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(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】P2024122294
(43)【公開日】2024-09-09
(54)【発明の名称】移動装置
(51)【国際特許分類】
B25J 5/00 20060101AFI20240902BHJP
G05D 1/43 20240101ALI20240902BHJP
【ＦＩ】
B25J5/00 A
G05D1/02 D
G05D1/02 H
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023029757
(22)【出願日】2023-02-28
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和４年度、総務省、「アクティブ空間無線リソース制御技術に関する研究開発」委託事業、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】000232287
【氏名又は名称】日本電業工作株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104880
【弁理士】
【氏名又は名称】古部 次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100149113
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 謹矢
(72)【発明者】
【氏名】丸山 央
(72)【発明者】
【氏名】萩原 弘樹
【テーマコード（参考）】
3C707
5H301
【Ｆターム（参考）】
3C707BS09
3C707CS08
3C707HT11
3C707KS12
3C707KV09
3C707LT08
3C707LV15
3C707WA16
5H301BB05
5H301BB14
5H301CC03
5H301CC06
5H301CC10
5H301DD01
5H301DD06
5H301DD07
5H301DD15
5H301EE07
5H301EE12
5H301GG07
5H301GG08
5H301GG23
5H301LL01
5H301LL06
5H301LL11
(57)【要約】
【課題】第１の方向に作用部を作用させる第１の状態と、第２の方向に作用部を作用させる第２の状態とを切り替え可能な移動装置において、第１の状態における作用部の遊びの確保と第２の状態における作用部のふらつきの低減とを両立する。
【解決手段】移動装置は、対象物の方向を向くことで対象物に作用可能な作用部と、地面を走行して自装置を移動させる車両部と、多節リンク構造を有し、作用部と車両部とをつなぐリンク構造部と、を備え、リンク構造部は、多節リンク構造が死点の状態であり、作用部が第１の方向を向いて、作用部の配置の変化を許容する第１の状態と、多節リンク構造が死点の状態ではなく、作用部が第２の方向を向いて、作用部の配置の変化を許容しない第２の状態と、を切り替え可能に構成される。
【選択図】図５
【解決手段】移動装置は、対象物の方向を向くことで対象物に作用可能な作用部と、地面を走行して自装置を移動させる車両部と、多節リンク構造を有し、作用部と車両部とをつなぐリンク構造部と、を備え、リンク構造部は、多節リンク構造が死点の状態であり、作用部が第１の方向を向いて、作用部の配置の変化を許容する第１の状態と、多節リンク構造が死点の状態ではなく、作用部が第２の方向を向いて、作用部の配置の変化を許容しない第２の状態と、を切り替え可能に構成される。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象物の方向を向くことで当該対象物に作用可能な作用部と、
地面を走行して自装置を移動させる車両部と、
多節リンク構造を有し、前記作用部と前記車両部とをつなぐリンク構造部と、を備え、
前記リンク構造部は、
前記多節リンク構造が死点の状態であり、前記作用部が第１の方向を向いて、当該作用部の配置の変化を許容する第１の状態と、
前記多節リンク構造が死点の状態ではなく、前記作用部が第２の方向を向いて、当該作用部の配置の変化を許容しない第２の状態と、を切り替え可能に構成される
ことを特徴とする移動装置。
地面を走行して自装置を移動させる車両部と、
多節リンク構造を有し、前記作用部と前記車両部とをつなぐリンク構造部と、を備え、
前記リンク構造部は、
前記多節リンク構造が死点の状態であり、前記作用部が第１の方向を向いて、当該作用部の配置の変化を許容する第１の状態と、
前記多節リンク構造が死点の状態ではなく、前記作用部が第２の方向を向いて、当該作用部の配置の変化を許容しない第２の状態と、を切り替え可能に構成される
ことを特徴とする移動装置。
【請求項2】
前記作用部は、前記作用として、前記第１の方向または前記第２の方向に存在する対象物を検知することを特徴とする、請求項１に記載の移動装置。
【請求項3】
前記作用部は、
前記第１の状態において、前記車両部の走行する地面上の、当該車両部の進行方向を示すラインを検知し、
前記第２の状態において、前記車両部の進行方向に存在する障害物を検知する
ことを特徴とする、請求項２に記載の移動装置。
前記第１の状態において、前記車両部の走行する地面上の、当該車両部の進行方向を示すラインを検知し、
前記第２の状態において、前記車両部の進行方向に存在する障害物を検知する
ことを特徴とする、請求項２に記載の移動装置。
【請求項4】
前記多節リンク構造は、前記車両部に固定される第１のアームと、前記作用部が取り付けられる第２のアームと、第３のアームと、第４のアームとを、この順に連結して環状とした４節リンク構造であることを特徴とする、請求項１に記載の移動装置。
【請求項5】
前記リンク構造部は、前記第１のアームの軸間距離と前記第３のアームの軸間距離とが等しく、かつ、前記第２のアームの軸間距離と前記第４のアームの軸間距離とが等しくなるように構成されることを特徴とする、請求項４に記載の移動装置。
【請求項6】
前記第１のアームと前記第２のアームとは、前記多節リンク構造の前記環状の外側へ屈曲する屈曲部を有することを特徴とする、請求項５に記載の移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、移動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、走行路に敷設されたガイドラインを車体に備えたガイドセンサーで検知し、ガイドセンサーの信号により操舵されて走行する無人搬送車において、それぞれの車輪の中央前後に延出したアームにガイドセンサーを設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平２－５０７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
無人搬送車（ＡＧＶ：Automatic Guided Vehicle）等の移動装置において、装置から伸びるアームの先端に取り付けられた作用部の向きを変化させ、作用部を異なる方向に位置する対象物に対して作用させる場合がある。例えば、アームの先端にセンサを取り付け、センサを移動装置の進行方向に向けた状態と、センサを地面の方向に向けた状態と、を切り替え、進行方向に存在する障害物等と地面に引かれたラインとを検知可能とする場合がある。この場合、センサを進行方向に向けた状態では、測定精度の確保等の理由により、作用部のふらつきを低減することが求められる。一方、センサを地面の方向に向けた状態では、例えば地面に凹凸や傾き等があってもセンサを向けた状態を維持できるように、センサの遊びの確保が求められる。
