(57)【要約】ロボットは、二つの車輪の間に配置されたシャーシ内に埋設される電子監視システムを備える。車輪は、本体および複数の接地部を備える。接地部は、一般に、本体の周りに半径方向に沿って配置されると共に、本体の外側部分から、遠位方向に延びている。本体は、一般に、複数の圧縮セルを画定すると共に、実質的に円錐台形状の外面を有する。
2012511786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に沿って整合し、かつ最大半径を有する一対の駆動用の車輪と、
前記車輪の間に延びるハウジングとを備える監視ロボットであって、
前記ハウジングは、前記車輪の最大半径より小さい半径を有すると共に、送信機と、受信機と、電源と、前記車輪に連結された少なくとも一つの駆動モータを含む駆動システムと、前記送信機に接続されるビデオカメラとを収容し、
前記車輪の各々は、直径を有する弾性的なハブ部分と、該ハブ部分から延びる複数の弾性的なパドルとを有し、前記ハブ部分の各々の半径は、前記車輪の各々の最大半径の６５パーセント未満である監視ロボット。
【請求項２】
前記パドルの少なくとも一つは、先端部および末端部を含み、該先端部は、前記末端部に対して角度をなして配置される請求項１に記載の監視ロボット。
【請求項３】
前記角度は、約４５度から１１５度までの間である請求項２に記載の監視ロボット。
【請求項４】
前記角度は、約９０度である請求項３に記載の監視ロボット。
【請求項５】
前記パドルは、可撓性を有して、表面に係合する際に撓むように構成される請求項１に記載の監視ロボット。
【請求項６】
前記パドルは、前記末端部および前記先端部の中間に移行部をさらに備え、該移行部は、曲率半径を有する請求項２に記載の監視ロボット。
【請求項７】
前記弾性的なハブ部分は、周縁を画定し、前記パドルの各々は、前記ハブ部分の周縁に沿って、約４５度の間隔で、前記弾性的なハブ部分の外面に配置される請求項１に記載の監視ロボット。
【請求項８】
前記車輪の中間において、前記ハウジングに連結される尾部をさらに備え、該尾部は、第一方向において、実質的に剛性であり、前記第一方向を横切る第二方向において、実質的に可撓性を有する請求項１に記載の監視ロボット。
【請求項９】
前記尾部は、尾部長さおよび尾部重量を有すると共に、主部および遠位部を備え、前記遠位部は、前記尾部長さの１５パーセント未満の長さと、前記尾部重量の少なくとも３０パーセントの重量を有する請求項８に記載の監視ロボット。
【請求項１０】
軸線方向に沿って整合し、かつ各々が最大半径を有する一対の駆動用の車輪と、
前記車輪の間に延びるハウジングであって、前記車輪の最大半径未満である半径を有し、かつ送信機、受信機、電源、前記車輪に連結された少なくとも一つの駆動モータを含む駆動システム、及び前記送信機に接続されるビデオカメラを収容する前記ハウジングと、
前記ハウジングから延びる剛性の後方の尾部であって、該尾部は、弾性材料から製造された床係合端部を有する前記尾部とを備える監視ロボットであって、
前記車輪の各々は、直径を有する弾性的なハブ部分と、該ハブ部分から延びる複数の弾性パドルとを有し、前記ハブ部分の各々の半径は、前記車輪の各々の最大半径の６５パーセント未満である監視ロボット。
【請求項１１】
前記尾部に配置され、かつ貫通孔を有する繋ぎ綱取付部をさらに備える請求項１０に記載の監視ロボット。
【請求項１２】
前記車輪の各々は、直径を有する弾性的なハブ部分と、該ハブ部分から延びる複数の弾性的なパドルとを備え、前記ハブ部分の各々の半径は、前記車輪の各々の最大半径の６５パーセント未満である請求項１０に記載の監視ロボット。
【請求項１３】
前記剛性の後方の尾部は、繋ぎ綱を受け入れるように構成された孔を画定する請求項１０に記載の監視ロボット。
【請求項１４】
軸線方向に沿って整合し、かつ各々が最大半径を有する一対の駆動用の車輪であって、各々が半径方向外方に延びる複数の弓形スパイクを備える前記車輪と、
