあることを特徴とする宇宙探査用走行車。
【請求項２】
上端部に環境認識用の視覚センサを設け且つ折り畳み状態にして放熱体と太陽電池パネルの間に視覚センサとともに収納されるセンサポールを備えていることを特徴とする請求項１に記載の宇宙探査用走行車。
【請求項３】
車体下部の略中央に、車体下部から走行用車輪よりも下側に至る範囲で穴掘り用のシャベルを少なくとも上下動可能に保持した穴掘り装置を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の宇宙探査用走行車。
【請求項４】
個別に駆動源を有する前後左右の４個の走行用車輪と、車体から前後左右の四方へ略水平に延出するサスペンションアームと、サスペンションアームの各延出端部の下側に走行用車輪を吊下げ支持する車輪支持アームを備えると共に、サスペンションアームの延出部分の中間に、走行用車輪の車軸と略平行な軸回りにサスペンションアームの延出先端部分を略水平状態から下向きに至る範囲で回動させる関節部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の宇宙探査用走行車。
【請求項５】
平面視において各走行用車輪が車体から完全に離間した位置に配置してあると共に、サスペンションアームに対して各車輪支持アームが垂直軸回りに旋回可能に設けてあり、関節部が車体の略左右方向および略前後方向のいずれか一方を軸線方向とする回動軸を有することを特徴とする請求項４に記載の宇宙探査用走行車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、月や惑星の探査活動に用いられる宇宙探査用走行車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の宇宙探査用走行車については、例えば、平成４年９月３０日に丸善が発行した『第２版・航空宇宙工学便覧』の第８３０頁および第８３１頁に若干の記載がある。また、近年では、無人の走行車を用いて長期にわたる探査を行うことが計画されている。
【０００３】
【発明が解決使用とする課題】
ところで、上記したような宇宙探査用走行車は、計画したミッションを確実に実行するために、不整地における走行や通信および発電といった基本的な機能を充分に有することもさることながら、地球からロケットに搭載されて打上げられるために、ロケット搭載時のペイロードとしての省スペース化も充分に考慮する必要がある。
【０００４】
また、長期にわたって月を探査する場合には、太陽電池を使用して昼間に探査活動を行い、太陽電池が使用できない夜間は探査活動を休止することとなるが、この際、月面上は昼夜の周期（約２８日間）において表面温度が約−１９０℃〜＋１３０℃の範囲で変動する環境であることから、昼間の高温および夜間の低温から搭載機器を保護する対策を講じる必要がある。
【０００５】
そして、従来にあっては、上記したような要求に応じて様々な形式のものが提案されていたが、なおも改善の余地を残しているのが現状であり、機能のさらなる向上が要望されていた。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、上記従来の状況に鑑みて成されたもので、打上げロケットへの収納性、通信や発電の機能および熱に対する保護機能などを高めることができる宇宙探査用走行車を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる宇宙探査用走行車は、請求項１として、車体に収納した電子機器の上側を覆う同電子機器の放熱体と、放熱体の上側に重合状態にして車体に収納される通信用アンテナと、収納した通信用アンテナの上側に重合状態にして車体の上側を閉塞する太陽電池パネルを備え、通信用アンテナが、車体に回動可能に連結されて車体の後側に展開可能に設けてあると共に、太陽電池パネルが、車体の左右に２分した分割パネルで形成してあり、両分割パネルが、車体に回動可能に連結されて車体の左右両側に展開可能に設けてある構成とし、請求項２として、上端部に環境認識用の視覚センサを設け且つ折り畳み状態にして放熱体と太