特開 2024-101196 移動体、設計支援装置及び設計支援方法

(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】P2024101196

(43)【公開日】2024-07-29

(54)【発明の名称】移動体、設計支援装置及び設計支援方法

(51)【国際特許分類】

   B62D 15/00 20060101AFI20240722BHJP

   B60B 19/00 20060101ALI20240722BHJP

【ＦＩ】

B62D15/00

B60B19/00 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023005020

(22)【出願日】2023-01-17

(71)【出願人】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(71)【出願人】

【識別番号】304036743

【氏名又は名称】国立大学法人宇都宮大学

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100108213

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 豊隆

(72)【発明者】

【氏名】土方 優明

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 功一

(57)【要約】

【課題】複数の全方向移動車輪を非対称に配置した場合であっても、直進性を向上させることができる移動体を提供する。
【解決手段】移動体は、３個以上の全方向移動車輪１１を備える移動体であって、全方向移動車輪１１のうち、少なくとも２個の全方向移動車輪１１の推力方向が異なるように配置され、移動体の基準点を原点とするｘｙ直交座標系において、移動体の移動により全方向移動車輪１１の各々に生ずる速度ベクトルと、当該速度ベクトルを基準にして求まる移動体の旋回中心までの距離との積により表される速度モーメントの総和がゼロとなるように全方向移動車輪１１が配置されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

３個以上の全方向移動車輪を備える移動体であって、
前記全方向移動車輪のうち、少なくとも２個の全方向移動車輪の推力方向が異なるように配置され、
前記移動体の基準点を原点とするｘｙ直交座標系において、前記移動体の移動により前記全方向移動車輪の各々に生ずる速度ベクトルと、当該速度ベクトルを基準にして求まる前記移動体の旋回中心までの距離との積により表される速度モーメントの総和がゼロとなるように前記全方向移動車輪が配置されている、
移動体。

【請求項2】

ｎ（ｎは３以上の整数）個の全方向移動車輪の各々の代表点のｘ座標をｘ_i（ｉ：１～ｎまでの整数）、前記代表点のｙ座標をｙ_iとし、ｎ個の全方向移動車輪の各々の回転面方向の速度ベクトルをＶ_iとし、前記各々の回転面方向とＸ軸とのなす角度をθ_iとし、前記移動体の旋回中心から前記速度ベクトルＶ_iの各々により形成される直線に引いた垂線の長さをｌ'_iとし、前記移動体の速度のｘ方向成分をＶ_x、前記移動体の速度のｙ方向成分をＶ_yとした場合に、以下の式（１）及び式（２）を満たすように、３個以上の全方向移動車輪が配置されている、

【数1】

【数2】

請求項１記載の移動体。

【請求項3】

３個以上の全方向移動車輪のうち、少なくとも２個の全方向移動車輪の推力方向が異なるように前記全方向移動車輪を移動体に配置する際における、配置場所の設計を支援する設計支援装置であって、
前記全方向移動車輪を前記移動体に配置する際に、前記全方向移動車輪のうち最後に配置する全方向移動車輪の配置場所を算出する算出部を備え、
前記算出部は、前記移動体の基準点を原点とするｘｙ直交座標系における以下の式（３）及び式（４）を用いて、前記最後に配置する全方向移動車輪の回転面方向とｘ軸とのなす角度θ_n、及び前記最後に配置する全方向移動車輪の代表点の座標（ｘ_n、ｙ_n）を定める直線を算出する、

【数3】

【数4】

（ここで、ｎ：全方向移動車輪の個数、ｉ：１～ｎまでの整数、ｘ_i：全方向移動車輪の各々の代表点のｘ座標、ｙ_i：全方向移動車輪の各々の代表点のｙ座標、θ_i：全方向移動車輪の各々の回転面方向とｘ軸とのなす角度、とし、Ａ及びＢは左辺のｎ－１個分の総和を便宜上置き換えるために用いるものである）
設計支援装置。