前記車輪の間に延びるハウジングであって、前記車輪の最大半径よりも小さい半径を有し、かつ送信機、受信機、電源、前記車輪に連結された少なくとも一つの駆動モータを含む駆動システム、前記送信機に接続されるビデオカメラを収容する前記ハウジングと、
前記ハウジングから延びる剛性の後方の尾部であって、弾性材料から製造された床係合端部、繋ぎ綱が取り付けられた孔を有する前記尾部とを備える監視ロボット。
【請求項１５】
前記車輪の各々は、直径を有する弾性的なハブ部分と、該ハブ部分から延びる複数の弾性的なパドルを備え、前記ハブ部分の各々の半径は、前記車輪の各々の最大半径の６５パーセント未満である請求項１４に記載の監視ロボット。
【請求項１６】
一対のタイヤの中間に配置されるハウジングを有する二輪式監視ロボット用のタイヤであって、
外周面、軸線方向内面、および軸線方向外面を有するハブであって、該ハブはハブ半径を画定し、前記軸線方向外面は、実質的に円錐台形状を有する前記ハブと、
前記ハブの外周面に配置される複数の弾性的なパドルであって、該弾性的なパドルの各々は、前記ハブ半径の少なくとも４０パーセントに等しい距離で、前記外周面から半径方向に沿って延びる前記パドルとを備えるタイヤ。
【請求項１７】
衝撃力を吸収する手段をさらに備える請求項１６に記載のタイヤ。
【請求項１８】
前記二輪式監視ロボットは、重量が付加された尾部を含み、該重量が付加された尾部と前記軸線方向外面の形状とは、該二輪式監視ロボットが、前記タイヤの軸線方向外面上に静止することを実質的に阻止する請求項１６に記載のタイヤ。
【請求項１９】
前記尾部の遠位端部は、繋ぎ綱を受け入れるように構成される孔を画定する請求項８に記載の監視ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット車両に関する。より詳細には、本発明は、監視活動で使用するために、改良された登り機能を備えた車輪機動性を有する遠隔制御ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子偵察、監視、および安全監視活動（以下、まとめて「電子式監視」という）は、軍事組織および民間組織の両方にとって同様に、不可欠な調査手法となっている。完全に網羅していないが、人質の救出、テロリスト対策、麻薬の捜査、建物の調査、施設の監視、および敷地の汚染調査等の任務の全てにおいて、監視システムによって提供される情報は有効である。
【０００３】
このような電子式監視は、取り付けられたビデオカメラによってなされても良く、或いは、運搬可能な移動ロボットによって提供されても良い。これらのロボットは、安全でないと判断される領域、又は人間にとって不都合な領域内に移動して、典型的には、例えば、参照により本明細書に組み入れられる特許文献１に開示されるような無線手段によって、遠く離れた作業者へ、情報を送り返す。
【０００４】
多くの従来の監視ロボットは、機動および地面牽引の主要な方式として、車輪を備える。しかしながら、このような車輪の主要な欠点は、限られた登り能力にある。特に、ロボットの車輪寸法は、一般に、ロボットが登ること可能な物体の大きさを決定する。しかし、一般に、特定の寸法を越える半径を有する車輪の使用は、費用および機能に関連する制限により、認められない。例えば、過度に大きな車輪は、重量、視界、および投入の困難さを増大させ、これら全ては、ロボットの全体的な実効性を損ないかねない。結果として、車輪の寸法は、監視ロボットの登り機能を向上させる手段として、無制限に増大することができない。
【０００５】
多くの従来の監視ロボットは、ロボットが、０．５インチ（１．３センチメートル）の高さ程度の小さな物体を登ることを阻む車輪を使用する。車輪の半径を実質的に増大させることなく、１．５インチ（３．８センチメートル）から２インチ（５．１センチメートル）まで、またはそれ以上の高さを有する障害物を登ることが可能な二輪ロボットを有することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６５４８９８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述されたように、監視ロボットは、不都合な環境において、しばしば使用される。そのため、ロボットは、使用者により、安全な場所から、別の危険な可能性のある場所へ、特定の距離にわたって投げられる。ロボットが壁または地面などの物体に衝突することにより生じる衝撃は、電子部品に損傷を与える可能性がある。従って、ロボットへの損傷の可能性を低減させるために、衝撃に関連する力を吸収する性能の改善が必要とされる。