陽電池パネルの間に視覚センサとともに収納されるセンサポールを備えている構成とし、請求項３として、車体下部の略中央に、車体下部から走行用車輪よりも下側に至る範囲で穴掘り用のシャベルを少なくとも上下動可能に保持した穴掘り装置を備えた構成とし、請求項４として、個別に駆動源を有する前後左右の４個の走行用車輪と、車体から前後左右の四方へ略水平に延出するサスペンションアームと、サスペンションアームの各延出端部の下側に走行用車輪を吊下げ支持する車輪支持アームを備えると共に、サスペンションアームの延出部分の中間に、走行用車輪の車軸と略平行な軸回りにサスペンションアームの延出先端部分を略水平状態から下向きに至る範囲で回動させる関節部を設けた構成とし、請求項５として、平面視において各走行用車輪が車体から完全に離間した位置に配置してあると共に、サスペンションアームに対して各車輪支持アームが垂直軸回りに旋回可能に設けてあり、関節部が車体の略左右方向および略前後方向のいずれか一方を軸線方向とする回動軸を有する構成としており、上記の構成をもって従来の課題を解決するための手段としている。
【０００８】
【発明の作用】
本発明の請求項１に係わる宇宙探査用走行車では、電子機器を収納した車体の上部において、下側から放熱体、通信用アンテナおよび太陽電池パネルを重合状態とするので、これらが車体の平面内にコンパクトに収納されることとなる。そして、当該走行車は、放熱体、通信用アンテナおよび太陽電池パネルを収納して打上げロケットに搭載され、また、探査活動を休止する夜間においても同様の収納状態とすることにより、車体の上側を閉塞する太陽電池パネルによって電子機器を夜間の低温から保護する。さらに、当該走行車では、通信用アンテナが車体の後側に展開可能であると共に、太陽電池パネルの分割パネルが車体の左右両側に展開可能であるので、探査活動を行う昼間において通信用アンテナおよび太陽電池パネルを互いに上下に重合しない配置で車体の外側に展開させることにより、放熱体が車体の外側にさらされた状態となり、通信用アンテナおよび太陽電池パネルならびに放熱体の各々の全面が有効に使用される。また、車体の左右両側に太陽電池パネルの分割パネルを展開し、車体の後側に通信用アンテナを展開するので、車体の左右のバランスが良好に保たれる。
【００１０】
本発明の請求項２に係わる宇宙探査用走行車では、上端部に環境認識用の視覚センサを設けた折り畳み可能なセンサポールを備えており、探査活動を行うときには、センサポールを直線状に伸ばして立てることにより視覚センサを高い位置に保持する。また、センサポールを折り畳み状態にして放熱体と太陽電池パネルの間に視覚センサとともに収納することにより、打上げロケットへの搭載時に対応すると共に、探査活動を休止する夜間においても同様の収納状態とすることにより、視覚センサを夜間の低温から保護する。
【００１１】
本発明の請求項３に係わる宇宙探査用走行車では、車体下部の略中央に、車体下部から走行用車輪よりも下側に至る範囲で穴掘り用のシャベルを少なくとも上下動可能に保持した穴掘り装置を備えており、地中の岩石や砂等のサンプルを採取するに際して、当該走行車の前進後退の繰り返し動作と穴掘り装置によってサンプル採取用の穴を掘る。すなわち、最初は、シャベルを車体前方に向けて、走行車を前進させながらシャベルを地表面よりもやや下側まで下降させることにより、シャベルで地表面を削る。こののち、走行車を初期の位置まで後退させ、再び前進させながらシャベルを下降させることによって地表面をさらに削り、以下、同様の動作を繰り返し行うことによって地表面を次第に深く掘り下げる。
【００１２】