本発明の目的は、第１の方向に作用部を作用させる第１の状態と、第２の方向に作用部を作用させる第２の状態とを切り替え可能な移動装置において、第１の状態における作用部の遊びの確保と第２の状態における作用部のふらつきの低減とを両立することにある。
本発明の目的は、第１の方向に作用部を作用させる第１の状態と、第２の方向に作用部を作用させる第２の状態とを切り替え可能な移動装置において、第１の状態における作用部の遊びの確保と第２の状態における作用部のふらつきの低減とを両立することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項１に記載の発明は、対象物の方向を向くことで当該対象物に作用可能な作用部と、地面を走行して自装置を移動させる車両部と、多節リンク構造を有し、前記作用部と前記車両部とをつなぐリンク構造部と、を備え、前記リンク構造部は、前記多節リンク構造が死点の状態であり、前記作用部が第１の方向を向いて、当該作用部の配置の変化を許容する第１の状態と、前記多節リンク構造が死点の状態ではなく、前記作用部が第２の方向を向いて、当該作用部の配置の変化を許容しない第２の状態と、を切り替え可能に構成されることを特徴とする移動装置である。
請求項２に記載の発明は、前記作用部は、前記作用として、前記第１の方向または前記第２の方向に存在する対象物を検知することを特徴とする、請求項１に記載の移動装置である。
請求項３に記載の発明は、前記作用部は、前記第１の状態において、前記車両部の走行する地面上の、当該車両部の進行方向を示すラインを検知し、前記第２の状態において、前記車両部の進行方向に存在する障害物を検知することを特徴とする、請求項２に記載の移動装置である。
請求項４に記載の発明は、前記多節リンク構造は、前記車両部に固定される第１のアームと、前記作用部が取り付けられる第２のアームと、第３のアームと、第４のアームとを、この順に連結して環状とした４節リンク構造であることを特徴とする、請求項１に記載の移動装置である。
請求項５に記載の発明は、前記リンク構造部は、前記第１のアームの軸間距離と前記第３のアームの軸間距離とが等しく、かつ、前記第２のアームの軸間距離と前記第４のアームの軸間距離とが等しくなるように構成されることを特徴とする、請求項４に記載の移動装置である。
請求項６に記載の発明は、前記第１のアームと前記第２のアームとは、前記多節リンク構造の前記環状の外側へ屈曲する屈曲部を有することを特徴とする、請求項５に記載の移動装置である。
請求項２に記載の発明は、前記作用部は、前記作用として、前記第１の方向または前記第２の方向に存在する対象物を検知することを特徴とする、請求項１に記載の移動装置である。
請求項３に記載の発明は、前記作用部は、前記第１の状態において、前記車両部の走行する地面上の、当該車両部の進行方向を示すラインを検知し、前記第２の状態において、前記車両部の進行方向に存在する障害物を検知することを特徴とする、請求項２に記載の移動装置である。
請求項４に記載の発明は、前記多節リンク構造は、前記車両部に固定される第１のアームと、前記作用部が取り付けられる第２のアームと、第３のアームと、第４のアームとを、この順に連結して環状とした４節リンク構造であることを特徴とする、請求項１に記載の移動装置である。
請求項５に記載の発明は、前記リンク構造部は、前記第１のアームの軸間距離と前記第３のアームの軸間距離とが等しく、かつ、前記第２のアームの軸間距離と前記第４のアームの軸間距離とが等しくなるように構成されることを特徴とする、請求項４に記載の移動装置である。
請求項６に記載の発明は、前記第１のアームと前記第２のアームとは、前記多節リンク構造の前記環状の外側へ屈曲する屈曲部を有することを特徴とする、請求項５に記載の移動装置である。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、第１の方向に作用部を作用させる第１の状態と、第２の方向に作用部を作用させる第２の状態とを切り替え可能な移動装置において、第１の状態における作用部の遊びの確保と第２の状態における作用部のふらつきの低減とを両立した移動装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】従来の移動装置を説明するための図であり、（ａ）はアームに蝶番を設けた従来の移動装置の概略図、（ｂ）は蝶番を有しないアームを備える従来の移動装置の概略図である。
【図2】車両部とアームとの間を回転軸によって接続した従来の移動装置を説明する図であり、（ａ）はライントレースモードにおける移動装置の概略図、（ｂ）は近接覚モードにおける移動装置の概略図である。
【図3】車両部とアームとの間を回転軸によって接続した従来の移動装置を説明する図であり、（ａ）は近接覚モードにおける移動装置の概略図、（ｂ）～（ｄ）はライントレースモードにおける移動装置の概略図である。
【図4】４節リンク構造を説明する図であり、（ａ）は４節リンク構造が死点ではない状態の概略図、（ｂ）は４節リンク構造の死点状態の概略図である。
【図5】第１の実施の形態が適用される移動装置の斜視図である。
【図6】第１の実施の形態が適用される移動装置における近接覚モードとライントレースモードとの切り替えについて説明する図であり、（ａ）は近接覚モードの概略図、（ｂ）はライントレースモードの概略図である。
【図7】第２の実施の形態が適用される移動装置について説明する図であり、（ａ）は移動装置を空中のレーダー測定に利用する場合の概略図、（ｂ）は移動装置を地中のレーダー測定に利用する場合の概略図である。
【図8】第３の実施の形態が適用される移動装置について説明する図であり、（ａ）は移動装置を地面の方向以外に存在する対象物の切断に利用する場合の概略図、（ｂ）は移動装置を地面の方向に存在する対象物の切断に利用する場合の概略図である。
【図9】第４の実施の形態が適用される移動装置について説明する図であり、（ａ）は移動装置が他装置と接続される場合の概略図、（ｂ）は接続後の移動装置と他装置との位置関係が変化した場合の概略図である。
【図10】５節リンク構造を有する応用例のリンク構造部を説明する図であり、（ａ）は５節リンク構造が死点ではない状態の概略図、（ｂ）は５節リンク構造が死点状態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以降、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜従来の技術＞
まず、本発明の実施の形態を説明する前に、本発明の実施の形態が適用されない従来の技術について、図１～図３を用いて説明する。
図１は、従来の移動装置１′，１″を説明するための図であり、（ａ）はアーム１０′に蝶番１３′を設けた従来の移動装置１′の概略図、（ｂ）は蝶番を有しないアーム１０″を備える従来の移動装置１″の概略図である。
＜従来の技術＞
まず、本発明の実施の形態を説明する前に、本発明の実施の形態が適用されない従来の技術について、図１～図３を用いて説明する。
図１は、従来の移動装置１′，１″を説明するための図であり、（ａ）はアーム１０′に蝶番１３′を設けた従来の移動装置１′の概略図、（ｂ）は蝶番を有しないアーム１０″を備える従来の移動装置１″の概略図である。
【0009】
移動装置１′，１″は、地面を走行して自装置を移動させる車両部２０と、車両部２０から伸びるアーム１０′，１０″と、アーム１０′，１０″の先端に設けられた取付部３０とを有している。
取付部３０には、対象物の検知（センシング）を行うセンサ３１が取り付けられている。このセンサ３１によって地面に引かれたライン（不図示）を検知することで、移動装置１′，１″は、ラインに沿って移動することができる。なお、移動装置がセンサ３１を地面の方向に向け、地面のラインを検知することを「ライントレース」と呼び、移動装置がライントレースを行う状態を「ライントレースモード」と呼ぶ場合がある。
