JPS5957074A - 3次元移動機械 - Google Patents
3次元移動機械Info
- Publication number
- JPS5957074A JPS5957074A JP57167999A JP16799982A JPS5957074A JP S5957074 A JPS5957074 A JP S5957074A JP 57167999 A JP57167999 A JP 57167999A JP 16799982 A JP16799982 A JP 16799982A JP S5957074 A JPS5957074 A JP S5957074A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wheels
- walking
- steering
- aircraft
- legs
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、平坦な走行面上における走行ばかシでなく、
階段、段差、急坂の登降をも行う3次元移動機械に関す
るものである。
階段、段差、急坂の登降をも行う3次元移動機械に関す
るものである。
この種の6次元移動機械は、平坦な走行面では自由な経
路に沿う高速走行を可能とし、階段等では安定的な登降
を行うように構成する必要がある。
路に沿う高速走行を可能とし、階段等では安定的な登降
を行うように構成する必要がある。
しかるに、既に提案されている各種3次元移動機械は必
ずしもこのような要求を満足させるものでねなく、特に
平坦な走行面と階段等を単一の移動機構によって走行ま
たは登降させるように構成し・た移動機械では、平坦走
行面及び階段等のいずれ箋−おいても満足できるような
動作を得ることが困論であって、機能の一部に何らかの
制約が加えら些るのが通例である。また、平坦走行面の
走行機構と階段等の登降機構を個別的に設ける場合にお
いても、両機構がそれらの有機的結合によってそれぞれ
の機能を効果的に発揮できるようにすることが望ましい
が、このような点においても満足できるような移動機械
は提案されていない。
ずしもこのような要求を満足させるものでねなく、特に
平坦な走行面と階段等を単一の移動機構によって走行ま
たは登降させるように構成し・た移動機械では、平坦走
行面及び階段等のいずれ箋−おいても満足できるような
動作を得ることが困論であって、機能の一部に何らかの
制約が加えら些るのが通例である。また、平坦走行面の
走行機構と階段等の登降機構を個別的に設ける場合にお
いても、両機構がそれらの有機的結合によってそれぞれ
の機能を効果的に発揮できるようにすることが望ましい
が、このような点においても満足できるような移動機械
は提案されていない。
本発明は、上述しだ要求をみたす6次元移動機械を提供
しようとするものであって、機体の隅部にそれを駆動走
行(せる単輪を設け、各車輪を支持するステアリング軸
に、少なくとも全車輪を任意の走行方向に転向させる全
方向モードと、全車輪を機体の回転中心のまわりにおけ
る円周方向に向けた回転モードとに設定可口しにしたス
テアリング制御装置を設けることにより、全方向移動機
構、′@構成し、上記機体の前後に少なくとも各6足の
歩行運動を行う歩行脚を略等間隔に配設し、これ−ちの
各歩行脚を上記車輪の接地面より上方の不便゛用位置に
保持可能なものとして構成したことを特徴とするもので
ある。
しようとするものであって、機体の隅部にそれを駆動走
行(せる単輪を設け、各車輪を支持するステアリング軸
に、少なくとも全車輪を任意の走行方向に転向させる全
方向モードと、全車輪を機体の回転中心のまわりにおけ
る円周方向に向けた回転モードとに設定可口しにしたス
テアリング制御装置を設けることにより、全方向移動機
構、′@構成し、上記機体の前後に少なくとも各6足の
歩行運動を行う歩行脚を略等間隔に配設し、これ−ちの
各歩行脚を上記車輪の接地面より上方の不便゛用位置に
保持可能なものとして構成したことを特徴とするもので
ある。
以下、図面を参照して本発明の実施例について詳述する
。
。
第1図は本発明に係る6次元移動機械の概要を示すもの
で、機体1に、平坦な走行面を走行するだめの車輪4と
それらの車輪による走行方向を制御するステアリング制
御装置5(第3図参照)とによって構成される全方向移
動機構2を設けると共に、階段、段差、急坂等の登降を
行うための歩行機構3を設けている。
で、機体1に、平坦な走行面を走行するだめの車輪4と
それらの車輪による走行方向を制御するステアリング制
御装置5(第3図参照)とによって構成される全方向移
