特開 2023-140738 壁面移動車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023140738

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】壁面移動車

(51)【国際特許分類】

   B62D 57/02 20060101AFI20230928BHJP

   B60B 19/00 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

B62D57/02 L

B60B19/00 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022046730

(22)【出願日】2022-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105887

【弁理士】

【氏名又は名称】来山 幹雄

(72)【発明者】

【氏名】衞藤 晴彦

(57)【要約】

【課題】搭載物が車輪から前方にはみ出していても、安定した走行を行うことが可能な壁面移動車を提供する。
【解決手段】接触する面に吸着可能であり、吸着状態と吸着解除状態との間で切り替え可能な第１車輪及び第２車輪が車体に取り付けられている。走行モータが、第１車輪及び第２車輪を回転させる。制御部が、第１車輪及び第２車輪のそれぞれを、吸着状態と吸着解除状態との間で切り替えるとともに、回転を制御する。制御部は、第１面を第２車輪から第１車輪に向かう方向に走行する第１走行モードと、第２車輪が第１面に接触した状態で、第１車輪を吸着解除状態に設定し、第２車輪を吸着状態に設定し、第１車輪が第１面から浮き上がった状態で、第１面から立ち上がる第２面に第１車輪が接触するまで第２車輪を回転させて走行する第２走行モードとを実現させる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体と、
前記車体に取り付けられ、接触する面に吸着可能であり、吸着状態と吸着解除状態との間で切り替え可能な第１車輪及び第２車輪と、
前記第１車輪及び前記第２車輪を回転させる走行モータと、
前記第１車輪及び前記第２車輪のそれぞれを、吸着状態と吸着解除状態との間で切り替えるとともに、前記第１車輪及び前記第２車輪の回転を制御する制御部と
を備え、
前記第１車輪及び前記第２車輪は、前記第１車輪及び前記第２車輪を回転させたときに前記車体が移動する方向である走行方向に間隔を置いて取り付けられており、
前記制御部は、
第１面を前記第２車輪から前記第１車輪に向かう方向に走行する第１走行モードと、
前記第２車輪が前記第１面に接触した状態で、前記第１車輪を吸着解除状態に設定し、前記第２車輪を吸着状態に設定し、前記第１車輪が前記第１面から浮き上がった状態で、前記第１面から立ち上がる第２面に前記第１車輪が接触するまで前記第２車輪を回転させて走行する第２走行モードと
を実現させる壁面移動車。

【請求項2】

前記車体は、前記第２車輪から前記第１車輪に向かう方向に、前記第１車輪より突出した第１先端部を有し、
前記制御部は、前記第１先端部が前記第２面に接触した状態で、前記第２走行モードを実現させる請求項１に記載の壁面移動車。

【請求項3】

前記車体は、前記第１先端部に設けられた第１補助輪を有する請求項２に記載の壁面移動車。

【請求項4】

前記制御部は、さらに、
前記第１車輪が前記第２面に接触し、前記第２車輪が前記第１面に接触した状態で、前記第１車輪を吸着状態に設定し、前記第１車輪を回転させて走行する第３走行モードを実現させる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の壁面移動車。

【請求項5】

前記車体は、前記第１車輪から前記第２車輪に向かう方向に、前記第２車輪より突出した第２先端部を有し、
前記制御部は、さらに、
前記第２先端部が前記第１面に接触し、前記第１車輪が前記第２面に接触した状態で、前記第１車輪を吸着状態に設定し、前記第２車輪を吸着解除状態に設定し、前記第２車輪が前記第１面から浮き上がった状態で前記第１車輪を回転させて走行する第４走行モードを実現させる請求項１乃至４のいずれか１項に記載の壁面移動車。

【請求項6】

前記車体は、前記第２先端部に設けられた第２補助輪を有する請求項５に記載の壁面移動車。

【請求項7】

前記制御部は、さらに、
前記第１車輪及び前記第２車輪が前記第２面に接触した状態で、前記第１車輪及び前記第２車輪を共に吸着状態に設定し、前記第１車輪及び前記第２車輪を回転させて走行する壁面走行モードを実現させる請求項１乃至６のいずれか１項に記載の壁面移動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接触する面に吸着する車輪を備えた壁面移動車に関する。

【背景技術】

【0002】

造船や大型クレーン等の製造現場において、曲面形状を含む大型の鉄鋼部材表面に磁気吸着されて走行し、溶接、塗装、外観検査等の作業を行う壁面移動車が知られている。下記の特許文献１に、磁気吸着車輪を備えた壁面移動車が開示されている。特許文献１に開示された壁面移動車は、球面形状を有する球殻車輪と、球殻車輪の中に配置された永久磁石とを含む。永久磁石は、球殻車輪の中で揺動可能に支持されている。磁石駆動部が永久磁石を回転駆動させることにより、磁気吸着力を発生させる方向を制御することができる。

【0003】

例えば、壁面移動車が水平な床面から、ほぼ垂直に立ち上がった壁面に移動する際に、前輪が壁面に接触すると、前輪の永久磁石を壁面に向け、前輪を壁面に吸着させる。この状態で前輪を駆動することにより、前輪が壁面を上る。後輪が壁面に近づくと、後輪の永久磁石を壁面に向け、後輪を壁面に吸着させる。前輪及び後輪の両方が壁面に吸着された状態で、壁面移動車が壁面を上る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－００７１７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

吸着車輪を備えた壁面移動車は、運搬すべき物や、壁面上で種々の作業を行うための作業ツールを搭載している。壁面移動車に搭載される作業ツールの例として、外観検査用のカメラ等の種々のセンサ、溶接トーチ、ガスやエアプラズマによる切断機、グラインダ等の研磨ツール、塗装スプレーガン、その他に汎用的に作業を行うための小型ロボットアーム等が挙げられる。このような搭載物の大きさはまちまちであり、前輪より前方に搭載物がはみ出す場合がある。搭載物が前輪より前方にはみ出すと、床面から壁面に移動する場合、前輪が壁面に接触する前に搭載物が壁面に接触してしまう。前輪が壁面に接触できないため、従来の構造の壁面移動車では、床面から壁面に移動することができない。

【0006】

本発明の目的は、搭載物が車輪から前方にはみ出していても、安定した走行を行うことが可能な壁面移動車を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一観点によると、
車体と、
前記車体に取り付けられ、接触する面に吸着可能であり、吸着状態と吸着解除状態との間で切り替え可能な第１車輪及び第２車輪と、
前記第１車輪及び前記第２車輪を回転させる走行モータと、
前記第１車輪及び前記第２車輪のそれぞれを、吸着状態と吸着解除状態との間で切り替えるとともに、前記第１車輪及び前記第２車輪の回転を制御する制御部と
を備え、
前記第１車輪及び前記第２車輪は、前記第１車輪及び前記第２車輪を回転させたときに前記車体が移動する方向である走行方向に間隔を置いて取り付けられており、
前記制御部は、
第１面を前記第２車輪から前記第１車輪に向かう方向に走行する第１走行モードと、
前記第２車輪が前記第１面に接触した状態で、前記第１車輪を吸着解除状態に設定し、前記第２車輪を吸着状態に設定し、前記第１車輪が前記第１面から浮き上がった状態で、前記第１面から立ち上がる第２面に前記第１車輪が接触するまで前記第２車輪を回転させて走行する第２走行モードと
を実現させる壁面移動車が提供される。