取付部３０には、対象物の検知（センシング）を行うセンサ３１が取り付けられている。このセンサ３１によって地面に引かれたライン（不図示）を検知することで、移動装置１′，１″は、ラインに沿って移動することができる。なお、移動装置がセンサ３１を地面の方向に向け、地面のラインを検知することを「ライントレース」と呼び、移動装置がライントレースを行う状態を「ライントレースモード」と呼ぶ場合がある。
【0010】
図１（ａ）に示すように、移動装置１′のアーム１０′は、２本の棒状部材１１′，１２′が蝶番１３′によって接続された構造を有し、棒状部材１１′，１２′のなす角度が調整可能になっている。
一方、図１（ｂ）に示すように、移動装置１″のアーム１０″は、蝶番を有さず、１本の棒状部材によって構成されている。
移動装置１′，１″は、アーム１０′，１０″を地面に向けて伸ばし、センサ３１を地面に沿わせながら走行することで、ライントレースを行うことができる。なお、取付部３０におけるセンサ３１の周囲には、ライントレースを行う場合に、センサ３１と地面との間に予め定められた距離を確保しつつ、地面に対する摺動性を確保する摺動部材が取り付けられている。
一方、図１（ｂ）に示すように、移動装置１″のアーム１０″は、蝶番を有さず、１本の棒状部材によって構成されている。
移動装置１′，１″は、アーム１０′，１０″を地面に向けて伸ばし、センサ３１を地面に沿わせながら走行することで、ライントレースを行うことができる。なお、取付部３０におけるセンサ３１の周囲には、ライントレースを行う場合に、センサ３１と地面との間に予め定められた距離を確保しつつ、地面に対する摺動性を確保する摺動部材が取り付けられている。
【0011】
ところで、移動装置において、センサ３１を、ライントレースだけでなく、移動装置の進行方向にある壁等の障害物を検知するセンサ、いわゆる近接覚センサとして利用（「近接覚モード」と呼ぶ場合がある。）したい場合がある。
従来の移動装置１′，１″において近接覚モードを搭載する場合は、車両部２０とアーム１０′，１０″との間を回転軸によって接続し、この回転軸をモータ等によって回転させて、アーム１０′，１０″の地面に対する角度を変更可能に構成することが考えられる。
従来の移動装置１′，１″において近接覚モードを搭載する場合は、車両部２０とアーム１０′，１０″との間を回転軸によって接続し、この回転軸をモータ等によって回転させて、アーム１０′，１０″の地面に対する角度を変更可能に構成することが考えられる。
【0012】
図２は、車両部２０とアーム１０′との間を回転軸４０′によって接続した従来の移動装置１′を説明する図であり、（ａ）はライントレースモードにおける移動装置１′の概略図、（ｂ）は近接覚モードにおける移動装置１′の概略図である。
図３は、車両部２０とアーム１０″との間を回転軸４０″によって接続した従来の移動装置１″を説明する図であり、（ａ）は近接覚モードにおける移動装置１″の概略図、（ｂ）～（ｄ）はライントレースモードにおける移動装置１″の概略図である。
図示するように、回転軸４０の回転により、アーム１０′，１０″が地面に略平行な状態（図２（ａ）、図３（ｂ）～（ｄ））と、アーム１０′，１０″が地面に略垂直な状態（図２（ｂ）、図３（ａ））とが切り替わり、センサ３１の向く方向が地面方向と進行方向との間で切り替わるので、ライントレースモードと近接覚モードとが切り替え可能となる。
図３は、車両部２０とアーム１０″との間を回転軸４０″によって接続した従来の移動装置１″を説明する図であり、（ａ）は近接覚モードにおける移動装置１″の概略図、（ｂ）～（ｄ）はライントレースモードにおける移動装置１″の概略図である。
図示するように、回転軸４０の回転により、アーム１０′，１０″が地面に略平行な状態（図２（ａ）、図３（ｂ）～（ｄ））と、アーム１０′，１０″が地面に略垂直な状態（図２（ｂ）、図３（ａ））とが切り替わり、センサ３１の向く方向が地面方向と進行方向との間で切り替わるので、ライントレースモードと近接覚モードとが切り替え可能となる。
【0013】
ここで、従来の移動装置１′では、回転軸４０′によりアーム１０′の角度が決められた状態であっても、蝶番１３′によりアーム１０′の形状を変化させることができるので、センサ３１の位置や向きが完全には固定されない。言い換えると、蝶番１３′によって、センサ３１の配置に遊びが確保されている。したがって、従来の移動装置１′では、図２（ａ）に示すライントレースモードにおいて地面に凹凸や傾きがあっても、センサ３１の遊びの範囲内でセンサ３１の配置が調整され、センサ３１を地面に向けた状態を維持することができる。
しかしながら、図２（ｂ）に示すように近接覚モードに切り替えた場合、棒状部材１１′や取付部３０等の重みとセンサ３１の遊びとに起因して、アーム１０′における蝶番１３′よりも先の部分が振動し、センサ３１にふらつきが生じてしまう。
しかしながら、図２（ｂ）に示すように近接覚モードに切り替えた場合、棒状部材１１′や取付部３０等の重みとセンサ３１の遊びとに起因して、アーム１０′における蝶番１３′よりも先の部分が振動し、センサ３１にふらつきが生じてしまう。
【0014】
一方、従来の移動装置１″では、蝶番を有しないので、回転軸４０″によりアーム１０″の角度が決められた状態においてセンサ３１の位置や向きが完全に固定される。したがって、図３（ａ）に示すように、近接覚モードにおけるセンサ３１のふらつきが抑制される。
しかしながら、ライントレースモードに切り替えた場合、センサ３１の遊びが確保されていないために、地面に凹凸や傾きがあると、図３（ｂ）に示すようにセンサ３１を地面に沿わせられない恐れがある。このとき、回転軸４０″を回転させてセンサ３１を地面に沿わせようとすると、図３（ｃ）に示すように車両部２０が地面から浮いてしまったり、図３（ｄ）に示すように回転軸４０″や回転軸４０″を回転させるモータ等に負荷がかかったりしてしまう恐れがある。
しかしながら、ライントレースモードに切り替えた場合、センサ３１の遊びが確保されていないために、地面に凹凸や傾きがあると、図３（ｂ）に示すようにセンサ３１を地面に沿わせられない恐れがある。このとき、回転軸４０″を回転させてセンサ３１を地面に沿わせようとすると、図３（ｃ）に示すように車両部２０が地面から浮いてしまったり、図３（ｄ）に示すように回転軸４０″や回転軸４０″を回転させるモータ等に負荷がかかったりしてしまう恐れがある。
【0015】
このように、従来の移動装置１′，１″においては、ライントレースモードにおけるセンサ３１の遊びの確保と近接覚モードにおけるふらつきの抑制との両立が困難であった。
本発明の実施の形態が適用される移動装置は、従来の移動装置１′，１″のアーム１０′，１０″に代えて、多節リンク構造を有するリンク構造部を備えることにより、遊びの確保とふらつきの抑制との両立を可能としている。
以下、本発明の第１～第４の実施の形態および変形例等について説明する。
本発明の実施の形態が適用される移動装置は、従来の移動装置１′，１″のアーム１０′，１０″に代えて、多節リンク構造を有するリンク構造部を備えることにより、遊びの確保とふらつきの抑制との両立を可能としている。
以下、本発明の第１～第４の実施の形態および変形例等について説明する。
【0016】
＜多節リンク構造＞
まず始めに、図４を用いて、本発明の実施の形態に係る多節リンク構造について説明する。ここでは、４節リンク構造を例に説明する。
図４は、４節リンク構造を説明する図であり、（ａ）は４節リンク構造が死点ではない状態の概略図、（ｂ）は４節リンク構造の死点状態の概略図である。