動機構2を設けると共に、階段、段差、急坂等の登降を
行うための歩行機構3を設けている。
上記全方向移動機構2は、第2図ないし第4図に示すよ
うに、機体1の4隅にステアリング軸7を回転可能に垂
設し、これらのステアリング軸7の下端から側方に突出
する車輪軸8に車輪4を取′付け、上記ステアリング軸
7に以下に説明するよ1うなステアリング制御装置を設
けることによシ構成している。
うに、機体1の4隅にステアリング軸7を回転可能に垂
設し、これらのステアリング軸7の下端から側方に突出
する車輪軸8に車輪4を取′付け、上記ステアリング軸
7に以下に説明するよ1うなステアリング制御装置を設
けることによシ構成している。
このステアリング制御装置は、第6図に示すよ弗に、機
体lの4隅のステアリング軸7の上端にステアリング用
つオームホづ一ル9α〜9dを固定し、前2輪のウオー
ムホイール9α、9bにモータ10の回転軸ll上に設
けたステアリング用ウオーム12a。
体lの4隅のステアリング軸7の上端にステアリング用
つオームホづ一ル9α〜9dを固定し、前2輪のウオー
ムホイール9α、9bにモータ10の回転軸ll上に設
けたステアリング用ウオーム12a。
12 bを噛合させると共に、後2輪のウオームホイー
ル9c 、 gdにモータ130回転軸14上に設けた
ステアリング用つメーム15 C、15dを噛合させて
いる。
ル9c 、 gdにモータ130回転軸14上に設けた
ステアリング用つメーム15 C、15dを噛合させて
いる。
これらは、前2輪及び後2輪について、各左右輪を同じ
向きに保ってそれらのステアリング軸を同時に操舵回転
させるものである。上記操舵回転の手段としては、チェ
ーン等を利用した他の適宜手段を採用することができる
。
向きに保ってそれらのステアリング軸を同時に操舵回転
させるものである。上記操舵回転の手段としては、チェ
ーン等を利用した他の適宜手段を採用することができる
。
而して、上記ステアリング用ウオームホイール9α〜9
dのうち、対角側に位置する一対のウオームホイールg
a 、 9dには、それを取付けたステアリング軸7と
の間に係脱自在のクラッチ(図示せず)τ1ご1設けて
いる。
dのうち、対角側に位置する一対のウオームホイールg
a 、 9dには、それを取付けたステアリング軸7と
の間に係脱自在のクラッチ(図示せず)τ1ご1設けて
いる。
また、一対の対角側に位置するステアリング軸7・1の
中心を貫通した車輪の駆動軸の上端に車輪駆動用のウオ
ームホイール16 a 、 16 dを固定し、こレラ
ノウオームホイールにそれぞれモータ17 、18によ
って回転する車輪駆動用ウオーム19α、19dを噛合
させている。
中心を貫通した車輪の駆動軸の上端に車輪駆動用のウオ
ームホイール16 a 、 16 dを固定し、こレラ
ノウオームホイールにそれぞれモータ17 、18によ
って回転する車輪駆動用ウオーム19α、19dを噛合
させている。
このような構成を有する全方向移動機構2においては、
以下に説明するように移動機械を少なくとも全方向モー
ド及び回転モードで駆動することができ、さらに自動車
モードにおいても駆動することができる。
以下に説明するように移動機械を少なくとも全方向モー
ド及び回転モードで駆動することができ、さらに自動車
モードにおいても駆動することができる。
即ち、全方向モードでは、前2輪及び後2輪をそれぞれ
同一方向に向けたままで方向を変えるため、モータ10
、13を同一操舵方向に同量たけ回転させ、全車輪4
を第4図Aに示す直進方向あるいけ同図Bに示すような
任意の走行方向に転向させ岐ばよく、これによって機体
1の向きを変えるこ賓1なく移動機械を任意の方向へ走
行させることができる。
同一方向に向けたままで方向を変えるため、モータ10
、13を同一操舵方向に同量たけ回転させ、全車輪4
を第4図Aに示す直進方向あるいけ同図Bに示すような
任意の走行方向に転向させ岐ばよく、これによって機体
1の向きを変えるこ賓1なく移動機械を任意の方向へ走
行させることができる。
また、後2輪を直進方向に向けた状態でモータ13を停
止させ、前2輪のみの方向をモータ10によって変えれ
ば、第4図Cに示すように一般の自動車と同様の操舵方
法で、即ち自動車モードで走行させることができる。
止させ、前2輪のみの方向をモータ10によって変えれ
ば、第4図Cに示すように一般の自動車と同様の操舵方
法で、即ち自動車モードで走行させることができる。
回転モードによって移動体の機体を一定位置で回転させ
る場合には、まず、モータ10 、13の回転によって
ウオームホイール9α、9dに取付けた一対の対角位置
にあるステアリング軸の車輪を機体の回転中心のまわり