【発明の効果】

【0008】

第２走行モードにおいて、第１車輪を吸着解除状態に設定することにより、第１車輪が第１面から浮き上がることができる。この状態で第２車輪を回転させて、第１車輪が第２面に接触するまで走行することにより、第１面から第２面に移動することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、一実施例による壁面移動車の側面図である。

【図2】図２は、一実施例による壁面移動車の正面図である。

【図3】図３は、第１走行モードで走行しているときの壁面移動車及び壁面の位置関係を示す概略側面図である。

【図4】図４は、第１走行モードから第２走行モードに切り替わるときの壁面移動車、第１面、及び第２面の位置関係を示す側面図である。

【図5】図５は、第２走行モードで走行しているときの壁面移動車、第１面、及び第２面の位置関係を示す概略側面図である。

【図6】図６は、第３走行モードで走行しているときの壁面移動車、第１面、及び第２面の位置関係を示す概略側面図である。

【図7】図７は、第３走行モードから壁面走行モードに切り替わるときの壁面移動車、第１面、及び第２面の位置関係を示す側面図である。

【図8】図８は、壁面走行モードで走行しているときの壁面移動車、第１面、及び第２面の位置関係を示す概略側面図である。

【図9】図９は、比較例による壁面移動車の側面図である。

【図10】図１０は、壁面移動車が第１面の上を第２面に向かって移動し、補助輪が第２面に接触した状態を示す概略側面図である。

【図11】図１１は第１車輪が第１面から浮き上がった状態を示す概略側面図である。

【図12】図１２は、図１～図８に示した実施例の変形例による壁面移動車の側面図である。

【図13】図１３は、図１～図８に示した実施例の変形例による壁面移動車の側面図である。

【図14】図１４は、他の実施例による壁面移動車の側面図である。

【図15】図１５は、図１４に示した壁面移動車が第１走行モードで走行しているときの壁面移動車、第１面、及び第２面の位置関係を示す側面図である。

【図16】図１６は、図１４に示した壁面移動車が第３走行モードから第４走行モードに切り替わるときの壁面移動車、第１面、及び第２面の位置関係を示す側面図である。

【図17】図１７は、図１４に示した壁面移動車が第４走行モードで走行しているときの壁面移動車、第１面、及び第２面の位置関係を示す側面図である。

【図18】図１８は、図１４に示した壁面移動車が第４走行モードから壁面走行モードに切り替わるときの壁面移動車、第１面、及び第２面の位置関係を示す側面図である。

【図19】図１９Ａ及び図１９Ｂは、図１４に示した壁面移動車の第１車輪、第２車輪、補助輪、第１面、及び第２面の位置関係を示す概略側面図である。

【図20】図２０は、さらに他の実施例による壁面移動車の側面図である。

【図21】図２１は、図２０に示した実施例による壁面移動車が第１面上を第２面に向かって走行し、補助輪が第２面に接触した状態を示す概略側面図である。

【図22】図２２は、図２０に示した実施例による壁面移動車の第１車輪が第１面から浮き上がった状態を示す概略側面図である。

【図23】図２３は、さらに他の実施例による壁面移動車の側面図である。

【図24】図２４は、図２３に示した実施例による壁面移動車が第１面から第２面に移動する途中段階の状態を示す概略側面図である。

【図25】図２５は、第１面と第２面とのなす角度が鋭角である場合、すなわち第２面が第１面の上にオーバーハングしている場合の、図２３に示した実施例による壁面移動車、第１面、及び第２面の位置関係を示す概略側面図である。

【図26】図２６は、第１面と第２面とのなす角度が鋭角である場合、すなわち第２面が第１面の上にオーバーハングしている場合の、図２３に示した実施例による壁面移動車、第１面、及び第２面の位置関係を示す概略側面図である。

【図27】図２７は、第１面と第２面とのなす角度が鋭角である場合、すなわち第２面が第１面の上にオーバーハングしている場合の、図２３に示した実施例による壁面移動車、第１面、及び第２面の位置関係を示す概略側面図である。

【図28】図２８は、さらに他の実施例による壁面移動車の斜視図である。

【図29】図２９は、図２８に示した実施例による壁面移動車の正面図である。

【図30】図３０は、凹状の壁面の上を走行しているときの壁面移動車の正面図である。

【図31】図３１は、凸状の第１面から凹状の第２面が立ち上がっている壁面を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１～図９を参照して、一実施例による壁面移動車について説明する。
図１及び図２は、本実施例による壁面移動車の側面図及び正面図である。本実施例による壁面移動車は、車体２０、車体２０に取り付けられた２つの第１車輪４０Ａ、及び２つの第２車輪４０Ｂを含む。２つの第１車輪４０Ａと２つの第２車輪４０Ｂとは、第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂを回転させたときの走行方向（図１において横方向）に間隔を隔てて取り付けられている。本明細書において、第２車輪４０Ｂに対して第１車輪４０Ａが位置する方を「前方」といい、その反対の方を「後方」という場合がある。２つの第１車輪４０Ａは、走行方向に関して同じ位置に取り付けられており、２つの第２車輪４０Ｂも、走行方向に関して同じ位置に取り付けられている。

【0011】

第１車輪４０Ａは、回転体４１Ａ、揺動磁石４２Ａ、及び車軸４３Ａを含む。回転体４１Ａは車軸４３Ａを回転中心として回転し、揺動磁石４２Ａは、車軸４３Ａを揺動中心として、回転体４１Ａの回転とは独立して揺動する。走行モータ４５Ａが回転体４１Ａに回転力を与える。本明細書において、第１車輪４０Ａの回転体４１Ａを回転させることを、「第１車輪４０Ａを回転させる」といい、第２車輪４０Ｂの回転体４１Ｂを回転させることを「第２車輪４０Ｂを回転させる」という場合がある。

【0012】

揺動磁石姿勢制御モータ４６Ａが、揺動磁石４２Ａの姿勢を制御する。すなわち、揺動磁石姿勢制御モータ４６Ａは、揺動磁石４２Ａを揺動させ、目標の位置に静止させる。また、揺動磁石４２Ａを揺動自由な状態にすることができる。

【0013】

第１車輪４０Ａ（図２）は、車体２０の左右に配置されている。揺動磁石４２Ａは、それぞれ回転体４１Ａのそれぞれと車体２０の本体２１との間に配置されている。揺動磁石４２Ａの揺動中心軸は、第１車輪４０Ａの回転中心軸に一致する。揺動中心軸から揺動磁石４２Ａの先端までの長さは、回転体４１Ａの半径より短い。なお、回転体４１Ａの内部を空洞にし、回転体４１Ａの内部に揺動磁石４２Ａを配置してもよい。その他に、車体２０を中心として回転体４１Ａのそれぞれの外側に揺動磁石４２Ａを配置してもよい。