本発明の請求項４に係わる宇宙探査用走行車では、車体に、サスペンションアームおよび車輪支持アームを介して、個別に駆動源を有する前後左右の４個の走行用車輪を備えており、各走行用車輪を同じ方向へ回転駆動することにより前進または後退を行うと共に、左右の走行用車輪のうちの片側を回転駆動、あるいは左右の走行用車輪を互いに逆方向に回転駆動することにより、方向転換が可能となる。また、サスペンションアームの延出端部の下側に、車輪支持アームを介して走行用車輪を吊下げ支持すると共に、サスペンションアームの延出部分の中間に、走行用車輪の車軸と略平行な軸回りにサスペンションアームの延出先端部分を略水平状態から下向きに至る範囲で回動させる関節部を設けているので、関節部を回動自在な状態にして、前の走行用車輪を後退方向に回転駆動し、後の走行用車輪を前進方向に回転駆動すると、サスペンションアームの延出先端部分が関節部から下側に折れ曲がると共に、前後の走行用車輪が互いに接近して車体側に寄せられた状態となる。これにより、当該走行車を打上げロケットに搭載する際に、少なくとも走行車の長さを小さくし得ることとなる。さらに、目的地に到着した後には、前の走行用車輪を前進方向に回転駆動し、後の走行用車輪を後退方向に回転駆動することにより、サスペンションアームの延出先端部分が関節部から上側に回動して略水平状態となり、各走行用車輪を走行時の配置にする。
【００１３】
本発明の請求項５に係わる宇宙探査用走行車では、サスペンションアームに対して各車輪支持アームが垂直軸回りに旋回可能に設けてあるので、車輪支持アームによって走行用車輪を垂直軸回りに旋回させることで方向転換がスムーズに行われるようになり、さらに、車体を中心とした同心円上に各走行用車輪が沿うように各車輪支持アームの旋回角度を設定すれば、その場での車体の旋回が可能になる。また、上記の如く各走行用車輪が垂直軸回りに旋回可能であると共に、サスペンションアームの関節部が車体の略左右方向および略前後方向のいずれか一方を軸線方向とする回動軸を有するので、関節部が車体の略左右方向を軸線方向とする回動軸を有する場合には、各走行用車輪を前後方向に向けて前後の走行用車輪が互いに接近するように回転駆動することにより、走行車の長さを小さくし得ることとなり、関節部が車体の略前後方向を軸線方向とする回動軸を有する場合には、各走行用車輪を左右方向に向けて左右の走行用車輪が互いに接近するように回転駆動することにより、走行車の幅を小さくし得ることとなり、しかも、当該走行車では、平面視において各走行用車輪が車体から完全に離間した位置に配置してあるので、互いに接近する前後あるいは左右の走行用車輪と車体とが干渉することがなく、これにより走行車の車高も小さくし得ることとなる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係わる宇宙探査用走行車によれば、充分な大きさを有する放熱体、例えば地球と月との間で直接通信を可能にする大型の通信用アンテナ、および車体の平面全体にほぼ対応する大型の太陽電池パネルを採用することが可能になり、電子機器の放熱機能、通信および発電の機能を著しく高めることができるうえに、これらの放熱体、通信用アンテナおよび太陽電池パネルを重合状態にしてコンパクトに収納し得ることから、打上げロケットへの収納性を高めることができ、また、探査活動を休止する夜間においては、車体の上側を太陽電池パネルで閉塞することにより電子機器を夜間の低温から保護することができる。さらに、探査活動を行う昼間においては、通信用アンテナおよび太陽電池パネルを車体後側及び左右両側、すなわち互いに上下に重合しない配置で車体の外側に展開させて、放熱体全体を車体の外側にさらす状態にするので、通信用アンテナおよび太陽電池パネルならびに放熱体の各々の全面が有効に使用され、通信および発電をきわめて良好に行うことができると共に、放熱体によって電子機器の充分な放熱を行うことができる。
【００１５】
さらに、上記の宇宙探査用走行車によれば、車体の左右両側に展開する２枚の分割パネルから成る太陽電池パネル、および車体の後側に展開する通信用アンテナを採用したことにより、太陽電池パネルおよび通信用アンテナを展開した状態において、車体の左右のバランスを良好に保つことができる。
【００１６】
本発明の請求項２に係わる宇宙探査用走行車によれば、請求項１と同様の効果を得ることができるうえに、上端部に環境認識用の視覚センサを設けた折り畳み可能なセンサポールを採用したことにより、探査活動を行う際には、視覚センサを高い位置に保持することで広角の視野を容易に確保することが可能になり、センサポールを折り畳み状態にして放熱体と太陽電池パネルの間に視覚センサとともに収納することにより、打上げロケットへの収納性が高められると共に、夜間に探査活動を休止する際には、視覚センサを完全に車体に収納して夜間の低温から保護することができる。
