(57)【要約】【課題】簡便に段差を乗り越えることができる倒立車両型移動体、及びその制御方法を提供する。【解決手段】本発明の一態様にかかる倒立車輪型移動体は、車輪を回転可能に支持する右車台１７、左車台１９と、右駆動輪１８、左駆動輪２０を回転駆動するモータ３４、３６と、右アーム１４及び左アーム１６を介して右車台１７、左車台１９に対して回動可能に支持された車体１２と、右アーム１４及び左アーム１６に設けられ、右アーム１４及び左アーム１６の駆動によって圧縮して車体１２と右車台１７、左車台１９との距離に応じた弾性エネルギーを蓄積するバネ機構７３と、段差を乗り越える際に、バネ機構７３の圧縮を解放するよう右アーム１４及び左アーム１６を制御する制御部８０と、を備える。【選択図】  図２
2009035157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を回転可能に支持する車台と、
前記車輪を回転駆動する第１の駆動部と、
支持部材を介して前記車台に対して回動可能に支持された車体と、
前記支持部材に設けられ、前記車体と前記車台との距離を変化させる第２の駆動部と、
前記車体と前記車台の間に設けられ、前記第２の駆動部の駆動によって圧縮して弾性エネルギーを蓄積する弾性部材と、
前記倒立車輪型移動体が段差を乗り越える際に、前記弾性部材の圧縮を解放するよう前記第２の駆動部を制御する制御部と、を備える倒立車輪型移動体。
【請求項２】
前記第２の駆動部の動力の伝達を断続するクラッチをさらに備え、
前記弾性部材の圧縮を開放するときに、前記クラッチの動力伝達を切断する請求項１に記載の倒立車輪型移動体。
【請求項３】
前記弾性部材が取り付けられたガイド機構をさらに備え、
前記第２の駆動部を駆動することによって、前記移動体の前後方向において前記車体に対する前記弾性部材との位置が前記ガイド機構に沿って変化する請求項１、又は２に記載の倒立車輪型移動体。
【請求項４】
前記車体の一部を移動させて、前記車体の重心位置を前後方向に変化させる移動機構をさらに備え、
前記ガイド機構にガイドされて前記弾性部材が前記車体に対して変位した方向に、前記移動機構が車体の一部を移動させることを特徴とする請求項３に記載の倒立車輪型移動体。
【請求項５】
前記段差の高さを検出するために設けられたセンサをさらに備え、
前記制御部が、前記段差の高さに応じて前記弾性部材の圧縮量を算出する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の倒立車輪型移動体。
【請求項６】
前記弾性部材の圧縮を解放した後、着地するまでの間に、前記車輪の空転防止制御を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の倒立車輪型移動体。
【請求項７】
前記倒立車輪型移動体が段差を乗り越えて着地する時の衝撃を吸収するショックアブソーバをさらに備える請求項１乃至６のいずれか１項に記載の倒立車輪型移動体。
【請求項８】
車輪を回転可能に支持する車台と、
前記車輪を回転駆動する第１の駆動部と、
支持部材を介して前記車台に対して回動可能に支持された車体と、
前記支持部材に設けられ、前記車体と前記車台との距離を変化させる第２の駆動部と、を備える倒立車輪型移動体の制御方法であって、
前記第２の駆動部を駆動することによって、前記車体と前記車台の間に設けられた弾性部材を圧縮して弾性エネルギーを蓄積するステップと、
前記倒立車輪型移動体が段差を乗り越える際に、前記弾性部材の圧縮を解放させるステップと、を備える倒立車輪型移動体。
【請求項９】
前記倒立車輪型移動体が、前記第２の駆動部の動力の伝達を断続するクラッチをさらに備え、
前記弾性部材の圧縮を開放するときに、前記クラッチの動力伝達を切断する請求項７に記載の倒立車輪型移動体の制御方法。
【請求項１０】
前記弾性部材が取り付けられたガイド機構が前記倒立車輪型移動体に設けられ、
前記第２の駆動部を駆動することによって、前記移動体の前後方向において前記車体に対する前記弾性部材の位置を前記ガイド機構に沿って変化させる請求項７、又は８に記載の倒立車輪型移動体の制御方法。
【請求項１１】
前記車体の一部を移動させて、車体の重心位置を前後方向に変化させる移動機構が前記倒立車輪型移動体に設けられ、
前記弾性部材を解放する前に、前記ガイド機構にガイドされて前記弾性部材が前記車体に対して変位した方向に、前記移動機構が車体の一部を移動させることを特徴とする請求項９に記載の倒立車輪型移動体の制御方法。
【請求項１２】
前記段差の高さを検出するために設けられたセンサが、前記倒立車輪型移動体に設けられ、
前記段差の高さに応じて前記弾性部材の圧縮量を算出する請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の倒立車輪型移動体の制御方法。
【請求項１３】
前記弾性部材の圧縮を解放した後、着地するまでの間に、前記車輪の空転防止制御を行うことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の倒立車輪型移動体の制御方法。
【請求項１４】
段差を乗り越えて着地する時の衝撃をショックアブソーバによって吸収する請求項７乃至１３のいずれか１項に記載の倒立車輪型移動体の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は倒立車輪型移動体、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
倒立二輪車両などの倒立車輪型移動体は、通常、左右の駆動輪を駆動して安定状態を維持するように重心位置を修正しつつ、移動を行なうように制御している（特許文献１）。特許文献１の車両（移動体）では、車両の傾斜角又は傾斜角速度を検出するセンサを設けている。そして、センサで検出された傾斜角又は傾斜角速度に応じて、車輪を制御している。
【０００３】
ところで、このような移動体を様々な場所で利用することが望まれる。しかしながら、移動する床面に段差などが存在すると、その段差を乗り越えることが困難であるという問題点がある。特に階段などでは、その段差が高いため、車輪の回転だけでは越えることができない。そのため、平坦な床面に移動範囲が限定され、利便性が低下してしまう。
【特許文献１】特開平４−２０１７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、従来の倒立車輪型移動体では、段差を乗り越えることが困難であるという問題点があった。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、簡便に段差を乗り越えることができる倒立車輪型移動体、及びその制御方法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】
【０００５】
本発明の第１の態様にかかる倒立車輪型移動体は、車輪を回転可能に支持する車台と、前記車輪を回転駆動する第１の駆動部と、支持部材を介して前記車台に対して回動可能に支持された車体と、前記支持部材に設けられ、前記車体と前記車台との距離を変化させる第２の駆動部と、前記車体と前記車台の間に設けられ、前記第２の駆動部の駆動によって圧縮して弾性エネルギーを蓄積する弾性部材と、前記倒立車輪型移動体が段差を乗り越える際に、前記弾性部材の圧縮を解放するよう前記第２の駆動部を制御する制御部と、を備えるものである。上記の構成では、弾性部材に蓄積された弾性エネルギーを利用して段差を乗り越えている。これにより、簡便に段差を乗り越えることができる。
【０００６】
本発明の第２の態様にかかる倒立車輪型移動体は、上記の倒立車輪型移動体であって、
前記第２の駆動部の動力の伝達を断続するクラッチをさらに備え、前記弾性部材の圧縮を開放するときに、前記クラッチの動力伝達を切断するものである。これにより、弾性部材の圧縮を解放する際のエネルギーロスを低減することができる。
【０００７】
本発明の第３の態様にかかる倒立車輪型移動体は、上記の倒立車輪型移動体であって、
前記弾性部材が取り付けられたガイド機構、をさらに備え、前記第２の駆動部を駆動することによって、前記移動体の前後方向において前記車体に対する前記弾性部材との位置が前記ガイド機構に沿って変化するものである。これにより、弾性部材と車体の位置関係が変化するため、第２の駆動部を自在に駆動することができる。
【０００８】
本発明の第４の態様にかかる倒立車輪型移動体は、上記の倒立車輪型移動体であって、前記車体の一部を移動させて、車体の重心位置を前後方向に変化させる移動機構をさらに備え、前記ガイド機構にガイドされて前記弾性部材が前記車体に対して変位した方向に、前記移動機構が車体の一部を移動させることを特徴とするものである。これにより、弾性部材の伸縮方向を鉛直方向に近づけることができるため、効率よく段差を乗り越えることができる。
【０００９】
本発明の第５の態様にかかる倒立車輪型移動体は、上記の倒立車輪型移動体であって、前記段差の高さを検出するために設けられたセンサをさらに備え、前記制御部が、前記段差の高さに応じて前記弾性部材の圧縮量を算出するものである。これにより、エネルギーのロスを低減することができる。
【００１０】
本発明の第６の態様にかかる倒立車輪型移動体は、上記の倒立車輪型移動体であって、前記弾性部材の圧縮を解放した後、着地するまでの間に、前記車輪の空転防止制御を行うことを特徴とするものである。これにより、車輪の空転を防ぐことができるため、着地の安定性を向上することができる。
【００１１】