【0014】

第２車輪４０Ｂ（図１）も、第１車輪４０Ａと同様の構造を有する。すなわち、第２車輪４０Ｂは、回転体４１Ｂ、揺動磁石４２Ｂ、及び車軸４３Ｂを含む。走行モータ４５Ｂが第２車輪４０Ｂの回転体４１Ｂに回転力を与える。揺動磁石姿勢制御モータ４６Ｂが、第２車輪４０Ｂの揺動磁石４２Ｂを揺動させ、目標の位置に静止させる。また、揺動磁石４２Ｂを揺動自由な状態にすることができる。

【0015】

第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂを鉄鋼等の磁性材料からなる壁面７０に接触させて、揺動磁石４２Ａを揺動自由の状態にすると、揺動磁石４２Ａと壁面７０との間に作用する磁気力により、揺動磁石４２Ａが壁面７０の方向を向いた姿勢で安定する。このとき、磁気力によって第１車輪４０Ａが壁面７０に吸着される。揺動磁石４２Ａを揺動させて、揺動磁石４２Ａが車体２０の方向を向く姿勢で揺動磁石４２Ａを静止させると、揺動磁石４２Ａと壁面７０との間の磁気力が弱まり、第１車輪４０Ａが壁面７０に吸着された状態が解除される。このように、揺動磁石４２Ａの姿勢を制御することにより、壁面７０への第１車輪４０Ａの吸着力を変化させることができる。

【0016】

第２車輪４０Ｂについても同様に、壁面７０への第２車輪４０Ｂの吸着力を変化させることができる。第１車輪４０Ａ及び第２車輪のそれぞれが壁面７０に吸着されている状態を、「吸着状態」といい、吸着が解除されている状態を、「吸着解除状態」ということとする。

【0017】

車体２０に制御部５０が搭載されている。制御部５０は、走行モータ４５Ａ、４５Ｂを制御することにより、回転体４１Ａ、４１Ｂを所望の方向に回転させる。さらに、制御部５０は、揺動磁石姿勢制御モータ４６Ａ、４６Ｂを制御することにより、第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂのそれぞれの状態を、吸着状態と吸着解除状態との間で切り替える。

【0018】

車体２０は、本体２１、突出部２２Ａ、及び補助輪２３Ａを含む。突出部２２Ａは、本体２１から前方に向かって突出している。補助輪２３Ａは突出部２２Ａの先端に回転可能に取り付けられている。補助輪２３Ａは受動輪であり、モータ等で能動的に回転駆動されることはなく、受動的に回転する。補助輪２３Ａの回転中心軸は、第１車輪４０Ａの回転中心軸と平行である。また、補助輪２３Ａは、第１車輪４０Ａよりも前方に向かって突出した位置に取り付けられている。補助輪２３Ａは、壁面移動車の最も前方の側に位置する先端部ということができる。

【0019】

突出部２２Ａに、接触センサ２４Ａが取り付けられている。接触センサ２４Ａは、補助輪２３Ａが障害物に接触したことを検知する。接触センサ２４Ａの検知結果が制御部５０に入力される。制御部５０は、接触センサ２４Ａの検知結果に基づいて、回転体４１Ａ、４１Ｂの回転の制御、第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂの吸着の状態の切換制御を行う。

【0020】

本実施例による壁面移動車は、複数の走行モード、具体的には第１走行モード、第２走行モード、第３走行モード、及び壁面走行モードのいずれかで走行することができる。以下、図３～図７を参照して、これらの走行モードについて説明する。

【0021】

図３は、第１走行モードで走行しているときの壁面移動車及び壁面の位置関係を示す概略側面図である。ほぼ水平な第１面７１からほぼ垂直に第２面７２が立ち上がっている。壁面移動車は、前方を第２面７２に向け、第１走行モードで第２面７２に向かって走行している。

【0022】

第１走行モードでは、第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂは、吸着状態であってもよいし、吸着解除状態であってもよい。制御部５０は、走行モータ４５Ａ、４５Ｂを制御して第１車輪４０Ａの回転体４１Ａ及び第２車輪４０Ｂの回転体４１Ｂを、矢印の方向に回転させる。これにより、壁面移動車は第１面７１の上を走行する。以後、第１車輪４０Ａの回転体４１Ａを回転させることを、単に「第１車輪４０Ａを回転させる」という場合がある。第２車輪４０Ｂについても同様である。

【0023】

図４は、第１走行モードから第２走行モードに切り替わるときの壁面移動車、第１面７１、及び第２面７２の位置関係を示す側面図である。壁面移動車が第２面７２に向かって走行すると、補助輪２３Ａが第２面７２に接触する。補助輪２３Ａが第２面７２に接触すると接触センサ２４Ａが接触を検知し、制御部５０が接触センサ２４Ａからの検知情報を取得する。

【0024】

制御部５０は、補助輪２３Ａが第２面７２に接触したことを検知すると、壁面移動車の走行モードを第１走行モードから第２走行モードに切り替える。具体的には、第１車輪４０Ａを吸着解除状態に設定し、第２車輪４０Ｂを吸着状態に設定する。例えば、第１車輪４０Ａの揺動磁石４２Ａの姿勢を変化させて車体２０の方に向ける。これにより、第１面７１への第１車輪４０Ａの吸着力が弱まり、ほぼ０になる。さらに、第１車輪４０Ａへの回転力の印加を停止させ、第２車輪４０Ｂに回転力を与える。

【0025】

図５は、第２走行モードで走行しているときの壁面移動車、第１面７１、及び第２面７２の位置関係を示す概略側面図である。補助輪２３Ａが第２面７２に接触した状態で、第２車輪４０Ｂを吸着状態に設定して回転させ、第１車輪４０Ａを吸着解除状態に設定することにより、車体２０に第１車輪４０Ａが第１面７１から浮き上がる向き（図５において反時計回り）のモーメントが加わる。これにより、補助輪２３Ａが第２面７２に沿って上方に移動し、第１車輪４０Ａが第１面７１から浮き上がる。第２車輪４０Ｂを吸着状態に設定して矢印の方向に回転させることにより、補助輪２３Ａが第２面７２に沿って上方に移動する。

【0026】

第２走行モードでは、第２車輪４０Ｂが吸着状態に設定されているため、第１面７１に対する車体２０の傾斜角が変化しても、第２車輪４０Ｂの揺動磁石４２Ｂは、磁気力によって常に第１面７１の方を向いている。このため、第２車輪４０Ｂが第１面７１に吸着した状態が維持される。また、第１車輪４０Ａが吸着解除状態に設定されているため、第１車輪４０Ａは容易に第１面７１から浮き上がる。

【0027】

図６は、第３走行モードで走行しているときの壁面移動車、第１面７１、及び第２面７２の位置関係を示す概略側面図である。壁面移動車が第２走行モードでの走行を継続すると、第１車輪４０Ａの回転体４１Ａが第２面７２に接触し、補助輪２３Ａが第２面７２から離れる。接触センサ２４Ａによって、補助輪２３Ａが第２面７２から離れたことが検知される。

【0028】

制御部５０は、接触センサ２４Ａからの情報により、補助輪２３Ａが第２面７２から離れたことを検知すると、第１車輪４０Ａを吸着状態に設定し、矢印で示した前進方向に回転させる。第１車輪４０Ａの揺動磁石４２Ａは、第２面７２の方を向くように揺動し、第２面７２への第１車輪４０Ａの吸着力が強まる。これにより、第１車輪４０Ａは第２面７２の上を走行し、第２車輪４０Ｂは第１面７１の上を走行する。このため、第１面７１に対する車体２０の傾斜角が大きくなる。

