特許 7225519 移動体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-13

(45)【発行日】2023-02-21

(54)【発明の名称】移動体

(51)【国際特許分類】

   B60F 5/02 20060101AFI20230214BHJP

【ＦＩ】

B60F5/02

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022552121

(86)(22)【出願日】2021-09-24

(86)【国際出願番号】 JP2021036536

(87)【国際公開番号】W WO2022065519

(87)【国際公開日】2022-03-31

【審査請求日】2022-11-01

(31)【優先権主張番号】P 2020173596

(32)【優先日】2020-09-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】520401262

【氏名又は名称】田中 香織

(72)【発明者】

【氏名】田中 香織

(72)【発明者】

【氏名】田中 亮平

【審査官】塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１２９３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５２３９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２８１５３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０６２４０２６２（ＣＮ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２０７３９８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｆ ５／０２

Ｂ６４Ｃ ３７／００

Ｂ６４Ｃ ３９／０２

Ｆ１６Ｄ １１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体と、
ホイール回転軸回りに回転し、前記本体を地面上で移動させるホイールと、
プロペラ回転軸回りに回転し、前記本体を空中又は水中で移動させるプロペラと、
回転駆動源により回転されるシャフトと、
前記シャフトを前記ホイール又は前記プロペラに接続し、前記ホイールに接続する場合前記シャフトの回転で前記ホイール回転軸回りに前記ホイールのみを回転させ、前記プロペラに接続する場合前記シャフトの回転で前記プロペラ回転軸回りに前記プロペラのみを回転させる接続機構と、
前記シャフトを前記シャフトの回転軸方向にスライドさせることにより前記シャフトの接続先を前記ホイール又は前記プロペラに切り替える切替機構と、を備える移動体。

【請求項9】

前記タイヤは、非空気入りタイヤである、請求項８記載の移動体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地面の走行及び空中又は水中の移動が可能な移動体に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、回転ドライブ手段により地上を走行し、ロータブレードにより飛行する移動体が開示されている。

【0003】

特許文献２には、車輪の転動による陸上走行モードと、スクリュープロペラの回転に伴う推進力による水上航行モードとを切り替え可能にした水陸両用車のインホイールモータ付転舵システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１５－５２３９３３号公報

【文献】特開２０１６－２２７５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の移動体は、回転ドライブ手段とロータとに異なる回転機構を設けているため、構造が複雑化している。

【0006】

特許文献２のシステムは、ホイール内にモータを設置したことにより、スクリュープロペラが小さくなり、飛行のための必要な推力が得られないおそれがある。

【0007】

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、簡易及び軽量な構造を有する移動体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】

【0008】

本発明に係る移動体は、上述した課題を解決するために、本体と、ホイール回転軸回りに回転し、前記本体を地面上で移動させるホイールと、プロペラ回転軸回りに回転し、前記本体を空中又は水中で移動させるプロペラと、回転駆動源により回転されるシャフトと、前記シャフトを前記ホイール又は前記プロペラに接続し、前記ホイールに接続する場合前記シャフトの回転で前記ホイール回転軸回りに前記ホイールのみを回転させ、前記プロペラに接続する場合前記シャフトの回転で前記プロペラ回転軸回りに前記プロペラのみを回転させる接続機構と、前記シャフトを前記シャフトの回転軸方向にスライドさせることにより前記シャフトの接続先を前記ホイール又は前記プロペラに切り替える切替機構と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る移動体は、簡易及び軽量な構造を有することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】空陸両用ロボットの外観斜視図。

【図2】タイヤ部の分解図。

【図3】タイヤ部及びシャフトの接続機構を特に説明する図。

【図4】切替機構を説明する概念図。

【図5】接続機構の第１変形例を説明する概念図。

【図6】接続機構の第２変形例を説明する概念図。

【図7】空陸両用ロボットの第１変形例を示す外観斜視図。

【図8】空陸両用ロボットの第２変形例を示す外観斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明に係る移動体の実施形態を添付図面に基づいて説明する。本実施形態においては、本発明の移動体を空陸両用ロボット１に適用した場合を例として説明する。