【請求項4】

前記算出部は、式（３）及び式（４）から導出される以下の式（５）を用いて、前記最後に配置する全方向移動車輪の回転面方向とｘ軸とのなす角度θ_nを算出し、

【数5】

式（３）及び式（４）から導出される以下の式（６）を用いて、前記最後に配置する全方向移動車輪の代表点の座標（ｘ_n、ｙ_n）を定める直線を算出する、

【数6】

請求項３記載の設計支援装置。

【請求項5】

３個以上の全方向移動車輪のうち、少なくとも２個の全方向移動車輪の推力方向が異なるように前記全方向移動車輪を移動体に配置する際における、配置位置の設計を支援する装置において実行される方法であって、
前記全方向移動車輪を前記移動体に配置する際に、前記全方向移動車輪のうち最後に配置する全方向移動車輪の配置場所を算出するステップを含み、
前記算出するステップは、前記移動体の基準点を原点とするｘｙ直交座標系における以下の式（７）及び式（８）を用いて、前記最後に配置する全方向移動車輪の回転面方向とｘ軸とのなす角度θ_n、及び前記最後に配置する全方向移動車輪の代表点の座標（ｘ_n、ｙ_n）を定める直線を算出する、

【数7】

【数8】

（ここで、ｎ：全方向移動車輪の個数、ｉ：１～ｎまでの整数、ｘ_i：全方向移動車輪の各々の代表点のｘ座標、ｙ_i：全方向移動車輪の各々の代表点のｙ座標、θ_i：全方向移動車輪の各々の回転面方向とｘ軸とのなす角度、とし、Ａ及びＢは左辺のｎ－１個分の総和を便宜上置き換えるために用いるものである）
設計支援方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、全方向移動車輪を備える移動体、設計支援装置及び設計支援方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、全方向に移動できる移動体として、複数の全方向移動車輪（例えば、オムニホイール）を備える移動体が開発されている（例えば、下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－０４７３１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の４輪駆動式の移動体は、前輪同士や後輪同士が並行ではなくハの字形に配置されていて、各車輪が非対称に配置された状態になっている。各車輪が非対称に配置されると、各車輪の回転方向（推力方向）が一致しない状態となるため、移動体を安定して直進させることが難しくなる。

【0005】

そこで、本発明は、複数の全方向移動車輪を非対称に配置した場合であっても、直進性を向上させることができる移動体、設計支援装置及び設計支援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】

【0006】

本発明の一態様に係る移動体は、３個以上の全方向移動車輪を備える移動体であって、全方向移動車輪のうち、少なくとも２個の全方向移動車輪の推力方向が異なるように配置され、移動体の基準点を原点とするｘｙ直交座標系において、移動体の移動により全方向移動車輪の各々に生ずる速度ベクトルと、当該速度ベクトルを基準にして求まる移動体の旋回中心までの距離との積により表される速度モーメントの総和がゼロとなるように全方向移動車輪が配置されている。

【0007】

この態様によれば、３個以上の全方向移動車輪を非対称に配置させる場合であっても、全方向移動車輪の各々に生ずる速度ベクトルと移動体の旋回中心までの距離との積により表される速度モーメントの総和がゼロになるように、それぞれの全方向移動車輪を配置することができるため、移動体の直進性を向上させることが可能となる。

【0008】

上記態様において、ｎ（ｎは３以上の整数）個の全方向移動車輪の各々の代表点のｘ座標をｘ_i（ｉ：１～ｎまでの整数）、代表点のｙ座標をｙ_iとし、ｎ個の全方向移動車輪の各々の回転面方向の速度ベクトルをＶ_iとし、各々の回転面方向とＸ軸とのなす角度をθ_iとし、移動体の旋回中心から速度ベクトルＶ_iの各々により形成される直線に引いた垂線の長さをｌ'_iとし、移動体の速度のｘ方向成分をＶ_x、移動体の速度のｙ方向成分をＶ_yとした場合に、以下の式（１）及び式（２）を満たすように、３個以上の全方向移動車輪が配置されていてもよい。

【数1】

【数2】

【0009】

この態様によれば、３個以上の全方向移動車輪を、式（１）及び式（２）を満たすように配置することで、全方向移動車輪の各々に生ずる速度モーメントのｘ方向成分の総和及びｙ方向成分の総和をそれぞれゼロにすることができる。