【0029】

図７は、第３走行モードから壁面走行モードに切り替わるときの壁面移動車、第１面７１、及び第２面７２の位置関係を示す側面図である。壁面移動車が第３走行モードでの走行を継続すると、第２車輪４０Ｂの回転体４１Ｂが第２面７２に接触する。第３走行モードでは、第２車輪４０Ｂが第１面７１に吸着された状態である。この吸着力は、壁面移動車が第２面７２に沿った上方への移動を妨げる向きに作用する。

【0030】

また、第２車輪４０Ｂの回転力は、第２車輪４０Ｂを第１面７１の上を走行する向きに作用し、第２面７２に沿って上方に移動する向きには作用しない。このため、第２車輪４０Ｂの回転体４１Ｂに回転力を与えても、回転体４１Ｂと第１面７１との間の摩擦力によって回転体４１Ｂはほとんど回転しない。例えば、第２車輪４０Ｂの回転体４１Ｂに与える回転力と、回転体４１Ｂの回転速度との関係から、回転体４１Ｂが第２面７２に接触したことを検知することができる。

【0031】

制御部５０は、第２車輪４０Ｂの回転体４１Ｂが第２面７２に接触したことを検知すると、第２車輪４０Ｂを吸着解除状態に設定し、回転力の印加を停止させる。これにより、第１面７１に対する第２車輪４０Ｂの吸着力が弱まり、ほぼ０になる。壁面移動車は、第１車輪４０Ａの回転によって第２面７２を上方に向かって移動し、第２車輪４０Ｂの回転体４１Ｂが第１面７１から浮き上がる。例えば、第１面７１からの第２車輪４０Ｂの浮き上がりは、第２車輪４０Ｂを吸着解除状態に設定した時点からの第１車輪４０Ａの回転体４１Ａの回転角から推定することができる。

【0032】

なお、制御部５０は、第２車輪４０Ｂの回転体４１Ｂが第２面７２に接触したことを検知すると、第２車輪４０Ｂが第２面７２に対して吸着状態になるように、揺動磁石４２Ｂを第２面７２に向けるように揺動させてもよい。

【0033】

図８は、壁面走行モードで走行しているときの壁面移動車、第１面７１、及び第２面７２の位置関係を示す概略側面図である。制御部５０は、第２車輪４０Ｂの回転体４１Ｂが第１面７１から離れたと判定すると、第２車輪４０Ｂを吸着状態に設定し、前進方向に回転させる。第２車輪４０Ｂの揺動磁石４２Ｂは、その磁気力によって第２面７２の方を向き、第２車輪４０Ｂが第２面７２に吸着される。

【0034】

第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂが共に第２面７２に吸着された状態で、回転体４１Ａ及び４１Ｂを前進方向に回転させることにより、壁面移動車が第２面７２の上を上方に向かって移動する。ほぼ水平な第１面７１の上を走行する第１走行モード（図３）では、第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂは吸着状態に設定されていてもよいし、吸着解除状態に設定されていてもよい。例えば、第１面７１がコンクリートやアスファルト等の非磁性材料で形成されている場合には、揺動磁石４２Ｂと第１面７１との間の吸着力が生じない。この場合、壁面移動車の自重によって第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂと第１面７１との間に走行のための牽引力が生じる。壁面移動車がほぼ垂直な第２面７２の上を走行する壁面走行モードでは、第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂの両方が、吸着状態に設定される。

【0035】

次に、図９に示した比較例と比較しながら、本実施例の優れた効果について説明する。図９は、比較例による壁面移動車の側面図である。比較例では、車体２０に突出部２２Ａ及び補助輪２３Ａが設けられていない。搭載物７５が、第１車輪４０Ａよりも前方に突出している。壁面移動車が第１面７１の上を第２面７２に向かって走行すると、第１車輪４０Ａが第２面７２に接触する前に、搭載物７５が第２面７２に接触する。

【0036】

この状態で第１車輪４０Ａを吸着解除状態に設定し、第２車輪４０Ｂを吸着状態に設定し、第２車輪４０Ｂに回転力を与えると、第１車輪４０Ａが第１面７１かた浮き上がる向きのモーメントが発生する。ところが、搭載物７５と第２面７２との間の摩擦力が、このモーメントを打ち消す向きに作用する。搭載物７５と第２面７２との間に発生する最大摩擦力によるモーメントが、第１車輪４０Ａを第１面７１から浮き上がらせるモーメントより大きい場合には、第１車輪４０Ａが第１面７１から浮き上がらない。このため、壁面移動車は、第１面７１から第２面７２に移動することができない。

【0037】

これに対して本実施例では、図４に示すように、搭載物７５が第２面７２に接触する前に、補助輪２３Ａが第２面７２に接触する。補助輪２３Ａと第２面７２との間の転がり摩擦力は、搭載物７５と第２面７２との間の最大摩擦力より小さい。このため、補助輪２３Ａが第２面７２に接触した状態で第２車輪４０Ｂを前進方向に回転させることにより、第１車輪４０Ａを第１面７１から浮き上がらせることができる。この状態で、第１車輪４０Ａが第２面７２に接触するまで第２走行モード（図５）で走行することができる。

【0038】

その後は、第３走行モード及び壁面走行モードで走行することにより、壁面移動車は、第１面７１から第２面７２に移動し、第２面７２の上を走行することができる。

【0039】

次に、図１０及び図１１を参照して、補助輪２３Ａの第１面７１からの好ましい高さについて説明する。図１０は、壁面移動車が第１面７１の上を第２面７２に向かって走行し、補助輪２３Ａが第２面７２に接触した状態を示す概略側面図である。第１面７１が水平面に対して平行であり、第２面７２が第１面７１から直角に立ち上がっている。

【0040】

壁面移動車が第２面７２を上昇するためには、図１０に示した状態で第１車輪４０Ａが第１面７１から浮き上がる方向のモーメント（図１０におい反時計回りのモーメント）が、壁面移動車に作用しなければならない。壁面移動車の重心をＧＣと標記し、以下のように各パラメータを定義する。なお、重心ＧＣから第１車輪４０Ａの接地点及び第２車輪４０Ｂの接地点までの進行方向の距離が等しいという条件が満たされると仮定する。壁面移動車は、前進及び後退を区別することなく走行可能であり、一般的にこの条件がほぼ満たされる。

【0041】

Ｎ_Ａ：第１車輪４０Ａが第１面７１から受ける垂直抗力
Ｎ_Ｂ：第２車輪４０Ｂが第１面７１から受ける垂直抗力
Ｎ_Ｗ：補助輪２３Ａが第２面７２から受ける垂直抗力
Ｆ_Ａ：第１車輪４０Ａの駆動力
Ｆ_Ｂ：第２車輪４０Ｂの駆動力
Ｆ_ｍａｇ：第２車輪４０Ｂの揺動磁石４２Ｂ（図１）による吸着力
Ｍ：壁面移動車と搭載物７５との合計の質量
ｇ：重力加速度
ｄ：重心ＧＣから第１車輪４０Ａの接地点及び第２車輪４０Ｂの接地点までの進行方向の距離
Ｌ：重心ＧＣから補助輪２３Ａの接地点までの走行方向の距離
ｈ：第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂが第１面７１に接しているときの第１面７１から補助輪２３Ａまでの高さ