本発明の第７の態様にかかる倒立車輪型移動体は、上記の倒立車輪型移動体であって、前記倒立車輪型移動体が段差を乗り越えて着地する時の衝撃を吸収するショックアブソーバをさらに備えるものである。これにより、着地時の衝撃を緩和することができる。
【００１２】
本発明の第８の態様にかかる倒立車輪型移動体の制御方法は、車輪を回転可能に支持する車台と、前記車輪を回転駆動する第１の駆動部と、支持部材を介して前記車台に対して回動可能に支持された車体と、前記支持部材に設けられ、前記車体と前記車台との距離を変化させる第２の駆動部と、を備える倒立車輪型移動体の制御方法であって、前記第２の駆動部を駆動することによって、前記車体と前記車台の間に設けられた弾性部材を圧縮して弾性エネルギーを蓄積するステップと、前記倒立車輪型移動体が段差を乗り越える際に、前記弾性部材の圧縮を解放させるステップと、を備えるものである。上記の構成では、弾性部材に蓄積された弾性エネルギーを利用して段差を乗り越えている。これにより、簡便に段差を乗り越えることができる。
【００１３】
本発明の第９の態様にかかる倒立車輪型移動体は、上記の制御方法であって、前記倒立車輪型移動体が、前記第２の駆動部の動力の伝達を断続するクラッチをさらに備え、前記弾性部材の圧縮を開放するときに、前記クラッチの動力伝達を切断するものである。これにより、弾性部材の圧縮を解放する際のエネルギーロスを低減することができる。
【００１４】
本発明の第１０の態様にかかる倒立車輪型移動体は、上記の制御方法であって、前記弾性部材が取り付けられたガイド機構が前記倒立車輪型移動体に設けられ、前記第２の駆動部を駆動することによって、前記移動体の前後方向において前記車体に対する前記弾性部材との位置が前記ガイド機構に沿って変化するものである。これにより、弾性部材と車体の位置関係が固定されなくなるため、第２の駆動部を自在に駆動することができる。
【００１５】
本発明の第１１の態様にかかる倒立車輪型移動体は、上記の制御方法であって、前記車体の一部を移動させて、車体の重心位置を前後方向に変化させる移動機構が前記倒立車輪型移動体に設けられ、前記弾性部材を解放する前に、前記ガイド機構にガイドされて前記弾性部材が前記車体に対して変位した方向に、前記移動機構が車体の一部を移動させることを特徴とするものである。これにより、弾性部材の伸縮方向を鉛直方向に近づけることができるため、効率よく段差を乗り越えることができる。
【００１６】
本発明の第１２の態様にかかる倒立車輪型移動体は、上記の制御方法であって、前記段差の高さを検出するために設けられたセンサが前記倒立車輪型移動体に設けられ、前記段差の高さに応じて前記弾性部材の圧縮量を算出するものである。これにより、エネルギーのロスを低減することができる。
【００１７】
本発明の第１３の態様にかかる倒立車輪型移動体は、上記の制御方法であって、前記弾性部材の圧縮を解放した後、着地するまでの間に、前記車輪の空転防止制御を行うことを特徴とするものである。これにより、車輪の空転を防ぐことができるため、着地の安定性を向上することができる。
【００１８】
本発明の第１４の態様にかかる倒立車輪型移動体は、上記の制御方法であって、段差を乗り越えて着地する時の衝撃をショックアブソーバによって吸収するものである。これにより、着地時の衝撃を緩和することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡便に段差を乗り越えることができる倒立車輪型移動体、及びその制御方法を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本実施の形態にかかる移動体は倒立振子制御によって移動する倒立車輪型移動体である。移動体は、地面に接地した車輪を駆動することによって、所定の位置まで移動する。さらに、ジャイロセンサ等からの出力に応じて車輪を駆動することによって、倒立状態を維持することができる。これにより、操作者の操作に応じて、移動体が加減速する。また、弾性部材に蓄えられた弾性エネルギーを用いて段差を乗り越えることができる。
【００２１】
図１及び図２を用いて、本実施の形態にかかる移動体１００の構成について説明する。図１は移動体１００の構成を模式的に示す側面図であり、図２は移動体１００の構成を模式的に示す正面図である。
【００２２】
図２に示されるように、移動体１００は、倒立車輪型の移動体（走行体）であり、右駆動輪１８と、左駆動輪２０と、右車台１７と、左車台１９と、右アーム１４と、左アーム１６と、車体１２と、を備えている。車体１２は、右駆動輪１８、及び左駆動輪２０の上方に配置された移動体１００の上体部である。ここで、移動体１００の進行方向（図２の紙面と垂直方向）を前後方向とし、水平面において前後方向に垂直な方向を左右方向（横方向）とする。よって、図２は、進行方向前側から移動体１００を見た図であり、図１は、左側から移動体１００を見た図である。
【００２３】
右アーム１４、及び左アーム１６は、関節を有するスイングアームである。走行時において、右アーム１４、及び左アーム１６は、車高を調整する。さらに、車体１２の傾斜角度に応じて、右アーム１４、及び左アーム１６が駆動される。具体的には、地面の傾斜角に応じて車体１２が左右に傾斜したとき、一方、又は両方のアームを駆動して、車体１２を水平にする。例えば、水平な地面を走行中に、右駆動輪１８のみが段差に乗り上げたり、地面が右上がりの傾斜面に変わったりしたとする。この場合、右駆動輪１８と左駆動輪２０との間で、水平方向に対する高さが変化する。すなわち、右駆動輪１８が左駆動輪２０よりも高くなる。このため、右アーム１４を縮めて、車体１２の傾斜角を調整する。例えば、右アーム１４の関節を駆動して、右アーム１４をくの字型に曲げる。これにより、右アーム１４が短くなるので、横方向（左右方向）において車体１２を水平にすることができる。なお、右アーム１４、及び左アーム１６の構成については後述する。
【００２４】
右車台１７の側面側には、地面と接地する右駆動輪１８が設けられている。左車台１９の側面側には、地面と接地する左駆動輪２０が設けられている。右駆動輪１８と左駆動輪２０は、同軸上で回転する一対の車輪である。地面と接地する右駆動輪１８と左駆動輪２０とが回転することによって、移動体１００が移動する。
【００２５】
右駆動輪１８及び右アーム１４の間には、右車台１７が配置されている。右車台１７は、右マウント２６を備えている。右アーム１４と右駆動輪１８との間には右マウント２６が配置されている。右マウント２６は、右アーム１４の側端に固定されている。右車台１７は、車軸３０を介して右駆動輪１８を回転可能に支持する。右駆動輪１８は、車軸３０を介して右輪駆動モータ３４の回転軸Ｃ１に固定されている。右輪駆動モータ３４は、右マウント２６内に固定され、車輪用駆動部（アクチュエータ）として機能する。即ち、右輪駆動モータ３４が右駆動輪１８を回転駆動する。
【００２６】
左駆動輪２０及び左アーム１６の間には、左車台１９が配置されている。左車台１９は、左マウント２８を備えている。左アーム１６と左駆動輪２０との間には左マウント２８が配置されている。左マウント２８は、左アーム１６の側端に固定されている。左マウント２８は、車軸３２を介して左駆動輪２０を回転可能に支持する。左駆動輪２０は、車軸３２を介して左輪駆動モータ３６の回転軸Ｃ２に固定されている。左輪駆動モータ３６は、左マウント２８内に固定され、車輪用駆動部（アクチュエータ）として機能する。即ち、左輪駆動モータ３６が左駆動輪２０を回転駆動する。右駆動輪１８と左駆動輪２０との間には、右車台１７、及び左車台１９が配置されている。なお、右駆動輪１８、及び左駆動輪２０を同軸上にするため、右車台１７を左車台１９に固定してもよい。
【００２７】
右輪駆動モータ３４及び左輪駆動モータ３６は例えば、サーボモータである。尚、車輪用アクチュエータは、電気的なモータに限らず、空圧、油圧を使用したアクチュエータでもよい。
【００２８】
また、右マウント２６は、右輪エンコーダ５２を備えている。右輪エンコーダ５２は、右駆動輪１８の回転量としての回転角を検出する。左マウント２８は、左輪エンコーダ５４を備えている。左輪エンコーダ５４は、左駆動輪２０の回転量としての回転角を検出する。
【００２９】
左アーム１６は、左マウント２８を介して左駆動輪２０の側端に取り付けられている。
左アーム１６は、上関節９１、上リンク９２、下関節９３、及び下リンク９４を有している。上リンク９２、及び下リンク９４は棒状の部材である。上リンク９２、及び下リンク９４はほぼ同じ長さの剛体である。上関節９１、及び下関節９３は、回転関節である。
【００３０】
下リンク９４が左マウント２８に連結されている。すなわち、下リンク９４の下端に左マウント２８が取り付けられている。左マウント２８は下リンク９４を回動可能に支持している。さらに、下リンク９４には、下関節９３が設けられている。下リンク９４は、下関節９３を介して上リンク９２と連結されている。すなわち、下リンク９４の上端に設けられた下関節９３が上リンク９２の下端に配置される。
【００３１】
下関節９３は、下関節モータ９５を有している。下関節モータ９５が駆動されると、下リンク９４が回転する。すなわち、下関節モータ９５を駆動すると、上リンク９２に対する下リンク９４の角度が変化する。このように、下関節９３は、左アーム１６の途中に設けられている。すなわち、下関節９３は、上リンク９２と下リンク９４との間に設けられている。下リンク９４は、下関節モータ９５の回転軸Ｃ５に固定されている。
【００３２】