図示するように、４節リンク構造は、４本のアーム９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ（区別せずに符号９を用いて表記する場合がある。）がこの順（図４（ａ）における時計回り）に環状に連結された構造である。各アーム９の間は４つの回転軸９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ（区別せずに符号９１を用いて表記する場合がある。）により接続され、回転軸９１の回転によりアーム９同士のなす角度を調整可能となっている。なお、４つの回転軸９１のうち、回転軸９１ｂはモータ等により駆動され回転を制御されるため、回転軸９１ｂを駆動軸９１ｂと表記して区別する場合がある。
まず始めに、図４を用いて、本発明の実施の形態に係る多節リンク構造について説明する。ここでは、４節リンク構造を例に説明する。
図４は、４節リンク構造を説明する図であり、（ａ）は４節リンク構造が死点ではない状態の概略図、（ｂ）は４節リンク構造の死点状態の概略図である。
図示するように、４節リンク構造は、４本のアーム９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ（区別せずに符号９を用いて表記する場合がある。）がこの順（図４（ａ）における時計回り）に環状に連結された構造である。各アーム９の間は４つの回転軸９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ（区別せずに符号９１を用いて表記する場合がある。）により接続され、回転軸９１の回転によりアーム９同士のなす角度を調整可能となっている。なお、４つの回転軸９１のうち、回転軸９１ｂはモータ等により駆動され回転を制御されるため、回転軸９１ｂを駆動軸９１ｂと表記して区別する場合がある。
【0017】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、４節リンク構造を始めとする多節リンク構造では、死点ではない状態と死点状態とを取り得る。
図４（ａ）に示す死点ではない状態では、例えばアーム９ｃの位置および駆動軸９１ｂの角度を固定した場合、他のアーム９ａ，９ｂ，９ｄおよび回転軸９１ａ，９１ｃ，９１ｄの空間上の配置（座標）が固定される。
一方、図４（ｂ）に示す死点状態では、例えばアーム９ｃの位置および駆動軸９１ｂの角度を固定した場合であっても、アーム９ａ，９ｂ，９ｄおよび回転軸９１ａ，９１ｃ，９１ｄの空間上の配置が完全には固定されない。なお、４節リンク構造では、死点状態において４つの回転軸９１が略一直線上に並んだ状態となる。
図４（ａ）に示す死点ではない状態では、例えばアーム９ｃの位置および駆動軸９１ｂの角度を固定した場合、他のアーム９ａ，９ｂ，９ｄおよび回転軸９１ａ，９１ｃ，９１ｄの空間上の配置（座標）が固定される。
一方、図４（ｂ）に示す死点状態では、例えばアーム９ｃの位置および駆動軸９１ｂの角度を固定した場合であっても、アーム９ａ，９ｂ，９ｄおよび回転軸９１ａ，９１ｃ，９１ｄの空間上の配置が完全には固定されない。なお、４節リンク構造では、死点状態において４つの回転軸９１が略一直線上に並んだ状態となる。
【0018】
このように、４節リンク構造を始めとする多節リンク構造は、死点ではない状態においては、あるアームおよび回転軸が固定されると他のアームおよび回転軸の空間上の配置が固定され、死点状態においては、あるアームおよび回転軸が固定されても他のアームおよび回転軸の空間上の配置が固定されない、という性質を有する。
【0019】
＜第１の実施の形態＞
まず、本発明の第１の実施の形態について、図５、図６を用いて説明する。
図５は、第１の実施の形態が適用される移動装置１の斜視図である。
図６は、第１の実施の形態が適用される移動装置１における近接覚モードとライントレースモードとの切り替えについて説明する図であり、（ａ）は近接覚モードの概略図、（ｂ）はライントレースモードの概略図である。
なお、移動装置１において、従来の移動装置１′，１″と同様の構成については、同じ名称および符号を用いて説明を省略する場合がある。
まず、本発明の第１の実施の形態について、図５、図６を用いて説明する。
図５は、第１の実施の形態が適用される移動装置１の斜視図である。
図６は、第１の実施の形態が適用される移動装置１における近接覚モードとライントレースモードとの切り替えについて説明する図であり、（ａ）は近接覚モードの概略図、（ｂ）はライントレースモードの概略図である。
なお、移動装置１において、従来の移動装置１′，１″と同様の構成については、同じ名称および符号を用いて説明を省略する場合がある。
【0020】
図５、図６に示すように、移動装置１は、センサ３１と、センサ３１が取り付けられる取付部３０と、従来の移動装置１′，１″と同様の車両部２０（図５では省略）と、センサ３１および取付部３０と車両部２０とをつなぐリンク構造部１０と、を備える。
センサ３１は、例えば従来の移動装置１′，１″と同様の光学式センサであり、地面に引かれたラインや障害物等の対象物を検知する。センサ３１は、作用部の一例であり、センサ３１による検知は、作用の一例である。
センサ３１は、例えば従来の移動装置１′，１″と同様の光学式センサであり、地面に引かれたラインや障害物等の対象物を検知する。センサ３１は、作用部の一例であり、センサ３１による検知は、作用の一例である。
【0021】
取付部３０は、センサ３１が取り付けられる部分であり、図５の例では多数のセンサ３１が一方向に並んでいることに対応して、一方向を長手方向とする形状を有している。なお、センサ３１の個数や取付部３０の形状等は限定されるものではなく、必要な検知の精度や検知の対象物に応じて適宜変更して良い。
【0022】
リンク構造部１０は、４つの回転軸１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ（区別せず回転軸１２と呼ぶ場合がある。）により、４本のアーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ（区別せずアーム１１と呼ぶ場合がある。）がこの順で環状に連結された、４節リンク構造を有している。より詳しくは、アーム１１ａとアーム１１ｂとが回転軸１２ａによって角度を調整可能に接続され、アーム１１ｂとアーム１１ｃとが回転軸１２ｂによって角度を調整可能に接続され、アーム１１ｃとアーム１１ｄとが回転軸１２ｃによって角度を調整可能に接続され、アーム１１ｄとアーム１１ａとが回転軸１２ｄによって角度を調整可能に接続されることで、環状の４節リンク構造が形成されている。
【0023】
図６（ａ）に示すように、４本のアーム１１のうち、アーム１１ｃは、車両部２０に取り付けられ、固定されている。このため、アーム１１ｃを「固定アーム」と呼ぶ場合がある。また、アーム１１ｄは、回転軸１２ｄによりアーム１１ａと接続される端部において、４節リンク構造の環の外側に向けて突出する突出部１３を有し、この突出部１３の先端には作用部の一例であるセンサ３１が取り付けられている。このため、アーム１１ｄを「作用アーム」と呼ぶ場合がある。また、４つの回転軸１２のうち、回転軸１２ｂは、移動装置１の有するモータ等（不図示）により駆動され、回転制御される。このため、回転軸１２ｂを「駆動軸」と呼ぶ場合がある。さらに、アーム１１ｂは、駆動軸１２ｂを介して固定アーム１１ｃに接続され、駆動軸１２ｂの回転制御に応じて、角度が変更される。このため、アーム１１ｂを「駆動アーム」と呼ぶ場合がある。そして、アーム１１ａは、回転軸１２ａを介して駆動アーム１１ｂに接続され、駆動アーム１１ｂの動きに従って空間上の配置が定まる。このため、アーム１１ａを「従動アーム」と呼ぶ場合がある。
駆動軸１２ｂを回転させるモータ等の制御は、移動装置１の備える制御部（不図示）によって行われる。