【０００８】
さらに、重量バランスおよび安定性を改良し、監視ロボットで付加的な物体を牽引するための取付点を提供し、且つ、ロボットに関連する騒音および摩擦を低減させることが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態による監視ロボットは、上述された産業の要件を実質的に満たす。該監視ロボットは、本体の両端に連結された二つの車輪を備える。該車輪は、監視ロボットの登り機能を強化することにより、改良された機動性を提供する。一実施形態において、各車輪は、本体部と、本体部から外方に延びるパドルとを備える。該パドルは、タイヤの本体部の半径方向外方に配向される安定器と、安定器に対して特定の前方角で配向される接触パッドとを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の特定の実施形態の特徴および利点としては、パドルが、表面上にある時、及び表面上を移動する時に、半径方向内方に撓み、登る時に、フック形状が、半径方向外方へ、より直線的な状態に拡大され、ロボットが登る物体の拡張的把持作用を提供することができる。
【００１１】
本発明の特定の実施形態の特徴および利点としては、車両が前方に移動している時のパドルの半径方向内方への撓みは、ハウジングの走行を滑らかにし、結果的に、送信されるビデオ映像を滑らかにする。
【００１２】
本発明の特定の実施形態の特徴および利点は、通常のタイヤおよび接地部が提供する登り能力を越える強化された登り性能を、パドルが提供することにある。さらに、弓形状のパドルは、ビデオ映像の取得および送信に関して、より良好で、より滑らかな性能を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ビデオ機能を備えた従来の監視ロボットの斜視図。
【図２】本発明の一実施形態による監視ロボットの斜視図。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による監視ロボットの車輪の側面図。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態による監視ロボットの車輪の前面図。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態による監視ロボットの車輪の斜視図。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による監視ロボットの車輪の側面図。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による監視ロボットの車輪の前面図。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態による監視ロボットの車輪の斜視図。
【図５Ａ】本発明の一実施形態による監視ロボットの車輪の側面図。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態による監視ロボットの車輪の前面図。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態による監視ロボットの車輪の斜視図。
【図６】本発明の一実施形態による監視ロボットの斜視図。
【図７】尾部の一部が透視で示されている本発明の一実施形態による監視ロボットの前面斜視図。
【図８】尾部の一部が透視で示されている本発明の一実施形態による監視ロボットの前面斜視図。
【図９】尾部の一部が透視で示されている本発明の一実施形態による監視ロボットの前面斜視図。
【図１０】カメラ取付部および尾部の一部が透視で示されている本発明の一実施形態による監視ロボットの底面図。