【0012】

図１は、空陸両用ロボット１の外観斜視図である。
図２は、タイヤ部３０の分解図である。
図３は、タイヤ部３０及びシャフト２０の接続機構を特に説明する図である。図３においては、説明のためタイヤ部３０の接続機構に関連する部分のみを図示し、他の構成は省略した。

【0013】

以下の説明において、「前」、「後」、「上」、「下」、「右」、及び「左」は、図１における定義「Ｆｒ．」、「Ｒｅ．」、「Ｔｏ．」、「Ｂｏ．」、「Ｒ」、及び「Ｌ」に従う。

【0014】

空陸両用ロボット１は、本体１０と、シャフト２０と、タイヤ部３０と、を有する。

【0015】

本体１０は、モータや、空陸両用ロボット１を制御するためのコントロールユニット１６等を収容する。本体１０は、左右側面の少なくとも一部であって、タイヤ部３０と対向する面に、傾斜面１１を有する。

【0016】

シャフト２０は、本体１０の左右側面においてそれぞれ前後２箇所に配置される。シャフト２０は、本体１０側の一端でモータ（回転駆動源）に接続されて、回転される。モータは、４本のシャフト２０を独立して回転させる４つのモータ（図４のモータ６０）であってもよいし、４本のシャフト２０を共通で回転させる１つのモータであってもよい。シャフト２０は、タイヤ部３０側の他端から順に、外走行ギア１２と、飛行ギア１３と、内走行ギア１４と、を有する。外走行ギア１２、飛行ギア１３及び内走行ギア１４は、それぞれ外歯を有する凸状のギアである。飛行ギア１３及び内走行ギア１４は、互いに反対方向に凸となるように配置されており、これらの間にはストッパー１５が配置される。ストッパー１５は、飛行ギア１３及び内走行ギア１４の外径よりも大きい外径を有し、飛行ギア１３及び内走行ギア１４を連結する。

【0017】

タイヤ部３０は、各シャフト２０の他端側に接続されて、本体１０の左右側面のそれぞれ前後２箇所に配置される。タイヤ部３０は、シャフト２０を介してモータの回転力が伝達されることにより、シャフト２０の回転軸と同軸のタイヤ部回転軸３０ａ回りに回転する。タイヤ部３０は、このタイヤ部回転軸３０ａ（ホイール回転軸３０ｂ及びプロペラ回転軸３０ｃ）が、地面（水平面）に対して非平行となるように、配置されている。

【0018】

すなわち、図１に示すように、シャフト２０は、タイヤ部３０側の他端が斜め上方に向かって本体１０から伸びる。シャフト２０の他端側には、タイヤ部３０の内外側面がシャフト２０と直交し、かつタイヤ部３０の内外側面が地面に対して角度θをなすように、タイヤ部３０が配置されている。角度θは、例えば上述した傾斜面１１との関係で決定される。すなわち、角度θは、プロペラ４１（後述）の回転に伴う推力を傾斜面１１が受け、この傾斜面１１に衝突した推力の一部を鉛直下向きの力、すなわち揚力に変換することが可能なように決定される（例えば０度＜θ＜１０度）。また、角度θが小さいほど、推力の損失を小さくでき飛行には有効であるため、走行可能な範囲で角度θが小さい方が好ましい。

【0019】

タイヤ部３０は、内ホイール３１と、外ホイール３５と、タイヤ３８と、プロペラ４１と、を有する。

【0020】

内ホイール３１及び外ホイール３５は、合金や樹脂からなり、一定の間隔を有して対向配置される。内ホイール３１及び外ホイール３５は、シャフト２０の回転軸と同軸のホイール回転軸３０ｂを有する。