上リンク９２の上端には、上関節９１が設けられている。上関節９１は、上リンク９２と車体１２とを連結する。上関節９１を介して、左アーム１６が車体１２と連結される。このように、左アーム１６の上端には、上関節９１が設けられている。そして、上関節９１は、上関節モータ９６を有している。上関節モータ９６を介して車体１２が左アーム１６に取り付けられている。そして、上関節モータ９６が駆動されると、上リンク９２が回転する。すなわち、上関節モータ９６を駆動すると、車体１２に対する上リンク９２の角度が変化する。上リンク９２は、上関節モータ９６の回転軸Ｃ３に固定されている。
【００３３】
上関節９１、及び下関節９３が駆動することによって、車体１２の姿勢が変化する。このように、左アーム１６は、車体１２及び左駆動輪２０を連結するリンク機構である。よって、左アーム１６の下端側が、左駆動輪２０の回転軸Ｃ２に接続され、上端側が車体１２の回転軸Ｃ３に接続される。左アーム１６は、２つの回転関節を有する２自由度のアーム機構となっている。すなわち、左アーム１６は、複数の関節を有するアーム機構であり、車体１２と、右車台１７とを連結している。
【００３４】
左アーム１６の長手方向は、回転軸Ｃ２に対して垂直である。すなわち、下リンク９４の長手方向と、回転軸Ｃ２とは直交する。通常の走行時では、上リンク９２と下リンク９４とが所定の角度で配置されている。この左アーム１６を介して、車体１２が回転軸Ｃ２に対して回転可能に支持される。回転軸Ｃ２と回転軸Ｃ５は、下リンク９４の長さに応じた距離だけ隔てて、平行に配置される。回転軸Ｃ３と回転軸Ｃ５は、上リンク９２の長さに応じた距離だけ隔てて、配置される。また、通常の走行時では、回転軸Ｃ３は回転軸Ｃ５と平行になっている。
【００３５】
右アーム１４は、右マウント２６を介して右駆動輪１８の側端に取り付けられている。
右アーム１４は、上関節６１、上リンク６２、下関節６３、下リンク６４を有している。上リンク６２は上関節６１を介して車体１２に連結されている。また、下リンク６４は、右車台１７に連結されている。そして、下リンク６４と上リンク６２とは、下関節６３を介して連結されている。下関節６３は、下関節モータ６５を有している。上関節６１は上関節モータ６６を有している。このように、右アーム１４は、左アーム１６と同様に、２関節を有する２自由度のアーム機構である。右アーム１４の構成については左アーム１６と同様であるため、説明を省略する。なお、右アーム１４の下関節モータ６５の回転軸を回転軸Ｃ４とする。また、上関節モータ６６は、回転軸Ｃ３周りに回転する。
【００３６】
右アーム１４の上関節６１、及び下関節６３が駆動することによって、車体１２の姿勢が変化する。このように、右アーム１４は、車体１２及び右駆動輪１８を連結するリンク機構である。よって、右アーム１４の下端側が、右駆動輪１８の回転軸Ｃ１に接続され、上端側が車体１２の回転軸Ｃ３に接続される。右アーム１４は、２つの回転関節を有する２自由度のアーム機構となっている。すなわち、右アーム１４は、複数の関節を有するアーム機構であり、車体１２と、右車台１７とを連結している。
【００３７】
右アーム１４の長手方向は、回転軸Ｃ１に対して垂直である。すなわち、下リンク６４の長手方向と、回転軸Ｃ１とは直交する。この右アーム１４を介して、車体１２が回転軸Ｃ１に対して回転可能に支持される。また、通常の走行時には、回転軸Ｃ１、回転軸Ｃ３、及び回転軸Ｃ４は平行になっている。
【００３８】
ここで、右アーム１４の上関節モータ６６と左アーム１６の上関節モータ９６とは、同じ回転角度になっている。すなわち、側面視において、上リンク６２と上リンク９２とが同じ角度になっている。そして、通常の走行時には、右アーム１４の下関節モータ６５と左アーム１６の下関節モータ９５とは、同軸上に配置されている。すなわち、上関節モータ６６の回転軸Ｃ４は上関節モータ９６の回転軸Ｃ５と同じ高さになっている。
【００３９】
このように、右アーム１４には、上関節モータ６６と下関節モータ６５とが取り付けられ、左アーム１６には、上関節モータ９６と下関節モータ９５とが取り付けられている。上関節モータ６６、９６は、車体１２に対する上リンク６２、９２の角度を可変にする。下関節モータ６５は、上リンク６２に対する下リンク６４の角度を可変にし、下関節モータ９５は、上リンク９２に対する下リンク９４の角度を可変にする。すなわち、上関節モータ６６と下関節モータ６５とは、右アーム１４の関節の角度を制御する駆動部（アクチュエータ）である。上関節モータ９６と下関節モータ９５とは、左アーム１６の関節の角度を制御する駆動部（アクチュエータ）である。従って、右アーム１４、及び左アーム１６が駆動することによって、右車台１７、及び左車台１９に対する車体１２の位置を変化させることができる。上関節モータ６６、９６と下関節モータ６５、９５とは、例えば、サーボモータであり、車体１２の姿勢角を制御する。尚、モータの動力をギアやベルトやプーリなどを介して伝達してもよい。上関節モータ６６、９６と下関節モータ６５、９５は減速機を有していてもよい。そして、それぞれのモータを駆動することによって、車体１２の高さが変化する。これにより、移動体１００の車高を変えることができる。
【００４０】
上関節モータ６６及び上関節モータ９６が駆動すると、右アーム１４及び左アーム１６に対する台座７０の角度が変化する。回転軸Ｃ３は回転軸Ｃ１及びＣ２と平行であり、回転軸Ｃ１及びＣ２の上方に位置する。回転軸Ｃ３と回転軸Ｃ１との間に右アーム１４が設けられている。回転軸Ｃ３と回転軸Ｃ２との間に左アーム１６が設けられている。下関節モータ６５は、上リンク６２に対して下リンク６４を回転軸Ｃ４周りに回転させる。下関節モータ９５は、上リンク９２に対して下リンク９４を回転軸Ｃ５周りに回転させる。また、回転軸Ｃ４は、回転軸Ｃ３と回転軸Ｃ１との間に位置し、回転軸Ｃ５は回転軸Ｃ３と回転軸Ｃ２との間に位置する。この回転軸Ｃ３には、上関節モータ６６及び上関節モータ９６が設けられている。即ち、右アーム１４及び左アーム１６が姿勢を制御するためのスイングアームとなる。なお、通常の走行時には、回転軸Ｃ１〜回転軸Ｃ５は水平になっており、移動体１００の左右方向と平行になっている。
【００４１】
車体１２は、台座７０、リニアガイド７１、支柱７２、スライド機構７６、ジャイロセンサ４８、及び搭乗席２２を有している。平板状の台座７０は、上関節モータ６６及び上関節モータ９６を介して、それぞれ右アーム１４及び左アーム１６と取り付けられている。台座７０の対向する側面には、右アーム１４及び左アーム１６が設けられている。即ち、右アーム１４及び左アーム１６の間に、台座７０が配置される。
【００４２】
台座７０には、バッテリーモジュール４４と、センサ５８とが収納されている。センサ５８は、各種検出手段を有している。センサ５８は、例えば、環境認識を行なうためのカメラなどを有している。センサ５８によって、移動体１００が移動している環境を認識することができる。例えば、ＣＣＤカメラなどのセンサ５８によって、移動体１００が走行している環境の画像を取得する。具体的には、センサ５８が常時、進行方向前方の画像を取得する。そして、公知の環境認識処理によって、進行方向前方の段差があるか否かを判定する。移動体１００の進行方向前方に段差があると判定された場合、段差の高さ、及び段差までの距離を算出する。すなわち、走行経路中の段差を乗り越えるために、段差に関する情報を取得する。そして、センサ５８での検出結果に基づいて、後述する制御部８０が制御を行う。
【００４３】
また、センサ５８は、例えば、光学式の障害物検知センサであってもよい。移動体１００の前方に障害物を検知すると、検知信号を出力する。また、センサ５８は、これら以外のセンサによって、段差に関する情報を取得してもよい。さらには、センサ５８は、段差に関する情報以外を取得するための検出手段を有していてもよい。例えば、センサ５８として、加速度センサを用いることも可能である。もちろん、センサ５８として、２以上のセンサが用いられていてもよい。センサ５８は移動体１００の状態に応じて変化する変化量を検出する。バッテリーモジュール４４は、センサ５８、ジャイロセンサ４８、右輪駆動モータ３４、左輪駆動モータ３６、上関節モータ６６、上関節モータ９６、下関節モータ６５、下関節モータ９５、制御部８０、スライド機構７６等に対して電力を供給する。
【００４４】
車体１２の台座７０上には、ジャイロセンサ４８が設けられている。ジャイロセンサ４８は、車体１２の傾斜角に対する角速度を検出する。ここで、車体１２の傾斜角は、移動体１００の重心位置が車軸３０、３２の鉛直上方に伸びる軸からの傾斜度合いであり、例えば移動体１００の進行方向前方に車体１２が傾斜している場合を「正」とし、移動体１００の進行方向後方に車体１２が傾斜している場合を「負」として表わす。
【００４５】
また、進行方向の前後方向に加えて、左右方向の傾斜角速度はロール、ピッチ、ヨーの３軸のジャイロセンサ４８を用いて測定される。このように、ジャイロセンサ４８は、台座７０の傾斜角の変化を、車体１２の傾斜角速度として測定する。もちろん、ジャイロセンサ４８は他の箇所に取り付けられていてもよい。ジャイロセンサ４８で測定された傾斜角速度は、移動体１００の姿勢の変化に応じて変化する。即ち、傾斜角速度は、車軸の位置に対する車体１２の重心位置に応じて変化する変化量である。従って、外乱などによって、車体１２の傾斜角度が急激に変化すると、傾斜角速度の値が大きくなる。
【００４６】