【図１１】カメラ取付部および尾部の一部が透視で示されている本発明の一実施形態による監視ロボットの上面図。
【図１２】尾部の一部が透視で示されている本発明の一実施形態による監視ロボットの側面図。
【図１３】尾部の一部が透視で示されている本発明の一実施形態による監視ロボットの側面図。
【図１４】本発明の一実施形態による監視ロボットの前面図。
【図１５】尾部の一部が透視で示されている本発明の一実施形態による監視ロボットの背面図。
【図１６】本発明の一実施形態による監視ロボットの尾部の一部を透視で示す斜視図。
【図１７】本発明の一実施形態による監視ロボットの尾部の一部を透視で示す斜視図。
【図１８Ａ】本発明の一実施形態による監視ロボットの車輪の側面図。
【図１８Ｂ】本発明の一実施形態による監視ロボットの車輪の側面図。
【図１９Ａ】本発明の一実施形態による監視ロボットのタイヤ取付部の側面図。
【図１９Ｂ】本発明の一実施形態による監視ロボットのタイヤ取付部の前面図。
【図２０】本発明の一実施形態による監視ロボットの斜視図。
【図２１】一実施形態による監視ロボットの側面図。
【図２２】本発明の一実施形態による監視ロボットの背面図。
【図２３】本発明の一実施形態による監視ロボットの前面図。
【図２４】本発明の一実施形態による監視ロボットの底面図。
【図２５】本発明の一実施形態による監視ロボットの上面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、様々な変形例および代替例に適切であるが、その詳細は、図面に一例として示されると共に、以下に詳細に説明される。しかし、本発明は、説明される特定の実施形態に限定されるものではない。対照的に、全ての変形物、同等物、および代替物は、本発明の精神および権利範囲内に含まれるものである。
【００１５】
従来技術によるロボットが、一般に、図１に示されている。一実施形態による監視ロボットが、一般に、図２において符号１００で示されている。図１の従来のロボットと同様に、監視ロボット１００は、一般に、車輪１０２、本体１０４、尾部１０６、カメラ１０８およびアンテナ１０９を備える。本体１０４は、車輪１０２の中間に配置され、かつ監視ロボットの電子部品および機械部品の殆どを収容している。カメラ１０８は、一般に、本体１０４内に配置され、かつ前方に、即ち尾部１０６から離間する方向に配向されている。尾部１０６は、一般に、車輪１０２が本体１０４に対して回転駆動させられる時に、本体１０４の回転を阻止するように、後方に延びている。アンテナ１０９は、一般に、本体１０４から延びており、移動を制御し、かつ遠隔制御装置に画像を送信するために、送受信回路に接続されている。
【００１６】
一実施形態において、車輪１０２は、タイヤ１１０およびタイヤ取付部１１２を備える。タイヤ取付部１１２は、一般に、本体１０４の両端部に連結されている。各タイヤ１１２は、一般に、タイヤ取付部１１２に連結されて、本体１０４に取り付けられる。車輪１０２は、例えば、ナットまたは他の類似の固定部材等、種々の方法で、本体１０４に固定されることができる。
【００１７】
図３Ａ乃至３Ｃ、図４Ａ乃至４Ｃ、及び図５Ａ乃至５Ｃを参照すると、タイヤ１１２の様々な実施形態が示されている。タイヤ１１２は、本体部、即ちハブ１１６、およびパドル１１８を備える。各パドル１１８は、一般に、安定器部１２０、移行部１２１、および接触パッド１２２を備える。接触パッド１２２は、先端１２４を有する。
【００１８】
パドル１１８は、代替的に、歯、チャド（ｃｈａｄ）、把持部、刃、羽根、および接地部として説明され、或いは参照されてよい。パドル１１８は、タイヤの本体部１１６に配置されると共に、概ねタイヤ１１２の中心から外方に延びている。一実施形態において、パドル１１８は、図３Ａ乃至３Ｃに示されるように、三角形状の歯であり得る。別の実施形態において、パドル１１８は、図４Ａ乃至４Ｃに示されるように、フラップ状の羽根であっても良い。さらなる実施形態において、パドル１１８は、図５Ａ乃至５Ｃに示されるように、Ｖ字形の間隙を画定する一対の離間したフラップを備える。