駆動軸１２ｂを回転させるモータ等の制御は、移動装置１の備える制御部（不図示）によって行われる。
【0024】
なお、固定アーム１１ｃは第１のアームの一例、作用アーム１１ｄは第２のアームの一例、従動アーム１１ａは第３のアームの一例、駆動アーム１１ｂは第４のアームの一例である。
また、作用アーム１１ｄの備える突出部１３の寸法や突出の角度、形状等は、ライントレースモードや近接覚モードにおいて、センサ３１が対象物を検知可能であれば、限定されない。後述する他の実施の態様においても、作用部が対象物へ作用可能であれば限定されない。
また、作用アーム１１ｄの備える突出部１３の寸法や突出の角度、形状等は、ライントレースモードや近接覚モードにおいて、センサ３１が対象物を検知可能であれば、限定されない。後述する他の実施の態様においても、作用部が対象物へ作用可能であれば限定されない。
【0025】
図６（ａ）に示すように、リンク構造部１０が死点ではない状態においては、従動アーム１１ａと固定アーム１１ｃとが対向し、駆動アーム１１ｂと作用アーム１１ｄとが対向する。
本実施の形態に係るリンク構造部１０において、対向する２本のアーム１１は、軸間距離が等しく構成される。ここで、軸間距離とは、あるアーム１１に対して設けられる２つの回転軸１２間の距離のことを指す。例えば、従動アーム１１ａの軸間距離Ｌａ、すなわち回転軸１２ｄと回転軸１２ａとの間の距離と、対向する固定アーム１１ｃの軸間距離Ｌｃ、すなわち回転軸１２ｃと駆動軸１２ｂとの間の距離とは、等しく構成される。
本実施の形態に係るリンク構造部１０において、対向する２本のアーム１１は、軸間距離が等しく構成される。ここで、軸間距離とは、あるアーム１１に対して設けられる２つの回転軸１２間の距離のことを指す。例えば、従動アーム１１ａの軸間距離Ｌａ、すなわち回転軸１２ｄと回転軸１２ａとの間の距離と、対向する固定アーム１１ｃの軸間距離Ｌｃ、すなわち回転軸１２ｃと駆動軸１２ｂとの間の距離とは、等しく構成される。
【0026】
また、本実施の形態に係るリンク構造部１０において、従動アーム１１ａは、４節リンク構造の環の外側に向けて屈曲する２つの屈曲部１１１，１１２を有している。また、固定アーム１１ｃは、４節リンク構造の環の外側に向けて屈曲する２つの屈曲部１１３，１１４を有している。このため、従動アーム１１ａは、軸間距離Ｌａに対応する仮想線Ｌａに沿っておらず、仮想線Ｌａよりも外側を通ることになる。このことは、固定アーム１１ｃにおいても同様である。
したがって、本実施の形態に係るリンク構造部１０の４節リンク構造は、全体として、４つの回転軸１２を頂点とする四角形の環状ではなく、４つの回転軸１２と屈曲部１１１，１１２，１１３，１１４とを頂点とする八角形の環状となっている。
したがって、本実施の形態に係るリンク構造部１０の４節リンク構造は、全体として、４つの回転軸１２を頂点とする四角形の環状ではなく、４つの回転軸１２と屈曲部１１１，１１２，１１３，１１４とを頂点とする八角形の環状となっている。
【0027】
移動装置１における近接覚モードおよびライントレースモードについて説明する。
図６（ａ）に示すように、近接覚モードの移動装置１は、センサ３１を自装置の進行方向（図６（ａ）における紙面左側）に向け、進行方向に配置された障害物を対象物として検知する。
ここで、移動装置１の近接覚モードにおいて、リンク構造部１０の４節リンク構造は、４つの回転軸１２が一直線上になく、死点ではない状態である。図４（ａ）を用いて先述したように、死点ではない状態の４節リンク構造では、１つのアームおよび回転軸が固定されると、他のアームおよび他の回転軸の空間上の配置が固定される。したがって、移動装置１の近接覚モードにおいては、車両部２０に対するセンサ３１の空間上の配置の変化が許容されず、略固定された状態となる。この結果、本実施の形態が適用される移動装置１の近接覚モードでは、従来の移動装置１′（図２（ｂ）参照）に比べて、センサ３１のふらつきが抑制されることになる。
図６（ａ）に示すように、近接覚モードの移動装置１は、センサ３１を自装置の進行方向（図６（ａ）における紙面左側）に向け、進行方向に配置された障害物を対象物として検知する。
ここで、移動装置１の近接覚モードにおいて、リンク構造部１０の４節リンク構造は、４つの回転軸１２が一直線上になく、死点ではない状態である。図４（ａ）を用いて先述したように、死点ではない状態の４節リンク構造では、１つのアームおよび回転軸が固定されると、他のアームおよび他の回転軸の空間上の配置が固定される。したがって、移動装置１の近接覚モードにおいては、車両部２０に対するセンサ３１の空間上の配置の変化が許容されず、略固定された状態となる。この結果、本実施の形態が適用される移動装置１の近接覚モードでは、従来の移動装置１′（図２（ｂ）参照）に比べて、センサ３１のふらつきが抑制されることになる。
【0028】
一方、図６（ｂ）に示すように、ライントレースモードの移動装置１は、センサ３１を地面の方向（図６（ｂ）における紙面下側）に向け、地面に引かれたラインを対象物として検知する。
ここで、移動装置１のライントレースモードにおいて、リンク構造部１０の４節リンク構造は、４つの回転軸１２が略一直線上に並ぶ、死点状態である。図４（ｂ）を用いて説明したように、死点状態の４節リンク構造では、１つのアームおよび回転軸が固定されても、他のアームおよび他の回転軸の空間上の配置が完全には固定されない。したがって、移動装置１のライントレースモードにおいては、車両部２０に対するセンサ３１の空間上の配置の変化が許容され、完全には固定されない状態となる。この結果、本実施の形態が適用される移動装置１のライントレースモードでは、センサ３１の遊びが確保され、従来の移動装置１″（図３（ｂ）～（ｄ）参照）に比べ、センサ３１を地面に沿わせ易くなる。
ここで、移動装置１のライントレースモードにおいて、リンク構造部１０の４節リンク構造は、４つの回転軸１２が略一直線上に並ぶ、死点状態である。図４（ｂ）を用いて説明したように、死点状態の４節リンク構造では、１つのアームおよび回転軸が固定されても、他のアームおよび他の回転軸の空間上の配置が完全には固定されない。したがって、移動装置１のライントレースモードにおいては、車両部２０に対するセンサ３１の空間上の配置の変化が許容され、完全には固定されない状態となる。この結果、本実施の形態が適用される移動装置１のライントレースモードでは、センサ３１の遊びが確保され、従来の移動装置１″（図３（ｂ）～（ｄ）参照）に比べ、センサ３１を地面に沿わせ易くなる。
【0029】
以上説明したように、第１の実施の形態が適用される移動装置１において、センサ３１を地面の方向に向けて検知を行うライントレースモードでは、リンク構造部１０の４節リンク構造が死点状態となることで、センサ３１の遊びが確保される。また、センサ３１を進行方向に向けて検知を行う近接覚モードでは、リンク構造部１０が死点ではない状態となることで、センサ３１のふらつきが抑制される。
なお、「地面の方向」は第１の方向の一例であり、ライントレースモードは第１の状態の一例である。また、「進行方向」は第２の方向の一例であり、近接覚モードは第２の状態の一例である。
なお、「地面の方向」は第１の方向の一例であり、ライントレースモードは第１の状態の一例である。また、「進行方向」は第２の方向の一例であり、近接覚モードは第２の状態の一例である。
【0030】
＜第２の実施の形態＞
次に、図７を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図７は、第２の実施の形態が適用される移動装置２について説明する図であり、（ａ）は移動装置２を空中のレーダー測定に利用する場合の概略図、（ｂ）は移動装置２を地中のレーダー測定に利用する場合の概略図である。
