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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-12
(45)【発行日】2022-08-22
(54)【発明の名称】移動装置
(51)【国際特許分類】
A61G 5/06 20060101AFI20220815BHJP
A61G 5/04 20130101ALI20220815BHJP
B62B 5/02 20060101ALI20220815BHJP
【ＦＩ】
A61G5/06
A61G5/04 707
B62B5/02 D
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021102180
(22)【出願日】2021-06-21
(62)【分割の表示】P 2021074008の分割
【原出願日】2021-04-26
【審査請求日】2021-06-21
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】521180533
【氏名又は名称】ＬＩＦＥＨＵＢ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100144749
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 正英
(74)【代理人】
【識別番号】100076369
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 正治
(72)【発明者】
【氏名】中野 裕士
【審査官】井出 和水
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２５５４２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１０１９０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１８４０３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１２６３４９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｇ １／００ － Ａ６１Ｇ ５／１４
Ｂ６２Ｂ ５／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動対象を載せて移動する移動装置において、二本の脚部と、
前記二本の脚部で支持された、前記移動対象を載せる載置部と、
前記二本の脚部を制御する制御部を備え、
前記各脚部は、上リンクと、当該上リンクに連結された下リンクと、当該下リンクの下端に設けられた端部車輪と、当該上リンクを前後方向に駆動する第一関節アクチュエータと、当該下リンクを前後方向に駆動する第二関節アクチュエータと、当該上リンクを左右方向に駆動する第三関節アクチュエータを備え、
前記制御部による前記端部車輪の回転の制御によって移動装置の姿勢が制御され、
両脚部の端部車輪接地位置に高さ方向の差がある場合に、前記第一関節アクチュエータ、第二関節アクチュエータ及び第三関節アクチュエータが駆動し、当該駆動により当該両脚部の端部車輪接地位置の高さの差分だけ載置部の高さが変化する、
ことを特徴とする移動装置。
【請求項2】
請求項１記載の移動装置において、合算重心位置と、両端部車輪の双方又はいずれか一方の端部車輪接地位置に基づいて移動装置の姿勢が制御される、
ことを特徴とする移動装置。
【請求項3】
請求項１又は請求項２記載の移動装置において、第三関節アクチュエータの駆動によって、持ち上げた一方の脚部の移動によって移動した合算重心位置と、持ち上げていない他方の脚部の端部車輪接地位置の左右方向の位置が一致するように、当該持ち上げていない他方の脚部が制御されることによって、移動装置の左右方向の姿勢が制御される、
ことを特徴とする移動装置。
【請求項4】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の移動装置において、第一関節アクチュエータと第二関節アクチュエータの駆動によって、持ち上げた一方の脚部の移動によって移動した合算重心位置と、持ち上げていない他方の脚部の端部車輪接地位置の前後方向の位置とが一致するように当該持ち上げていない他方の脚部が制御されることによって、移動装置の前後方向の姿勢が制御される、
ことを特徴とする移動装置。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の移動装置において、外部状況を認識する外界認識センサと、
前記外界認識センサによって認識された外部状況から、接地車輪の移動すべき経路を生成する経路生成部を備えた、
ことを特徴とする移動装置。
【請求項6】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の移動装置において、合算重心位置に基づいて各アクチュエータを駆動した際に起こる理論運動が計算され、
慣性センサによって得られる情報から実運動が推定され、
前記理論運動と実運動の差が計算され、
理論運動と実運動に差がある場合に、当該差の量によって外乱量が推定され、
推定された前記外乱量に基づいて前記各アクチュエータの修正駆動量が計算され、
計算された前記修正駆動量に基づいて前記各アクチュエータが制御される、
ことを特徴とする移動装置。
【請求項7】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の移動装置において、移動対象が人であり、
前記移動対象を載せる載置部として、前記人が乗る椅子部を備えた、
ことを特徴とする移動装置。
【請求項8】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の移動装置において、上リンクと下リンクの連結位置に中間車輪が設けられ、
両脚部の中間車輪及び端部車輪が接地した四輪接地の状態で、各脚部の中間車輪、端部車輪、第一関節アクチュエータ及び第二関節アクチュエータの一又は二以上が駆動することよって、両脚部の端部車輪が接地した二輪接地の状態に切り替わる、
ことを特徴とする移動装置。
【請求項9】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の移動装置において、上リンクと下リンクの連結位置に中間車輪が設けられ、
両脚部の端部車輪が接地した二輪接地の状態で、各脚部の中間車輪、端部車輪、第一関節アクチュエータ及び第二関節アクチュエータの一又は二以上が駆動することよって、両脚部の中間車輪及び端部車輪が接地した四輪接地の状態に切り替わる、
ことを特徴とする移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、人や物などを載せて移動する移動装置に関し、より詳しくは、対象物を載せた状態で階段（段差を含む。以下同じ。）を昇降することができる移動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