【００１９】
前述の、また他の実施形態において、パドル１１８は、タイヤ１１２の本体部１１６の外面上において、円周方向に沿って離間している。パドル１１８は、特定角度で、それぞれのパドル１１８の間に間隔を伴った状態で、外方に延びている。一実施形態において、パドル１１８は、タイヤの本体部１１６の外周上において、約３０度から６０度の間の等間隔で離間している。さらなる実施形態において、パドル１１８は、タイヤの本体部１１６の外周上において、約４５度の等間隔で離間している。前方に位置決めされたパドル１１８が、車輪１０２の軸線の真上に配置された下向きの接触パッド１１２を有する場合に、そのすぐ下方にあるパドル１１８は、軸線に向かってオフセットしている（ずれている）。この事実によって、回転する前方に位置決めされたパドル１１８が、タイヤの半径よりも大きい高さを有する障害物の上面に係合し、ひいては、車輪１０２の回転により、監視ロボット１００を、障害物の上を越えるように駆動することが可能になる。
【００２０】
パドル１１８は、一般に、撓むことが可能である。監視ロボット１００が、地形に沿って前進する際に、接触パッド１２４および移行部１２１は、タイヤの本体部１１６の外面へ向けて撓み得る。安定器部１２０も、タイヤの本体部１１６の外面へ向けて撓み得る。このようにして、監視ロボット１００は、より平滑な走行を実現することができる。異なるパドル１１８が地面に係合するにつれて、監視ロボットは、降下および上昇サイクルに沿って前進するのではなく、より直線的に前進することができる。図１８Ｂを参照すると、作動時において、パドル１１８は地面に係合する際に撓み、地面から離間する方向に回転するにつれて、それぞれの休止位置に戻る。この事実により、機器によって記録および送信の少なくとも一方が行われる画像の安定性が向上し、ひいては、監視動作の有効性が向上する。
【００２１】
特定の実施形態において、タイヤ１１２の端部外形は、図３Ａに示されるように、実質的に鋸歯状である。歯のように示されているパドル１１８は、前方回転の方向において、傾斜するように配向されている。この事実により、タイヤが回転する際に、前方に位置決めされる歯に障害物把持面、即ち先端１２６が提供される。歯、即ち水平接触パッド１２４の把持角度が、タイヤ１１２の中心、即ち軸線を通って延びる水平線から垂直方向上方にオフセットしており、タイヤ１１２の回転位置において、その下方の歯よりも前方に位置決めされるように、歯の角度は設計される。更に、歯は、タイヤ１１２の半径よりも大きい障害物の上面を把持することが可能であり、且つ、その下方の歯は、障害物の対面側に当接することにより、障害にならない。
【００２２】
図１８Ａを参照すると、本発明の一実施形態によるタイヤ１１２の形状が、一般に、示されている。タイヤ１１２は、中心点ｃ（ｔ）および半径ｒ（ｔ）を有する。タイヤ１１２の本体部１１６は、タイヤ１１２と共通する中心点ｃ（ｔ）を備えており、半径ｒ（ｍｐ）を有する。パドル１１８は、安定器部１２０および接触パッド１１２の間に、曲率半径ｒ（ｃ）を有する。パドル１１８は、タイヤ１１２の本体部１１６の外面と、パドル１１８上の点ｐ（ｐ）との間に、安定化長さｌ（ｓ）を有し、この点ｐ（ｐ）において、安定器部１２０は、接触パッド１２２に遷移する。パドル１１８は、タイヤ１１２の本体部１１６の外面と、先端１２６との間に、半径方向長さｌ（ｒ）を有する。
【００２３】
パドル１１８は、一般に、厚みが先端１２６に向けて減少するように、傾斜を有する。一実施形態において、点ｐ（ｐ）におけるパドルの厚みは、約１．２７ミリメートル（０．０５インチ）から約３．８１ミリメートル（０．１５インチ）までの間である。さらなる実施形態において、点ｐ（ｐ）におけるパドルの厚みは、約２．５４ミリメートル（０．１０インチ）である。一実施形態において、接触パッド１２４の先端１２６に近接するパドル１１８の厚みは、約０．５１ミリメートル（０．０２インチ）から約２．０３ミリメートル（０．０８インチ）までの間である。さらなる実施形態において、接触パッド１２４の先端１２６と近接するパドル１１８の厚みは、約１．２７ミリメートル（０．０５インチ）である。