台座７０の中央近傍には、支柱７２が設けられている。この支柱７２によって、搭乗席２２が支持されている。即ち、搭乗席２２は、支柱７２を介して台座７０に固定されている。搭乗席２２は、搭乗者が座ることができる椅子の形状を有する。また、支柱７２はスライド機構７６を介して台座７０に取り付けられている。台座７０上に配設されたスライド機構７６は、リニアガイドやモータ等を有している。具体的には、スライド機構７６のガイドレールが台座７０に取り付けられ、移動ブロックが支柱７２に取り付けられる。そして、スライド機構７６のモータは、支柱７２を前後方向にスライド移動させる。これにより、台座７０に対して支柱７２に支持されている搭乗席２２が移動する。すなわち、スライド機構７６は、車体１２の一部である搭乗席２２を移動させて、車体１２の重心位置を前後方向に変化させる移動機構である。例えば、スライド機構７６を前方に駆動すると、台座７０の中央近傍に配置されていた支柱７２が、台座７０の前方に移動する。これにより、搭乗席２２が前方に移動する。このように、スライド機構７６を駆動させることによって、車体１２の重心位置が前後方向に変化する。
【００４７】
搭乗席２２の側面には、操作モジュール４６が設けられている。操作モジュール４６には、操作レバー（図示せず）及びブレーキレバー（図示せず）が設けられている。操作レバーは、搭乗者が移動体１００の走行速度や走行方向を調整するための操作部材である、搭乗者は、操作レバーの操作量を調整することによって移動体１００の移動速度を調整することができる。また、搭乗者は、操作レバーの操作方向を調整することによって移動体１００の移動方向を指定することができる。移動体１００は、操作レバーに加えられた操作に応じて、前進、停止、後退、左折、右折、左旋回、右旋回することができる。搭乗者がブレーキレバーを倒すことによって、移動体１００を制動することができる。移動体１００の進行方向は、車軸３０、３２と垂直な方向になる。
【００４８】
次に、バネ機構７３について説明する。バネ機構７３は、段差を乗り越えるために設けられている。バネ機構７３は、右車台１７、及び左車台１９のそれぞれに取り付けられている。従って、車体１２の下方には、２つのバネ機構７３が設けられている。この２つのバネ機構７３は、同様の構成を有する。
【００４９】
図２に示すように、車体１２と右車台１７の間には、バネ機構７３が取り付けられている。具体的には、右マウント２６にはベース部材７４が取り付けられている。ベース部材７４は、右車台１７の内側から車体１２の下方まで、車軸３０に沿って延設されている。すなわち、ベース部材７４は左右方向に延設されている。ここでは、ベース部材７４を回転軸Ｃ１に配置している。すなわち、ベース部材７４が延設されている方向は、回転軸Ｃ１に一致している。車軸３０に沿ってベース部材７４が配置されている。このため、ベース部材７４の一端は右マウント２６に固定され、他端は車体１２の直下に配置されている。
【００５０】
ベース部材７４の他端には、ベアリング７５を介してバネ機構７３が取り付けられている。バネ機構７３は、所定のバネ定数の弾性部材を有している。バネ機構７３は、段差を乗り越えるための弾性エネルギーを蓄積する。バネ機構７３は、ベアリング７５を介してベース部材７４に取り付けられている。すなわち、バネ機構７３は、ベース部材７４によって回転可能に支持されている。バネ機構７３の下端がベアリング７５に取り付けられている。バネ機構７３の上端は、リニアガイド７１を介して、車体１２の台座７０に取り付けられている。また、前後方向において、バネ機構７３の上端の位置は、上関節６１の位置と一致している。
【００５１】
リニアガイド７１は、スライドレール、及び移動ブロックなどを有するガイド機構である。具体的には、リニアガイド７１のスライドレールが台座の下面に固定され、リニアガイド７１の移動ブロックがバネ機構７３の上端に固定されている。すなわち、バネ機構７３は、リニアガイド７１の移動ブロックに締結されている。
【００５２】
リニアガイド７１は、前後方向に沿って設けられている。従って、移動ブロックがガイドレールに沿って移動すると、バネ機構７３の上端は、前後方向に移動する。すなわち、リニアガイド７１にガイドされて、バネ機構７３が車体１２に対して変位する。このようなリニアガイド７１を設けることで、バネ機構７３と車体１２の位置関係が固定されなくなる。このため、右アーム１４、及び左アーム１６を自在に駆動することができる。すなわち、各関節の回転角度を自由に設定することができる。バネ機構７３は、前後方向に傾斜する。具体的には、ベアリング７５によってバネ機構７３が回転するとともに、バネ機構７３の上端が前後に移動する。従って、右アーム１４の姿勢に応じて、バネ機構７３の傾斜角度が変化する。このようにバネ機構７３の上端はリニアガイド７１の移動ブロックに固定されている。そして、バネ機構７３の下端に、ベアリング７５を設けることで、バネ機構７３と車体１２の位置関係が滑らかに変化する。すなわち、バネ機構７３が車体１２に対して前後方向に移動する。
【００５３】
また、リニアガイド７１には、ガイド用センサ７９が設けられている。すなわち、台座７０の下面には、ガイド用センサ７９が固定されている。ガイド用センサ７９は、前後方向におけるバネ機構７３の位置を検出する。すなわち、バネ機構７３の上端がリニアガイド７１に沿って前後に移動した場合、その変位量がガイド用センサ７９によって検出される。
【００５４】
左車台１９にも同様にバネ機構７３が設けられている。ベース部材７４、及びバネ機構７３等に関する構成は、左右同じであるため、その説明を省略する。右アーム１４、及び左アーム１６を屈曲させると、バネ機構７３が伸縮する。これにより、バネ機構７３に設けられている弾性体に弾性エネルギーが蓄積される。そして、段差を乗り越えるときに、バネ機構７３にも設けられている弾性体の圧縮を解放する。これにより、高い段差であっても乗り越えることができる。
【００５５】
バネ機構７３をリニアガイド７１を介して台座７０に取り付けている。さらに、バネ機構７３は、ベース部材７４に対して回転可能に取り付けられている。従って、右アーム１４、及び左アーム１６の姿勢に応じて、バネ機構７３の上端が車体１２に対して前後方向にスライドするとともに、バネ機構７３が車軸３０を回転中心にして回転する。すなわち、右アーム１４、及び左アーム１６の姿勢に応じてバネ機構７３が傾斜する。右駆動輪１８、及び左駆動輪２０の制御によって、回転軸Ｃ１上に、車体１２の重心位置を移動することができる。すなわち、前後方向における車体１２の重心位置の直下に回転軸Ｃ１、Ｃ２が配置されるように、倒立制御される。これにより、容易に、倒立状態を維持することができ、転倒を防ぐことができる。なお、バネ機構７３の詳細な構成、及びバネ機構７３による段差の乗り越えについては、後述する。
【００５６】
さらに、搭乗席２２の背もたれ部分には、制御部８０が実装されている。制御部８０は、搭乗者が操作モジュール４６に対して行なった操作に追従して、右輪駆動モータ３４及び左輪駆動モータ３６を制御し、移動体１００の走行（移動）を制御する。搭乗席２２の座面は台座７０の上面と平行に配置されている。制御部８０は、操作モジュールでの操作に応じて、右輪駆動モータ３４及び左輪駆動モータ３６を制御する。これにより、操作モジュール４６での操作に応じたトルク指令値で右輪駆動モータ３４及び左輪駆動モータ３６が駆動する。
【００５７】
制御部８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、通信用のインターフェースなどを有し、移動体１００の各種動作を制御する。そして、この制御部８０は、例えばＲＯＭに格納された制御プログラムに従って各種の制御を実行する。制御部８０は、周知のフィードバック制御により、右輪駆動モータ３４及び左輪駆動モータ３６を相互に独立して所定の角度に制御する。操作モジュール４６での操作に応じて、右輪駆動モータ３４及び左輪駆動モータ３６が回転する。所望の加速度、及び目標速度となるように、右輪駆動モータ３４及び左輪駆動モータ３６が制御される。これにより、移動体１００が、操作モジュール４６での操作に応じて加減速しながら走行する。
【００５８】
具体的には、操作モジュール４６の操作によって、アクセル量が求められる。すなわち、操作モジュール４６は、搭乗者の操作によって与えられたアクセル量を取得する。操作モジュール４６は、このアクセル量を操作信号として、制御部８０に出力する。そして、制御部８０は、操作信号に基づいて、移動体１００の加速度や、目標速度を算出する。例えば、操作モジュール４６には、操作レバーの倒れ角やその角速度を測定するセンサが設けられている。操作レバーの倒れ角、及び倒れ角の角速度がアクセル量になる。具体的に、操作モジュール４６に、倒れ角を検出するセンサを設ける。そして、センサの出力を微分することによって、倒れ角の角速度を求めることができる。あるいは、その反対に、倒れ角の角速度を検出するセンサを操作モジュール４６に設けても良い。この場合、角速度を積分することによって、倒れ角を求めることができる。もちろん、操作モジュール４６に操作レバーの倒れ角、及びその角速度を検出するセンサをそれぞれ設けてもよい。
【００５９】
このように、操作モジュール４６は、操作レバーの倒れ角、倒れ角の角速度によってアクセル量を取得する。そして、制御部８０は、アクセル量に基づいて加速度や目標速度を算出する。操作レバーの倒れ角が大きくなるほど、加速度や目標速度が大きくなる。具体的には、倒れ角、及びその角速度に適当なゲインを乗じて、加速度、及び目標速度を求める。なお、操作モジュール４６がアクセル量に基づいて、加速度や目標速度を算出してもよい。この場合、操作信号として、加速度や目標速度が出力される。
【００６０】
さらに、制御部８０は、右アーム１４、及び左アーム１６の各関節の角度を制御する。各関節は、それぞれ独立して駆動する。右アーム１４、及び左アーム１６が駆動することによって、移動体１００の姿勢が変化する。すなわち、制御部８０は、移動体１００の高さ、及び左右方向の傾斜角を制御する。
【００６１】