図示するように、第２の実施の形態が適用される移動装置２は、第１の実施の形態が適用される移動装置１のセンサ３１（図５、図６参照）に代えてレーダー３２を備える。他の構成は移動装置１と同様であるので、同様の符号を付して説明を省略する。なお、移動装置２は、移動装置１と同様の車両部２０を備えるが、図示を省略している。
次に、図７を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図７は、第２の実施の形態が適用される移動装置２について説明する図であり、（ａ）は移動装置２を空中のレーダー測定に利用する場合の概略図、（ｂ）は移動装置２を地中のレーダー測定に利用する場合の概略図である。
図示するように、第２の実施の形態が適用される移動装置２は、第１の実施の形態が適用される移動装置１のセンサ３１（図５、図６参照）に代えてレーダー３２を備える。他の構成は移動装置１と同様であるので、同様の符号を付して説明を省略する。なお、移動装置２は、移動装置１と同様の車両部２０を備えるが、図示を省略している。
【0031】
レーダー３２は、電波を出射し、対象物から反射してきた電波を受信することによって、対象物の検知を行う。レーダー３２は、作用部の一例である。
図７（ａ）に示すように、移動装置２では、レーダー３２を進行方向へ向け、進行方向の空間上に存在する対象物を検知することができる（「空中レーダーモード」と呼ぶ場合がある。）。空中レーダーモードにおいて、リンク構造部１０の４節リンク構造は死点ではない状態であり、車両部２０に対するレーダー３２の空間上の配置の変化が許容されず、略固定された状態となる。この結果、移動装置２の空中レーダーモードでは、レーダー３２のふらつきが抑制されることになる。
図７（ａ）に示すように、移動装置２では、レーダー３２を進行方向へ向け、進行方向の空間上に存在する対象物を検知することができる（「空中レーダーモード」と呼ぶ場合がある。）。空中レーダーモードにおいて、リンク構造部１０の４節リンク構造は死点ではない状態であり、車両部２０に対するレーダー３２の空間上の配置の変化が許容されず、略固定された状態となる。この結果、移動装置２の空中レーダーモードでは、レーダー３２のふらつきが抑制されることになる。
【0032】
また、図７（ｂ）に示すように、移動装置２では、レーダー３２を地面の方向に向け、地面上または地中に存在する対象物を検知することができる（「地中レーダーモード」と呼ぶ場合がある。）。地中レーダーモードにおいて、リンク構造部１０の４節リンク構造は死点状態であり、車両部２０に対するレーダー３２の空間上の配置の変化が許容され、完全には固定されない状態となる。この結果、移動装置２の地中レーダーモードでは、レーダー３２の遊びが確保されることになる。
【0033】
以上説明したように、第２の実施の形態が適用される移動装置２において、レーダー３２を地面の方向に向けて検知を行う地中レーダーモードでは、リンク構造部１０の４節リンク構造が死点状態となることで、レーダー３２の遊びが確保される。また、レーダー３２を進行方向に向けて検知を行う空中レーダーモードでは、リンク構造部１０が死点ではない状態となることで、レーダー３２のふらつきが抑制される。
なお、地中レーダーモードは第１の状態の一例であり、空中レーダーモードは第２の状態の一例である。
なお、地中レーダーモードは第１の状態の一例であり、空中レーダーモードは第２の状態の一例である。
【0034】
＜第３の実施の形態＞
次に、図８を用いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図８は、第３の実施の形態が適用される移動装置３について説明する図であり、（ａ）は移動装置３を地面の方向以外に存在する対象物の切断に利用する場合の概略図、（ｂ）は移動装置３を地面の方向に存在する対象物の切断に利用する場合の概略図である。
図示するように、第３の実施の形態が適用される移動装置３は、第１の実施の形態が適用される移動装置１のセンサ３１（図５、図６参照）に代えて切断刃３３を備える。他の構成は移動装置１と同様であるので、同様の符号を付して説明を省略する。なお、移動装置３は、移動装置１と同様の車両部２０を備えるが、図示を省略している。
次に、図８を用いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図８は、第３の実施の形態が適用される移動装置３について説明する図であり、（ａ）は移動装置３を地面の方向以外に存在する対象物の切断に利用する場合の概略図、（ｂ）は移動装置３を地面の方向に存在する対象物の切断に利用する場合の概略図である。
図示するように、第３の実施の形態が適用される移動装置３は、第１の実施の形態が適用される移動装置１のセンサ３１（図５、図６参照）に代えて切断刃３３を備える。他の構成は移動装置１と同様であるので、同様の符号を付して説明を省略する。なお、移動装置３は、移動装置１と同様の車両部２０を備えるが、図示を省略している。
【0035】
切断刃３３は、不図示のモータ等によって回転し、回転軸と直交する方向の対象物を切断可能である。切断刃３３は、作用部の一例である。
図８（ａ）に示すように、移動装置３では、切断刃３３を進行方向へ向け、進行方向に存在する対象物を切断することができる（「切断モード」と呼ぶ場合がある。）。切断モードにおいて、リンク構造部１０の４節リンク構造は死点ではない状態であり、車両部２０に対する切断刃３３の空間上の配置の変化が許容されず、略固定された状態となる。この結果、移動装置３の切断モードでは、切断刃３３のふらつきが抑制されることになる。
図８（ａ）に示すように、移動装置３では、切断刃３３を進行方向へ向け、進行方向に存在する対象物を切断することができる（「切断モード」と呼ぶ場合がある。）。切断モードにおいて、リンク構造部１０の４節リンク構造は死点ではない状態であり、車両部２０に対する切断刃３３の空間上の配置の変化が許容されず、略固定された状態となる。この結果、移動装置３の切断モードでは、切断刃３３のふらつきが抑制されることになる。
【0036】
また、図８（ｂ）に示すように、移動装置３では、切断刃３３を地面の方向に向け、地面上に存在する草等の対象物を切断することができる（「草刈りモード」と呼ぶ場合がある。）。草刈りモードにおいて、リンク構造部１０の４節リンク構造は死点状態であり、車両部２０に対する切断刃３３の空間上の配置の変化が許容され、完全には固定されない状態となる。この結果、移動装置３の草刈りモードでは、切断刃３３の遊びが確保されることになる。
【0037】
以上説明したように、第３の実施の形態が適用される移動装置３において、切断刃３３を地面の方向に向けて切断を行う草刈りモードでは、リンク構造部１０の４節リンク構造が死点状態となることで、切断刃３３の遊びが確保される。また、切断刃３３を進行方向に向けて検知を行う切断モードでは、リンク構造部１０が死点ではない状態となることで、切断刃３３のふらつきが抑制される。
なお、草刈りモードは第１の状態の一例であり、切断モードは第２の状態の一例である。
なお、草刈りモードは第１の状態の一例であり、切断モードは第２の状態の一例である。
【0038】
＜第４の実施の形態＞
次に、図９を用いて、本発明の第４の実施の形態について説明する。
図９は、第４の実施の形態が適用される移動装置４について説明する図であり、（ａ）は移動装置４が他装置５と接続される場合の概略図、（ｂ）は接続後の移動装置４と他装置５との位置関係が変化した場合の概略図である。
図示するように、第４の実施の形態が適用される移動装置４は、第１の実施の形態が適用される移動装置１のセンサ３１（図５、図６参照）に代えてコネクタ３４を備える。他の構成は移動装置１と同様であるので、同様の符号を付して説明を省略する。なお、移動装置４は、移動装置１と同様の車両部２０を備えるが、図示を省略している。