【0021】

内ホイール３１は、プロペラ４１に関して本体１０側に配置される。内ホイール３１は、回転中心に、シャフト２０を貫通させる内ホイール結合部３２を有する。内ホイール結合部３２は、プロペラ結合部４２と対向する側に、内歯を有する凹状の内ホイールギア３３を有する。外ホイール３５は、プロペラ４１に関して内ホイール３１の反対側に配置される。外ホイール３５は、回転中心に、シャフト２０を貫通させる外ホイール結合部３６を有する。外ホイール結合部３６は、プロペラ結合部４２と対向する側と反対側に、内歯を有する凹状の外ホイールギア３７を有する。内ホイールギア３３及び外ホイールギア３７は、内走行ギア１４及び外走行ギア１２とそれぞれ噛み合い、シャフト２０からモータの回転力が伝達される（図３（Ｂ）参照）。

【0022】

タイヤ３８は、内ホイール３１及び外ホイール３５の外周に配置される。タイヤ３８（及び内ホイール３１、外ホイール３５）は、地面等に接地しながらタイヤ部回転軸３０ａ（ホイール回転軸３０ｂ）回りに回転することにより、空陸両用ロボット１を地面上を走行して移動させる。タイヤ３８（ホイール）は、地面に対して平行な、地面に対する接地面３９を有する。すなわち、タイヤ部回転軸３０ａが地面に対して非平行に設けられていることに伴い、地面走行時の安定性を確保する観点から、タイヤ３８は、内側面側の径３８ａよりも大きい外側面側の径３８ｂを有する。これにより、タイヤ部回転軸３０ａが地面に対して角度θをなす場合であっても、走行時において、空陸両用ロボット１は、タイヤ３８の接地面積を大きくでき、効果的に加速、停止できる。

【0023】

タイヤ３８は、ゴム製の空気入りタイヤや非空気入りタイヤを適用し得る。タイヤ３８が非空気入りタイヤである場合、飛行時における空気圧の変化により、空気抜けやタイヤ３８の破裂等のトラブルを低減できる。

【0024】

プロペラ４１は、内ホイール３１と外ホイール３５との間に配置される。プロペラ４１は、シャフト２０の回転軸と同軸のプロペラ回転軸３０ｃを有する。プロペラ４１は、プロペラ回転軸３０ｃから放射状に配置された所要数の翼４５を有する。プロペラ４１は、プロペラ回転軸３０ｃ回りに回転し、本体１０を空中で移動させる。プロペラ４１は、回転中心に、シャフト２０を貫通させるプロペラ結合部４２を有する。プロペラ結合部４２は、内ホイール結合部３２と対向する側に、内歯を有する凹状のプロペラギア４３を有する。プロペラギア４３は、飛行ギア１３と噛み合い、シャフト２０からモータの回転力が伝達される（図３（Ｃ）参照）。

【0025】

プロペラ４１は、空陸両用ロボット１に求められる推力が得られるような寸法（外径）を有する。これに伴い、内ホイール３１、外ホイール３５及びタイヤ３８は、プロペラ４１の寸法に対応する寸法（内径及び外径）を有する。一例としては、プロペラ４１の外径、すなわち内ホイール３１と外ホイール３５（以下、内ホイール３１と外ホイール３５をまとめて「ホイール３１、３５」という場合がある。）の内径は、通常の四輪自動車等のホイールの内径と車体との寸法比率よりも大きくなることが、プロペラ４１の推力を得る観点から好ましい。

【0026】

なお、内ホイール結合部３２、外ホイール結合部３６及びプロペラ結合部４２は、貫通するシャフト２０の回転が伝達されず、かつシャフト２０に所定位置で支持されるよう、ベアリング等の所要の構造を有している。また、内走行ギア１４、外走行ギア１２及び飛行ギア１３と、これらと噛み合う内ホイールギア３３、外ホイールギア３７及びプロペラギア４３は、シャフト２０をホイール３１、３５又はプロペラ４１に接続し、ホイール回転軸３０ｂ回り又はプロペラ回転軸３０ｃ回りにホイール３１、３５又はプロペラ４１を回転させる接続機構として機能する。また、図３（Ａ）の状態は、内走行ギア１４、外走行ギア１２及び飛行ギア１３が、内ホイールギア３３、外ホイールギア３７及びプロペラギア４３のいずれとも接続されていないニュートラルな状態である。