高齢者や身体障害者の中には場所の移動に困難を伴う人がいる。特に階段の昇降は身体への負担が大きい。従来、人を載せて移動する装置として、たとえば、片側四本のリンクと四つの車輪からなる左右一対の車輪支持体を備えた階段昇降式移動車（特許文献１）が知られている。
【0003】
前記特許文献１記載の階段昇降式移動車は、車体を支持する左右一対の車輪支持体のリンク回動駆動及びリンク屈伸駆動を行いながら階段を昇降できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第５５５５９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記特許文献１の装置では、階段を昇降する際に左右合計八つの車輪が接地するスペースが必要であり、この空間が確保できない場合には、当該装置を使って階段を昇降することができない。
【0006】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、従来の移動装置では昇降が難しかった階段も昇降することができる移動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の移動装置は移動対象を載せて移動する移動装置であって、二本の脚部と、二本の脚部で支持された、移動対象を載せる載置部と、二本の脚部を制御する制御部を備え、各脚部は、上リンクと、上リンクに連結された下リンクと、下リンクの下端に設けられた端部車輪と、上リンクを前後方向に駆動する第一関節アクチュエータと、下リンクを前後方向に駆動する第二関節アクチュエータと、上リンクを左右方向に駆動する第三関節アクチュエータを備え、制御部による端部車輪の回転の制御によって移動装置の姿勢が制御され、両脚部の端部車輪接地位置に高さ方向の差がある場合に、前記第一関節アクチュエータ、第二関節アクチュエータ及び第三関節アクチュエータが駆動し、当該駆動により当該両脚部の端部車輪接地位置の高さの差分だけ載置部の高さが変化するようにした装置である。
【発明の効果】
【0008】
本発明の移動装置は、二本の脚部の端部車輪の回転の制御によって姿勢が制御されるため、二本の脚部で起立して階段を昇降することができ、従来の装置では昇降が難しかった階段も昇降することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】（ａ）は本発明の移動装置の一例を示す正面図、（ｂ）は階段を一段昇った状態の側面図。
【図2】本発明の移動装置の一例を示す機能ブロック図。
【図3】階段の昇降が可能な否かの判定手順の一例を示すフローチャート。
【図4】経路生成部での経路生成の手順の一例を示すフローチャート。
【図5】（ａ）は移動装置の幅、階段上方空間の幅方向の片側マージン及び各段の上方空間の幅の説明図、（ｂ）は中心位置と中心位置偏差の説明図。
【図6】（ａ）～（ｃ）は階段を上る際の前後方向の姿勢の制御説明図。
【図7】（ａ）～（ｄ）は階段を上る際の前後方向の姿勢の制御説明図。
【図8】（ａ）～（ｃ）は階段を上る際の左右方向の姿勢の制御説明図。
【図9】（ａ）～（ｄ）は階段を上る際の左右方向の姿勢の制御説明図。
【図10】外乱に対する運動制御の一例を示すフローチャート。
【図11】（ａ）～（ｄ）は四輪接地から二輪接地に遷移する場合の一例を示す動作説明図。
【図12】（ａ）～（ｅ）は四輪接地から二輪接地に遷移する場合の他例を示す動作説明図。
【図13】（ａ）～（ｅ）は二輪接地から四輪接地に遷移する場合の一例を示す動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
（実施形態）
本発明の移動装置の一例を、図面を参照して説明する。本発明の移動装置は人や物（以下「移動対象」という）Ｘなどを載せて移動する装置である。ここでは、人を載せて移動する移動装置（椅子型移動装置）を一例とする。なお、本願では移動装置の進行方向前方側を前、後方側を後ろ、左側を左、右側を右、上方側を上、下方側を下と表現する。
本発明の移動装置の一例を、図面を参照して説明する。本発明の移動装置は人や物（以下「移動対象」という）Ｘなどを載せて移動する装置である。ここでは、人を載せて移動する移動装置（椅子型移動装置）を一例とする。なお、本願では移動装置の進行方向前方側を前、後方側を後ろ、左側を左、右側を右、上方側を上、下方側を下と表現する。
【0011】
また、本願において「合算重心位置」とは、移動装置の重心位置と、移動対象Ｘの重心位置とを合算した重心位置をいう。移動対象Ｘの重心位置は、たとえば載置部２０に設置された座面センサ２４に加わる移動対象Ｘの荷重から重心位置推定部３２によって推定される重心位置とすることができる。
【0012】
移動装置の重心位置は、移動装置を構成する各部品の重心位置に基づいて（各部品の重心位置を合算することで）算出することができる。ここでいう移動装置を構成する各部品には、後述する脚部１０の上リンク１１、下リンク１２、中間車輪１３、端部車輪１４、第一関節アクチュエータ１５、第二関節アクチュエータ１６及び第三関節アクチュエータ１７が含まれる。
【0013】
具体的には、移動装置の重心位置は次のように算出することができる。移動装置を構成する各部品の重量や重心位置、慣性モーメントは既知であることから、各アクチュエータ１５～１７の回転角から各部品の相対的な位置関係を特定し、特定された位置関係から各部品の重心位置を算出して各部品の重心位置を合算することで移動装置の重心位置を算出することができる。
【0014】
また、本願において、「端部車輪接地位置」とは、端部車輪１４の地面や床面（以下「接地面」という）への接地位置をいう。端部車輪接地位置は、各脚部１０の端部車輪１４ごとに設定されるものである。両脚部１０の端部車輪接地位置は、両脚部１０の端部車輪１４が前後方向にずれていない場合には横並びの位置となり、両脚部１０の端部車輪１４が前後方向にずれている場合には前後方向にずれた位置となる。
【0015】
【0016】
前記脚部１０は椅子部２０を支持するものである。図１（ａ）（ｂ）に示すように、前進方向左側の脚部（以下「左脚部」という）１０ａは、左上リンク１１ａ、左下リンク１２ａ、左中間車輪１３ａ、左端部車輪１４ａ、左第一関節アクチュエータ１５ａ、左第二関節アクチュエータ１６ａ及び左第三関節アクチュエータ１７ａを備えている。
【0017】
前記左上リンク１１ａは、その上端側が椅子部２０の底面に設けられた左ブラケット２３ａに回転可能に連結され、左下リンク１２ａは、その上端側が左上リンク１１ａに回転可能に連結されている。
【0018】
左上リンク１１ａと左下リンク１２ａの連結位置には左中間車輪１３ａが配置され、左上リンク１１ａと左下リンク１２ａの連結に用いられた連結具で回転可能に連結されている。
【0019】
左下リンク１２ａの下端側には左端部車輪１４ａが回転可能に連結されている。左端部車輪１４ａは地面（床面）に接地するように、その底面が左下リンク１２ａの下端よりも下側に突出して設けられている。