例えば、右アーム１４、又は左アーム１６を駆動すると、台座７０を左右方向に傾斜することができる。即ち、移動体１００の車体１２をロール方向（前方推進方向に平行な移動体１００の前後軸周り）に自立的に揺動傾斜させることができる。例えば、右アーム１４の上関節モータ６６、及び下関節モータ６５を駆動し、右アーム１４をくの字型に屈曲させる。具体的には、上関節モータ６６、及び下関節モータ６５を反対方向に一定角度回転させる。これにより、回転軸Ｃ３と、回転軸Ｃ１とが接近する。移動体１００の右側の車高が低くなる。このように、右アーム１４と左アーム１６とを独立して駆動することによって、搭乗者の乗り心地を向上することができる。具体的には、傾斜や段差がある地面であっても、左右方向において車体１２を水平にすることができる。すなわち、左右方向に車体１２が傾くのを防ぐことができ、乗り心地を向上することができる。
【００６２】
例えば、水平な地面を走行している間は、右アーム１４、及び左アーム１６が同じ角度で屈曲している。すなわち、回転軸Ｃ１から回転軸Ｃ３まで距離と、回転軸Ｃ２から回転軸Ｃ３までの距離を同じにする。これにより、回転軸Ｃ３が水平になり、車体１２が左右方向において水平となる。そして、水平な地面を走行中に右駆動輪１８が段差に乗り上げたり、地面が傾斜面に変わったりすると、右駆動輪１８が左駆動輪２０よりも高くなる。回転軸Ｃ３が右上がりに傾斜し、車体１２が左右方向に傾く。ここで、車体１２の左右方向の傾斜を防ぐため、上述のように右アーム１４を駆動させる。これにより、右アーム１４がくの字状に屈曲して、回転軸Ｃ１と回転軸Ｃ３とが近づく。一方、左アーム１６は伸長しているため、回転軸Ｃ２と回転軸Ｃ３とは離れている。このため、回転軸Ｃ３の傾きが変化して、車体１２を水平にすることができる。
【００６３】
具体的には、ジャイロセンサ４８からの出力によって、車体１２が左右方向に傾斜していることが検知される。ジャイロセンサ４８からの出力に応じて制御部８０が、一方のアームを駆動する。すなわち、制御部８０は、傾斜して高くなっている方のアームを駆動する。例えば、車体１２の右側が高くなっている場合、制御部８０は、右アーム１４の各関節を制御する。下関節モータ６５、及び上関節モータ６６が駆動して、右アーム１４が屈曲する。さらに、車体１２の傾斜角に応じた長さだけ、右アーム１４を屈曲させる。すなわち、上関節６１、及び下関節６３を、左右方向における車体１２の傾斜角度に応じた回転角度だけ駆動する。これにより、回転軸Ｃ３が水平になり左右方向において車体１２が水平になる。もちろん、車体１２の左側が高くなっている場合、左アーム１６を同様に駆動する。このように、右アーム１４、及び左アーム１６は、車体１２の水平方向の傾きを修正するスイングアームとなる。
【００６４】
また、制御部８０は、スライド機構７６を制御する。すなわち、制御部８０は、スライド機構７６を駆動させて、搭乗席２２を前後に移動させる。例えば、制御部８０は、段差を乗り越える際に、バネ機構７３が鉛直方向に沿って配設されるように、スライド機構７６を制御する。例えば、制御部８０は、ガイド用センサ７９からの出力に基づいて、スライド機構７６を制御する。そして、バネ機構７３の圧縮を解放するタイミングにおいて、バネ機構７３が鉛直方向になるように制御する。すなわち、バネ機構７３の伸縮方向が鉛直方向になるように、スライド機構７６をスライドさせる。これにより、効率よく、段差を乗り越えることができる。なお、この制御については後述する。
【００６５】
また、右アーム１４、及び左アーム１６を屈曲させると、バネ機構７３が圧縮される。これにより、段差を乗り越えるための弾性エネルギー（位置エネルギー）が蓄積される。ここで、図３、及び図４を用いてバネ機構７３の構成について説明する。図３、及び図４は、バネ機構７３の構成を説明するための側面図である。図３は、弾性エネルギーを蓄積する前の状態を示し、図４は、弾性エネルギーを蓄積した状態を示している。なお、図３、及び図４では、説明の簡略化のため、移動体１００の一部の構成について適宜省略している。
【００６６】
バネ機構７３は、バネ７７とショックアブソーバ７８を有している。弾性体であるバネ７７は、例えば、コイル状のスプリングである。バネ７７の中には、ショックアブソーバ７８が挿入されている。すなわち、コイル状のバネ７７の内部に、ショックアブソーバ７８が配置されている。バネ７７の上端は、台座７０のリニアガイド７１と当接する。また、バネ７７の下端は、図２で示したベース部材７４に当接する。従って、ベース部材７４と台座７０が近づくと、バネ７７が圧縮する。すなわち、バネ７７は、右アーム１４、及び左アーム１６の関節角度に応じて伸縮する。また、ショックアブソーバ７８の上端は、台座７０のリニアガイド７１に取り付けられている。そして、ベース部材７４と台座７０が近づくと、ショックアブソーバ７８が圧縮する。
【００６７】
ショックアブソーバ７８の上端は、リニアガイド７１の移動ブロックに固定されている。ショックアブソーバ７８の下端は、図２で示したベース部材７４に取り付けられている。従って、リニアガイド７１の移動ブロックが移動すると、台座７０に対するバネ機構７３の位置が変化する。従って、右アーム１４、及び左アーム１６の関節角度が変わると、台座７０に対するバネ機構７３の位置が変化する。
【００６８】
バネ７７は、段差を乗り越えるための弾性エネルギーを蓄積する。例えば、通常の走行時には、図３に示す状態になっている。そして、センサ５８などで段差を発見すると、右アーム１４、及び左アーム１６を駆動して、図４に示す状態になる。すなわち、右アーム１４、及び左アーム１６の各関節を回転駆動して、屈曲させる。これにより、車体１２と車軸とが近づき、車体１２の重心位置が床面に接近する。バネ７７が圧縮して、弾性エネルギーが蓄えられる。バネ７７の圧縮量に応じた弾性エネルギーが蓄積されている。具体的には、下関節６３、９３の関節角度に応じて、弾性エネルギーが蓄積される。
【００６９】
さらに、バネ７７を伸縮させると、リニアガイド７１の移動ブロックが移動する。ここでは、右アーム１４の関節角度によって、下リンク６４が、上リンク６２よりも水平方向に近くなっている。換言すると、下関節６３の回転角度は、上関節６１の回転角度よりも大きくなっている。さらに、下関節６３が車軸よりも後方に配置されている。このため、リニアガイド７１の移動ブロックがガイドレールに沿って、前方に移動する。換言すると、台座７０がショックアブソーバ７８の上端に対して後方に移動する。従って、上関節６１がバネ機構７３よりも後方に移動する。なお、実際には、図４に示す状態において、転倒しないように制御部８０が倒立制御等を行っている。この制御については、後述する。
【００７０】
そして、段差の手前まで近づいたら、バネ７７の圧縮を解放する。これにより、バネ７７に蓄積されていた弾性エネルギーが運動エネルギーに変わる。移動体１００が段差に近づいたら、バネ７７の圧縮を一気に解放する。バネ７７が伸びる際に、移動体１００に対して上方向の力が与えられる。従って、移動体１００が段差を乗り越えるようにジャンプする。これにより、右駆動輪１８、及び左駆動輪２０が床面から離れ、段差の上に移動することができる。
【００７１】
バネ７７が圧縮すると、ショックアブソーバ７８を圧縮する。すなわち、ショックアブソーバ７８は、バネ７７の伸縮に応じて伸び縮みする。ショックアブソーバ７８は、着地時の衝撃を吸収する。これにより、着地時に移動体１００に加わる衝撃が緩和される。すなわち、各関節モータをフリー状態にして、バネ７７、及びショックアブソーバ７８を十分強くすると、着地時の衝撃を吸収することができる。さらに、ショックアブソーバ７８を設けることで、バネ７７の振動が速やかに収束する。例えば、ショックアブソーバ７８によって運動エネルギーが熱エネルギーに変わり、振動が速やかに減衰する。よって、乗り心地が向上して、不整地での走行により好適な乗物になる。
【００７２】
さらに、下関節６３、９３には、動力の伝達を断続するためのクラッチが設けられている。ここで下関節６３の構成について図５を用いて説明する。図５は、下関節６３の構成を模式的に示す拡大図である。下関節６３には、下関節モータ６５、減速器６８、及びクラッチ６９が設けられている。下関節モータ６５は上リンク６２に取り付けられている。クラッチ６９は、下リンク６４に取り付けられている。減速器６８は、下関節モータ６５とクラッチ６９との間に設けられている。従って、下関節モータ６５を駆動すると、減速器６８を介してクラッチ６９のギヤが回転する。これにより、上リンク６２に対して下リンク６４が回転する。
【００７３】
クラッチ６９は、例えば、電磁クラッチであり、下関節６３の回転中心部分に設けられている。クラッチ６９を介して下関節モータ６５の動力が下リンク６４に伝達される。クラッチ６９は、制御部８０によって制御される。すなわち、制御部８０からの信号に応じて、クラッチ６９の歯がかみ合わさったり、離れたりする。下関節モータ６５の動力伝達をクラッチ６９が断続する。例えば、通常走行時には、クラッチ６９をＯＮして、動力を伝達する。一方、段差を乗り越える時は、クラッチ６９をＯＦＦして、動力伝達を切断する。このように、動力伝達をクラッチ６９できることによって、減速器６８での摩擦によるロスを低減することができる。蓄積された弾性エネルギーが一気に解放されて、段差を乗り越えることができる。よって、エネルギーロスを低減することができ、効率よく段差を乗り越えることができる。また、クラッチ６９を用いることで、簡便にバネ７７の圧縮を解放することができる。
【００７４】