における円絢方向に向け、この状態でステアリング軸と
ウオームホイール9α、9dとの間のクラッチを切シ、
その後層びモータ1o。
る場合には、まず、モータ10 、13の回転によって
ウオームホイール9α、9dに取付けた一対の対角位置
にあるステアリング軸の車輪を機体の回転中心のまわり
における円絢方向に向け、この状態でステアリング軸と
ウオームホイール9α、9dとの間のクラッチを切シ、
その後層びモータ1o。
13を回転させることによシラオームホイール975゜
9Cに数句けたステアリング軸だけを回転させ、それら
に取付けた車輪を機体の回転中心のまゎシに叶ける円周
方向に向ける。第4図りはこの状態を帯し、車輪をこの
ように配向させた状態でモータ゛lδ゛、13を停止さ
せると共に上記クラッチを係合さ癲隆ことによシ、各車
輪のステアリング軸がロックされる。
9Cに数句けたステアリング軸だけを回転させ、それら
に取付けた車輪を機体の回転中心のまゎシに叶ける円周
方向に向ける。第4図りはこの状態を帯し、車輪をこの
ように配向させた状態でモータ゛lδ゛、13を停止さ
せると共に上記クラッチを係合さ癲隆ことによシ、各車
輪のステアリング軸がロックされる。
以上においては全方向移動機構の一例について説明j−
だが、本発明においては上述した機構に限られるもので
はナク、各車輪を支持するステアリング軸に、少なくと
も全車輪を任意の走行方向に転向させる全方向モードと
、全車輪を機体の回転ドとに設定可能にしたステアリン
グ制御装置(例えば特開昭56−131462号公報参
照)を設ければよい。
だが、本発明においては上述した機構に限られるもので
はナク、各車輪を支持するステアリング軸に、少なくと
も全車輪を任意の走行方向に転向させる全方向モードと
、全車輪を機体の回転ドとに設定可能にしたステアリン
グ制御装置(例えば特開昭56−131462号公報参
照)を設ければよい。
一方、移動機械に階段、段差、急坂等を登降させるため
に設ける歩行機構3は、第1図及び第5図に示すように
、機体工の前後に少なくとも各3@;、>歩行脚21
(1、21A 、 21 C及び2261 、22+6
、220ヲ;、略等間隔に配設すると共に、各歩行脚
に歩行運動を行わせる脚部動機構23を設けることによ
り構成している。
に設ける歩行機構3は、第1図及び第5図に示すように
、機体工の前後に少なくとも各3@;、>歩行脚21
(1、21A 、 21 C及び2261 、22+6
、220ヲ;、略等間隔に配設すると共に、各歩行脚
に歩行運動を行わせる脚部動機構23を設けることによ
り構成している。
上記各歩行脚は、機体1に枢着した基杆あとその基杆冴
の先端に枢着した先杆25とを備え、さらにその先杆邪
の先端に接地部材26を設けたもので、上記各歩行脚の
基杆24は、機体1に設けた脚部動機構23における駆
動用モータ(図示せず)等によって、各歩行脚ごとに独
立に、あるいは複数の歩行脚の同時駆動により、枢着点
27のまゎシに回転駆動oJ Htとし、址た先杆25
はその基端に枢着した駆動杆28を機体lに設けた駆動
用シリンダ29のピストンに連結し、それによって基杆
24に対する枢着軸30のまわりに回転駆動可能に構成
し2ている。
の先端に枢着した先杆25とを備え、さらにその先杆邪
の先端に接地部材26を設けたもので、上記各歩行脚の
基杆24は、機体1に設けた脚部動機構23における駆
動用モータ(図示せず)等によって、各歩行脚ごとに独
立に、あるいは複数の歩行脚の同時駆動により、枢着点
27のまゎシに回転駆動oJ Htとし、址た先杆25
はその基端に枢着した駆動杆28を機体lに設けた駆動
用シリンダ29のピストンに連結し、それによって基杆
24に対する枢着軸30のまわりに回転駆動可能に構成
し2ている。
従って各歩行脚には歩行運動を行わせることができ、即
ちそれらの接地部材26が接地した状態で機体1を前進
さぜる歩行行程と、接地部材26を地面から持上げた状
態で歩行脚を歩行行程の始端位置1−i 、、T復帰さ
ぜる復帰行程とを、上述した駆動用モ〆wpと駆動用シ
リンダの同期的駆動によって交互に行わせることができ
る。
ちそれらの接地部材26が接地した状態で機体1を前進
さぜる歩行行程と、接地部材26を地面から持上げた状
態で歩行脚を歩行行程の始端位置1−i 、、T復帰さ
ぜる復帰行程とを、上述した駆動用モ〆wpと駆動用シ
リンダの同期的駆動によって交互に行わせることができ
る。
なお、上記接地部材26は、歩行脚の動きに対応して常
に1方に向くように、あるいは常に重力の方向に向くよ
うにその向きを制御することができ、また先杆25の先