【0020】
前記左第一関節アクチュエータ１５ａは左上リンク１１ａを前後方向に駆動する駆動手段であり、左上リンク１１ａと左ブラケット２３ａとの連結部分に設けられている。左上リンク１１ａは、左第一関節アクチュエータ１５ａの動作によって前後方向に回動する。
【0021】
前記左第二関節アクチュエータ１６ａは左下リンク１２ａを前後方向に駆動する駆動手段であり、左上リンク１１ａと左下リンク１２ａの連結部分に設けられている。左下リンク１２ａは、左第二関節アクチュエータ１６ａの動作によって前後方向に回動する。
【0022】
前記左第三関節アクチュエータ１７ａは左上リンク１１ａを左右方向（内外方向）に駆動する駆動手段であり、左上リンク１１ａと左ブラケット２３ａとの連結部分に設けられている。左上リンク１１ａは、左第三関節アクチュエータ１７ａの動作によって左右方向に回動する。
【0023】
前進方向右側の脚部（以下「右脚部」という）１０ｂは、右上リンク１１ｂ、右下リンク１２ｂ、右中間車輪１３ｂ、右端部車輪１４ｂ、右第一関節アクチュエータ１５ｂ、右第二関節アクチュエータ１６ｂ及び右第三関節アクチュエータ１７ｂを備えている。
【0024】
前記右上リンク１１ｂは、その上端側が椅子部２０の底面に設けられた右ブラケット２３ｂに回転可能に連結され、右下リンク１２ｂは、その上端側が右上リンク１１ｂに回転可能に連結されている。
【0025】
右上リンク１１ｂと右下リンク１２ｂの連結位置には右中間車輪１３ｂが配置され、右上リンク１１ｂと右下リンク１２ｂの連結に用いられた連結具で回転可能に連結されている。
【0026】
右下リンク１２ｂの下端側には右端部車輪１４ｂが回転可能に連結されている。右端部車輪１４ｂは地面（床面）に接地するように、その底面が右下リンク１２ｂの下端よりも下側に突出して設けられている。
【0027】
前記右第一関節アクチュエータ１５ｂは右上リンク１１ｂを前後方向に駆動する駆動手段であり、右上リンク１１ｂと右ブラケット２３ｂとの連結部分に設けられている。右上リンク１１ｂは、右第一関節アクチュエータ１５ｂの動作によって前後方向に回動する。
【0028】
前記右第二関節アクチュエータ１６ｂは右下リンク１２ｂを前後方向に駆動する駆動手段であり、右上リンク１１ｂと右下リンク１２ｂの連結部分に設けられている。右下リンク１２ｂは、右第二関節アクチュエータ１６ｂの動作によって前後方向に回動する。
【0029】
前記右第三関節アクチュエータ１７ｂは右上リンク１１ｂを左右方向（内外方向）に駆動する駆動手段であり、右上リンク１１ｂと右ブラケット２３ｂとの連結部分に設けられている。右上リンク１１ｂは、右第三関節アクチュエータ１７ｂの動作によって左右方向に回動する。
【0030】
前記両第一関節アクチュエータ１５、両第二関節アクチュエータ１６、両第三関節アクチュエータ１７には、モータや減速機、エンコーダ、ブレーキ等を備えた既存のアクチュエータを用いることができる。
【0031】
前記椅子部２０は人が座る部分であり、人が座る着座部２１と、人が制御信号を入力する指令操作部２２と、脚部１０と連結する連結部２３を備えている。
【0032】
前記着座部２１は、座面２１ａと背凭れ２１ｂを備えている。着座部２１の構造はこれ以外であってもよく、たとえば、座面２１ａと背凭れ２１ｂと図示しない脚載せ台を備えたものや背凭れ２１ｂのない座面２１ａのみのもの、座面２１ａと脚載せ台のみで構成されたもの等とすることもできる。
【0033】
着座部２１には、座面２１ａにかかる人の荷重を検知する座面センサ２４と、移動装置周辺の外部状況（たとえば、階段や障害物の有無など）を認識する外界認識センサ２５と、直交三軸方向の並進運動や回転運動を検出する慣性センサ２６が設けられている。
【0034】
座面センサ２４は座面２１ａの表面側に、外界認識センサ２５及び慣性センサ２６は座面２１ａの前面及び側面に設けられている。各センサの設置位置は一例であり、これら以外の場所に設けることもできる。
【0035】
座面センサ２４には、たとえば、圧力センサを用いることができる。座面センサ２４は座面２１ａに複数個設置するのが好ましい。座面センサ２４による検知信号は後述する制御部３０の重心位置推定部３２（図２）に送信され、その検知信号に基づいて人の重心位置が重心位置推定部３２で推定される。
【0036】
前記外界認識センサ２５には、たとえば、レーザ光線を照射し、その反射光から物体までの距離を測定するレーザレンジファインダを用いることができる。外界認識センサ２５にはレーザレンジファインダ以外のものを用いることもできる。外界認識センサ２５では、たとえば、階段や障害物（壁や柱、扉、家具、人など）の有無などが認識される。外界認識センサ２５による検知信号は後述する制御部３０の判定部３４（図２）に送信され、その検知信号に基づいて階段通行の可否が判定部３４で判定される。
【0037】
前記慣性センサ２６には、たとえば、ジャイロセンサや加速度センサを用いることができる。慣性センサ２６では、たとえば、移動装置の実際の運動（移動速度や傾きなど）が検知される。慣性センサ２６による検知信号は後述する制御部３０の運動推定部３７（図２）に送信され、その検知信号に基づいて実際の動作（以下「実運動」という）が運動推定部３７で推定される。慣性センサ２６にはジャイロセンサや加速度センサ以外のものを用いることもできる。
【0038】
前記指令操作部２２は、人が制御部３０に対して制御信号を入力するための手段である。指令操作部２２には、ジョイスティックやタッチパネルなど既存の入力装置を用いることができる。この実施形態では、指令操作部２２によって、前進、後退、旋回、階段移動といった動作の制御信号が入力できるようにしてある。入力された制御信号は制御部３０に送信される。各制御信号が送信された場合の動作については後述する。
【0039】
前記連結部２３は二本の脚部１０を連結する部分である。一例として図１（ａ）（ｂ）に示す連結部２３は、座面２１ａの裏面側に突設された左ブラケット２３ａと、右ブラケット２３ｂを備えている。左ブラケット２３ａは左脚部１０ａを連結するもの、右ブラケット２３ｂは右脚部１０ｂを連結するものである。ここで示すものは一例であり、連結部２３は二本の脚部１０を回転可能に連結できるものであれば、その構成は特に限定されない。
【0040】
前記制御部３０は、脚部１０を構成する各アクチュエータ１５～１７、両中間車輪１３及び両端部車輪１４を制御するための手段である。制御部３０は、プロセッサやメモリ等を主要構成として備えるコンピュータで構成することができる。
【0041】
この実施形態の制御部３０は、両脚部１０を制御する運動制御部３１と、座面センサ２４に加わる荷重から重心位置を推定する重心位置推定部３２と、合算重心位置を算出する合算重心算出部３３と、外界認識センサ２５による検知信号から階段の昇降の可否を判定する判定部３４と、階段の昇降前に移動経路（軌道）を生成する経路生成部３５と、合算重心位置に基づき、各アクチュエータ１５～１７を駆動した際に起こる理論上の動作（以下「理論運動」という）を計算する理論運動計算部３６と、慣性センサ２６により得られた実際の運動から実運動を推定する運動推定部３７を備えている。