なお、バネ７７を縮める際には、下関節モータ６５、９５に対してバネ７７の弾性力に応じた負荷が加わる。よって、バネ７７を圧縮する際のトルクが向上してしまう。すなわち、バネ７７を圧縮していくと、バネ７７を圧縮するモータ回転方向と反対に弾性力が加わる。下関節６３、９３にラチェット機構などの機械的な仕組みを設けることで、バネ７７を圧縮する際のトルクを低減することができる。すなわち、ラチェット機構を設けることによって、下関節６３、９３では、一方の回転が制限される。バネ７７を圧縮した際に復元しようとする弾性力が機械的に制限され、下関節モータ６５に加わらなくなる。これにより、下関節モータ６５、９５を小型化することができる。バネ７７を縮めるために必要なモータトルクを低減することができる。
【００７５】
次に、制御部８０による制御について図６を用いて説明する。図６は、制御部８０の制御を説明するためのブロック図である。制御部８０は、走行制御モジュール８１と、姿勢制御モジュール８４と、スライド制御モジュール８２と、を有している。制御部８０は、走行制御モジュール８１と姿勢制御モジュール８４とスライド制御モジュール８２とを統括的に制御する。走行制御モジュール８１は、右輪駆動モータ３４と左輪駆動モータ３６を制御するアンプを有している。走行制御モジュール８１は、右輪駆動モータ３４と左輪駆動モータ３６とに駆動信号を出力して、右輪駆動モータ３４、及び左輪駆動モータ３６をフィードバック制御する。具体的には、右輪エンコーダ５２と、左輪エンコーダ５４で測定された測定値が走行制御モジュール８１に入力される。そして、この測定値に基づいて、フィードバック制御する。
【００７６】
また、走行制御モジュール８１には、倒立を安定させるため、ジャイロセンサ４８で検出した傾斜角速度に対応する測定値が入力されている。さらに、走行制御モジュール８１には、操作モジュール４６による操作の応じた操作信号が入力される。そして、走行制御モジュール８１は、これらの測定値と、操作信号に応じた指令値とに基づいて、右輪駆動モータ３４、及び左輪駆動モータ３６を制御する。倒立状態を維持するため、走行制御モジュール８１は、例えば、前後方向における車体１２の重心位置の直下に、車軸３０、３２を配置しようと制御する。このように、走行制御モジュール８１は、ジャイロセンサ４８、右輪エンコーダ５２、及び左輪エンコーダ５４からの測定値に基づいて、右輪駆動モータ３４、及び左輪駆動モータ３６をフィードバック制御する。よって、倒立状態で安定して走行することができる。移動体１００は、操作モジュール４６での操作に応じて移動する。ここでのフィードバック制御としては公知の制御方法を用いることができる。制御部８０で算出された目標速度、及び加速度に従って移動体１００が走行する。
【００７７】
具体的には、ジャイロセンサ４８の測定値から現在の傾斜角度を算出する。目標傾斜角度と現在の目標傾斜角度との差にフィードバックゲインを乗じる。また、目標傾斜角速度と現在の目標傾斜角速度との差にフィードバックゲインを乗じてもよい。ここでの目標傾斜角度は、前後方向における車体１２の重心位置の直下に、車軸３０、３２を配置されるような角度である。さらに、操作モジュール４６からの操作信号によって、目標速度を換算する。エンコーダ５２、５４からの測定値から、現在の並進速度を算出する。そして、目標速度と、現在の並進速度との差に、フィードバックゲインを乗じる。これらの値を足し合わせて合成することで、右輪駆動モータ３４と左輪駆動モータ３６の駆動トルクが求められる。
【００７８】
姿勢制御モジュール８４は、移動体１００の姿勢を制御する。すなわち、姿勢制御モジュール８４は、右アーム１４、及び左アーム１６の各関節のモータを駆動するためのアンプを有している。姿勢制御モジュール８４は、制御信号を出力して、右アーム１４、及び左アーム１６の姿勢を制御する。具体的には、姿勢制御モジュール８４には、ジャイロセンサ４８から、車体１２の傾斜角速度を示す検出信号が入力される。すなわち、ジャイロセンサ４８で検出された車体１２の傾斜角速度の値が姿勢制御モジュール８４に入力される。そして、ジャイロセンサ４８で検出された傾斜角速度によって、車体１２が左右方向に傾斜していることが検知される。車体１２が左右方向に傾斜している場合、右アーム１４、又は左アーム１６を駆動する。ここでは、車体１２が高くなっている方のアームを駆動して、傾斜角度を修正する。すなわち、姿勢制御モジュール８４が傾斜角度を打ち消すように一方のアームを制御する。これにより、左右方向における傾斜角度の変化が低減するため、安定して走行することが可能になる。搭乗者の乗り心地を向上することができる。
【００７９】
さらに、制御部８０にはセンサ５８から出力された信号が入力されている。制御部８０の姿勢制御モジュール８４は、センサ５８からの信号に基づいて、移動体１００の前方に段差があるか否かを判定する。そして、段差がある場合、制御部８０は、その段差の高さ、及び段差までの距離を算出する。そして、段差を乗り越えることができるように、バネ７７を圧縮して弾性エネルギーを蓄積する。すなわち、姿勢制御モジュール８４が、下関節モータ６５、下関節モータ９５、上関節モータ６６、及び上関節モータ９６を制御する。これにより、下リンク６４、９４が駆動して、右アーム１４、及び左アーム１６を屈曲させる。これにより、バネ７７が所定の圧縮量だけ圧縮して、弾性エネルギーが蓄積される。なお、姿勢制御モジュール８４が段差を乗り越えるために必要な圧縮量を算出してもよい。すなわち、段差の高さに応じて、圧縮量を変えてもよい。あるいは、常に一定の圧縮量だけ圧縮するようにしてもよい。姿勢制御モジュール８４は、圧縮量に応じて、各関節モータの回転角度を設定する。
【００８０】
そして、段差に十分近づいたところで、バネ７７を解放して、段差を乗り越える。すなわち、右アーム１４、及び左アーム１６を屈曲させた状態で、段差を乗り越えることができる位置まで、移動する。あるいは、右アーム１４、及び左アーム１６を屈曲させながら、段差を乗り越えることができる位置まで、移動する。そして、段差を乗り越えることができる位置で、バネ７７の圧縮を解放する。ここでは、各関節のモータの駆動を停止する。これにより、バネ７７が伸長して、弾性エネルギーが運動エネルギーに変換される。運動運動エネルギーに基づいて、移動体１００に対して上方へ速度が与えられる。これにより、移動体１００が段差の直前で地面から浮上する。すなわち、運動エネルギーが位置エネルギーに変換される。段差を乗り越えることができる。このとき、右駆動輪１８、及び左駆動輪２０を回転駆動しながら、バネ７７を解放してもよい。これにより、水平方向に対して初速度を有する状態で、バネ７７が解放される。より離れた段差を乗り越えることができるようになる。
【００８１】
さらに、姿勢制御モジュール８４は、バネ７７を解放する瞬間に、クラッチ６９を切り離す。すなわち、姿勢制御モジュール８４はクラッチ６９を制御するための信号を出力する。バネ７７の解放と同時に、クラッチ６９が切り離される。
【００８２】
また、バネ７７を解放すると、移動体１００が床面から離れる。右駆動輪１８、及び左駆動輪２０が地面から離れると、負荷が０になる。そのため、右駆動輪１８、及び左駆動輪２０が空転し、右輪駆動モータ３４、及び左輪駆動モータ３６の回転速度がモータの限界値を越えてしまう。従って、姿勢制御モジュール８４は、移動体１００が床面から離れている状態で右駆動輪１８、及び左駆動輪２０が空転しないように制御する。具体的には、バネ７７を解放するタイミングで、走行制御モジュール８１にバネ７７の圧縮が解放したことを示す信号を出力する。すると、走行制御モジュール８１は、制御モードを倒立制御から位置制御に切換える。これにより、右輪駆動モータ３４、及び左輪駆動モータ３６の回転トルクが下がる。右駆動輪１８、及び左駆動輪２０の回転速度が一定以上、上がらなくなる。このように、バネ７７を解放後、着地するまでの間、車輪の空転防止制御を行うことで、着地時の安定性を向上することができる。
【００８３】
このように、倒立制御から位置制御に切換えることで、回転速度が向上するのを防ぐことができる。位置制御では、右輪駆動モータ３４、及び左輪駆動モータ３６回転角度が一定になるように制御する。あるいは、走行制御モジュール８１におけるフィードバックゲインを変えてもよい。さらには、解放してから着地するまでの間、右輪駆動モータ３４、及び左輪駆動モータ３６の駆動を停止させてもよい。さらには、エンコーダ５２、５４の出力に対して閾値を設けててもよい。そして、エンコーダ５２、５４の出力が閾値を越えた場合に、右輪駆動モータ３４、及び左輪駆動モータ３６の駆動を停止させてもよい。
【００８４】
また、着地した後、姿勢制御モジュール８４は、切り離したクラッチ６９を接続する。さらに、姿勢制御モジュール８４は、走行制御モジュール８１を通常の倒立制御モードに戻す。着地したか否かの判断は、例えば、着地時の衝撃を検知するによって行うことができる。あるいは、ジャンプしてから一定時間経過後に、クラッチ６９を接続してもよい。また、段差の高さ、及びバネ７７の圧縮量から、浮上しているジャンプ時間を算出してもよい。これにより、簡便に着地したかの判断を行うことができる。
【００８５】
このように、バネ７７を解放する瞬間には、（１）各関節モータの駆動の停止、（２）走行制御モジュール８１における制御の切り替え、（３）クラッチ６９の切り離し、の３つを略同時に行っている。そして、着地した後は、（４）走行制御モジュール８１における制御の切り替え、（５）クラッチ６９の接続、を行っている。そして、着地後は、ショックアブソーバ７８、及びバネ７７によって、着地による衝撃が吸収される。そして、ジャンプ前の初期状態に戻る。
【００８６】