【0042】

第１車輪４０Ａの揺動磁石４２Ａ（図１）による吸着力は、壁面移動車に対して時計回りのモーメントを発生させるため、壁面移動車を反時計回りに回転させるためには、第１車輪４０Ａを吸着解除状態に設定することが好ましい。走行方向及び鉛直方向の力のつり合いから、以下の式が成立する。

【数1】

【0043】

第２車輪４０Ｂの接地点を回転中心としたモーメントが以下の式を満たせば、壁面移動車は反時計回りに回転する。

【数2】

【0044】

式（１）と式（２）とから、以下の式が得られる。ここで、Ｎ_Ｗ＞０という仮定をおいている。

【数3】

すなわち、補助輪２３Ａが第１面７１より高い位置にあれば、図１０の状態で壁面移動車は反時計回りに回転する。

【0045】

図１１は第１車輪４０Ａが第１面７１から浮き上がった状態を示す概略側面図である。壁面移動車の傾斜角をθと標記する。壁面移動車が第２面７２を上るためには、第１車輪４０Ａが第１面７１から浮き上がった状態でも、壁面移動車に反時計回りのモーメントが作用しなければならない。

【0046】

第１車輪４０Ａが第１面７１から浮き上がると、第１車輪４０Ａに作用する垂直抗力Ｎ_Ａ、及び第１車輪４０Ａが発生する駆動力Ｆ_Ａがともに０になる。第２車輪４０Ｂの接触点を回転中心としたとき、重力が時計回りのモーメントを発生させ、補助輪２３Ａに作用する垂直抗力Ｎ_Ｗが反時計回りのモーメントを発生させる。壁面移動車に反時計回りのモーメントを発生させるためには、以下の式が満たされればよい。

【数4】

【0047】

第１車輪４０Ａが第１面７１から浮き上がる瞬間にも、反時計回りのモーメントが作用していなければならないため、式（４）は、θ＝０でも成り立たなければならない。式（４）においてθ＝０とすると、以下の条件が得られる。

【数5】

【0048】

傾斜角θが０°から９０°まで増加すると、式（４）の左辺は単調に増加し、右辺は単調に減少するため、式（５）が満たされれば、式（４）も満たされる。したがって、第２車輪４０Ｂの駆動力Ｆ_Ｂ、壁面移動車と搭載物７５との合計の質量Ｍ、及び距離ｄが決まっている場合、式（５）が満たされるように補助輪２３Ａの高さｈを決定するとよい。

【0049】

次に、図１２を参照して、図１～図８に示した実施例の変形例について説明する。図１２は、本変形例による壁面移動車の側面図である。本変形例による壁面移動車は、図１に示した実施例の揺動磁石４２Ａ、４２Ｂに代えて、電磁石４４Ａ、４４Ｂを有し、揺動磁石姿勢制御モータ４６Ａ、４６Ｂに代えて、電磁石駆動回路４７Ａ、４７Ｂを有する。

【0050】

電磁石４４Ａ、４４Ｂは、それぞれ第１車輪４０Ａの回転体４１Ａ及び第２車輪４０Ｂの回転体４１Ｂの外周面よりやや内側に、全周に亘って配置されている。電磁石駆動回路４７Ａ、４７Ｂは、それぞれ制御部５０からの指令により電磁石４４Ａ、４４Ｂに電流を流す。電磁石４４Ａに電流を流すと電磁石４４Ａが磁気力を発生し、第１車輪４０Ａが吸着状態に設定される。電磁石４４Ａに流す電流を停止すると電磁石４４Ａの磁気力が消滅し、第１車輪４０Ａが吸着解除状態に設定される。同様に、電磁石４４Ｂに流す電流のオンオフを切り替えることにより、第２車輪４０Ｂの吸着状態と吸着解除状態とを切り替えることができる。

【0051】

次に、図１３を参照して、図１～図８に示した実施例の他の変形例について説明する。図１３は、本変形例による壁面移動車の側面図である。図１に示した実施例では、突出部２２Ａの先端に補助輪２３Ａが取り付けられている。これに対して本変形例では、突出部２２Ａの先端に補助輪２３Ａが取り付けられておらず、その代わりに突出部２２Ａの先端部がスキー板の先端のように上方に向かって反っている。

【0052】

突出部２２Ａの先端が第２面７２に接触すると、突出部２２Ａの先端部が弾性変形する。突出部２２Ａの先端部が弾性変形すると、突出部２２Ａの先端が第２面７２上を移動し、両者の間に動摩擦力が作用するようになる。動摩擦力は静止摩擦力より小さいため、第２面７２に対して突出部２２Ａの先端が滑りやすくなる。このため、第２車輪４０Ｂの回転により車体２０に発生するモーメントを打ち消す方向に作用するモーメントが小さくなり、第１車輪４０Ａが第１面７１から浮き上がる方向に車体２０が傾斜する。

【0053】

本変形例のように、突出部２２Ａの先端に補助輪２３Ａを取り付ける構成に代えて、突出部２２Ａの先端を上方に向かって反らせてもよい。

【0054】

次に、図１～図８に示した実施例のさらに他の種々の変形例について説明する。
補助輪２３Ａが第１車輪４０Ａより前方に突出する距離を調整できるようにするとよい。例えば、突出部２２Ａにスライダ等を用いて突出部２２Ａを伸縮可能にするとよい。車体に搭載する搭載物７５の大きさに応じて、補助輪２３Ａが搭載物７５より前方に位置するように突出部２２Ａを伸縮させるとよい。突出部２２Ａの伸縮は、手動で行うようにしてもよいし、電動で行うようにしてもよい。

【0055】

図１～図８に示した実施例では、第２走行モード（図５）で走行している期間、第１車輪４０Ａを吸着解除状態に設定しているが、第１面７１からの第１車輪４０Ａの浮き上がり高さが、ある一定の高さを超えた後、第１車輪４０Ａを吸着状態に設定してもよい。第１車輪４０Ａが第１面７１から、実質的に磁気力が作用しない程度まで遠ざかると、第１車輪４０Ａを吸着状態に設定しても、第１面７１には吸着されなくなる。第１車輪４０Ａが第２面７２に近づくと、第１車輪４０Ａの揺動磁石４２Ａが、その磁気力によって第２面７２の方を向き、第２面７２に吸着される。

【0056】

図１～図８に示した実施例では、壁面移動車が、ほぼ水平な第１面７１からほぼ垂直な第２面７２に移動する例について説明したが、第１面７１が必ずしもほぼ水平である必要はない。例えば、図１～図８に示した実施例による壁面移動車は、水平面に対してほぼ垂直な第１面７１を下方に向かって走行し、ほぼ水平な第２面７２に移動することも可能である。