【００１７】
本発明の請求項３に係わる宇宙探査用走行車によれば、請求項１及び２と同様の効果を得ることができるうえに、穴掘り装置におけるシャベルの下降動作と当該走行車の前後移動との組合わせによって、地中の岩石や砂等のサンプルを採取するための穴を簡単に掘ることができる。また、穴掘り装置は、シャベルを少なくとも上下動させるものであるから、ドリル等の掘削手段を用いる場合に比べて、小型で且つきわめて簡単な構造にすることができると共に、小出力の駆動源で作動させることができ、しかも、地表面を削るようにして次第に掘り下げていくので、上層から順にサンプルを採取することができ、所定の深さ毎にサンプルを採取するような場合にきわめて好適なものとなる。
【００１８】
本発明の請求項４に係わる宇宙探査用走行車によれば、請求項１〜３と同様の効果を得ることができるうえに、個別に駆動源を有する前後左右の４個の走行用車輪と、車体からの延出部分の中間に関節部を有するサスペンションアームと、サスペンションアームの延出端部の下側に走行用車輪を吊下げ支持する車輪支持アームを採用したことから、地表面からの車体までの高さが充分に確保され、安定した走行を行うことができると共に、走行用車輪の回転を利用してサスペンションアームの延出先端部分を関節部から下側に折曲げることにより、特別な駆動手段を用いることなく、前後の走行用車輪を互いに接近させて少なくとも走行車の長さを小さくすることができ、打上げロケットへの収納性をより高めることができる。また、走行用車輪の回転を利用してサスペンションアームの延出先端部分を関節部から上側に回動させることにより、特別な駆動手段を用いることなく、各走行用車輪を走行時の位置に展開することができる。
【００１９】
本発明の請求項５に係わる宇宙探査用走行車によれば、請求項４と同様の効果を得ることができるうえに、サスペンションアームに対して各車輪支持アームを垂直軸回りに旋回可能にしたことにより、方向転換がスムーズになると共に、その場での車体の旋回も可能になって、走行性能をより一層高めることができ、また、各走行用車輪の回転駆動および関節部により、前後あるいは左右の走行用車輪を互いに接近させた際に、各走行用車輪と車体とが干渉しないので、当該走行車の長さあるいは幅を小さくできるのに加えて、車高も小さくすることができ、打上げロケットへの収納性を著しく高めることができる。
【００２０】
【実施例】
以下、図面に基づいて、本発明に係わる宇宙探査用走行車の一実施例を説明する。
【００２１】
図１〜図３に示す宇宙探査用走行車Ｒは、例えば月の探査に用いられるものであって、図１および図２の左側を前方側として、偏平円柱状の車体１と、個別に駆動源を有する前後左右の４個の走行用車輪２Ｆ，２Ｆ，２Ｒ，２Ｒと、車体１から前後左右の四方へ略水平に延出する左右のサスペンションアーム３Ｌ，３Ｒと、サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの各延出端部の下側に走行用車輪２Ｆ，２Ｒを吊下げ支持する４本の車輪支持アーム４を備えている。
【００２２】
各走行用車輪２Ｆ，２Ｒは、各々の車軸部分に駆動源としての走行用モータ５を備えている。各車輪支持アーム４は、上端部とサスペンションアーム３Ｌ，３Ｒとの間に、軸線を垂直方向とした旋回用モータ６が介装してあると共に、下端部が各走行用車輪２Ｆ，２Ｒの車軸部分に連結してある。これにより、サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒに対して、各車輪支持アーム４および走行用車輪２Ｆ，２Ｒが垂直軸回りに旋回可能になっている。
【００２３】
ここで、当該走行車Ｒは、図１に示す平面視において、車体１を中心とする車体外側の同心円上に各車輪支持アーム４の旋回中心（旋回用モータ６）が配置してあると共に、各走行用車輪２Ｆ，２Ｒが車体１から完全に離間した位置に配置してある。とくに、この実施例の場合は、車体１の左右の接線よりも外側に走行用車輪２Ｆ，２Ｒが配置してある。