【0027】

空陸両用ロボット１は、シャフト２０の接続先をホイール３１、３５又はプロペラ４１に切り替える切替機構５０をさらに有する。図４は、切替機構５０を説明する概念図である。図４においては、説明の簡素化のため、左右に対向する一組のタイヤ部３０及びシャフト２０のみが図示され、他の構成は省略されている。

【0028】

切替機構５０は、シャフト２０を軸方向にスライドさせるための機構であり、第一ラック５１と、第二ラック５２と、第三ラック５３と、第四ラック５４と、第一ピニオン５５と、第二ピニオン５６と、第三ピニオン５７と、を有する。

【0029】

第一ラック５１及び第二ラック５２は、地面とほぼ平行、かつ所定の間隔を介して互いに対向して配置される。第三ラック５３及び第四ラック５４は、シャフト２０を回転させる各モータ６０よりも本体１０側に設けられる。第一ピニオン５５は、図示しないモータにより正逆方向に回転する。第一ピニオン５５は、第一ラック５１及び第二ラック５２と噛み合い、モータの回転方向に応じて第一ラック５１及び第二ラック５２を互いに左右逆方向にスライドさせる。

【0030】

第二ピニオン５６は、所要の角度を形成して配置される第一ラック５１及び第三ラック５３と噛み合う。第二ピニオン５６は、第一ラック５１のスライドに伴い所定位置で回転し、その回転を第三ラック５３に伝達して第三ラック５３をスライドさせる。これにより、第三ラック５３と接続されたシャフト２０は、軸方向にスライドする。第三ピニオン５７は、所要の角度を形成して配置される第一ラック５１及び第四ラック５４と噛み合う。第三ピニオン５７は、第二ラック５２のスライドに伴い所定位置で回転し、その回転を第四ラック５４に伝達して第四ラック５４をスライドさせる。これにより、第四ラック５４と接続されたシャフト２０は、軸方向にスライドする。

【0031】

このような切替機構５０は、センサ等の検出結果に基づいて、コントロールユニット１６により制御され、一例として、図４（Ａ）に示す状態と図４（Ｂ）に示す状態との間で遷移する。センサは、例えばシャフト２０のストッパー１５に、内走行ギア１４と内ホイールギア３３とが適切な位置で噛み合ってること、及び飛行ギア１３とプロペラギア４３とが適切な位置で噛み合ってることを検出するセンサである。

【0032】

例えば空陸両用ロボット１が走行する際には、切替機構５０は、内走行ギア１４と内ホイールギア３３とが適切な位置で噛み合ってることをセンサが検出するまで、シャフト２０を本体１０側にスライドさせる。また、空陸両用ロボット１が飛行する際には、切替機構５０は、飛行ギア１３とプロペラギア４３とが適切な位置で噛み合ってることをセンサが検出するまで、シャフト２０を本体１０側と反対方向にスライドさせる。センサには、例えば圧力センサや近接センサ等を適用し得る。

【0033】

次に、本実施形態における空陸両用ロボット１の走行時及び飛行時の動作について説明する。

【0034】

空陸両用ロボット１は、走行時においては、モータによるシャフト２０の回転力をホイール３１、３５に伝達してホイール３１、３５及びタイヤ３８のみが回転するように制御する。具体的には、空陸両用ロボット１は、切替機構５０を制御しシャフト２０をスライドさせて、図３（Ｂ）に示すように、シャフト２０の外走行ギア１２及び内走行ギア１４がホイール３１、３５の内ホイールギア３３及び外ホイールギア３７と噛み合うように制御する。このとき、シャフト２０のストッパー１５が作用し、外走行ギア１２及び内走行ギア１４と内ホイールギア３３及び外ホイールギア３７との適切な噛み合い位置でシャフト２０のスライドが停止するように作用し、シャフト２０やホイール３１、３５に軸方向の過剰な負荷がかからないようになっている。

