特許 7327790 移動体システム

(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】2023-08-07

(45)【発行日】2023-08-16

(54)【発明の名称】移動体システム

(51)【国際特許分類】

   B61B 13/00 20060101AFI20230808BHJP

【ＦＩ】

B61B13/00 G

B61B13/00 L

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019153908

(22)【出願日】2019-08-26

(65)【公開番号】P2021030922

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-07-26

(73)【特許権者】

【識別番号】593006630

【氏名又は名称】学校法人立命館

(74)【代理人】

【識別番号】100111567

【弁理士】

【氏名又は名称】坂本 寛

(72)【発明者】

【氏名】李 周浩

(72)【発明者】

【氏名】里岡 樹

【審査官】諸星 圭祐

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６１－０９２９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４０９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２５１６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２５７０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０１５０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１６４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２５６３０２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｂ ３／０２

Ｂ６１Ｂ １３／００－１３／０４

Ｂ６２Ｄ ５７／００－５７／０４

Ｂ６５Ｇ ３５／００－３５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象面の軌道上に設けられた複数の突起と、
前記軌道に沿って移動する移動体と、を備え、
前記移動体は、
レールと、
前記移動体を進行方向に移動させる移動部と、を有し、
前記レールは、
前記突起に係合可能であって、前記突起からの脱落を防止する係合部と、
前記軌道に沿った移動に伴う前記突起と前記レールとの相対移動をガイドするガイド部と、を含み、
前記移動部は、前記進行方向への推進力を発生するよう回転するローラを備え、
前記ローラは、前記推進力を得るため、前記レール外において前記対象面に接触しながら回転するように前記移動体に設けられている
移動体システム。

【請求項2】

前記レールは、前記係合部によって同時に複数の前記突起と係合可能である
請求項１に記載の移動体システム。

【請求項3】

前記複数の突起は、第１の方向と、前記第１の方向に直交する第２の方向それぞれにおいて等間隔となるように、前記対象面に二次元に配置されている
請求項１又は２に記載の移動体システム。

【請求項4】

前記複数の突起は、前記第１の方向及び前記第２の方向のいずれの方向にも等間隔に配置されている
請求項３に記載の移動体システム。

【請求項5】

前記レールの長さは、前記進行方向に連続する前記突起の間隔の２倍より長い
請求項３又は４に記載の移動体システム。

【請求項6】

対象面の軌道上に設けられた複数の突起と、
前記軌道に沿って移動する移動体と、を備え、
前記移動体は、
レールと、
前記移動体を進行方向に移動させる移動部と、を有し、
前記レールは、
前記突起に係合可能であって、前記突起からの脱落を防止する係合部と、
前記軌道に沿った移動に伴う前記突起と前記レールとの相対移動をガイドするガイド部と、を含み、
前記移動体は前記レールを複数本有し、
前記複数本のレールは、直交する第１の延伸方向に延伸するレール、及び第２の延伸方向に延伸するレールを含み、
一方の延伸方向に延伸するレールは、他方の延伸方向に延伸する複数本のレールと交差するように設けられている
移動体システム。

【請求項7】

前記複数本のレールは、前記第１の延伸方向に延伸する複数本のレールと、前記第２の延伸方向に延伸する複数本のレールと、を含む
請求項６に記載の移動体システム。

【請求項8】

前記移動体は、前記レールの交差部に配置された、前記移動体の前記進行方向を前記第１の延伸方向と前記第２の延伸方向とで切り替える切替部材をさらに有する
請求項６又は７に記載の移動体システム。

【請求項9】

前記切替部材は、前記第１の延伸方向と前記第２の延伸方向との一方に前記ガイド部への前記突起の進入を許容して他方に非許容とする状態を、前記第１の延伸方向と前記第２の延伸方向とで切り替え可能である
請求項８に記載の移動体システム。

【請求項10】

複数の前記交差部それぞれに前記切替部材が設けられており、
前記移動体は、複数の前記切替部材を単一の駆動源で駆動させる駆動部をさらに備える
請求項８又は９に記載の移動体システム。

【請求項11】

前記移動部は、前記対象面との間の摩擦力を推進力とし、前記第１の延伸方向と前記第２の延伸方向とに切り替えて回転可能なローラを含む
請求項６～請求項１０のいずれか一項に記載の移動体システム。

【請求項12】

前記移動体は、
前記対象面との間の摩擦力によって一方向に推進するローラと、
推進する方向を前記第１の延伸方向又は前記第２の延伸方向となるように前記ローラを回転させる回転部と、を含む
請求項６～請求項１０のいずれか一項に記載の移動体システム。

【請求項13】

前記移動体は、前記ガイド部によってガイドされる前記突起の前記交差部への近接を検出するセンサをさらに有する
請求項８～請求項１０のいずれか一項に記載の移動体システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、移動体システムに関する。

【背景技術】

【0002】

空間内の壁面を利用して、任意の位置に物体を移動させたいという要望がある。そこで、一つの実現方法として、壁面にレールを設け、レール上を移動する移動体によって物体を移動させる方法が挙げられる。例えば、以下の特許文献１（特開２０１９－１６４３２号公報）は、天井や壁面に、照明器具を接続するためのダクトレールを配設する例が示されている。これにより、照明器具を任意の位置に設置することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１６４３２号公報