【００２４】
また、サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの４つの延出部分の中間には、走行用車輪２Ｆ，２Ｒの車軸と略平行な軸回りにサスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの延出先端部分を回動させる関節部７が設けてある。各関節部７は、車体１の左右方向を軸線方向とする回動軸を有すると共に、サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの端部から走行用車輪２Ｆ，２Ｒの半径よりも短い距離に設けてあって、サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの延出先端部分を略水平状態から下向きの略垂直状態に至る約９０度の範囲で往復回動可能にしている。
【００２５】
なお、各関節部７は、図示を省略したが、往復の両回動端で動きを拘束するロック機構を備えている。このロック機構には、例えば、ラチェット機構や通電により拘束を解除するブレーキ機構などを用いることができる。
【００２６】
宇宙探査用走行車Ｒの車体１は、図４中に破線で示すように、左右のサスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの中間に架設した車台８に、垂直軸回りの旋回機構９を介して中心部が取付けてあり、単独で旋回することが可能になっている。車体１は、その中央に、主電源であるバッテリとともに搭載機器制御用の電子機器１０が収納してあって、電子機器１０の外周側に、測定機器類を収納する環状の収納空間１１を形成している。
【００２７】
さらに、宇宙探査用走行車Ｒは、電子機器１０の上側を覆う同電子機器１０の放熱体１２と、放熱体１２の上側に重合状態にして車体１に収納される通信用アンテナ１３と、収納した通信用アンテナ１３の上側に重合状態にして車体１の上側を閉塞する太陽電池パネル１４と、上端部に環境認識用の視覚センサ１５を設け且つ折り畳み状態にして放熱体１２と太陽電池パネル１４の間に視覚センサ１５とともに収納されるセンサポール１６を備えている。
【００２８】
放熱体１２は、月面における昼間の温度（約＋１３０℃）に対処し得るものであって、詳細な図示を省略したが、電子機器１０の電子回路類を取付けるアルミニウム等の金属板、金属板の上面全体に設けた鏡、および多数のブレードを開閉可能に備えたサーマルルーバなどにより構成してあって、太陽光を反射または遮断するとともに電子機器１０で発生した熱を赤外線放熱によって逃すようになっている。
【００２９】
通信用アンテナ１３は、多数のアンテナ素子１７を平面状に配列させたアレイ型のアンテナであって、指向性が高く、地球と月との間で直接通信が可能な大型のものである。この通信用アンテナ１３は、概略円形であると共に、放熱体１２と太陽電池パネル１４の間に収納される視覚センサ１５の分だけ切欠いた形状を成しており、送受信面を下向きにして車体１に収納されると共に、車体１の後部において、水平な２軸回りに回転動作するアンテナ用アクチュエータ１８を介して連結してあり、車体１の後側に展開可能である。また、通信用アンテナは、例えば中心部分にカメラを備えており、車体１の後側に展開させた状態にして、カメラの画像中心に地球をとらえるようにアンテナ用アクチュエータ１８を駆動することにより、常に地球の方向に向くように制御される。
【００３０】
太陽電池パネル１４は、車体１の上面全体を覆う大きさの円形を成すと共に、左右の分割パネル１４Ｌ，１４Ｒに２分してある。各分割パネル１４Ｌ，１４Ｒは、車体１の上側を閉塞した状態で下側となる面に、多数の太陽電池１９を配列したものであって、車体１の左右の端部に、少なくとも車体前後方向の軸回りに回転動作するパネル用アクチュエータ２０，２０を介して連結してあり、車体１の左右両側に展開可能であると共に、最適な発電効率が得られるように展開角度を調整することができる。また、太陽電池パネル１４は、車体１の上側を閉塞した状態で上側となる面に、断熱材あるいは放熱板を設けることができる。