次に、図９を用いて、本発明の第４の実施の形態について説明する。
図９は、第４の実施の形態が適用される移動装置４について説明する図であり、（ａ）は移動装置４が他装置５と接続される場合の概略図、（ｂ）は接続後の移動装置４と他装置５との位置関係が変化した場合の概略図である。
図示するように、第４の実施の形態が適用される移動装置４は、第１の実施の形態が適用される移動装置１のセンサ３１（図５、図６参照）に代えてコネクタ３４を備える。他の構成は移動装置１と同様であるので、同様の符号を付して説明を省略する。なお、移動装置４は、移動装置１と同様の車両部２０を備えるが、図示を省略している。
【0039】
コネクタ３４は、移動装置４と他装置５との接続を確保する部分、言い換えると、２装置間の接点となる部分である。コネクタ３４は、作用部の一例である。
移動装置４と他装置５とは、例えば、群ロボットとして機能する装置群である。より詳しくは、２装置が接続されていない状態では各々が独立した装置として動作し、接続が確保された状態では協調して移動等を行うように制御され、群ロボットとして動作する。
移動装置４と他装置５とは、例えば、群ロボットとして機能する装置群である。より詳しくは、２装置が接続されていない状態では各々が独立した装置として動作し、接続が確保された状態では協調して移動等を行うように制御され、群ロボットとして動作する。
【0040】
移動装置４と他装置５との接続が形成される場合には、移動装置４のコネクタ３４と他装置５のコネクタ５１とが正確に突き当たるように、コネクタ３４とコネクタ５１との位置合わせを行う必要がある。
図９（ａ）に示すように、移動装置４は、コネクタ３４を他装置５の方向へ向け、他装置５の備えるコネクタ５１との位置合わせを行う（「位置合わせモード」と呼ぶ場合がある。）。位置合わせモードにおいて、リンク構造部１０の４節リンク構造は死点ではない状態であり、車両部２０に対するコネクタ３４の空間上の配置の変化が許容されず、略固定された状態となる。この結果、コネクタ３４のふらつきが抑制され、他装置５のコネクタ５１との位置合わせが容易となる。つまり、移動装置４と他装置５との接続の確保が容易となり、群ロボットを形成し易くなる。
図９（ａ）に示すように、移動装置４は、コネクタ３４を他装置５の方向へ向け、他装置５の備えるコネクタ５１との位置合わせを行う（「位置合わせモード」と呼ぶ場合がある。）。位置合わせモードにおいて、リンク構造部１０の４節リンク構造は死点ではない状態であり、車両部２０に対するコネクタ３４の空間上の配置の変化が許容されず、略固定された状態となる。この結果、コネクタ３４のふらつきが抑制され、他装置５のコネクタ５１との位置合わせが容易となる。つまり、移動装置４と他装置５との接続の確保が容易となり、群ロボットを形成し易くなる。
【0041】
ここで、移動装置４と他装置５とが接続された状態で、群ロボットが動作すると、移動装置４と他装置５との位置関係が変化する場合がある。このとき、移動装置４が位置合わせモードのままであり、コネクタ３４の空間上の配置の変化が許容されない状態であると、コネクタ３４やコネクタ５１等に負荷がかかる恐れがある。そこで、移動装置４は、他装置５との接続を確保すると、図９（ｂ）に示す接続維持モードへと移行する。
図９（ｂ）に示すように、移動装置４の接続維持モードにおいて、リンク構造部１０の４節リンク構造は死点状態であり、車両部２０に対するコネクタ３４の空間上の配置の変化が許容され、完全には固定されない状態となる。この結果、移動装置４の接続維持モードでは、コネクタ５１の遊びが確保されることになり、移動装置４と他装置５との位置関係が変化した場合であっても、コネクタ３４やコネクタ５１等にかかる負荷が軽減される。
図９（ｂ）に示すように、移動装置４の接続維持モードにおいて、リンク構造部１０の４節リンク構造は死点状態であり、車両部２０に対するコネクタ３４の空間上の配置の変化が許容され、完全には固定されない状態となる。この結果、移動装置４の接続維持モードでは、コネクタ５１の遊びが確保されることになり、移動装置４と他装置５との位置関係が変化した場合であっても、コネクタ３４やコネクタ５１等にかかる負荷が軽減される。
【0042】
以上説明したように、第４の実施の形態が適用される移動装置４において、接続維持モードでは、リンク構造部１０の４節リンク構造が死点状態となることで、コネクタ３４の遊びが確保される。また、位置合わせモードでは、リンク構造部１０が死点ではない状態となることで、コネクタ３４のふらつきが抑制される。
なお、接続維持モードは第１の状態の一例であり、位置合わせモードは第２の状態の一例である。
なお、接続維持モードは第１の状態の一例であり、位置合わせモードは第２の状態の一例である。
【0043】
＜応用例＞
次に、図１０を用いて、リンク構造部１０の４節リンク構造とは異なる多節リンク構造を用いる場合の応用例について説明する。ここでは、５節リンク構造を用いる場合の応用例について説明する。
図１０は、５節リンク構造を有する応用例のリンク構造部１０－２を説明する図であり、（ａ）は５節リンク構造が死点ではない状態の概略図、（ｂ）は５節リンク構造が死点状態の概略図である。
次に、図１０を用いて、リンク構造部１０の４節リンク構造とは異なる多節リンク構造を用いる場合の応用例について説明する。ここでは、５節リンク構造を用いる場合の応用例について説明する。
図１０は、５節リンク構造を有する応用例のリンク構造部１０－２を説明する図であり、（ａ）は５節リンク構造が死点ではない状態の概略図、（ｂ）は５節リンク構造が死点状態の概略図である。
【0044】
図１０（ａ）に示すように、リンク構造部１０－２は、５つの回転軸１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ（区別せず回転軸１２と呼ぶ場合がある。）により、５本のアーム１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ，１１ｉ（区別せずアーム１１と呼ぶ場合がある。）がこの順で環状に連結された、５節リンク構造を有している。より詳しくは、アーム１１ｅとアーム１１ｆとが回転軸１２ｅによって角度を調整可能に接続され、アーム１１ｆとアーム１１ｇとが回転軸１２ｆによって角度を調整可能に接続され、アーム１１ｇとアーム１１ｈとが回転軸１２ｇによって角度を調整可能に接続され、アーム１１ｈとアーム１１ｉとが回転軸１２ｈによって角度を調整可能に接続され、アーム１１ｉとアーム１１ｅとが回転軸１２ｉによって角度を調整可能に接続されることで、環状の５節リンク構造が形成されている。
【0045】
リンク構造部１０－２の備える５本のアーム１１のうち、アーム１１ｇは、リンク構造部１０におけるアーム１１ｃ（図６参照）と同様に車両部２０に固定される。このため、固定アーム１１ｇと表記する場合がある。
また、アーム１１ｉは、回転軸１２ｉによりアーム１１ｅと接続される端部において、５節リンク構造の環の外側に向けて突出する突出部１３を有し、この突出部１３の先端にセンサ３１やレーダー３２、切断刃３３、コネクタ３４等の作用部が取り付けられる。このため、作用アーム１１ｉと表記する場合がある。
また、アーム１１ｉは、回転軸１２ｉによりアーム１１ｅと接続される端部において、５節リンク構造の環の外側に向けて突出する突出部１３を有し、この突出部１３の先端にセンサ３１やレーダー３２、切断刃３３、コネクタ３４等の作用部が取り付けられる。このため、作用アーム１１ｉと表記する場合がある。
【0046】
さらに、リンク構造部１０－２の備える５つの回転軸１２のうち、回転軸１２ｆ，１２ｈは、移動装置の有するモータ等により駆動され、回転制御される。このため、第１の駆動軸１２ｆ、第２の駆動軸１２ｈと表記する場合がある。なお、第１の駆動軸１２ｆ、第２の駆動軸１２ｈは、互いに異なるモータ等に接続され、各々回転制御される。