【００２４】
一実施形態において、パドル１１８は、約１２．７ミリメートル（０．５０インチ）から約２５．４ミリメートル（１．０インチ）までの半径方向長さｌ（ｒ）を有する。さらなる実施形態において、パドル１１８は、約６．６０ミリメートル（０．２６インチ）の半径方向長さｌ（ｒ）を有する。一実施形態において、パドル１１８は、約６．３５ミリメートル（０．２５インチ）から約１９．０５ミリメートル（０．７５インチ）までの間の安定化長さｌ（ｓ）を有する。さらなる実施形態において、パドル１１８は、約１２．１９ミリメートル（０．４８インチ）の安定化長さｌ（ｓ）を有する。一実施形態において、パドル１１８は、タイヤ１１２の本体部１１６の外面に近接して、約７．６２ミリメートル（０．３０インチ）から２２．８６ミリメートル（０．９０インチ）までの間の幅を有する。さらなる実施形態において、パドル１１８は、タイヤ１１２の本体部１１６の外面に近接して、約１５．２４ミリメートル（０．６０インチ）の幅を有すると共に、本体部１１６の外面の幅とほぼ同じである。
【００２５】
一実施形態において、安定器部１２０は、タイヤ１１２の本体部１１６の接線に対して、約４５度から約１１５度までの角度で配向される。さらなる実施形態において、安定器部１２０は、タイヤ１１２の本体部１１６の接線に対して、約９０度の角度で配向される。一実施形態において、接触パッド１２４は、安定器部１２０に対して、約４５度から約１１５度までの角度で配向される。さらなる実施形態において、接触パッド１２４は、安定器部１２０に対して、約９０度の角度で配向される。一実施形態において、移行部１２１は、約３．８１ミリメートル（０．１５インチ）から約１１．４３ミリメートル（０．４５インチ）までの間の曲率半径を有する。一実施形態において、移行部１２１は、約７．６２ミリメートル（０．３０インチ）の曲率半径を有する。
【００２６】
一実施形態において、タイヤ１１２は、約３８．１ミリメートル（１．５インチ）から約７８．７４ミリメートル（３．１インチ）までの半径ｒ（ｔ）を有する。さらなる実施形態において、タイヤ１１２は、約５８．４２ミリメートル（２．３インチ）の半径ｒ（ｔ）を有する。一実施形態において、タイヤ１１２の本体部１１６は、約２５．４ミリメートル（１．０インチ）から約５０．８ミリメートル（２．０インチ）までの半径ｒ（ｍｐ）を有する。さらなる実施形態において、タイヤ１１２の本体部１１６は、約３８．１ミリメートル（１．５インチ）の半径ｒ（ｍｐ）を有する。一実施形態において、車輪の円錐台形状は、約３８．１ミリメートル（１．５インチ）から約１０４．１ミリメートル（４．１インチ）までの円半径によって画定される。さらなる実施形態において、車輪の円錐台形状は、約８３．８２ミリメートル（３．３インチ）の円半径によって画定される。
【００２７】
一実施形態において、パドルの半径方向長さｌ（ｒ）とタイヤ１１２の半径ｒ（ｔ）との比率は、約１対１から約１対４までの間である。さらなる実施形態において、パドルの半径方向長さｌ（ｒ）とタイヤ１１２の半径ｒ（ｔ）との比率は、約１対２である。一実施形態において、安定器部１１８の安定器高さｈ（ｔ）とパドルの半径長さｌ（ｒ）との比率は、約１対１から約１対３までの間である。さらなる実施形態において、安定器部１１８の安定器高さｈ（ｔ）とパドルの半径長さｌ（ｒ）との比率は、約２対３である。
【００２８】
一実施形態において、パドル１１８は、ショアＡスケールが約６０から１００のデュロメータ硬度を有する材料から製造される。さらなる実施形態において、パドル１１８は、ショアＡスケールが約８０のデュロメータ硬度を有する材料から製造される。パドル１１８の形状と組み合わせられたこの相対硬さによって、タイヤ１１２が、約１０パーセントから約４５パーセントの間の撓みを伴って、監視ロボット１００の重量を支持することが可能となる。さらなる実施形態において、パドル１１８の形状と組み合わせられた相対硬さによって、タイヤ１１２が、約２０パーセントの撓みを伴って、監視ロボットの重量を支持することが可能となる。