スライド制御モジュール８２は、段差を乗り越える際に、スライド機構７６を制御する。これにより、圧縮を解放するタイミングで、バネ機構７３が鉛直方向になる。従って、段差を乗り越えるために、バネ７７に蓄積する弾性エネルギーを低減することができる。この制御を行う理由について、図７、及び図８を用いて説明する。図７、及び図８は、移動体１００の構成を模式的に示す側面図である。そして、移動体１００は図７のＡ〜Ｃ、及び図８Ｄ〜Ｆの状態になるように、順次、変化していく。さらに、図７、及び図８では、スライド機構７６を省略し、スライド機構７６の上に配置された構造物全体を搭載物８８として表している。搭載物８８は、例えば、搭乗席２２や支柱７２などを含む。また、図７、及び図８では、ショックアブソーバ７８等を省略して図示している。さらに、図７、８では、搭載物８８の上方に車体１２の重心位置が模式的に示されている。そして、車軸３０から車体１２の重心位置の方向を重心方向とする。なお、以下の説明において、方向に関する記述は、主として前後方向を示している。
【００８７】
まず、図７のＡに示す初期状態では、バネ長ｌ（ｍ）でつり合っているとする。すなわち、バネ長ｌの場合に、車体１２の重さによる重力と、バネ７７の弾性力がつり合っている。また、図７のＡに示す初期状態では、リニアガイド７１、及びスライド機構７６が基準位置になっているとする。例えば、スライド機構７６がスライド範囲のほぼ中央位置になっているとする。また、リニアガイド７１が、可動範囲のほぼ中央位置になっているとする。そして、バネ７７が鉛直方向になった状態で、車体１２の重心位置が車軸３０上に配置されている。
【００８８】
段差を乗り越えるため、上記のように、右アーム１４、及び左アーム１６を駆動すると、リニアガイド７１が動作する。具体的には、バネ７７が縮み、図７のＢに示すように搭載物８８、及び台座７０は後方に移動する。車体１２の重心位置に対するバネ７７の位置が変化する。すなわち、台座７０の前方側に、バネ７７が配置される。右アーム１４、及び左アーム１６の駆動を開始すると、車体１２の重心位置と、バネ７７の位置関係が変わる。ここでは、車体１２の重心位置がバネ７７よりも後方になる。換言すると、車体１２の重心位置が車軸３０よりも後方になり、後傾姿勢となる。従って、図７のＢに示すように、車体１２の重心方向がバネ７７の伸縮方向よりも後方になる。
【００８９】
すると、走行制御モジュール８１におけるフィードバック制御で、後傾姿勢を元に戻そうとする。すなわち、右アーム１４、及び左アーム１６の駆動を開始してからバネ７７を解放するまでの間、倒立状態を維持する必要がある。このため、ジャイロセンサ４８の出力に基づいて、走行制御モジュール８１が右輪駆動モータ３４、及び左輪駆動モータ３６をフィードバック制御する。これにより、下リンク６４，９４が右マウント２６、左マウント２８に対してそれぞれ回転する。具体的には、走行制御モジュール８１における倒立制御によって、右駆動輪１８、及び左駆動輪２０が後転する。右駆動輪１８、及び左駆動輪２０が後方に移動する。そして、走行制御モジュール８１は、前後方向において車体１２の重心位置が車軸３０上に来るように制御する。この結果、右アーム１４、及び左アーム１６が回転して、図７のＣに示すような、姿勢になる。すなわち、重心方向が鉛直となり、車体１２の重心位置よりも車軸３０上に配置される。ここでは、台座７０が水平方向から傾いているため、バネ７７が鉛直方向から前方に傾斜する。この状態でも、車体１２の重心方向がバネ７７の伸縮方向よりも後方になる。なお、図７のＢ及びＣの状態での、バネ７７の圧縮量をｘ'（ｍ）とする。
【００９０】
このように、右アーム１４、及び左アーム１６が回転して、バネ７７の傾きが変化する。すなわち、走行制御モジュール８１が、倒立状態を維持するために、モータ３４、３６を制御する。そして、前後方向における車体１２の重心位置の直下に、車軸３０、３２を配置する。このとき、右アーム１４と左アームの駆動によって、台座７０とバネ７７の位置関係が前後に変化している。このため、バネ７７が鉛直方向から傾斜する。換言すると、バネ７７の伸縮方向が鉛直方向から傾く。
【００９１】
そこで、スライド制御モジュール８２は、搭載物８８をスライド移動させる。これにより、車体１２の重心位置が前後に変化する。走行制御モジュール８１による倒立制御によって、バネ７７が鉛直方向になる。すなわち、倒立状態を維持するために、走行制御モジュール８１による倒立制御によって、右駆動輪１８、及び左駆動輪２０が前方に回転する。これにより、さらに前傾しないように、右アーム１４、及び左アーム１６が回転する。そして、前後方向における車体１２の重心位置の直下に、車軸３０が配置される。また、台座７０に対して搭乗席２２などをスライドさせることによって、車体１２の重心位置を前方にずらす。こうすることで、バネ７７の上端が、倒立制御によって台座７０の基準位置に戻る。すなわち、図８のＤに示すように、バネ７７が鉛直方向になった状態で、倒立状態が安定に維持される。すなわち、前後方向における車体１２の重心位置の直下に車軸３０を配置された状態で、バネ７７が鉛直になる。これにより、バネ７７の伸縮方向と重心方向が一致して、バネ７７が鉛直方向に伸縮する。このため、バネ７７に蓄積された弾性エネルギーを効率よく利用することができる。バネ７７による力が直接、車体１２の重心位置によって与えられるため、効率がよくなる。このため段差を乗り越えるために、バネ７７に蓄積する弾性エネルギーを低減することができる。なお、この状態でのバネの圧縮量をｘ（ｍ）とする。
【００９２】
このようなスライド制御を行うため、スライド制御モジュール８２は、ガイド用センサ７９に基づいて制御を行う。具体的には、リニアガイド７１が所定の位置になるように制御する。スライド制御モジュール８２は、ガイド用センサ７９の出力に基づいて、スライド機構７６を駆動させる。これにより、簡便な制御で、バネ７７を鉛直にすることができる。もちろん、右アーム１４、及び左アーム１６の関節角度によって、リニアガイド７１の位置を変更してもよい。すなわち、スライド制御モジュール８２は、関節角度に応じた位置に、搭載物８８をスライド移動させる。
【００９３】
前後方向における車体１２の重心位置が、バネ７７の直上に配置される。すなわち、バネ７７の伸縮方向には、車体１２の重心位置が存在している。これにより、弾性エネルギーによる力を効率よく、車体１２に伝達することができる。よって、段差を乗り越えるために、バネ７７に蓄積する弾性エネルギーを低減することができる。
【００９４】
図８のＤに示す状態で、段差の近くまで移動する。段差を乗り越える位置まで移動したら、バネ７７の圧縮を一気に解放する。具体的には、モータ３４、３６の駆動トルクを０にする。また、姿勢制御モジュール８４がクラッチ６９を切断している。これにより、図８のＥに示す状態となる。バネ７７が開放する際には、移動体１００に上方向の力がかかる。ここで、右アーム１４、及び左アーム１６の関節が回転するので、斜め上方向に対して力が加わる。すなわち、右アーム１４、及び左アーム１６を伸ばすと、車軸に対する関節の位置は、円弧状に変化する。これにより、鉛直上方向の力が前方向の力に変換される。よって、移動体１００が斜め上方向にジャンプして、前方の段差を乗り越えることができる。
【００９５】
そして、図８のＦに示すように、段差の上に着地しようとする。このようにして段差を乗り越えることができる。着地したときの衝撃は、バネ７７、及びショックアブソーバ７８によって吸収することができる。そして、着地した後、スライド機構７６を駆動して、搭載物８８を元の位置に戻す。このように、スライド機構７６を駆動することで、右駆動輪１８、左駆動輪２０の制御を簡素化することができる。すなわち、右駆動輪１８、左駆動輪２０に対して通常の倒立制御を行うだけでよいため、制御の複雑化を防ぐことができる。
【００９６】
このように、移動体１００には、バネ７７が取り付けられたリニアガイド７１が設けられている。そして、右アーム１４、及び左アーム１６を駆動することによって、移動体１００の前後方向において、バネ７７と車体１２との位置関係がずれる。すなわち、リニアガイド７１に沿って、バネ７７と車体１２との位置関係が変化する。これにより、バネ７７の上端が車体１２の重心位置から前後に移動する。これにより、右アーム１４、及び左アーム１６の関節角度を自在に変化させることができる。
【００９７】
さらに、移動体１００には、車体１２の一部を前後方向に移動させて、車体１２の重心位置を変化させるスライド機構７６が設けられている。すなわち、スライド機構７６は、車体１２の一部を前後方向に移動させる移動機構となる。そして、リニアガイド７１にガイドされてバネ７７が車体１２に対して移動した方向に、スライド機構７６が車体１２の一部を移動させる。すなわち、スライド機構７６は、バネ７７の上端に対して車体１２が移動した方向と反対にスライドさせる。換言すると、バネ７７の取り付け位置の移動方向が、スライド機構７６のスライド方向と一致するように駆動する。これにより、リニアガイド７１による重心位置のずれが、スライド機構７６によってキャンセルされる。厳密には、走行制御モジュール８１による制御で、前傾姿勢にならないように、バネ７７の伸縮方向が変化する。従って、バネ７７の伸縮方向を鉛直方向に近づけることができ、効率よくジャンプすることができる。
【００９８】
なお、以下にバネ７７のバネ定数を決定するための計算について説明する。例えば、バネのバネ定数をｋ（Ｎ／ｍ）として、バネ長ｌで車体１２とつり合っているとする。また、図８のＤにように、ジャンプ直前のバネの圧縮量をｘとする。この時、バネ７７に蓄積された弾性エネルギーは、１／２ｋｘ２になる。
【００９９】
図８のＦにおいて、ジャンプした最高到達点ｈ（ｍ）での位置エネルギーをｍｇｈとすることができる。ここで、ｈは、図８のＤとＦとの間での高さの差である。力学的エネルギー保存の法則から、弾性エネルギーと位置エネルギーは等しくなるので、以下の式が成り立つ。