【0042】
この実施形態の制御部３０では、静止状態の制御や前進時の制御、後退時の制御、旋回時の制御、階段昇降時の前後方向の姿勢の制御、階段昇降時の左右方向の姿勢の制御、外乱に対する運動の制御、四輪から二輪への切り替え制御、二輪から四輪への切り替え制御等が行われる。
【0043】
はじめに、静止状態の制御、前進時の制御、後退時の制御、旋回時の制御について説明する。
【0044】
［静止状態の制御］
指令操作部２２の操作によって指令操作が行われない場合、合算重心位置の前後方向の位置と両端部車輪１４の端部車輪接地位置の前後方向の位置とが一致するように、左右の端部車輪１４を駆動する。駆動後、最終的には左右の端部車輪１４の回転角速度がゼロに収束するように回転角速度を制御する。
指令操作部２２の操作によって指令操作が行われない場合、合算重心位置の前後方向の位置と両端部車輪１４の端部車輪接地位置の前後方向の位置とが一致するように、左右の端部車輪１４を駆動する。駆動後、最終的には左右の端部車輪１４の回転角速度がゼロに収束するように回転角速度を制御する。
【0045】
［前進時の制御］
指令操作部２２の操作によって前進の指令操作が行われた場合、合算重心位置の前後方向の位置が両端部車輪１４の端部車輪接地位置の前後方向の位置よりも前方に位置するように端部車輪１４を駆動させ、合算重心位置と両端部車輪１４の端部車輪接地位置との間に差を生じさせる。この差の大きさは指令操作の大きさに比例した値とする。
指令操作部２２の操作によって前進の指令操作が行われた場合、合算重心位置の前後方向の位置が両端部車輪１４の端部車輪接地位置の前後方向の位置よりも前方に位置するように端部車輪１４を駆動させ、合算重心位置と両端部車輪１４の端部車輪接地位置との間に差を生じさせる。この差の大きさは指令操作の大きさに比例した値とする。
【0046】
指令操作部２２の操作によって前進の指令操作が行われたあと、指令操作が中止された場合、移動装置は合算重心位置の前後方向の位置が両端部車輪１４の端部車輪接地位置よりも後ろに位置するように端部車輪１４を駆動させ、合算重心位置と両端部車輪１４の端部車輪接地位置との間に差を生じさせる。駆動後、最終的には端部車輪１４の回転角速度がゼロに収束するように回転角速度を制御し、端部車輪１４の回転角速度がゼロ付近に近づいたあと、静止状態の制御を行う。
【0047】
［後退時の制御］
指令操作部２２の操作によって後退の指令操作が行われた場合、合算重心位置の前後方向の位置が両端部車輪１４の端部車輪接地位置の前後方向の位置よりも後ろに位置するように端部車輪１４を駆動させ、合算重心位置と両端部車輪１４の端部車輪接地位置との間に差を生じさせる。この差の大きさは指令操作の大きさに比例した値とする。
指令操作部２２の操作によって後退の指令操作が行われた場合、合算重心位置の前後方向の位置が両端部車輪１４の端部車輪接地位置の前後方向の位置よりも後ろに位置するように端部車輪１４を駆動させ、合算重心位置と両端部車輪１４の端部車輪接地位置との間に差を生じさせる。この差の大きさは指令操作の大きさに比例した値とする。
【0048】
指令操作部２２の操作によって後退の指令操作が行われたあと、指令操作が中止された場合、移動装置は合算重心位置の前後方向の位置が両端部車輪１４の端部車輪接地位置よりも前に位置するように端部車輪１４を駆動させ、合算重心位置と両端部車輪１４の端部車輪接地位置との間に差を生じさせる。駆動後、最終的には端部車輪１４の回転角速度がゼロに収束するように回転角速度を制御し、端部車輪１４の回転角速度がゼロ付近に近づいたあと、静止状態の制御を行う。
【0049】
［旋回時の制御］
指令操作部２２の操作によって旋回の指令操作が行われた場合、左右の端部車輪１４の回転数に差が生じるように両端部車輪１４を駆動する。その差の大きさは旋回の指令操作の大きさに比例した値とする。
指令操作部２２の操作によって旋回の指令操作が行われた場合、左右の端部車輪１４の回転数に差が生じるように両端部車輪１４を駆動する。その差の大きさは旋回の指令操作の大きさに比例した値とする。
【0050】
具体的には、右旋回の指令操作の場合、左端部車輪１４ａの回転数を右端部車輪１４ｂの回転数よりも大きくし、左旋回の指令操作の場合、右端部車輪１４ｂの回転数を左端部車輪１４ａの回転数よりも大きくする。
【0051】
左右の端部車輪１４の回転数の平均値を、人が旋回の指令操作を行っているときの前進又は後退の指令操作に基づく端部車輪１４の回転数に一致させる。なお、前進又は後退の指令操作が行われていない場合に指令操作部２２の操作によって旋回の指令操作が行われたときは、左右の端部車輪１４の回転数の平均値はゼロとする。
【0052】
次に、階段昇降時の前後方向の姿勢の制御、階段昇降時の左右方向の姿勢の制御について説明する。本実施形態では、階段の昇降に先立ち、階段の昇降を開始するか否かの判定が行われる。具体的には、外界認識センサ２５によって階段が認識され、指令操作部２２の操作によって階段への移動指令が入力されたときに、階段昇降を開始するか否か（階段昇降の可否）が判定される。この判定は、たとえば、図３に示す手順で行われる。
【0053】
［階段通行可否の判定］
（１）外界認識センサ２５によって外界形状を取得する（Ｓ００１）。外界認識センサ２５による外界形状の取得は継続して行われ、取得された外界形状は制御部３０に伝達される。
（２）外界認識センサ２５によって取得された外界形状から階段があるか否かが判定される（Ｓ００２）。
（３）前記（２）の判定の結果、階段がないと認識された場合、移動装置は平面移動を継続する（Ｓ００３）。
（４）前記（２）の判定の結果、階段があると認識された場合、その階段の形状（以下「階段形状」という）が外界認識センサ２５によって取得される（Ｓ００４）。
（５）外界認識センサ２５によって取得された階段形状から、経路生成部３５によって階段を昇降するための経路（たとえば、最短経路などの最適経路）が生成される（Ｓ００５）。
（６）経路生成部３５によって経路が生成されたのち、当該経路を通行可能か否かが判定される（Ｓ００６）。
（７）前記（６）の判定の結果、通行できないと判定された場合、移動装置が階段の手前で停止する（Ｓ００７）。この場合、図示しない情報表示手段や報知手段等によって、乗っている人に対して通行できないことを伝達することもできる。
（８）前記（６）の判定の結果、通行できると判定された場合、移動装置は当該階段の通行（昇降）を開始する（Ｓ００８）。
（９）以降、前記（２）～（８）を繰り返して階段を順次昇降していく。
（１）外界認識センサ２５によって外界形状を取得する（Ｓ００１）。外界認識センサ２５による外界形状の取得は継続して行われ、取得された外界形状は制御部３０に伝達される。
（２）外界認識センサ２５によって取得された外界形状から階段があるか否かが判定される（Ｓ００２）。
（３）前記（２）の判定の結果、階段がないと認識された場合、移動装置は平面移動を継続する（Ｓ００３）。
（４）前記（２）の判定の結果、階段があると認識された場合、その階段の形状（以下「階段形状」という）が外界認識センサ２５によって取得される（Ｓ００４）。