【0057】

第１面７１が水平面に対してほぼ垂直な壁面であり、第２面７２が重力方向を向く天井である場合、補助輪２３Ａに永久磁石を用いることにより、壁面移動車は第１面７１から第２面７２に乗り移ることができる。図５に示した第２走行モードのとき、補助輪２３Ａが第２面７２に磁気力で吸着されることにより、壁面移動車の落下が回避される。第１車輪４０Ａが第２面７２に接触し吸着状態になった後、第１車輪４０Ａと第２車輪４０Ｂとの牽引力によって生ずる図５における反時計回りのモーメントが、補助輪２３Ａの吸着力によって生ずる時計回りのモーメントを上回れば、補助輪２３Ａが第２面７２から離脱し、壁面移動車は第３走行モード（図６）に移行できる。

【0058】

図１～図８に示した実施例では、制御部５０が自律的に第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂの回転の制御、第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂの吸着状態と吸着解除状態との切り替えの制御を行う。その他の例として、作業者が遠隔から操作することにより、第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂの回転、第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂの吸着状態と吸着解除状態との切り替えを指令するようにしてもよい。

【0059】

次に、図１４～図１９Ｂを参照して他の実施例による壁面移動車について説明する。以下、図１～図８を参照して説明した実施例による壁面移動車と共通の構成については説明を省略する。

【0060】

図１４は、本実施例による壁面移動車の側面図である。図１に示した実施例では、車体２０が、本体２１から前方に向かって突出する突出部２２Ａを含んでいる。本実施例では、車体２０は、さらに、本体２１から後方に向かって突出する突出部２２Ｂ、及び突出部２２Ｂの先端に取り付けられた補助輪２３Ｂを含んでいる。補助輪２３Ｂは第２車輪４０Ｂより後方まで突出している。さらに、補助輪２３Ｂは、搭載物７５の後方側の先端より後方まで突出している。補助輪２３Ｂが障害物に接触したことを、接触センサ２４Ｂが検知する。

【0061】

図１～図８に示した実施例による壁面移動車は、第１走行モード、第２走行モード、第３走行モード、及び壁面走行モードのいずれかで走行することができる。これに対して本実施例による壁面移動車は、さらに第４走行モードで走行することができる。以下、図１５～図１８を参照して、これらの走行モードについて説明する。

【0062】

図１５は、第１走行モードで走行しているときの壁面移動車、第１面７１、及び第２面７２の位置関係を示す側面図である。図３に示した実施例による壁面移動車の第１走行モードと同様に、制御部５０が第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂを回転させて第１面７１の上を走行する。本実施例による壁面移動車の第２走行モード、第３走行モードにおいても、制御部５０は、図５及び図６に示した実施例による壁面移動車の第２走行モード、第３走行モードと同様の制御を行う。

【0063】

図１６は、第３走行モードから第４走行モードに切り替わるときの壁面移動車、第１面７１、及び第２面７２の位置関係を示す側面図である。第１車輪４０Ａを第２面７２に吸着させ、第２車輪４０Ｂを第１面７１に吸着させた状態で第３走行モードによる走行を継続すると、後方の補助輪２３Ｂが第１面７１に接触する。制御部５０は、接触センサ２４Ｂの検出結果から、後方の補助輪２３Ｂが第１面７１に接触したことを検知すると、第２車輪４０Ｂを吸着解除状態に設定する。具体的には、第２車輪４０Ｂの揺動磁石４２Ｂを車体２０の本体２１の方に向ける。

【0064】

図１７は、第４走行モードで走行しているときの壁面移動車、第１面７１、及び第２面７２の位置関係を示す側面図である。第４走行モードでは、第１車輪４０Ａを第２面７２に吸着させ、第２車輪４０Ｂを吸着解除状態に設定し、第１車輪４０Ａを回転させる。これにより、第１車輪４０Ａが第２面７２の上を上方に向かって走行し、後方の補助輪２３Ｂが、第１面７１の上を転がり、第２面７２に向かって移動する。第２車輪４０Ｂは第１面７１から浮き上がる。第４走行モードでは、第１車輪４０Ａと後方の補助輪２３Ｂとで車体２０が支持される。

【0065】

図１８は、第４走行モードから壁面走行モードに切り替わるときの壁面移動車、第１面７１、及び第２面７２の位置関係を示す側面図である。第２車輪４０Ｂが第２面７２に接触すると、制御部５０は第２車輪４０Ｂを吸着状態に設定する。これにより、第２車輪４０Ｂの揺動磁石４２Ｂが第２面７２の方を向き、第２車輪４０Ｂが第２面７２に吸着される。

【0066】

壁面走行モードでは、図８に示した実施例と同様に、第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂが、共に第２面７２に吸着されて回転することにより、壁面移動車が第２面７２を上方に向かって走行する。

【0067】

次に、図１９Ａ及び図１９Ｂを参照して、第１車輪４０Ａ、第２車輪４０Ｂ、補助輪２３Ａ、２３Ｂの好ましい位置関係について説明する。図１９Ａ及び図１９Ｂは、第１車輪４０Ａ、第２車輪４０Ｂ、補助輪２３Ａ、２３Ｂ、第１面７１、及び第２面７２の位置関係を示す概略側面図である。

【0068】

図１９Ａに示すように、壁面移動車が第１面７１から第２面７２に移動するとき、第１車輪４０Ａが第２面７２に接触する前に、後方の補助輪２３Ｂが第１面７１に接触すると、壁面移動車の駆動力を第１面７１及び第２面７２のいずれにも伝えられなくなってしまう。このため、壁面移動車は第２面７２を上ることができない。壁面移動車が第１面７１から第２面７２に移動し、第２面７２上を上方に向かって走行できるようにするためには、２つの補助輪２３Ａ、２３Ｂの両方が同時に第１面７１及び第２面７２に接する状態が生じないようにすることが好ましい。

【0069】

図１９Ｂに示すように、第１車輪４０Ａ及び前方の補助輪２３Ａが同時に第２面７２に接している状態のとき、第２車輪４０Ｂが第１面７１に接し、後方の補助輪２３Ｂが第１面７１から浮き上がった状態であることが好ましい。さらに、図１９Ｂにおいて破線で示すように、第２車輪４０Ｂ及び後方の補助輪２３Ｂが同時に第１面７１Ａに接しているとき、第１車輪４０Ａが第２面７２Ａに接し、前方の補助輪２３Ａが第２面７２Ａから浮き上がった状態であることが好ましい。

【0070】

次に、本実施例の優れた効果について説明する。
図１６に示した第３走行モードから第４走行モードに移行するときに、後方に突出した突出部２２Ａが設けられていない場合は、第２車輪４０Ｂが第２面７２に接触する前に、搭載物７５の後方に突出した部分が第１面７１に接触する場合がある。搭載物７５と第１面７１との間に発生する摩擦力は、第１車輪４０Ａの回転による第１車輪４０Ａの走行を阻害する方向に働く。

【0071】

これに対して本実施例では、図１６に示したように、補助輪２３Ｂが第１面７１に接触するため、搭載物７５は第１面に接触しない。第１面７１と補助輪２３Ｂとの間に発生する摩擦力は転がり摩擦による力であり、十分小さいため、第１車輪４０Ａの走行を妨げない。このため、搭載物７５の後方の先端が第２車輪４０Ｂより突出している場合であっても、壁面移動車は第１面７１から第２面７２に移動することができる。