【００３１】
ここで、上記の通信用アンテナ１３および太陽電池パネル１４の各分割パネル１４Ｌ，１４Ｒは、車体１の後側および左右両側に展開した際に、各々の全面を有効に使用するために、図１に示す如く互いに上下に重合しない配置となる。
【００３２】
センサポール１６は、車体１の前部に立てた状態で視覚センサ１５を支持するものであって、アッパリンク１６Ｕとロアリンク１６Ｌを備えており、視覚センサ１５とアッパリンク１６Ｕの上端部との間、アッパリンク１６Ｕの下端部とロアリンク１６Ｌの上端部との間、およびロアリンク１６Ｌの下端部と車体１との間には、それぞれの連結部分を回動させるチルトアクチュエータ２１Ａ〜２１Ｃが設けてある。視覚センサ１５には、可視カメラやレーザレンジファインダが用いられる。そして、センサポール１６は、ロアリンク１６Ｌを車体１の後方に倒すと共に、アッパリンク１６Ｌを車体１の前方に倒した状態に折り畳まれて車体１に収納される。このとき、視覚センサ１５は、通信用アンテナ１３の切欠部分に収納される。
【００３３】
なお、視覚センサ１５の視野をより広範囲に得るために、センサポール１６の適当な部分に垂直軸回りの旋回機能を設けることも可能であるが、この実施例の宇宙探査用走行車Ｒは、先に述べたように車台８に対して車体１を旋回させることができるので、センサポール１６に旋回機能が無くても、車体１を旋回させることで視覚センサ１５の視野をより広範囲に得ることが可能である。
【００３４】
さらに、宇宙探査用走行車Ｒは、車体下部の略中央に、穴掘り用のシャベル２２を少なくとも上下動可能に保持した穴掘り装置２３を備えていると共に、車体１の外側に、マニピュレータ２４を備えている。
【００３５】
穴掘り装置２３は、車体１に対して左右方向の軸回りに回動自在に連結したアッパアーム２３Ｕと、アッパアーム２３Ｕに対して車体左右方向の軸回りに回動自在に連結したロアアーム２３Ｌと、車体１とロアアーム２３Ｌとの間で伸縮動作をするアーム用アクチュエータ２３Ａと、車体１に対して左右方向の軸回りにアーム用アクチュエータ２３Ａを回動させるチルトアクチュエータ２３Ｂを備えると共に、ロアアーム２３Ｌの下端部に、車体左右方向の軸回りに回動するシャベル用アクチュエータ２２Ａを介して、シャベル２２を車体前方に向けて備えている。この穴掘り装置２３は、アーム用アクチュエータ２３Ａとチルトアクチュエータ２３Ｂの働きにより、図５に示すように、車体１の後方に屈曲して同車体１の下側に折り畳まれ、この折り畳み位置から走行用車輪２Ｆ，２Ｒよりも下側に至る範囲でシャベル２２を上下動させることができる。
【００３６】
なお、アーム用アクチュエータ２３Ａおよびチルトアクチュエータ２３Ｂに代えて、車体１とアッパアーム２３Ｕの間、および両アーム２３Ｕ，２３Ｌの間にチルトアクチュエータを設けた構成としても良い。また、シャベル２２には、その一部にふるいの役目をする網あるいはスリットを設け、さらに、余計な砂等をふるい落とすための振動発生手段などを設けても良い。
【００３７】
マニピュレータ２４は、車体１の前面中心からやや片側にずれた位置にブラケット２４Ａを設け、このブラケット２４Ａに、互いに回動可能に連結した２本のリンク２４Ｂ，２４Ｃの一方のリンク２４Ｂを連結すると共に、他方のリンク２４Ｃに、自在継手２４Ｄを介してハンド２４Ｅを設け、同じく他方のリンク２４Ｃに、ステレオカメラ２４Ｆを設けた構成になっている。このマニピュレータ２４は、図１に示すように車体１の側面に沿わせて格納状態とし、また、図２中に仮想線で示す展開時には、ハンド２４Ｅを車体１の下側に延出させてシャベル２２ですくった岩石等を取上げることができる。
【００３８】
次に、上記構成を備えた宇宙探査用走行車Ｒの作用を説明する。
【００３９】
宇宙探査用走行車Ｒは、図４および図５に示すように、車体１に、通信用アンテナ１３、視覚センサ１５およびセンサポール１６を収納すると共に、車体１の上側を太陽電池パネル１４で閉塞し、さらに、図６に示すように、サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの延出先端部分を各関節部７から下側に折曲げて、前後の走行用車輪２Ｆ，２Ｒを互いに接近させた状態にする。