【0035】

空陸両用ロボット１は、走行に適した回転数でモータを制御し、シャフト２０を介してホイール３１、３５を回転させる。これにより、ホイール３１、３５は回転し、空陸両用ロボット１は地上を走行する。このとき、タイヤ３８が接地面３９を有するように内側面側の径３８ａよりも大きい外側面側の径３８ｂを有するため、接地面３９を有さない場合に比べて、タイヤ３８と地面との接地面積を大きくできる。これにより、空陸両用ロボット１は、効果的に加速・停止ができる。

【0036】

空陸両用ロボット１は、飛行時においては、モータによるシャフト２０の回転力をプロペラ４１に伝達してプロペラ４１のみが回転するように制御する。具体的には、空陸両用ロボット１は、切替機構５０を制御しシャフト２０をスライドさせて、図３（Ｃ）に示すように、シャフト２０の飛行ギア１３がプロペラ４１のプロペラギア４３と噛み合うように制御する。また、空陸両用ロボット１は、飛行に適した回転数でモータを制御し、シャフト２０を介してホイール３１、３５を回転させる。

【0037】

プロペラ４１は回転して推力を得て、空陸両用ロボット１は空中を飛行する。このとき、タイヤ部３０が角度θを有して配置され、かつ本体１０は傾斜面１１を有する。このため、プロペラ４１の推力は、本体１０に衝突するが傾斜面１１で鉛直下向きの力に変換され、空陸両用ロボット１は好適に揚力を得ることができる。

【0038】

このような空陸両用ロボット１は、以上のように構成することで、簡易及び軽量な構造を実現できる。すなわち、空陸両用ロボット１は、シャフト２０のスライドという容易な動作で、モータの回転力の伝達先を切り替えることができ、走行と飛行を簡易に切り替えることができる。これに伴い、空陸両用ロボット１は、軽量化でき、製造コストの低減、製造工程の簡素化も実現できる。

【0039】

また、タイヤ部３０が地面に対して垂直ではなく、角度θを有して配置されているため、空陸両用ロボット１は、タイヤ部３０に配置されるプロペラ４１の推力の損失を低減できる。また、空陸両用ロボット１は、本体１０が傾斜面１１を有することにより、構造上本体１０への衝突が避けられない推力を鉛直下向きに変換でき、プロペラ４１の推力の損失をさらに低減できる。

【0040】

さらに、タイヤ３８が接地面３９を有するため、空陸両用ロボット１は、安定した走行を実現できる。

【0041】

このような空陸両用ロボット１は、飛行時においては、回転しないタイヤ３８がプロペラ４１の防護の役割をなすため、建物及びトンネル内を点検したり、火災の際に建物に侵入したりするためのロボットとして好適に用いられる。また、空陸両用ロボット１は、原子力発電所等、人の立ち入りが困難な建物において走行及び飛行することにより、無人航空機及び無人地上車両の両者の機能を一体的に実現できる。さらに、空陸両用ロボット１は、警備用ドローンとして用いられることにより、飛行により現場に急行したり、電柱等の障害物により飛行できない領域では走行したりできるため、監視領域を拡大し、長時間の監視ができる。

【0042】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0043】

例えば、上述した空陸両用ロボット１においては、内歯及び外歯を有するギアの噛み合いにより接続機構を実現する例を説明したが、シンクロメッシュ式の接続機構を利用してシャフトの回転をホイール及びプロペラに伝達してもよい。ここで、図５は、接続機構の第１変形例を説明する、図３に対応する概念図である。図５（Ａ）は飛行及び走行のいずれも行わない状態、図５（Ｂ）は走行時の状態、図５（Ｃ）は飛行時の状態を示す。

【0044】

シャフト１２０は、タイヤ部側から順に、外スリーブ１１２と、内スリーブ１１３と、を有する。

【0045】

内ホイール結合部１３２は、プロペラ結合部１４２と対向する側に、内ホイールギア１３３と、シンクロナイザーリング１３３ａと、を有する。外ホイール結合部１３６は、プロペラ結合部１４２と対向する側と反対側に、外ホイールギア１３７と、シンクロナイザーリング１３７ａと、を有する。内ホイールギア１３３及び外ホイールギア１３７は、内スリーブ１１３及び外スリーブ１１２と噛み合い、シャフト１２０からモータの回転力が伝達される（図５（Ｂ）参照）。