【0072】

さらに、本実施例では、壁面移動車が、第１面７１の上を第２面７２に向かって後方に走行する場合でも、第１面７１から第２面７２に移動することが可能である。

【0073】

次に、図２０～図２２を参照して、さらに他の実施例による壁面移動車について説明する。以下、図１～図８を参照して説明した実施例による壁面移動車と共通の構成については説明を省略する。

【0074】

図２０は、本実施例による壁面移動車の側面図である。図１～図８を参照して説明した実施例による壁面移動車の補助輪２３Ａは、壁面との摩擦力によって受動的に回転するのみである。これに対して本実施例では、補助輪モータ４９Ａが補助輪２３Ａを回転させる。このように、補助輪２３Ａが能動的に回転する。

【0075】

図２１は、本実施例による壁面移動車が第１面７１上を第２面７２に向かって走行し、補助輪２３Ａが第２面７２に接触した状態を示す概略側面図である。本実施例では、図１０に示した力の他に、補助輪２３Ａを回転駆動することにより、壁面移動車に駆動力Ｆ_Ｃが作用する。この駆動力Ｆ_Ｃにより、壁面移動車に反時計回りのモーメントが発生する。

【0076】

図２２は、本実施例による壁面移動車の第１車輪４０Ａが第１面７１から浮き上がった状態を示す概略側面図である。本実施例では、図１１に示した力の他に、補助輪２３Ａを回転駆動することにより、壁面移動車に駆動力Ｆ_Ｃが作用する。この駆動力Ｆ_Ｃにより、壁面移動車を反時計回りに回転させるモーメントが発生する。式（４）の左辺に、駆動力Ｆ_Ｃによるモーメントが追加されるため、壁面移動車が第２面７２を上るために補助輪２３Ａの位置に課される条件が緩和される。

【0077】

次に、図２０～図２２に示した実施例の優れた効果について説明する。
本実施例では、補助輪２３Ａを能動的に回転させることにより、壁面移動車が第１面７１から第２面７２に移動しやすくなる。

【0078】

次に、図２３～図２７を参照して、さらに他の実施例による壁面移動車について説明する。以下、図１４～図１８を参照して説明した実施例による壁面移動車と共通の構成については説明を省略する。

【0079】

図２３は、本実施例による壁面移動車の側面図である。図１４～図１８に示した実施例では、補助輪２３Ａ、２３Ｂが受動的に回転するが、本実施例では、図２０に示した実施例と同様に、能動的に回転する。例えば、補助輪モータ４９Ａ、４９Ｂが、それぞれ補助輪２３Ａ、２３Ｂに回転力を与える。

【0080】

図２４は、壁面移動車が第１面７１から第２面７２に移動する途中段階の状態を示す概略側面図である。前方の補助輪２３Ａが第２面７２に接し、後方の補助輪２３Ｂが第１面７１に接しており、第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂのいずれも、第１面７１及び第２面７２から浮き上がっている。この状態では、補助輪２３Ａ、２３Ｂの少なくとも一方を回転駆動することにより、壁面移動車が第１面７１から第２面７２に移動することができる。

【0081】

次に、図２３及び図２４に示した実施例の優れた効果について説明する。
図１４～図１８に示した実施例において突出部２２Ａ、２２Ｂを長くしすぎると、図１９Ａに示したように第１車輪４０Ａ及び第２車輪４０Ｂの駆動力が第２面７２及び第１面７１に伝達されず、壁面移動車は第１面７１から第２面７２に移動することができない。これに対して本実施例では、図２４に示したように、突出部２２Ａ、２２Ｂを長くしても、壁面移動車が第１面７１から第２面７２に移動することができる。このため、搭載可能な搭載物７５の大きさの上限が緩和される。

【0082】

さらに、図２５～図２７を参照して、図２３及び図２４に示した実施例の他の優れた効果について説明する。図２５～図２７は、第１面７１と第２面７２とのなす角度が鋭角である場合、すなわち第２面７２が第１面７１の上にオーバーハングしている場合の、壁面移動車、第１面７１、及び第２面７２の位置関係を示す概略側面図である。

【0083】

図２５に示すように、壁面移動車が第１面７１の上を第２面７２に向かって走行し、前方の補助輪２３Ａが第２面７２に接触する。第１車輪４０Ａは吸着解除状態に設定する。第２車輪４０Ｂの接地点を回転中心としたとき、重力Ｍｇが壁面移動車に時計回りのモーメントを発生させ、補助輪２３Ａの駆動力Ｆ_Ｃが反時計回りのモーメントを発生させる。補助輪２３Ａに作用する垂直抗力Ｎ_Ｗは、補助輪２３Ａと第２面７２との接触点と、第２車輪４０Ｂの接地点との位置関係によって、時計回りのモーメントを発生させる場合もあるし、反時計回りのモーメントを発生させる場合もある。これらのモーメントの合成モーメントが反時計回りである場合、壁面移動車の第１車輪４０Ａが第１面７１から浮き上がる。

【0084】

図２６に示すように、第１車輪４０Ａが第２面７２に接触した状態で第１車輪４０Ａを吸着状態に設定すると、吸着力Ｆ_ｍａｇＡが発生する。第１車輪４０Ａで駆動力Ｆ_Ａを発生させると、第１車輪４０Ａは第２面７２を上方に向かって移動する。後方の補助輪２３Ｂが第１面７１から離れると、第１車輪４０Ａの接地点を回転中心としたモーメントは、重力Ｍｇのみになる。重力Ｍｇは、壁面移動車を反時計回りに回転させるモーメントを発生するため、第２車輪４０Ｂが第２面７２に近づく。

【0085】

図２７に示すように、第２車輪４０Ｂが第２面７２に接触すると、第２車輪４０Ｂを吸着状態に設定する。これにより、吸着力Ｆ_ｍａｇＢが発生する。その後は、第１車輪４０Ａの駆動力Ｆ_Ａと第２車輪４０Ｂの駆動力Ｆ_Ｂとによって、壁面移動車が第２面７２の上を上方に向かって走行する。

【0086】

このように、本実施例では、第２面７２が第１面７１の上にオーバーハングしてる場合でも、壁面移動車が第１面７１から第２面７２に移動することができる。

【0087】

次に、図２８～図３１を参照して、さらに他の実施例による壁面移動車について説明する。以下、図１～図８を参照して説明した実施例による壁面移動車と共通の構成については説明を省略する。

【0088】

図２８及び図２９は、それぞれ本実施例による壁面移動車の斜視図及び正面図である。本実施例による壁面移動車は、図１～図８を参照して説明した実施例による壁面移動車と同様に、車体２０、２つの第１車輪４０Ａ、及び２つの第２車輪４０Ｂを備えている。車体２０は、本体２１、突出部２２Ａ、及び補助輪２３Ａを含む。本体２１に、例えば、溶接、塗装、外観検査等の作業を行うための作業用アタッチメント（図示せず）を固定するための固定部（図示せず）が搭載される。