端に無方向性のものとして固定的に取付けておくことも
できる。
に1方に向くように、あるいは常に重力の方向に向くよ
うにその向きを制御することができ、また先杆25の先
端に無方向性のものとして固定的に取付けておくことも
できる。
上記構成を有する歩行機構3は、上述した駆動用モータ
と駆動用シリンダによって歩行運動させることかできる
が、機体1の前後に各6足の歩行脚を設けた場合には次
のような態様で歩行運動させるのが安定的な歩行に有効
である。
と駆動用シリンダによって歩行運動させることかできる
が、機体1の前後に各6足の歩行脚を設けた場合には次
のような態様で歩行運動させるのが安定的な歩行に有効
である。
即ち、例えばゆるい階段等の登降には、當にいずれか6
足が接地して歩行行程を行い、他の6足が同時に復帰行
程を行うような歩行運動が適している。具体的には、前
方の中央の歩行脚21 bと後方の左右の歩行脚22α
及び22 Cが同一のタイミングで歩行運動を行い、他
の6足が逆位相において同一のタイミングで歩行運動を
行うように制御する。また、急な階段や急坂の登降時の
ように、下方の歩行脚にかかる重量が大きくなる場合に
は、常“に下方の歩行脚が2足接地するような歩行運動
が適している。この場合、機体を安定させるためには前
方の歩行脚も常に2足を接地させるのが望ましい。具体
的には、前方の歩行脚21α、21b及び後方の歩行脚
22α、22Cが接地した状態で歩行脚21 c 、
22 bを復帰させ、次に歩行脚21α、21C。
足が接地して歩行行程を行い、他の6足が同時に復帰行
程を行うような歩行運動が適している。具体的には、前
方の中央の歩行脚21 bと後方の左右の歩行脚22α
及び22 Cが同一のタイミングで歩行運動を行い、他
の6足が逆位相において同一のタイミングで歩行運動を
行うように制御する。また、急な階段や急坂の登降時の
ように、下方の歩行脚にかかる重量が大きくなる場合に
は、常“に下方の歩行脚が2足接地するような歩行運動
が適している。この場合、機体を安定させるためには前
方の歩行脚も常に2足を接地させるのが望ましい。具体
的には、前方の歩行脚21α、21b及び後方の歩行脚
22α、22Cが接地した状態で歩行脚21 c 、
22 bを復帰させ、次に歩行脚21α、21C。
2215 、22 Cが接地した状態で歩行脚21 h
、 22αを復帰婆せ、さらに歩行脚21 b 、
21 C、22α、22bが接地した状態で歩行脚2j
α、22Cを復帰させる。
、 22αを復帰婆せ、さらに歩行脚21 b 、
21 C、22α、22bが接地した状態で歩行脚2j
α、22Cを復帰させる。
これによシ、歩行速度が若干遅くなるが安定した歩行を
行わせることができる。
行わせることができる。
また、上記各歩行脚は、前述した全方向移動機構2によ
る平坦走行面上の走行時に、第6図に実線で示すように
、車@4の接地面よりも上方の不使用位置に格納保持可
能なものとして構成したものである。
る平坦走行面上の走行時に、第6図に実線で示すように
、車@4の接地面よりも上方の不使用位置に格納保持可
能なものとして構成したものである。
さらに、上記各歩行脚、あるいは中央の歩行脚2夏11
″々、22hにおける接地部材26を、第6図に示す−
it!、1.!!Itにマニビーレータ用ハンド31と
交換可能とし、しかもその歩行脚21 b 、 22
bがマニピーレータとしての必要な動きを行うように構
成する仁ともできる。特に、中央の歩行脚21 b 、
22 hをマニピーレータとして左右へ移動可能にし
た場合には、上述した急階段や急坂の登降時において、
それらの歩行脚の接地位置を機体1を安定させる左また
は右方向にずらすこともできる。
″々、22hにおける接地部材26を、第6図に示す−
it!、1.!!Itにマニビーレータ用ハンド31と
交換可能とし、しかもその歩行脚21 b 、 22
bがマニピーレータとしての必要な動きを行うように構
成する仁ともできる。特に、中央の歩行脚21 b 、
22 hをマニピーレータとして左右へ移動可能にし
た場合には、上述した急階段や急坂の登降時において、
それらの歩行脚の接地位置を機体1を安定させる左また
は右方向にずらすこともできる。
なお、上記歩行機構は上述した構成に限らず、リンク機
構やその他の機構を利用し、同様な機能をもつものとし
て構成することができ、また前後に各4足あるいはそれ
以上の歩行脚を設けることもできる。
構やその他の機構を利用し、同様な機能をもつものとし
て構成することができ、また前後に各4足あるいはそれ
以上の歩行脚を設けることもできる。
以上に詳述した6次元移動機械は、平坦な走行四;ドア