（５）外界認識センサ２５によって取得された階段形状から、経路生成部３５によって階段を昇降するための経路（たとえば、最短経路などの最適経路）が生成される（Ｓ００５）。
（６）経路生成部３５によって経路が生成されたのち、当該経路を通行可能か否かが判定される（Ｓ００６）。
（７）前記（６）の判定の結果、通行できないと判定された場合、移動装置が階段の手前で停止する（Ｓ００７）。この場合、図示しない情報表示手段や報知手段等によって、乗っている人に対して通行できないことを伝達することもできる。
（８）前記（６）の判定の結果、通行できると判定された場合、移動装置は当該階段の通行（昇降）を開始する（Ｓ００８）。
（９）以降、前記（２）～（８）を繰り返して階段を順次昇降していく。
【0054】
［経路生成の手順］
前記（５）の経路生成は、たとえば、図４に示す手順で行われる。
（１）移動装置の幅Ｗｂ、階段上方空間の幅方向の片側マージン（以下「片側幅マージン」という）Ｗｍ（図５（ａ））及び各段の中心位置から次の段の中心位置に対する幅方向の偏差許容値（以下「中心偏差許容値」という）ｄｔｈを設定する（Ｓ１０１）。
（２）外界認識センサ２５によって得られた階段の形状に基づき、各段の上方空間の幅ＷＳ（図５（ａ））を計測する（Ｓ１０２）。
（３）Ｗｓ≧Ｗｂ＋２Ｗｍ（式１）を満たすか否かにより、移動装置が各段の空間を通行可能か否かを判定する（Ｓ１０３）。
（４）前記（３）において、前記式１を満たさない場合には通行不可と判定され、図示しない情報表示手段等によって通行不可能である旨が乗っている人に通知される（Ｓ１０４）。
（５）前記（３）において、前記式１を満たす場合、外界認識センサ２５によって得られた階段形状に基づき、各段の中心位置Ｃｓｉ、Ｃｓｉ＋１・・・を計算する（Ｓ１０５）。具体的には、図５（ｂ）に示すように、予め設定された各段に共通に使用する基準線ＲＬと各段を幅方向に二分する中心線Ｌ１、Ｌ２・・・との距離によって、各段の中心位置Ｃｓｉ、Ｃｓｉ＋１・・・が計算される。
（６）前記（５）において各段の中心位置Ｃｓｉを計算したのち、隣り合う段（たとえば、一段目と二段目、二段目と三段目）ごとに中心位置偏差ｄｓｉ=｜Ｃｓｉ＋１－Ｃｓｉ｜（式２）を計算する（Ｓ１０６）。
（７）前記（１）で設定した中心偏差許容値ｄｔｈと前記（６）で計算した中心位置偏差ｄｓｉが、ｄｔｈ≧ｄｓｉ（式３）を満たすか否かを判定する（Ｓ１０７）。
（８）前記（７）において、前記式３を満たさない場合（中心偏差許容値ｄｔｈが中心位置偏差ｄｓｉを下回る場合）には通行不可と判定され、図示しない情報表示手段等によって通行不可能である旨が乗っている人に通知される（Ｓ１０４）。
（９）前記（７）において、前記式３を満たす場合（中心偏差許容値ｄｔｈが中心位置偏差ｄｓｉを上回る場合）、各段の接地位置を各段の中心位置Ｃｓｉに設定する（Ｓ１０８）。
（１０）前記（９）で各段の接地位置を各段の中心位置Ｃｓｉに設定したのち、図示しない情報表示手段等によって通行可能である旨が乗っている人に通知される（Ｓ１０９）。
前記（５）の経路生成は、たとえば、図４に示す手順で行われる。
（１）移動装置の幅Ｗｂ、階段上方空間の幅方向の片側マージン（以下「片側幅マージン」という）Ｗｍ（図５（ａ））及び各段の中心位置から次の段の中心位置に対する幅方向の偏差許容値（以下「中心偏差許容値」という）ｄｔｈを設定する（Ｓ１０１）。
（２）外界認識センサ２５によって得られた階段の形状に基づき、各段の上方空間の幅ＷＳ（図５（ａ））を計測する（Ｓ１０２）。
（３）Ｗｓ≧Ｗｂ＋２Ｗｍ（式１）を満たすか否かにより、移動装置が各段の空間を通行可能か否かを判定する（Ｓ１０３）。
（４）前記（３）において、前記式１を満たさない場合には通行不可と判定され、図示しない情報表示手段等によって通行不可能である旨が乗っている人に通知される（Ｓ１０４）。
（５）前記（３）において、前記式１を満たす場合、外界認識センサ２５によって得られた階段形状に基づき、各段の中心位置Ｃｓｉ、Ｃｓｉ＋１・・・を計算する（Ｓ１０５）。具体的には、図５（ｂ）に示すように、予め設定された各段に共通に使用する基準線ＲＬと各段を幅方向に二分する中心線Ｌ１、Ｌ２・・・との距離によって、各段の中心位置Ｃｓｉ、Ｃｓｉ＋１・・・が計算される。
（６）前記（５）において各段の中心位置Ｃｓｉを計算したのち、隣り合う段（たとえば、一段目と二段目、二段目と三段目）ごとに中心位置偏差ｄｓｉ=｜Ｃｓｉ＋１－Ｃｓｉ｜（式２）を計算する（Ｓ１０６）。
（７）前記（１）で設定した中心偏差許容値ｄｔｈと前記（６）で計算した中心位置偏差ｄｓｉが、ｄｔｈ≧ｄｓｉ（式３）を満たすか否かを判定する（Ｓ１０７）。
（８）前記（７）において、前記式３を満たさない場合（中心偏差許容値ｄｔｈが中心位置偏差ｄｓｉを下回る場合）には通行不可と判定され、図示しない情報表示手段等によって通行不可能である旨が乗っている人に通知される（Ｓ１０４）。
（９）前記（７）において、前記式３を満たす場合（中心偏差許容値ｄｔｈが中心位置偏差ｄｓｉを上回る場合）、各段の接地位置を各段の中心位置Ｃｓｉに設定する（Ｓ１０８）。
（１０）前記（９）で各段の接地位置を各段の中心位置Ｃｓｉに設定したのち、図示しない情報表示手段等によって通行可能である旨が乗っている人に通知される（Ｓ１０９）。
【0055】
なお、各段の接地位置は、幅方向のマージンを確保できる範囲内で、各段の接地位置の幅方向の変化を最小として設定することもできる。この場合、各段の中心位置偏差の総和が最小になるように各段の接地位置を計算する。
【0056】
【0057】
［階段昇降時の前後方向の姿勢制御］
制御部３０は、経路生成部３５で生成された経路に従い、両脚部１０のどちらを持ち上げるかを決定する（図６（ａ））。ここでは、左脚部１０ａを持ち上げたのち、右脚部１０ｂを持ち上げる場合を一例とする。
制御部３０は、経路生成部３５で生成された経路に従い、両脚部１０のどちらを持ち上げるかを決定する（図６（ａ））。ここでは、左脚部１０ａを持ち上げたのち、右脚部１０ｂを持ち上げる場合を一例とする。
【0058】
持ち上げた左脚部１０ａの左端部車輪１４ａが次の端部車輪接地位置へ移動するように、左第一関節アクチュエータ１５ａ及び左第二関節アクチュエータ１６ａを駆動する（図６（ｂ））。ここでいう、次の端部車輪接地位置とは、現在起立している段の次の段の踏み面のうち左脚部１０ａの左端部車輪１４ａの接地位置を意味する。
【0059】
このとき、持ち上げた左脚部１０ａの前方向への移動によって合算重心位置も前へ移動するため、持ち上げていない右脚部１０ｂの端部車輪接地位置と移動した合算重心位置の前後方向の位置とが一致するように、持ち上げていない右脚部１０ｂの右第一関節アクチュエータ１５ｂと右第二関節アクチュエータ１６ｂを駆動する。
【0060】
持ち上げた左脚部１０ａの左端部車輪１４ａが次の端部車輪接地位置へ接地したことを確認したのち、左脚部１０ａの端部車輪接地位置と合算重心位置の前後方向の位置を一致させるように両脚部１０の両第一関節アクチュエータ１５と両第二関節アクチュエータ１６を駆動する（図６（ｃ）及び図７（ａ））。