１／２ｋｘ２＝ｍｇｈ・・・（１）
【０１００】
ここで、ｍは移動体１００の全質量（ｋｇ）、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ２）である。ここで、段差の高さを一般的な階段の高さである０．１８ｍと想定する。すなわち、０．１８ｍｍの段差を乗り越えるために必要なバネ定数を（１）式に基づいて計算する。
【０１０１】
例えば、バネ７７の圧縮量ｘを０．２（ｍ）とし、０．１８ｍの段差を乗り越えるために必要なジャンプ量を０．２（ｍ）とすると、ｈは０．４（ｍ）になる。すなわち、バネが０．２ｍ圧縮している状態から、０．２ｍだけ地面から離れるため、ｈ＝０．２＋０．２＝０．４となる。さらに、移動体１００の全質量を１０ｋｇとし、ｇ＝９．８ｍ／ｓ２とする。
【０１０２】
上記の値を（１）式に代入すると、１／２×ｋ×０．２２＝１０×９．８×０．４となるため、ｋ＝１９６０Ｎ／ｍとなる。
【０１０３】
ここで、ｋはバネ一本あたりのバネ定数であるため、使用本数（例えば、２本）で割れば、実際のバネ一本あたりのバネ定数が計算できる。このようにして、必要なバネ７７の数、及び特性を決定することができる。もちろん、全体としてのバネ定数を上げるために、バネ７７の本数を３本以上にしてもよい。
【０１０４】
さらに、実際に搭載するバネ７７のバネ定数ｋと本数を決定することで、段差を乗り越えるために必要なバネ７７の圧縮量ｘを求めることができる。例えば、センサ５８の環境認識処理等によって段差の高さを算出する。この段差の高さを（１）式に代入して、バネ７７の圧縮量ｘを算出する。また、乗り越えることができない段差の場合、その段差を迂回してもよい。さらに、完全に乗り越えることができる圧縮量ｘまで圧縮する必要は無い。すなわち、移動体１００が段差を乗り越える際の補助として、バネ７７を圧縮してもよい。すなわち、移動体１００が地面から離れている状態で、段差の端を横切るようにすればよい。これにより、バネ７７なしでは乗り越えることができない段差を乗り越えることが可能になる。
【０１０５】
なお、上記の説明では、弾性エネルギーが全て運動エネルギーに変換される理想的な状態として説明したが、実際には、クラッチ６９やショックアブソーバ７８によるロスが存在する。従って、バネ７７のバネ定数を高くしたり、バネ７７の本数を増やしたりしてもよい。もちろん、バネ７７以外の弾性体を用いてもよい。さらに、ジャンプを繰り返すことによって、階段を１段ずつ上っていくことも可能になる。
【０１０６】
次に、図９を用いて本実施の形態にかかる移動体の制御方法について説明する。図９は、本実施の形態にかかる移動体１００の制御方法を示すフローチャートである。
【０１０７】
まず、センサ５８によって、段差を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。段差を検出した場合は、ジャンプ可能な位置にいるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。すなわち、現在位置と段差までの距離を算出して、段差を乗り越える位置にいるか否かを判定する。ジャンプ可能な位置にいない場合は、ジャンプ可能な位置まで進む（ステップＳ１０３）。すなわち、段差に近づくよう、前方に進む。ジャンプ可能な位置にいる場合は、一段上までの高さと奥行きを計測する（ステップＳ１０４）。すなわち、センサ５８の出力に基づいて、段差の高さ、及び段差の奥行きを算出する。
【０１０８】
そして、現在位置から目標位置までの距離を計算する（ステップＳ１０５）。ここでの目標位置は、段差の上の位置になっている。すなわち、１段上の位置が目標位置となる。そして、バネ７７の圧縮量を計算する（ステップＳ１０６）。このバネの圧縮量は上記のように、バネ定数、及び移動体１００の質量などによって算出することができる。これらの値は、予め制御部８０に記憶されている。そして、（１）式を基に、バネ７７の圧縮量を算出する。圧縮量を算出することで、不要な弾性エネルギーを蓄積させる必要がなくなる。よって、効率よく段差を乗り越えることができる。さらに、必要な高さだけしか床面から離れなくなるため、着地時の衝撃を低減することができる。
【０１０９】
バネ７７の圧縮量を計算したら、スイングアームを折り畳み、バネ７７に圧力をかける（ステップＳ１０７）。すなわち、右アーム１４、及び左アーム１６を折り曲げて、バネを圧縮する。これにより、図７のＡから図８のＤに示す状態に移行していく。そして、バネを一気に解放して、一段上に飛び上がる（ステップＳ１０８）。これにより、図８のＥに示すように弾性エネルギーが解放される。そそて、図８のＦに示すジャンプ状態となる。そして、一段上の段差に着地する。また、開放してから着地するまでの間、車輪の空転防止制御を行う。ショックアブソーバーが設けられているので、着地時の衝撃を緩和することができる。そして、ステップＳ１０１に戻る。
【０１１０】
なお、ステップＳ１０１において段差が検出することが出来なかった場合、自律、又は搭乗者の操作によって、走行を継続する（ステップＳ１０９）。すなわち、通常の倒立制御によって車輪を駆動して、移動する。そして、目標地に到着したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。すなわち、目的地に到着するまでの上記の処理を繰り返す。これにより、段差が検出される毎に、バネに蓄積された弾性エネルギーによって移動体１００がジャンプする。よって、高い段差があった場合でも、乗り越えることができる。さらに、複数の段差がある階段を１段ずつ順番に上っていくことができる。
【０１１１】
従って、オフィス内などの整理整頓された廊下などの環境下を脱した市街地であっても、移動体１００を利用することができる。すなわち、石ころ、路肩、公園の階段などがある市街地などで移動体１００を利用することが可能になる。これにより、移動体１００の利用範囲を広くすることができ、利便性を向上することができる。また、段差毎に圧縮量を変えているため、高さの異なる段差がある場合でも好適な制御を行うことができる。また、車輪やモータを大型化する必要が無いため、簡素な構成とすることができる。なお、操作モジュール４６による操作によって、段差を乗り越えてもよい。すなわち、搭乗者がバネ７７の圧縮、解放のタイミングを指定してもよい。
【０１１２】
なお、上記の説明では、２輪型の移動体１００について説明したが、車輪の数は、これに限られるものではない。１輪型の移動体でもよく、３以上の車輪を有する移動体であってもよい。もちろん、アームの本数は、１本でも、３本以上でもよい。上記の例では、操作者が移動体１００に搭乗しているものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、遠隔で操縦を行なう移動体に対しても適用することができる。さらに、上記の説明では、搭乗席２２を有する移動体１００について説明したが、物体運搬用の移動台車であってもよい。もちろん、移動ロボットなどのその他の移動体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施の形態にかかる移動体の構成を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる移動体の構成を示す正面図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる移動体の姿勢を説明するための側面図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる移動体の姿勢を説明するための側面図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる移動体の下関節の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる移動体の制御系の構成を示すブロック図である。
【図７】段差を乗り越えるときの移動体の姿勢を説明するための側面図である。
【図８】段差を乗り越えるときの移動体の姿勢を説明するための側面図である。
【図９】本発明の実施の形態にかかる移動体の制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１４】
１２  車体、１４  右アーム、１６  左アーム、１７  右車台、１８  右駆動輪、
１９  左車台、２０  左駆動輪、２２  搭乗席、２６  右マウント、２８  左マウント
３０  車軸、３２  車軸、３４  右輪駆動モータ、３６  左輪駆動モータ
４８  ジャイロセンサ、５２  右輪エンコーダ、５４  左輪エンコーダ
６１  上関節、６２  上リンク、６３  下関節、６４  下リンク、６５  下関節モータ、
６６  上関節モータ、６８  減速器、６９  クラッチ、
７０  台座、７２  支柱、７３  バネ機構、７４  ベース部材、
７５  ベアリング、７６  スライド機構、７７  バネ、７８  ショックアブソーバ
７９  ガイド用センサ、８０  制御部、８１  走行制御モジュール、
８２  スライド制御モジュール、８４  姿勢制御モジュール、
９１  上関節、９２  上リンク、９３  下関節、９４  下リンク、９５  下関節モータ、
９６  上関節モータ、１００  移動体、
【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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