【0010】

本発明の他の態様に係る設計支援装置は、３個以上の全方向移動車輪のうち、少なくとも２個の全方向移動車輪の推力方向が異なるように全方向移動車輪を移動体に配置する際における、配置場所の設計を支援する設計支援装置であって、全方向移動車輪を移動体に配置する際に、全方向移動車輪のうち最後に配置する全方向移動車輪の配置場所を算出する算出部を備え、算出部は、移動体の基準点を原点とするｘｙ直交座標系における以下の式（３）及び式（４）を用いて、最後に配置する全方向移動車輪の回転面方向とｘ軸とのなす角度θ_n、及び最後に配置する全方向移動車輪の代表点の座標（ｘ_n、ｙ_n）を定める直線を算出する。

【数3】

【数4】

（ここで、ｎ：全方向移動車輪の個数、ｉ：１～ｎまでの整数、ｘ_i：全方向移動車輪の各々の代表点のｘ座標、ｙ_i：全方向移動車輪の各々の代表点のｙ座標、θ_i：全方向移動車輪の各々の回転面方向とｘ軸とのなす角度、とし、Ａ及びＢは左辺のｎ－１個分の総和を便宜上置き換えるために用いるものである）

【0011】

この態様によれば、３個以上の全方向移動車輪を非対称に配置させる際に、最後に配置する全方向移動車輪を、式（３）及び式（４）を満たすように配置することで、全方向移動車輪の各々に生ずる速度モーメントのｘ方向成分の総和及びｙ方向成分の総和をそれぞれゼロにすることができるため、移動体の直進性を向上させることが可能となる。

【0012】

上記態様において、算出部は、式（３）及び式（４）から導出される以下の式（５）を用いて、最後に配置する全方向移動車輪の回転面方向とｘ軸とのなす角度θ_nを算出し、

【数5】

式（３）及び式（４）から導出される以下の式（６）を用いて、最後に配置する全方向移動車輪の代表点の座標（ｘ_n、ｙ_n）を定める直線を算出してもよい。

【数6】

【0013】

この態様によれば、最後の全方向移動車輪を配置する際に、式（６）を用いて算出される直線上に、最後の全方向移動車輪の代表点の座標（ｘ_n、ｙ_n）を定め、最後の全方向移動車輪の回転面方向とｘ軸とのなす角が、式（５）を用いて算出される角度θ_nとなるように、最後の全方向移動車輪を配置することで、全方向移動車輪の各々に生ずる速度モーメントのｘ方向成分の総和及びｙ方向成分の総和をそれぞれゼロにすることができる。

【0014】

本発明の他の態様に係る設計支援方法は、３個以上の全方向移動車輪のうち、少なくとも２個の全方向移動車輪の推力方向が異なるように全方向移動車輪を移動体に配置する際における、配置位置の設計を支援する装置において実行される方法であって、全方向移動車輪を移動体に配置する際に、全方向移動車輪のうち最後に配置する全方向移動車輪の配置場所を算出するステップを含み、算出するステップは、移動体の基準点を原点とするｘｙ直交座標系における以下の式（７）及び式（８）を用いて、最後に配置する全方向移動車輪の回転面方向とｘ軸とのなす角度θ_n、及び最後に配置する全方向移動車輪の代表点の座標（ｘ_n、ｙ_n）を定める直線を算出する。

【数7】

【数8】

（ここで、ｎ：全方向移動車輪の個数、ｉ：１～ｎまでの整数、ｘ_i：全方向移動車輪の各々の代表点のｘ座標、ｙ_i：全方向移動車輪の各々の代表点のｙ座標、θ_i：全方向移動車輪の各々の回転面方向とｘ軸とのなす角度、とし、Ａ及びＢは左辺のｎ－１個分の総和を便宜上置き換えるために用いるものである）

【0015】

この態様によれば、３個以上の全方向移動車輪を非対称に配置させる際に、最後に配置する全方向移動車輪を、式（７）及び式（８）を満たすように配置することで、全方向移動車輪の各々に生ずる速度モーメントのｘ方向成分の総和及びｙ方向成分の総和をそれぞれゼロにすることができるため、移動体の直進性を向上させることが可能となる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、複数の全方向移動車輪を非対称に配置した場合であっても、直進性を向上させることができる移動体、設計支援装置及び設計支援方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態に係る移動体の物理的な構成を例示する図である。