【0061】
その後、前後の端部車輪接地位置（左端部車輪１４ａの端部車輪接地位置と右端部車輪１４ｂの端部車輪接地位置）の高さの差に基づき、その高さ分だけ椅子部２０の高さを同時に変化させるように、各アクチュエータ１５～１７を駆動する（図７（ｂ）（ｃ））。
【0062】
階段昇降時に端部車輪１４が一輪接地となるフェーズでは、端部車輪１４を駆動し、接地している端部車輪１４の端部車輪接地位置と合算重心位置の前後方向の位置を一致させることによって、姿勢制御を行う。
【0063】
移動装置の前後方向の姿勢制御は、バッテリーなどの重量物を前後方向に移動させる際の反作用力を利用して行うほか、椅子部２０にフライホイールを設置し、ジャイロモーメントを利用して行うこともできる。
【0064】
ここでは、左脚部１０ａを持ち上げたのち、右脚部１０ｂを持ち上げて階段を昇る場合を一例としているが、右脚部１０ｂを持ち上げたのち、左脚部１０ａを持ち上げて階段を昇る場合の動作も同様である。
【0065】
［階段昇降時の左右方向の姿勢制御］
制御部３０は、経路生成部３５で生成された経路に従い、両脚部１０のどちらを持ち上げるかを決定する（図８（ａ））。ここでは、右脚部１０ｂを持ち上げたのち、左脚部１０ａを持ち上げる場合を一例とする。
制御部３０は、経路生成部３５で生成された経路に従い、両脚部１０のどちらを持ち上げるかを決定する（図８（ａ））。ここでは、右脚部１０ｂを持ち上げたのち、左脚部１０ａを持ち上げる場合を一例とする。
【0066】
持ち上げていない左脚部１０ａの接地位置と合算重心位置の左右方向の位置が一致するように、持ち上げていない左脚部１０ａの左第三関節アクチュエータ１７ａを駆動する（図８（ｂ））。
【0067】
持ち上げた右脚部１０ｂの右端部車輪１４ｂが次の端部車輪接地位置（現在起立している段の次の段の踏み面のうち右脚部１０ｂの右端部車輪１４ｂの接地位置）へ移動するように、右第一関節アクチュエータ１５ｂと右第二関節アクチュエータ１６ｂを駆動する（図８（ｃ）及び図９（ａ））。このとき、右脚部１０ｂを持ち上げることによる合算重心位置の左右方向への移動を防ぐため、持ち上げた側の右脚部１０ｂの右第三関節アクチュエータ１７ｂを駆動し、合算重心位置の変化を補償する。
【0068】
前後の端部車輪接地位置（右端部車輪１４ｂの端部車輪接地位置と左端部車輪１４ａの端部車輪接地位置）の高さの差に基づき、その高さ分だけ椅子部２０の高さを同時に変化させるように、各アクチュエータ１５～１７を駆動する（図９（ｂ））。階段昇降が終了した場合、合算重心位置を両脚部１０の中心に位置させるように、両第三関節アクチュエータ１７を駆動する（図９（ｂ）（ｃ））。
【0069】
移動装置の前後方向の姿勢制御と同様、移動装置の左右方向の姿勢制御は、バッテリーなどの重量物を左右方向に移動させる際の反作用力を利用して行うほか、椅子部２０にフライホイールを設置し、ジャイロモーメントを利用して行うこともできる。
【0070】
ここでは、右脚部１０ｂを持ち上げたのち、左脚部１０ａを持ち上げて階段を昇る場合を一例としているが、左脚部１０ａを持ち上げたのち、右脚部１０ｂを持ち上げて階段を昇る場合の動作も同様である。
【0071】
前記階段昇降時の前後方向の姿勢制御及び階段昇降時の左右方向の姿勢制御では、階段を昇る場合の姿勢制御を一例としているが、階段を降りる場合も脚部１０の上げ下げが逆になる以外は階段を昇る場合と同様の方法で姿勢制御が行われる。
【0072】
［外乱に対する運動制御］
次に、外乱に対する運動制御の一例について説明する。この実施形態の移動装置では、外乱に対して、図１０に示す手順で制御が行われるようにしてある。
（１）座面センサ２４によって得られた検知信号から、移動対象（人）Ｘの重心位置を推定する（Ｓ２０１）。
（２）合算重心算出部３３（図２）で算出された合算重心位置に基づき、各アクチュエータ１５～１７を駆動する（Ｓ２０２）。
（３）合算重心位置に基づき、各アクチュエータ１５～１７を駆動した際に起こる理論運動を理論運動計算部３６（図２）で計算する（Ｓ２０３）。
（４）慣性センサ２６によって得られた情報から、運動推定部３７（図２）によって実運動を推定する（Ｓ２０４）。
（５）前記（３）で計算した理論運動と前記（４）で推定した実運動とを比較し、両者に差があるか否かを判定する（Ｓ２０５）。
（６）前記（５）において、実運動と理論運動に差がないと判定された場合は、外乱がないものと判定し、外乱に対する運動制御は行わない。
（７）前記（５）において、実運動と理論運動に差があると判定された場合は、その差分の外乱があるものと判定し、その差の量によって外乱量を推定する（Ｓ２０６）。
（８）前記（７）で外乱量を推定したのち、推定した外乱量に基づき、各アクチュエータ１５～１７の修正駆動量を計算する（Ｓ２０７）。
（９）前記（８）で計算した修正駆動量に基づいて各アクチュエータ１５～１７を駆動し、外乱に対する運動を制御する（Ｓ２０８）。
次に、外乱に対する運動制御の一例について説明する。この実施形態の移動装置では、外乱に対して、図１０に示す手順で制御が行われるようにしてある。
（１）座面センサ２４によって得られた検知信号から、移動対象（人）Ｘの重心位置を推定する（Ｓ２０１）。
（２）合算重心算出部３３（図２）で算出された合算重心位置に基づき、各アクチュエータ１５～１７を駆動する（Ｓ２０２）。
（３）合算重心位置に基づき、各アクチュエータ１５～１７を駆動した際に起こる理論運動を理論運動計算部３６（図２）で計算する（Ｓ２０３）。
（４）慣性センサ２６によって得られた情報から、運動推定部３７（図２）によって実運動を推定する（Ｓ２０４）。
（５）前記（３）で計算した理論運動と前記（４）で推定した実運動とを比較し、両者に差があるか否かを判定する（Ｓ２０５）。
（６）前記（５）において、実運動と理論運動に差がないと判定された場合は、外乱がないものと判定し、外乱に対する運動制御は行わない。
（７）前記（５）において、実運動と理論運動に差があると判定された場合は、その差分の外乱があるものと判定し、その差の量によって外乱量を推定する（Ｓ２０６）。
（８）前記（７）で外乱量を推定したのち、推定した外乱量に基づき、各アクチュエータ１５～１７の修正駆動量を計算する（Ｓ２０７）。
（９）前記（８）で計算した修正駆動量に基づいて各アクチュエータ１５～１７を駆動し、外乱に対する運動を制御する（Ｓ２０８）。
【0073】
なお、前記（４）の運動推定部３７による実運動の推定には、各アクチュエータ１５～１７の駆動トルクと座面センサ２４による人の重心位置の推定値の変化を用いることもできる。
【0074】
［四輪接地から二輪接地への切り替え］
次に、四輪接地の状態から二輪接地の状態に切り替える際の制御の一例について説明する。本実施形態の移動装置は、四輪接地の状態から二輪接地の状態に切り替えることができる。四輪接地から二輪接地への切り替えは、たとえば、図１１（ａ）～（ｄ）に示す手順で行うことができる。
（１）図１１（ａ）は両端部車輪１４及び両中間車輪１３の四輪が接地面に接地した状態を示すものである。