【0046】

プロペラ結合部１４２は、内ホイール結合部１３２と対向する側の面に、プロペラギア１４３と、シンクロナイザーリング１４３ａと、を有する。プロペラギア１４３は、内スリーブ１１３と噛み合い、シャフト１２０からモータの回転力が伝達される（図５（Ｃ）参照）。

【0047】

空陸両用ロボットは、このようなシンクロメッシュ式の接続機構を有することにより、走行と飛行を切り替える際の騒音の発生を低減できる。

【0048】

また、接続機構は、シャフトの回転軸と、ホイール及びプロペラの回転軸が同軸でなく、平行であってもよい。ここで、図６は、接続機構の第２変形例を説明する、図３に対応する概念図である。図６（Ａ）は飛行及び走行のいずれも行わない状態、図６（Ｂ）は走行時の状態、図６（Ｃ）は飛行時の状態を示す。

【0049】

空陸両用ロボット１のタイヤ部３０が内ホイール３１、外ホイール３５及びプロペラ４１を有するのに対し、第２変形例の空陸両用ロボットのタイヤ部は、ホイール２３１及びプロペラ２４１を有し、ホイール２３１及びプロペラ２４１がシャフト２２０と非同軸のタイヤ部シャフト２３０ａにより連結されている。

【0050】

シャフト２２０は、タイヤ部側から順に、飛行ギア２１２と、走行ギア２１３と、を有する。飛行ギア２１２及び走行ギア２１３は、外歯を有する。

【0051】

ホイール２３１のホイール結合部２３２は、プロペラ結合部２４２と対向する側に、外歯を有するホイールギア２３３を有する。ホイール結合部２３２は、タイヤ部シャフト２３０ａに対してベアリング等により所定位置で回転可能に支持されている。ホイールギア２３３は、走行ギア２１３と噛み合い、シャフト２２０からモータの回転力が伝達される（図６（Ｂ）参照）。このとき、タイヤ部シャフト２３０ａ及びプロペラ結合部２４２は回転しない。

【0052】

プロペラ２４１のプロペラ結合部２４２は、ホイール結合部２３２と対向する側に、外歯を有するプロペラギア２４３を有する。プロペラ結合部２４２は、タイヤ部シャフト２３０ａに対してベアリング等により所定位置で回転可能に支持されている。プロペラギア２４３は、飛行ギア２１２と噛み合い、シャフト２２０からモータの回転力が伝達される（図６（Ｃ）参照）。このとき、タイヤ部シャフト２３０ａ及びホイール結合部２３２は回転しない。

【0053】

このように、空陸両用ロボットは、プロペラ２４１が一対のホイール間又はタイヤの内周側に配置されていなくてもよく、設計の自由度がある。

【0054】

また、空陸両用ロボット１においては、プロペラ４１の推力から本体１０の傾斜面１１を利用して揚力を発生させたが、本体１０を利用することなく揚力を発生させてもよい。例えば、図７は空陸両用ロボット１第１変形例を示す、図１に対応する外観斜視図である。この場合、揚力はプロペラの推力の鉛直下向き成分である。

【0055】

さらに、空陸両用ロボット１は、角度制御機構によりタイヤ部３０の角度θが可変であってもよい。角度制御機構は、例えばシャフト２０やその接続先に設けられ、タイヤ部３０の角度θ（シャフト２０、タイヤ部回転軸３０ａの角度）を制御する。角度制御機構は、飛行時における空陸両用ロボット１の姿勢制御や進行方向の制御、揚力の制御等を行うために、ユーザからの指示や予め記憶されたプログラム等に基づいてコントロールユニット１６により制御される。角度制御機構は、各タイヤ部３０を個別に制御可能であることが好ましい。