【００４０】
つまり、宇宙探査用走行車Ｒは、大型の通信用アンテナ１３および太陽電池パネル１４を備えたものであるにもかかわらず、これらが車体１にコンパクトに収納されることとなり、また、車体１から各走行用車輪２Ｆ，２Ｒが完全に離間した配置としてあるので、互いに接近させた前後の走行用車輪２Ｆ，２Ｒと車体１とが干渉することがなく、当該走行車Ｒの長さおよび車高を大幅に小さくし得ることとなる。これにより、打上げロケットへの収納性がきわめて良好なものとなっている。
【００４１】
次に、宇宙探査用走行車Ｒは、例えば月への投入後において、各関節部７を回動自在な状態にして、前の走行用車輪２Ｆを前方へ回転駆動し、後の走行用車輪２Ｒを後方へ回転駆動することにより、サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの延出先端部分を略水平状態に至るまで上側に回動させて各走行用車輪２Ｆ，２Ｒを走行時の位置まで展開させ、各関節部７をロックする。このように、関節部７と走行用車輪２Ｆ，２Ｒの自らの回転により、特別な駆動手段を用いることなく各走行用車輪２Ｆ，２Ｒの展開が行われる。なお、展開作業をより安全且つ確実に行うためには、前後の走行用車輪２Ｆ，２Ｒを同時に展開するのではなく、片側ずつ行うのがより良い。
【００４２】
その後、宇宙探査用走行車Ｒは、太陽電池パネル１４の分割パネル１４Ｌ，１４Ｒを左右両側に展開し、次いで、センサポール１６を上方に展開させ、視覚センサ１５を高い位置に保持して広範囲にわたる環境認識を可能にし、さらに、通信用アンテナ１３を後側に展開する。このとき、当該走行車Ｒでは、太陽電池パネル１４および通信用アンテナ１３が互いに上下に重合しないように展開し、また、通信用アンテナ１３の展開に伴って放熱体１２の全面が外側にさらされる状態となるので、通信用アンテナ１３および太陽電池パネル１４ならびに放熱体１２の各々の全面が有効に使用され、通信および発電がきわめて良好に行われると共に、放熱体１２によって太陽光を反射あるいは遮断し且つ電子機器１０の充分な放熱が行われる。
【００４３】
そして、宇宙探査用走行車Ｒは、視覚センサ１５を入力源とする環境認識を行いながら、各走行用車輪２Ｆ，２Ｒの走行用モータ５を同じ方向に回転駆動することで前進あるいは後退を行うと共に、選択された位置の旋回用モータ６により車輪支持アーム４および走行用車輪２Ｆ，２Ｒを所望の方向に旋回させて、スムーズな方向転換を行う。このとき、当該走行車Ｒは、通信用アンテナ１３を後側に展開し、太陽電池パネル１４の分割パネル１４Ｌ，１４Ｒを左右両側に展開しているので、左右のバランスが良好であって、走行に何ら影響は無い。また、図１中に仮想線で示すように、各車輪支持アーム４を約４５度旋回させて、車体１を中心とした同心円上に各走行用車輪２Ｆ，２Ｒが沿うようにすることで、その場で車体１を旋回させることも可能である。
【００４４】
さらに、宇宙探査用走行車Ｒは、地中の岩石や砂等のサンプルを採取する場合には、当該走行車Ｒの前進後退の繰り返し動作と穴掘り装置２３によってサンプル採取用の穴を掘る。すなわち、最初は、図２中に仮想線で示すように、シャベル２２を地表面付近に保持し、走行車Ｒを前進させながらシャベル２２を地表面よりもやや下側まで下降させることにより、シャベル２２で地表面を削る。こののち、走行車Ｒを初期の位置まで後退させ、再び前進させながらシャベル２２を下降させることによって地表面をさらに削り、以下、同様の動作を繰り返し行うことによって地表面を次第に深く掘り下げ、図２および図３に示す如く穴Ｈを形成する。このとき、宇宙探査用走行車Ｒは、マニピュレータ２４に設けたステレオカメラ２４Ｆで穴掘り作業を確認することが可能であり、また、図２中に仮想線で示すようにセンサポール１６を車体１の前側に折曲げた状態にし、視覚センサ１５における可視カメラで穴掘り作業を確認することが可能である。
【００４５】