（２）図１１（ａ）の状態で両端部車輪１４を後進方向に駆動させ、移動装置を後方に（図１１（ａ）の矢印方向）に並進運動させる。
（３）前記（２）のように移動装置を後方に並進運動させたのち、両端部車輪１４に前進方向の駆動トルクをかける。このとき、慣性力によって椅子部２０が後方に移動するように、また、椅子部２０の高さと姿勢角が変化しないように、両第一関節アクチュエータ１５及び両第二関節アクチュエータ１６を駆動することで、両中間車輪１３が地面から離れる（図１１（ｂ））。
（４）前記（３）の状態で、両端部車輪１４、両第一関節アクチュエータ１５及び両第二関節アクチュエータ１６を駆動させ、両端部車輪１４を椅子部２０に対して相対的に前方に移動させる。
（５）前記（４）の状態で、椅子部２０の後進速度がゼロになると同時に両端部車輪１４の端部車輪接地位置が合算重心位置の前後方向と一致するように両端部車輪１４を駆動する（図１１（ｃ））。
（６）前記（５）の状態で、左右二輪の端部車輪１４のみが接地した状態になったのち、人による指令操作部２２の操作に基づき、椅子部２０の高さを変化させる。（図１１（ｄ））。
次に、四輪接地の状態から二輪接地の状態に切り替える際の制御の一例について説明する。本実施形態の移動装置は、四輪接地の状態から二輪接地の状態に切り替えることができる。四輪接地から二輪接地への切り替えは、たとえば、図１１（ａ）～（ｄ）に示す手順で行うことができる。
（１）図１１（ａ）は両端部車輪１４及び両中間車輪１３の四輪が接地面に接地した状態を示すものである。
（２）図１１（ａ）の状態で両端部車輪１４を後進方向に駆動させ、移動装置を後方に（図１１（ａ）の矢印方向）に並進運動させる。
（３）前記（２）のように移動装置を後方に並進運動させたのち、両端部車輪１４に前進方向の駆動トルクをかける。このとき、慣性力によって椅子部２０が後方に移動するように、また、椅子部２０の高さと姿勢角が変化しないように、両第一関節アクチュエータ１５及び両第二関節アクチュエータ１６を駆動することで、両中間車輪１３が地面から離れる（図１１（ｂ））。
（４）前記（３）の状態で、両端部車輪１４、両第一関節アクチュエータ１５及び両第二関節アクチュエータ１６を駆動させ、両端部車輪１４を椅子部２０に対して相対的に前方に移動させる。
（５）前記（４）の状態で、椅子部２０の後進速度がゼロになると同時に両端部車輪１４の端部車輪接地位置が合算重心位置の前後方向と一致するように両端部車輪１４を駆動する（図１１（ｃ））。
（６）前記（５）の状態で、左右二輪の端部車輪１４のみが接地した状態になったのち、人による指令操作部２２の操作に基づき、椅子部２０の高さを変化させる。（図１１（ｄ））。
【0075】
本実施形態の移動装置の四輪接地から二輪接地への切り替えは、図１２（ａ）～（ｅ）に示す手順で行うこともできる。
（１）図１２（ａ）は両端部車輪１４及び両中間車輪１３の四輪が接地面に接地した状態を示すものである。
（２）前記（１）の状態で、両第二関節アクチュエータ１６を駆動して、合算重心位置の前後方向の位置を両中間車輪１３の接地位置（中間車輪接地位置）と両端部車輪１４の端部車輪接地位置の間の範囲内で前方に移動させる（図１２（ａ））。
（３）椅子部２０を水平に保った状態で椅子部２０を後方に移動させるために、両第一関節アクチュエータ１５と両第二関節アクチュエータ１６を駆動する。これにより、前後方向の合算重心位置が後方に移動する（図１２（ｂ））。
（４）椅子部２０が後方に移動している最中に、その後方への運動を打ち消すように両端部車輪１４を駆動するのと同時に、両第一関節アクチュエータ１５と両第二関節アクチュエータ１６を駆動することで両中間車輪１３を接地面から持ち上げる（図１２（ｃ））。
（５）椅子部２０の後進速度がゼロになると同時に両端部車輪１４の端部車輪接地位置が合算重心位置の前後方向と一致するように両端部車輪１４、両第一関節アクチュエータ１５、両第二関節アクチュエータ１６を駆動する（図１２（ｄ））。
（６）両端部車輪１４のみが接地した状態になったのち、人による指令操作部２２の操作に基づき、椅子部２０の高さを変化させる。（図１２（ｅ））。
（１）図１２（ａ）は両端部車輪１４及び両中間車輪１３の四輪が接地面に接地した状態を示すものである。
（２）前記（１）の状態で、両第二関節アクチュエータ１６を駆動して、合算重心位置の前後方向の位置を両中間車輪１３の接地位置（中間車輪接地位置）と両端部車輪１４の端部車輪接地位置の間の範囲内で前方に移動させる（図１２（ａ））。
（３）椅子部２０を水平に保った状態で椅子部２０を後方に移動させるために、両第一関節アクチュエータ１５と両第二関節アクチュエータ１６を駆動する。これにより、前後方向の合算重心位置が後方に移動する（図１２（ｂ））。
（４）椅子部２０が後方に移動している最中に、その後方への運動を打ち消すように両端部車輪１４を駆動するのと同時に、両第一関節アクチュエータ１５と両第二関節アクチュエータ１６を駆動することで両中間車輪１３を接地面から持ち上げる（図１２（ｃ））。
（５）椅子部２０の後進速度がゼロになると同時に両端部車輪１４の端部車輪接地位置が合算重心位置の前後方向と一致するように両端部車輪１４、両第一関節アクチュエータ１５、両第二関節アクチュエータ１６を駆動する（図１２（ｄ））。
（６）両端部車輪１４のみが接地した状態になったのち、人による指令操作部２２の操作に基づき、椅子部２０の高さを変化させる。（図１２（ｅ））。
【0076】
［二輪接地から四輪接地への切り替え］
本実施形態の移動装置は、二輪接地の状態から四輪接地の状態に切り替えることができる。二輪接地から四輪接地の切り替えは、たとえば、図１３（ａ）～（ｅ）に示す手順で行うことができる。
（１）図１３（ａ）は両端部車輪１４が接地面に接地した状態で移動装置が起立（自立）した状態を示すものである。
（２）前記（１）の状態で、両第一関節アクチュエータ１５及び両第二関節アクチュエータ１６を駆動して、椅子部２０の高さを四輪接地の状態に近い高さにする（図１３（ａ）（ｂ））。
（３）前記（２）の状態で、両端部車輪１４を駆動し、移動装置を後方（図１３（ｃ）の矢印方向）に並進運動させる（図１３（ｃ））。
（４）前記（３）の状態で、移動装置の後方へ慣性力を打ち消すように両端部車輪１４を駆動させると同時に、両第一関節アクチュエータ１５及び両第二関節アクチュエータ１６を駆動させ、両端部車輪１４を椅子部２０に対して相対的に後方に移動させる（図１３（ｄ））。
（５）前記（４）の状態で、両第一関節アクチュエータ１５と両第二関節アクチュエータ１６を駆動し、移動装置の並進速度がゼロになると同時に両中間車輪１３を接地させる（図１３（ｅ））。
本実施形態の移動装置は、二輪接地の状態から四輪接地の状態に切り替えることができる。二輪接地から四輪接地の切り替えは、たとえば、図１３（ａ）～（ｅ）に示す手順で行うことができる。
（１）図１３（ａ）は両端部車輪１４が接地面に接地した状態で移動装置が起立（自立）した状態を示すものである。
（２）前記（１）の状態で、両第一関節アクチュエータ１５及び両第二関節アクチュエータ１６を駆動して、椅子部２０の高さを四輪接地の状態に近い高さにする（図１３（ａ）（ｂ））。