【0056】

空陸両用ロボット１は、走行及び飛行時にはそれぞれタイヤ部３０の角度θを制御可能にしたため、空陸両用ロボット１は、走行及び飛行の両方に最適な移動を実現できる。例えば、走行時には、角度θを９０度に制御することで、安定した走行を実現できる。一方、飛行時（ホバリング時）には、角度θを０度に制御することで、推力を損失なく揚力として利用できる。

【0057】

また、空陸両用ロボット１においては、シャフト２０が本体１０から伸びる例を説明したが、シャフト２０が本体１０下方に配置されたアームから伸びていてもよい。図８は、空陸両用ロボット１の第２変形例を示す、図１に対応する外観斜視図である。

【0058】

空陸両用ロボット３０１は、本体３１０の下方前方に設けられた前アーム３１８と、本体３１０の下方後方に配置された後アーム３１９と、を有する。各シャフト３２０は、前アーム３１８又は後アーム３１９にそれぞれ回転可能に支持される。

【0059】

このような空陸両用ロボット３０１は、前アーム３１８、後アーム３１９を介して各シャフト３２０、タイヤ部３３０が取り付けられることにより、シャフト３２０の本体３１０に対する角度の自由度が高くなり、角度θを小さくできる。その結果、空陸両用ロボット３０１は、推力のうち本体３１０に衝突する成分を低減でき、所望の揚力を得やすくなり飛行性を向上し得る。

【0060】

また、空陸両用ロボット３０１が上述した角度制御機構を有する場合には、飛行時においては前アーム３１８、後アーム３１９より上方にタイヤ部３３０を位置させることで、前アーム３１８、後アーム３１９が地面に対する着陸脚（スキッド）として機能し得る。

【0061】

また、タイヤ部３０はタイヤ３８を有していなくてもよい。この場合、接地面３９は、ホイール３１、３５に設けられる。

【0062】

タイヤ部３０の回転駆動源は、モータに代えてエンジンであってもよい。

【0063】

構造の簡素化及びコスト低減の観点から、空陸両用ロボット１の機能が実現可能であれば切替機構５０で回転駆動源の接続先が制御されるタイヤ部３０は４つに限らず２つでもよい。

【0064】

内ホイールギア３３及び外ホイールギア３７と、内走行ギア１４及び外走行ギア１２との凹凸（雄雌）関係、及びプロペラギア４３と飛行ギア１３との凹凸関係は、逆であってもよい。

【0065】

空陸両用ロボット１は、飛行制御のため翼を有していてもよい。

【0066】

本発明に係る移動体を、一例として空陸両用ロボット１に適用して説明したが、人により操縦される空陸両用車にも適用できる。この場合、移動体が飛行して現場に急行でき、その後、陸路を走行できるため、ドクターヘリと救急車の機能を果たすことができる。また、本発明に係る移動体は、水陸両用ロボット及び水陸両用車にも適用できる。

【符号の説明】

【0067】

１、３０１ 空陸両用ロボット
１０、３１０ 本体
１１ 傾斜面
１２ 外走行ギア
１３ 飛行ギア
１４ 内走行ギア
１５ ストッパー
１６ コントロールユニット
２０、１２０、２２０、３２０ シャフト
３０、３３０ タイヤ部
３０ａ タイヤ部回転軸
３０ｂ ホイール回転軸
３０ｃ プロペラ回転軸
３１ 内ホイール
３２、１３２ 内ホイール結合部
３３、１３３ 内ホイールギア
３５ 外ホイール
３６、１３６ 外ホイール結合部
３７、１３７ 外ホイールギア
３８ タイヤ
３９ 接地面
４１、２４１ プロペラ
４２、１４２、２４２ プロペラ結合部
４３、１４３、２４３ プロペラギア
４５ 翼
５０ 切替機構
６０ モータ
１１２ 外スリーブ
１１３ 内スリーブ
２１２ 飛行ギア
２１３ 走行ギア
２３０ａ タイヤ部シャフト
２３１ ホイール
２３２ ホイール結合部
２３３ ホイールギア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】