このように、宇宙探査用走行車Ｒの穴掘り装置２３は、ドリル等の掘削手段に比べて、小型で且つきわめて簡単な構造であると共に、小出力の駆動源（アーム用アクチュエータ２３Ａおよびチルトアクチュエータ２３Ｂ）で作動するものとなっており、しかも、地表面を削るようにして次第に掘り下げていくので、上層から順にサンプルを採取することができ、所定の深さ毎にサンプルを採取するような場合にきわめて好適である。
【００４６】
そしてさらに、宇宙探査用走行車Ｒは、太陽電池を使用することができない夜間において、その探査活動を休止する。この際、当該走行車Ｒは、展開時とは逆の順で通信用パネル１３、視覚センサ１５およびセンサポール１６を車体１に収納して、最後に車体１の上面を太陽電池パネル１４で閉塞することにより、とくに電子機器１０や視覚センサ１５を夜間の低温（月面では約−１９０℃）から保護する。
【００４７】
また、探査活動を休止する際には、図３中に仮想線で示すように、走行用車輪２Ｆ，２Ｒの上側から地表面に向けて展開する保温用のスカート２５を採用することがある。このような場合には、サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの各関節部７を回動自在な状態にして、前の走行用車輪２Ｆを後退方向に回転駆動し、後の走行用車輪２Ｒを前進方向に回転駆動することにより、前後の走行用車輪２Ｆ，２Ｒを互いに接近させて車高を低くすれば、小型のスカート２５で走行用車輪２Ｆ，２Ｒを確実に覆うことができる。
【００４８】
なお、上記実施例においては、サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの各関節部７が車体１の左右方向を軸線方向とする回動軸を有するものとしたが、サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒに対して車輪支持アーム４を垂直軸回りに旋回可能に設けているので、各関節部７の回動軸の方向を車体１の前後方向とすることも可能であり、この場合には、各走行用車輪２Ｆ，２Ｒを図１に示す状態から９０度旋回させて、左右の走行用車輪同士を互いに接近させるようにする。また、各関節部７の軸方向は、車体の左右方向あるいは前後方向に対してやや傾斜したものであっても良く、このように回動軸を傾斜させることにより、走行用車輪２Ｆ，２Ｒを車体１にさらに寄せることも可能になる。さらに、本発明に係わる宇宙探査用走行車は、車体やサスペンションアーム、あるいは穴掘り装置などの詳細な構成が上記実施例のみに限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる宇宙探査用走行車の一実施例を説明する図であって、太陽電池パネルを展開した状態を示す平面図である。
【図２】探査活動中の宇宙探査用走行車を説明する側部断面図である。
【図３】探査活動中の宇宙探査用走行車を説明する正面断面図である。
【図４】図１の状態から太陽電池パネルを閉じた状態を示す平面図である。
【図５】図２の状態から太陽電池パネルを閉じた状態を示す側部断面である。
【図６】打上げロケットへの収納時の状態を説明する側面図である。
【符号の説明】
Ｒ                宇宙探査用走行車
１                車体
２Ｆ  ２Ｒ        走行用車輪
３Ｌ  ３Ｒ        サスペンションアーム
４                車輪支持アーム
７                関節部
１０              電子機器
１２              放熱体
１３              通信用アンテナ
１４              太陽電池パネル
１４Ｌ  １４Ｒ    分割パネル
１５              視覚センサ
１６              センサポール
２２              シャベル
２３              穴掘り装置
【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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