【００２９】
タイヤは、各タイヤにおいて、本体から軸線方向に沿って反対側に位置決めされる中心衝撃吸収部分を有しても良い。このような軸線方向に沿って延びた部分は、例えば、ロボットが投げられ、一方の端部または他方の端部で着地する際に、衝撃吸収能力を提供する。この中心衝撃吸収部分は、ドーム形状、円錐台形状、または截頭ドーム形状（ｆｒｕｓｔｏｄｏｍａｌ  ｓｈａｐｅ）であり得る。好適な実施形態において、歯の外形は、延出すると共に、中心衝撃吸収部分の一部であって良く、或いは、別の場合には、衝撃吸収部分は、空隙、切り取り部分、間隙を有する。この事実により、衝撃吸収能力が強化されるとともに、タイヤの重量が最小化される。
【００３０】
タイヤは、最適な性能を提供するために、異なる部分について、異なる配合を利用して良い。例えば、湾曲させられる歯の内部は、より軟質であって、車輪の外側の地面に係合する部分より高い把持能力を備え得る。
【００３１】
尾部１０６は、主部１３０、近位端１３２、および遠位端１３４を備える。図６乃至１７を参照すると、尾部１０６は、一般に、カメラ１０８に対して、監視ロボットから後方に延びている。尾部１０８の本体部１３０は、実質的に剛性である。主部１３０は、一般に、車輪１０２が回転して、障害物を登る時に、本体１０４の回転を阻止するために、尾部１０８の長さに対して、上下方向に十分な剛性を有する。また、尾部１０８の主部１３０の剛性は、車輪１０２が物体を越えて登る時に、監視ロボット１００を支持すると共に、監視ロボット１００の重量を再配分することによって、監視ロボット１００の登り能力を向上させる。
【００３２】
一実施形態において、尾部１０８の主部１３０は、横方向に沿って可撓性を有する。ここで、「横方向」とは、車輪１０２の軸線または回転に対して平行な方向を意味する。可撓性は、一般に、使用者による保管および投入の少なくとも一方のために、尾部１０８が弾性的である一方で、登りのために、剛性を維持することを可能とする。尾部１０８は、種々の材料から製造され得る。
【００３３】
尾部１０８は、種々の材料から製造され得る。一実施形態において、尾部１０８は、堅いワイヤローブ、金属構造物、または、車輪が障害物を登る時に、本体部が車輪と共に回転することを阻止するために十分な剛性を有する他の適当な構造物であって良い。一実施形態において、尾部１０８は、主として、例えばウレタン等の熱可塑性エラストマから製造される。尾部１０８の全体的な形状によって、尾部１０８は、組み合わされた剛性および可撓性を備え得る。例えば、尾部１０８の主部１３０は、実質的に或いは若干、Ｉ字形の梁のように形成され得る。従って、尾部１０８は、Ｉ字形の梁形状の「水平」部分に対して直交する方向において、実質的に剛性であり、また、Ｉ字形の梁形状の「垂直」部分に対してほぼ直交する方向において、実質的に可撓性である（「水平」および「垂直」という用語は、文字「Ｉ」に対して用いられる）。
【００３４】
一実施形態において、尾部１０８の近位端１３２は、本体１０４に連結されている。さらなる実施形態において、尾部１０８の遠位端１３４は、図１６及び１７に示されるように、ほぼ球状である。尾部１１２の遠位端１３４の球状部分は、監視ロボット１００の移動の間に、ノイズの発生を最小にするように、柔軟である。一実施形態において、尾部の遠位端１３４は、監視ロボット１００が推進するにつれて、硬い面上で引きずられる時に、実質的に静音である柔軟な材料から製造される。
【００３５】
一実施形態において、尾部１０８の遠位端１３４は、孔１４０を画定すると共に、重量が付加された本体１４２を備える。孔１４０は、例えばロープ等によって、物体を監視ロボット１００に係留するために用いられることができる。従って、使用者は、監視ロボット１００の回収を補助するために、孔１４０において尾部１０８の遠位端１３４に接続される繋ぎ綱を利用してよい。使用者は、様々な種類の物品を所定位置へ遠隔送達するために、孔１４０において尾部１０８の遠位端１３４に接続される繋ぎ綱を利用しても良い。
【００３６】