さらにまた、アーム１１ｆは、第１の駆動軸１２ｆを介して固定アーム１１ｇに接続され、第１の駆動軸１２ｆの回転制御に応じて動く。このため、第１の駆動アーム１１ｆと表記する場合がある。一方、アーム１１ｈは、第２の駆動軸１２ｈを介して作用アーム１１ｉに接続され、第２の駆動軸１２ｈの回転制御に応じて動く。このため、第２の駆動アーム１１ｈと表記する場合がある。そして、アーム１１ｅは、回転軸１２ｅを介して第１の駆動アーム１１ｆに接続され、第１の駆動アーム１１ｆの動きに従って空間上の配置が定まる。このため、従動アーム１１ｅと表記する場合がある。
さらにまた、アーム１１ｆは、第１の駆動軸１２ｆを介して固定アーム１１ｇに接続され、第１の駆動軸１２ｆの回転制御に応じて動く。このため、第１の駆動アーム１１ｆと表記する場合がある。一方、アーム１１ｈは、第２の駆動軸１２ｈを介して作用アーム１１ｉに接続され、第２の駆動軸１２ｈの回転制御に応じて動く。このため、第２の駆動アーム１１ｈと表記する場合がある。そして、アーム１１ｅは、回転軸１２ｅを介して第１の駆動アーム１１ｆに接続され、第１の駆動アーム１１ｆの動きに従って空間上の配置が定まる。このため、従動アーム１１ｅと表記する場合がある。
【0047】
リンク構造部１０－２の有する５節リンク構造は、４節リンク構造（図４参照）と同様に、死点ではない状態と、死点状態とを取り得る。
図１０（ａ）に示すように、リンク構造部１０－２を死点ではない状態とした場合、固定アーム１１ｇが車両部２０（不図示）に固定され、かつ、第１の駆動軸１２ｆおよび第２の駆動軸１２ｈの角度が固定されると、他のアーム１１および回転軸１２の車両部２０に対する空間上の配置が固定される。すなわち、突出部１３の空間上の配置が固定され、作用部の空間上の配置が固定される。
したがって、図１０（ａ）に示すように、例えば作用部を車両部２０の進行方向に向けた状態において、作用部のふらつきを軽減することができる。
図１０（ａ）に示すように、リンク構造部１０－２を死点ではない状態とした場合、固定アーム１１ｇが車両部２０（不図示）に固定され、かつ、第１の駆動軸１２ｆおよび第２の駆動軸１２ｈの角度が固定されると、他のアーム１１および回転軸１２の車両部２０に対する空間上の配置が固定される。すなわち、突出部１３の空間上の配置が固定され、作用部の空間上の配置が固定される。
したがって、図１０（ａ）に示すように、例えば作用部を車両部２０の進行方向に向けた状態において、作用部のふらつきを軽減することができる。
【0048】
そして、図１０（ｂ）に示すように、第１の駆動軸１２ｆを回転制御してリンク構造部１０－２を死点状態とした場合、固定アーム１１ｇが車両部２０に固定され、かつ、第１の駆動軸１２ｆおよび第２の駆動軸１２ｈの角度が固定されても、他のアーム１１および回転軸１２の車両部２０に対する空間上の配置は完全には固定されない。すなわち、作用部の空間上の配置が完全には固定されないこととなる。
したがって、図１０（ｂ）に示すように、例えば作用部を地面の方向に向けた状態において、作用部の遊びを確保することができる。
したがって、図１０（ｂ）に示すように、例えば作用部を地面の方向に向けた状態において、作用部の遊びを確保することができる。
【0049】
このような５節リンク構造を有するリンク構造部１０－２によっても、第１の方向に作用部を作用させる第１の状態と、第２の方向に作用部を作用させる第２の状態とを切り替え可能として、第１の状態における作用部の遊びの確保と第２の状態における作用部のふらつきの低減とを両立することができる。
【0050】
なお、図１０（ａ），（ｂ）では、第２の駆動軸１２ｈを回転制御せず、すなわち駆動アーム１１ｈと作用アーム１１ｉとがなす角度を固定した状態で、死点ではない状態と死点状態とを切り替えている。５節リンク構造を有するリンク構造部１０－２においては、第２の駆動軸１２ｈを回転制御し、駆動アーム１１ｈと作用アーム１１ｉとがなす角度を異ならせることによって、異なる複数の死点状態を取り得る。そして、複数の死点状態の各々において、作用部の空間上の配置が異なり、作用部が作用する向きが異なることになる。したがって、５節リンク構造を有するリンク構造部１０－２によれば、複数の向きに対して、作用部の遊びを確保しながら作用部を作用させることができる。
【0051】
＜その他＞
リンク構造部の有する多節リンク構造は、リンク構造全体の自由度が１以上となるものであれば良い。したがって、上記した４節リンク構造（自由度１）や５節リンク構造（自由度２）の他、６節リンク構造（自由度３）またはそれ以上（自由度４以上）の多節リンク構造とすることもできる。
ただし、死点ではない状態における作用部の空間上の配置（座標）を制御する上では、多節リンク構造の自由度は３で十分であり、自由度４以上では冗長となる。一方で、多節リンク構造の自由度を高くするほど、制御に必要な駆動軸の数が増加し、駆動軸の回転制御を行うモータ等の数は増加することになる。このため、リンク構造部の多節リンク構造としては、自由度が１以上３以下となる多節リンク構造、すなわち、４節リンク構造、５節リンク構造、６節リンク構造のうち何れかを適用すると良い。
リンク構造部の有する多節リンク構造は、リンク構造全体の自由度が１以上となるものであれば良い。したがって、上記した４節リンク構造（自由度１）や５節リンク構造（自由度２）の他、６節リンク構造（自由度３）またはそれ以上（自由度４以上）の多節リンク構造とすることもできる。
ただし、死点ではない状態における作用部の空間上の配置（座標）を制御する上では、多節リンク構造の自由度は３で十分であり、自由度４以上では冗長となる。一方で、多節リンク構造の自由度を高くするほど、制御に必要な駆動軸の数が増加し、駆動軸の回転制御を行うモータ等の数は増加することになる。このため、リンク構造部の多節リンク構造としては、自由度が１以上３以下となる多節リンク構造、すなわち、４節リンク構造、５節リンク構造、６節リンク構造のうち何れかを適用すると良い。
【0052】
また、リンク構造部の「死点ではない状態」における多節リンク構造の形状、つまり、各アームおよび各回転軸の空間上の配置と、この空間上の配置によって規定される作用部の空間上の配置は単なる例示であって、図示したものに限られる訳ではない。多節リンク構造の設計および駆動軸の回転制御の範囲内で、多様な作用部の配置が可能である。
つまり、リンク構造部が死点ではない状態である場合の作用部の作用する向きは、移動装置の進行方向に限定されず、駆動軸を回転制御して他の向きに作用させることも可能である。
つまり、リンク構造部が死点ではない状態である場合の作用部の作用する向きは、移動装置の進行方向に限定されず、駆動軸を回転制御して他の向きに作用させることも可能である。
【0053】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記の実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記の実施の形態を２つ以上組み合わせたものや、上記の実施の形態に種々の変更または改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【0054】
１，２，３，４…移動装置、１０，１０－２…リンク構造部、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ，１１ｉ…アーム、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ…回転軸、２０…車両部、３１…センサ、３２…レーダー、３３…切断刃、３４…コネクタ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