【0089】

突出部２２Ａが突出した前方から本体２１を見て、２つのロッカーリンク３０がそれぞれ本体の右側及び左側に、シャフト３１を介して取り付けられている。一方の第１車輪４０Ａと一方の第２車輪４０Ｂとが、１つのロッカーリンク３０を介して車体２０の本体２１に取り付けられ、他方の第１車輪４０Ａ及び他方の第２車輪４０Ｂが、他のロッカーリンク３０を介して本体２１に取り付けられている。

【0090】

ロッカーリンク３０は、それぞれシャフト３１を回転中心軸として、車体２０に対して回転可能である。ロッカーリンク３０のそれぞれは、側面視して、略逆Ｖ字形の形状を有しており、中央部３０Ｃ、２つの前方部３０Ａ、及び２つの後方部３０Ｂとで構成される。２つの前方部３０Ａは、中央部３０Ｃから前方に向かって斜め下向きに延び、２つの後方部３０Ｂは、中央部３０Ｃから後方に向かって斜め下向きに延びる。

【0091】

２つの前方部３０Ａの間に第１車輪４０Ａの回転体４１Ａが車軸４３Ａにより回転可能に支持されている。第２車輪４０Ｂの回転体４１Ｂは、２つの後方部３０Ｂの間に車軸（図示せず）により回転可能に支持されている。第１車輪４０Ａの回転体４１Ａ及び第２車輪４０Ｂの回転体４１Ｂは、球殻状の形状を有しており、内部に空洞を有する。回転体４１Ａの内部に、揺動磁石４２Ａが、車軸４３Ａと同軸に配置された支軸４８Ａにより支持されている。揺動磁石４２Ａは、支軸４８Ａを回転させることにより、回転体４１Ａの回転中心軸を揺動中心として揺動する。

【0092】

さらに、揺動磁石４２Ａは、支軸４８Ａに対して正面から見て左右方向にも揺動可能である。揺動磁石４２Ａの左右方向の揺動は、受動的に行われる。例えば、揺動磁石４２Ａに磁性材料が近づくと、揺動磁石４２Ａの先端が磁性材料の方を向くように、左右方向に揺動する。

【0093】

２本のシャフト３１は、同軸に配置されている。２本のシャフト３１のそれぞれの外側の端部が、ロッカーリンク３０の中央部３０Ｃに固定されている。２本のシャフト３１は、それぞれ車体２０に対して回転可能に支持されている。また、２本のシャフト３１は、本体２１内でディファレンシャルギア（図示せず）を介して相互に接続されている。ディファレンシャルギアは、２本のシャフト３１の回転の差動に基づいて、本体２１の前後方向の傾斜角を規定する。例えば、一方のロッカーリンク３０に対して他方のロッカーリンク３０が前後方向に傾斜すると、本体２１は、ロッカーリンク３０の傾斜角の半分の角度だけ前後方向に傾斜する。

【0094】

次に、図２８及び図２９に示した実施例の優れた効果について説明する。
本実施例では、２つのロッカーリンク３０を個別に回転（揺動）させることができる。このため、壁面移動車が走行する面が曲面や凹凸を有する場合であっても、２つの第１車輪４０Ａ及び２つの第２車輪４０Ｂを走行面に接触させることができる。

【0095】

２つの第１車輪４０Ａ及び２つの第２車輪４０Ｂの合計４つの車輪のすべてが、曲面や凹凸を有する走行面に接触する状態を実現するためには、必ずしも本体２１を設ける必要はない。例えば、２つのロッカーリンク３０が互いに揺動可能なように、２つのロッカーリンク３０を１本のシャフトで直接接続してもよい。この場合、突出部２２Ａ及び補助輪２３Ａは、２つのロッカーリンク３０のいずれか一方、または両方に設ければよい。

【0096】

また、本体２１の前後方向の傾斜角（ピッチ角）は、２つのロッカーリンク３０の前後方向の傾斜角の中間の大きさになる、これにより、本体２１の前後方向の傾斜角の変動が、２つのロッカーリンク３０の前後方向の傾斜角の変動より小さくなる。このため、凹凸の変化が激しい走行面を走行する場合であっても、本体２１のピッチングの振れ角を抑制することができる。

【0097】

次に、図３０及び図３１を参照して、本実施例の他の優れた効果について説明する。図３０は、凹状の壁面７０の上を走行しているときの壁面移動車の正面図である。壁面７０は、壁面移動車を正面から見て中央が窪んだ形状を有する。第１車輪４０Ａの回転体４１Ａ及び第２車輪４０Ｂの回転体４１Ｂ（図２８）が球殻状であるため、壁面７０が湾曲している場合でも、壁面７０と回転体４１Ａ、４１Ｂとの接触箇所において、両者がほぼ平行になる。このため、壁面７０に対して回転体４１Ａ、４１Ｂを安定して接触させることができる。

【0098】

さらに、揺動磁石４２Ａが、正面から見て左右方向にも揺動可能であるため、揺動磁石４２Ａが、その磁気力により、回転体４１Ａと壁面７０との接触箇所を向くように、揺動磁石４２Ａの姿勢が変化する。このため、壁面７０に対する第１車輪４０Ａの吸着力を大きくすることができる。第２車輪４０Ｂ（図２８）においても同様である。

【0099】

また、壁面移動車を正面からみて、壁面７０が凸状の形状を有する場合でも同様に、回転体４１Ａ、４１Ｂが安定して壁面７０に接触し、吸着力を大きくすることができる。

【0100】

図３１は、凸状の第１面７１から凹状の第２面７２が立ち上がっている壁面を示す斜視図である。本実施例による壁面移動車は、湾曲した走行面の上を安定して走行することができ、かつ大きな吸着力を得ることができるため、図３１に示したような凸状の第１面７１から凹状の第２面７２に移動することができる。逆に、第１面７１が凹状に湾曲しており、第２面７２が凸状に湾曲している場合であっても、第１面７１から第２面７２に移動することができる。

【0101】

本実施例による壁面移動車は、建築現場の鉄鋼製の構造物に対する種々の加工、検査等に用いることができる。その他に、建造中またはメンテナンス中の船舶の船体に対する種々の加工や検査、大型容器、大型クレーン等の鉄鋼構造物に対する種々の加工や検査等に用いることができる。

【0102】

上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

【符号の説明】

【0103】

２０ 車体
２１ 本体
２２Ａ、２２Ｂ 突出部
２３Ａ、２３Ｂ 補助輪（先端部）
２４Ａ、２４Ｂ 接触センサ
３０ ロッカーリンク
３０Ａ ロッカーリンクの前方部
３０Ｂ ロッカーリンクの後方部
３０Ｃ ロッカーリンクの中央部
３１ シャフト
４０Ａ 第１車輪
４０Ｂ 第２車輪
４１Ａ、４１Ｂ 回転体
４２Ａ、４２Ｂ 揺動磁石
４３Ａ、４３Ｂ 車軸
４４Ａ、４４Ｂ 電磁石
４５Ａ、４５Ｂ 走行モータ
４６Ａ，４６Ｂ 揺動磁石姿勢制御モータ
４７Ａ、４７Ｂ 電磁石駆動回路
４８Ａ 支軸
４９Ａ、４９Ｂ 補助輪モータ
５０ 制御部
７０ 床面
７１、７１Ａ 第１面
７２、７２Ａ 第２面
７５ 搭載物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】