【図2】実施形態に係る移動体が備える制御装置の機能的な構成を例示する図である。

【図3】各全方向移動車輪の目標角速度を算出する方法の一例を説明するための模式図である。

【図4】設計支援装置の機能的な構成を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。また、図面は模式的なものであるため、各構成要素の寸法や比率は実際のものとは相違する。

【0019】

図１は、実施形態に係る移動体１の物理的な構成を例示する図である。図１の構成は、例示的に、移動体１が台車である場合の構成である。移動体１は、例えば、台車の荷台３と、荷台３の底面側に配置された４個の全方向移動車輪１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、全方向移動車輪１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの中心点を通る回転軸１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄをそれぞれ駆動する４個のモータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、モータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを制御する制御装置２とを備える。

【0020】

以下において、全方向移動車輪１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、モータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、及び回転軸１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄのそれぞれを特に区別する必要がない場合には、全方向移動車輪１１、モータ１２、及び回転軸１３と呼ぶことにする。

【0021】

なお、移動体１は、台車であることに限定されず、全方向移動車輪１１を用いて移動するものであれば、どのようなものであってもよい。例示的に、移動体１は、搬送ロボットや、監視ロボット、エンターテイメントロボット、掃除ロボットなどを含む各種のロボットであってよい。

【0022】

全方向移動車輪１１として、例えば、オムニホイールを用いることができる。本実施形態では、例示的に、全方向移動車輪１１がオムニホイールである場合について説明する。

【0023】

各全方向移動車輪１１は、任意の位置に任意の角度で配置することができるが、少なくとも２個の全方向移動車輪１１の推力方向が異なるように配置することが好ましい。これにより、複数の全方向移動車輪１１を非対称な状態で配置することができるようになり、例えば、農業機械などのように、非対称な構造に対しても有効に車輪を配置することが可能となる。

【0024】

推力方向は、全方向移動車輪１１の車輪本体が回転することにより推進力が生じる方向である。換言すると、推力方向は、全方向移動車輪１１の回転軸１３に直交する方向であり、さらに、回転軸１３と直交する全方向移動車輪１１の回転によって形成される面及びその面に平行な全方向移動車輪１１内の任意の面の方向（以下、「回転面方向」ともいう。）でもある。

【0025】

複数の全方向移動車輪１１の推力方向が異なる配置として、例えば、２個の全方向移動車輪１１をハの字形に配置することが挙げられる。他方、２個の全方向移動車輪１１を平行に配置した場合には、２個の全方向移動車輪１１の推力方向が同じ方向になる。

【0026】

各モータ１２は、制御装置２により制御され、対応する全方向移動車輪１１をそれぞれ制御する。モータ１２がエンコーダを有してもよいし、モータ１２とは別個にエンコーダを備えてもよい。モータ１２又は全方向移動車輪１１の角度や回転数を測定して、制御装置２に提供できれば、どのような構成であってもよい。

【0027】

図２は、移動体１が備える制御装置２の機能的な構成を例示する図である。制御装置２は、モータ１２を制御するモジュールであり、例えば、制御部２１及び記憶部２２を有する。

【0028】

制御部２１は、物理的にはプロセッサであり、プロセッサが記憶部２２に記憶されているプログラムを実行することで、例えば、モータ１２を制御する。制御部２１が各モータ１２を制御することで、各全方向移動車輪１１が駆動され、移動体１の動きが制御される。記憶部２２は、物理的にはメモリであり、モータ１２を制御するためのプログラムやデータ等を記憶する。以下において、制御部２１の各種機能について説明する。

【0029】

制御部２１は、移動体１の目標速度及び目標角速度に基づいて、各全方向移動車輪１１の目標角速度をそれぞれ算出する。そして、制御部２１は、算出した各目標角速度で回転するように、対応する全方向移動車輪１１を駆動するモータ１２をそれぞれ制御することで、移動体１の走行を制御する。

【0030】

移動体１の目標速度及び目標角速度として、例えば、移動体１の指令速度及び指令角速度を用いることができる。移動体１の角速度として、例えば、移動体１の旋回による角速度を用いることができる。