は全方向移動機構によシ自由な経路を高速走6°=ti
き、また階段等では歩行機構により安定的な登−降を行
うことができるものであるが、特にその−絆を全方向移
動機構における全方向モードにより真意の位置に移動さ
せることができると共に、回転モードにより任意の向き
に向けることができるため、機体を歩行機構による階段
等の登降に最適な位置へ極めて容易に移動させ得ると共
に、簡易に最適な方向に向けることができ、従って登降
のだめの歩行脚の制御を比較的簡単なものとすることが
できる。
は全方向移動機構によシ自由な経路を高速走6°=ti
き、また階段等では歩行機構により安定的な登−降を行
うことができるものであるが、特にその−絆を全方向移
動機構における全方向モードにより真意の位置に移動さ
せることができると共に、回転モードにより任意の向き
に向けることができるため、機体を歩行機構による階段
等の登降に最適な位置へ極めて容易に移動させ得ると共
に、簡易に最適な方向に向けることができ、従って登降
のだめの歩行脚の制御を比較的簡単なものとすることが
できる。
第1図は本発明に係る移動機械の実施例を示す斜視図、
第2図はその全方向移動機構についての概略的構成を示
す斜視図、第6図はステアリング制御装置の構成を示す
平面図、第4図A−Dは全方向移動機構における各種走
行のモードについてΩ説明図、第5図は歩行機構につい
ての概略構成因、第6図は上記移動機械における歩行機
構の不侠世状態を示す側1角図である。 1・・・機体、 2・・・全方向移動機構、4・・
・車輪、 5・・・ステアリング制御装置、7・・
・ステアリング軸、 21α〜21 c 、 22α〜22C−拳骨歩行脚。 42 MIWA 籐 3 図 第 4 図 、4 B D
第2図はその全方向移動機構についての概略的構成を示
す斜視図、第6図はステアリング制御装置の構成を示す
平面図、第4図A−Dは全方向移動機構における各種走
行のモードについてΩ説明図、第5図は歩行機構につい
ての概略構成因、第6図は上記移動機械における歩行機
構の不侠世状態を示す側1角図である。 1・・・機体、 2・・・全方向移動機構、4・・
・車輪、 5・・・ステアリング制御装置、7・・
・ステアリング軸、 21α〜21 c 、 22α〜22C−拳骨歩行脚。 42 MIWA 籐 3 図 第 4 図 、4 B D
Claims (1)
- 1、機体の隅部にそれを駆動走行させる車輪を設け、各
車輪を支持するステアリング軸に、少なくとも全車輪を
任意の走行方向に転向させる全方面モードと、全車輪を
機体の回転中心のまわシにおける円周方向に向けた回転
モードとに設定可能日したステアリング制御装置を設け
ることにより、全方向移動機構を措成し、上記機体の前
後に少なう1とも各3是の歩行運動を行う歩行脚を略等
間隔に配設し、これらの各歩行脚を上記車輪の接地面よ
り上方の不使用位置に保持可能なものとして構成したこ
とを特徴とする6次元移動機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57167999A JPS5957074A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 3次元移動機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57167999A JPS5957074A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 3次元移動機械 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5957074A true JPS5957074A (ja) | 1984-04-02 |
Family
ID=15859918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57167999A Pending JPS5957074A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 3次元移動機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5957074A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN102030049A (zh) * | 2010-12-02 | 2011-04-27 | 燕山大学 | 蜥蜴式四足机器人 |
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