重量が付加された本体１４２は、一般に、尾部１０８の遠位端１３４に埋設される。このような尾部への重量の付加は、安定性を向上させると共に、尾部１０８と、監視ロボット１００が移動する地面または床との間に発生する摩擦を増大させる。この付加された摩擦は、尾部１０が滑り得る可能性を減少させることにより、物体を登る監視能力を向上させる。一実施形態において、重量が付加された本体１４２は、金属、例えば鋼または鉛等の材料から製造される。一実施形態において、重量が付加された本体１４２は、尾部１０８の全重量の約１５パーセントから７５パーセントまでの重量を有する。さらなる実施形態において、重量が付与された本体は、尾部１０８の全重量の約４０パーセントの重量を有する。
【００３７】
図７乃至１５を参照すると、タイヤ１１２は、複数の圧縮セル１５０、１５２、１５４、１５６、１５８を備える。衝撃を受ける際に、圧縮セルは、押し潰し領域として作用する。この事実により、監視ロボット１００の内部電子及び機械部品の保護性能が強化される一方で、監視ロボット１００の撓み特性も変化する。その結果、表面からの反発、または撓みの予測可能性が向上すると共に、監視ロボットの耐久性が向上し得る。一実施形態において、監視ロボット１００は、約９．１４メートル（３０フィート）の高さからの落下、及び約５０．８５ジュール（３７．５フィートポンド）のエネルギーの少なくとも一方に耐えることができる。
【００３８】
本発明の実施形態は、操作者インタフェースを含み、操作者インタフェースは、ロボットの方向および速度を含む運動を制御するため等の指令を送信するための送信機と、例えばビデオ信号、方向速度および方向からの制御信号を受信するための受信機と、遠隔ロボットからのビデオ信号を表示する表示器を有する。対象機器として適切な駆動部品および他の機能部品は、当該技術分野において周知であり、例えば、参照により本明細書に組み入れられる特許文献１および米国特許第６５０２６５７号に開示されている。
【図１】
2012511786.tif 000003
【図２】
2012511786.tif 000004
【図３Ａ】
2012511786.tif 000005
【図３Ｂ】
2012511786.tif 000006
【図３Ｃ】
2012511786.tif 000007
【図４Ａ】
2012511786.tif 000008
【図４Ｂ】
2012511786.tif 000009
【図４Ｃ】
2012511786.tif 000010
【図５Ａ】
2012511786.tif 000011
【図５Ｂ】
2012511786.tif 000012
【図５Ｃ】
2012511786.tif 000013
【図６】
2012511786.tif 000014
【図７】
2012511786.tif 000015
【図８】
2012511786.tif 000016
【図９】
2012511786.tif 000017
【図１０】
2012511786.tif 000018
【図１１】
2012511786.tif 000019
【図１２】
2012511786.tif 000020
【図１３】
2012511786.tif 000021
【図１４】
2012511786.tif 000022
【図１５】
2012511786.tif 000023
【図１６】
2012511786.tif 000024
【図１７】
2012511786.tif 000025
【図１８】
2012511786.tif 000026
【図１８Ｂ】
2012511786.tif 000027
【図１９Ａ】
2012511786.tif 000028
【図１９Ｂ】
2012511786.tif 000029
【図２０】
2012511786.tif 000030
【図２１】
2012511786.tif 000031
【図２２】
2012511786.tif 000032
【図２３】
2012511786.tif 000033
【図２４】
2012511786.tif 000034
【図２５】
2012511786.tif 000035
【国際調査報告】
2012511786.tif 000036
2012511786.tif 000037