【0031】

図３を参照して、各全方向移動車輪１１の目標角速度を算出する方法の一例について説明する。

【0032】

図３は、図１と同様に、４個の全方向移動車輪１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが移動体１に配置されている状態を例示する。同図のｘｙ直交座標系は、移動体１の重心を原点として設けられた座標系である。なお、ｘｙ直交座標系の原点は、重心であることに限定されず、各全方向移動車輪１１の速度モーメントを導出可能な基準点であればよい。

【0033】

図３では、例示的に、ｘ軸の正の方向を移動体１の前進方向とする。また、ｘ軸の正の方向における移動体１の速度成分をＶ_xとし、ｙ軸の正の方向における移動体１の速度成分をＶ_yとする。さらに、ｘｙ直交座標系の原点を中心とする旋回の角速度をΩとする。この角速度Ωは、反時計回りを正とする。

【0034】

図３の各全方向移動車輪１１の半径をｒとし、各全方向移動車輪１１の角速度をω_n（図３では、ｎ＝１，２，３，４）とし、全方向移動車輪１１の回転面方向の速度成分をＶ_nとする。この場合、Ｖ_n＝ｒ×ω_nとなる。

【0035】

また、各全方向移動車輪１１の代表点Ｐ_nの座標を（ｘ_n，ｙ_n）とし、ｘ軸と各全方向移動車輪１１の回転面方向とのなす角度をθ_nとする。全方向移動車輪１１の代表点Ｐ_nとして、例えば、全方向移動車輪１１の中心や重心などを用いることができる。

【0036】

この場合、制御部２１は、移動体１の目標速度Ｖ_x、Ｖ_y及び目標角速度Ωに基づいて、各全方向移動車輪１１の目標角速度ω_nを、例えば、以下の式（９）を用いて算出することができる。

【数9】

【0037】

なお、図３では、全方向移動車輪１１が４個である場合を例示しているが、移動体１に配置する全方向移動車輪１１は、３個以上であればよい。つまり、式（９）のｎは３以上の整数であればよい。

【0038】

ここで、各全方向移動車輪１１に生ずる推進力は、実際には車輪の滑りなどの影響を受けるものの、各全方向移動車輪１１の対地速度に比例すると仮定し、各全方向移動車輪１１の対地速度ベクトルが移動体１の旋回中心に与える速度モーメントがつり合っている状態を考えると、以下の式（１０）及び式（１１）を導出できる。

【数10】

【数11】

【0039】

式（１０）及び式（１１）において、ｎ（ｎは３以上の整数、図３ではｎが４である）個の全方向移動車輪１１の各々の代表点Ｐ_nのｘ座標をｘ_i（ｉ：１～ｎまでの整数）、ｙ座標をｙ_iとし、ｎ個の全方向移動車輪１１の各々の回転面方向の速度ベクトルをＶ_iとし、各々の回転面方向とＸ軸とのなす角度をθ_iとし、移動体１の旋回中心（ｘｙ直交座標系の原点）から速度ベクトルＶ_iの各々により形成される直線に引いた垂線の長さをｌ'_iとし、移動体１の速度のｘ方向成分をＶ_x、移動体１の速度のｙ方向成分をＶ_yとする。

【0040】

式（１０）及び式（１１）は、移動体１の移動により全方向移動車輪１１の各々に生ずる速度ベクトルＶ_iと、その速度ベクトルＶ_iを基準にして求まる移動体１の旋回中心までの距離ｌ'_iとの積により表される速度モーメントの総和がゼロになることを表している。

【0041】

したがって、式（１０）及び式（１１）を満たすように、各全方向移動車輪１１を移動体１に配置することで、各全方向移動車輪１１の対地速度ベクトルが移動体１の旋回中心に与える速度モーメントのつり合いを保つことができるようになり、移動体１の制御性及び直進性を担保することが可能となる。

【0042】

式（１０）及び式（１１）を満たすように、各全方向移動車輪１１を移動体１に配置するという発想は、例えば、次の設計支援方法に利用することができる。その設計支援方法は、ｎ個の全方向移動車輪１１を配置する移動体１において、ｎ－１個の全方向移動車輪１１の配置が決まり、最後の全方向移動車輪１１の配置を決定する作業を支援する方法である。この設計支援方法について、以下に具体的に説明する。