（３）前記（２）の状態で、両端部車輪１４を駆動し、移動装置を後方（図１３（ｃ）の矢印方向）に並進運動させる（図１３（ｃ））。
（４）前記（３）の状態で、移動装置の後方へ慣性力を打ち消すように両端部車輪１４を駆動させると同時に、両第一関節アクチュエータ１５及び両第二関節アクチュエータ１６を駆動させ、両端部車輪１４を椅子部２０に対して相対的に後方に移動させる（図１３（ｄ））。
（５）前記（４）の状態で、両第一関節アクチュエータ１５と両第二関節アクチュエータ１６を駆動し、移動装置の並進速度がゼロになると同時に両中間車輪１３を接地させる（図１３（ｅ））。
【0077】
前記切り替え制御は一例であり、四輪接地から二輪接地への切り替え及び二輪接地から四輪接地への切り替えは、これら以外の方法で制御することもできる。
【0078】
本実施形態の移動装置は、制御部３０での脚部１０の制御によって、二本の脚部１０で単一の（階段一段分の）踏み面に起立することができると共に、一方の脚部１０の端部車輪１４を階段の第一の踏み面に接触させ、他方の脚部１０の端部車輪１４を第一の踏み面に続く第二の踏み面に接触させた状態で起立できるため、人が階段を昇降する場合と同等の占有空間があれば、二足歩行で階段を昇降することができる。
【0079】
（その他の実施形態）
前記実施形態では人を載せて移動する移動装置（椅子型移動装置）を一例としているが、本発明の移動装置は人以外のもの、たとえば、荷物を載せて移動する荷物移動装置などとして用いることもできる。荷物移動装置として用いる場合、椅子部２０に代えて荷物を載せられる荷載せ部を載置部２０とすることができる。
前記実施形態では人を載せて移動する移動装置（椅子型移動装置）を一例としているが、本発明の移動装置は人以外のもの、たとえば、荷物を載せて移動する荷物移動装置などとして用いることもできる。荷物移動装置として用いる場合、椅子部２０に代えて荷物を載せられる荷載せ部を載置部２０とすることができる。
【0080】
前記実施形態では、静止や前進、後退、旋回、四輪接地から二輪接地への切り替え、二輪接地から四輪接地への切り替えを、両端部車輪１４が前後方向にずれていない状態（横並びの状態）で行う場合を一例としているが、これらの動作は両脚部１０（両端部車輪１４）が前後方向にずれた状態で行うこともできる。
【0081】
この場合、両端部車輪１４の双方又はいずれか一方の回転を制御して、合算重心位置と両端部車輪１４のいずれか一方の端部車輪接地位置とを一致させることによって、静止時や前進時、後退時、旋回時、四輪接地から二輪接地への切り替え時、二輪接地から四輪接地への切り替え時における、移動装置の前後方向や左右方向の姿勢を制御することができる。
【0082】
なお、両端部車輪１４で起立している状態で、両端部車輪１４の端部車輪接地位置が前後方向にずれている場合、両端部車輪接地位置同士を結ぶ直線上に合算重心位置を位置させることで、移動装置の姿勢を制御することができる。
【0083】
前記実施形態では、脚部１０が二本の場合を一例としているが、脚部は少なくとも二本あればよく、三本以上の脚部１０を備えたものを排除するものではない。
【0084】
本実施形態の移動装置の構成は一例であり、本発明の移動装置の構成はその要旨を変更しない範囲で、適宜、省略や置換、入れ替え等の変更をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【0085】
本発明の移動装置は、人を載せて移動する移動装置（椅子型移動装置）として利用するほか、人以外の荷物などを載せて移動する移動装置（荷物移動装置）としても利用することができる。
【符号の説明】
【0086】
１０ 脚部
１０ａ 左脚部
１０ｂ 右脚部
１１ 上リンク
１１ａ 左上リンク
１１ｂ 右上リンク
１２ 下リンク
１２ａ 左下リンク
１２ｂ 右下リンク
１３ 中間車輪
１３ａ 左中間車輪
１３ｂ 右中間車輪
１４ 端部車輪
１４ａ 左端部車輪
１４ｂ 右端部車輪
１５ 第一関節アクチュエータ
１５ａ 左第一関節アクチュエータ
１５ｂ 右第一関節アクチュエータ
１６ 第二関節アクチュエータ
１６ａ 左第二関節アクチュエータ
１６ｂ 右第二関節アクチュエータ
１７ 第三関節アクチュエータ
１７ａ 左第三関節アクチュエータ
１７ｂ 右第三関節アクチュエータ
２０ 載置部（椅子部）
２１ 着座部
２１ａ 座面
２１ｂ 背凭れ
２２ 指令操作部
２３ 連結部
２３ａ 左ブラケット
２３ｂ 右ブラケット
２４ 座面センサ
２５ 外界認識センサ
２６ 慣性センサ
３０ 制御部
３１ 運動制御部
３２ 重心位置推定部
３３ 合算重心算出部
３４ 判定部
３５ 経路生成部
３６ 理論運動計算部
３７ 運動推定部
Ｘ 移動対象
１０ａ 左脚部
１０ｂ 右脚部
１１ 上リンク
１１ａ 左上リンク
１１ｂ 右上リンク
１２ 下リンク
１２ａ 左下リンク
１２ｂ 右下リンク
１３ 中間車輪
１３ａ 左中間車輪
１３ｂ 右中間車輪
１４ 端部車輪
１４ａ 左端部車輪
１４ｂ 右端部車輪
１５ 第一関節アクチュエータ
１５ａ 左第一関節アクチュエータ
１５ｂ 右第一関節アクチュエータ
１６ 第二関節アクチュエータ
１６ａ 左第二関節アクチュエータ
１６ｂ 右第二関節アクチュエータ
１７ 第三関節アクチュエータ
１７ａ 左第三関節アクチュエータ
１７ｂ 右第三関節アクチュエータ
２０ 載置部（椅子部）
２１ 着座部
２１ａ 座面
２１ｂ 背凭れ
２２ 指令操作部
２３ 連結部
２３ａ 左ブラケット
２３ｂ 右ブラケット
２４ 座面センサ
２５ 外界認識センサ
２６ 慣性センサ
３０ 制御部
３１ 運動制御部
３２ 重心位置推定部
３３ 合算重心算出部
３４ 判定部
３５ 経路生成部
３６ 理論運動計算部
３７ 運動推定部
Ｘ 移動対象
【要約】
【課題】 従来の移動装置では昇降できなかったような空間が限られた場所にある階段も昇降することができる移動装置を提供する。
【解決手段】 本発明の移動装置は移動対象Ｘを載せて移動する移動装置であって、端部車輪１４を備えた少なくとも二本の脚部１０と、二本の脚部１０で支持された、移動対象Ｘを載せる載置部２０と、二本の脚部１０を制御する制御部３０を備え、制御部３０による端部車輪１４の回転の制御によって移動装置の姿勢が制御されるようにした装置である。移動装置の姿勢は、合算重心位置と両端部車輪１４の双方又はいずれか一方の端部車輪接地位置に基づいて制御されるようにすることができる。
【選択図】図１
【解決手段】 本発明の移動装置は移動対象Ｘを載せて移動する移動装置であって、端部車輪１４を備えた少なくとも二本の脚部１０と、二本の脚部１０で支持された、移動対象Ｘを載せる載置部２０と、二本の脚部１０を制御する制御部３０を備え、制御部３０による端部車輪１４の回転の制御によって移動装置の姿勢が制御されるようにした装置である。移動装置の姿勢は、合算重心位置と両端部車輪１４の双方又はいずれか一方の端部車輪接地位置に基づいて制御されるようにすることができる。
【選択図】図１
【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】