【0043】

設計支援方法は、例えば、図４に示す設計支援装置５において実行してもよい。設計支援装置５は、例えば、パーソナルコンピュータなどの端末装置であり、プロセッサ、記憶装置、通信装置、入力装置及び表示装置などを有する。プロセッサは、記憶装置に記憶されているプログラムを実行することで、設計支援装置５の各種の機能を実現する。各種の機能には、例えば、算出部５１による設計支援機能が含まれる。以下に、算出部５１による設計支援機能の一例について説明する。

【0044】

算出部５１は、移動体１の基準点を原点とするｘｙ直交座標系における式（１２）及び式（１３）を用いて、最後に配置する全方向移動車輪１１_nの回転面方向とｘ軸とのなす角度θ_n、及び最後に配置する全方向移動車輪１１_nの代表点Ｐ_nの座標（ｘ_n、ｙ_n）を定める直線を算出する。

【数12】

【数13】

【0045】

上記の式（１２）及び式（１３）において、全方向移動車輪１１の個数をｎ個とし、１～ｎまでの整数をｉとし、全方向移動車輪１１_iの各々の代表点Ｐ_iのｘ座標をｘ_i、ｙ座標をｙ_iとし、ｘ軸と各全方向移動車輪１１_iの回転面方向とのなす角度をθ_iとする。また、Ａ及びＢは、それぞれの左辺にあるｎ－１個分の総和を便宜上置き換えるために用いる。

【0046】

具体的に、算出部５１は、式（１２）及び式（１３）から導出される以下の式（１４）を用いて、最後に配置する全方向移動車輪１１_nの回転面方向とｘ軸とのなす角度θ_nを算出する。

【数14】

【0047】

また、算出部５１は、式（１２）及び式（１３）から導出される以下の式（１５）を用いて、最後に配置する全方向移動車輪１１_nの代表点Ｐ_nの座標（ｘ_n、ｙ_n）を定める直線を算出する。

【数15】

【0048】

移動体１に全方向移動車輪１１を配置する作業員は、式（１４）及び式（１５）の算出結果に基づいて、式（１５）で求まる直線上に、最後の全方向移動車輪１１_nの代表点Ｐ_nを定め、そして、最後の全方向移動車輪１１_nの回転面方向とｘ軸とのなす角度が、式（１４）で求まる角度θ_nとなるように、最後の全方向移動車輪１１_nを配置する。

【0049】

このように最後の全方向移動車輪１１_nを配置することで、全方向移動車輪１１の各々に生ずる速度モーメントのｘ方向成分の総和及びｙ方向成分の総和をそれぞれゼロにすることができるため、移動体１の直進性を向上させることが可能となる。

【0050】

上述したように、実施形態に係る移動体１によれば、３個以上の全方向移動車輪１１のうち、少なくとも２個の全方向移動車輪１１の推力方向が異なるように配置し、移動体１の基準点を原点とするｘｙ直交座標系において、移動体１の移動により全方向移動車輪１１の各々に生ずる速度ベクトルと、その速度ベクトルを基準にして求まる移動体１の旋回中心までの距離との積により表される速度モーメントの総和がゼロとなるように全方向移動車輪１１を配置することが可能となる。

【0051】

これにより、３個以上の全方向移動車輪１１を非対称に配置させる場合であっても、全方向移動車輪１１の各々に生ずる速度ベクトルと移動体１の旋回中心までの距離との積により表される速度モーメントの総和がゼロになるように、それぞれの全方向移動車輪１１を配置することができるため、移動体１の直進性を向上させることが可能となる。

【0052】

したがって、複数の全方向移動車輪１１を非対称に配置した場合であっても、直進性を向上させることが可能となる。また、本発明を利用することで、柔軟な車輪配置を実現することが可能となり、例えば、物体の把持機構や、床面の清掃機構、搬送物の収納機構などを最適な位置に配置することができる。

【0053】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、他の様々な形で実施することができる。このため、上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。

【符号の説明】

【0054】

１…移動体、２…制御装置、３…荷台、５…設計支援装置、１１…全方向移動車輪、１２…モータ、１３…回転軸、２１…制御部、２２…記憶部、５１…算出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】