【発明の概要】

【0004】

任意の位置に移動させようとすると、壁面に多くのレールを配設する必要があるとともに、それらレールを複雑に配置するほど任意の位置に移動させやすくなる。しかしながら、そのようなレールの配設は非常に手間であるとともに、複雑にレールが配設されると移動体の移動が難しくなる。そのため、より簡易な方法で指定される位置に移動体を移動させることができるシステムが望まれる。

【0005】

ある実施の形態に従うと、移動体システムは、対象面の軌道上に設けられた複数の突起と、軌道に沿って移動する移動体と、を備え、移動体は、レールと、移動体を進行方向に移動させる移動部と、を有し、レールは、突起に係合可能であって、突起からの脱落を防止する係合部と、軌道に沿った移動に伴う突起とレールとの相対移動をガイドするガイド部と、を含む。

【0006】

更なる詳細は、後述の実施形態として説明される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、移動体システムの構成と、対象面における突起の配置の具体例とを示した概略図である。

【図2】図２は、移動体システムの構成と、突起の係合部の具体例とを示した概略図である。

【図3】図３は、移動体システムに含まれる移動体の斜視図である。

【図4】図４は、移動体の平面図である。

【図5】図５は、移動体の底面図である。

【図6】図６は、移動体の正面図である。

【図7】図７は、移動体と突起との係合を表す断面概略図である。

【図8】図８は、移動体のレールの長さを説明するための概略図である。

【図9】図９は、移動体の切替部材を説明するための概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

＜１．移動体システムの概要＞

【0009】

（１）本実施の形態に含まれる移動体システムは、対象面の軌道上に設けられた複数の突起と、軌道に沿って移動する移動体と、を備え、移動体は、レールと、移動体を進行方向に移動させる移動部と、を有し、レールは、突起に係合可能であって、突起からの脱落を防止する係合部と、軌道に沿った移動に伴う突起とレールとの相対移動をガイドするガイド部と、を含む。対象面に突起を設け、移動体側にレールを設けることによって、対象面への施工を容易にすることができるとともに、移動体の移動を容易にできる。

【0010】

（２）好ましくは、レールは、係合部によって同時に複数の突起と係合可能である。これにより、レールは軌道との平行が保たれやすくなる。その結果、移動体を対象面に対して安定した状態で移動させることができる。

【0011】

（３）好ましくは、複数の突起は、第１の方向と、第１の方向に直交する第２の方向それぞれにおいて等間隔となるように、対象面に二次元に配置されている。これにより、移動体を対称面上にて二次元に移動させることができる。

【0012】

（４）好ましくは、複数の突起は、第１の方向及び第２の方向のいずれの方向にも等間隔に配置されている。これにより、移動体を第１の方向に移動させる際にも第２の方向に移動させる際にも、移動が容易になる。

【0013】

（５）好ましくは、レールの長さは、進行方向に連続する突起の間隔の２倍より長い。これにより、移動体が軌道に沿って移動する際に、レールは、同時に複数の突起と係合可能になる。その結果、レールは軌道との平行が保たれやすくなり、移動体を対象面に対して安定した状態で移動させることができる。

【0014】

（６）好ましくは、移動体はレールを複数本有し、複数本のレールは、直交する第１の延伸方向に延伸するレール、及び、第２の延伸方向に延伸するレールを含み、一方の延伸方向に延伸するレールは、他方の延伸方向に延伸する複数本のレールと交差するように設けられている。これにより、移動体のゆがみを抑え、安定した移動動作が可能になる。

【0015】

（７）好ましくは、複数本のレールは、第１の延伸方向に延伸する複数本のレールと、第２の延伸方向に延伸する複数本のレールと、を含む。これにより、移動体のゆがみを抑え、安定した移動動作が可能になる。

【0016】

（８）好ましくは、移動体は、レールの交差部に配置された、移動体の進行方向を第１の延伸方向と第２の延伸方向とで切り替える切替部材をさらに有する。これにより、移動体の進行方向を容易に切り替えることができる。その結果、目的とする位置に移動体を容易に移動させることができる。

【0017】

（９）好ましくは、切替部材は、第１の延伸方向と第２の延伸方向との一方にガイド部への突起の進入を許容して他方に非許容とする状態を、第１の延伸方向と第２の延伸方向とで切り替え可能である。これにより、移動体の進行方向を容易に切り替えることができるとともに、対象面が水平面と角度を有する面である場合に、移動体の軌道からの落下を防止できる。

【0018】

（１０）好ましくは、複数の交差部それぞれに切替部材が設けられており、移動体は、複数の切替部材を単一の駆動源で駆動させる駆動部をさらに備える。これにより、移動体の部品点数を抑えることができ、小型化、軽量化が実現できる。

【0019】

（１１）好ましくは、移動部は、対象面との間の摩擦力を推進力とし、第１の延伸方向と第２の延伸方向とに切り替えて回転可能なローラを含む。これにより、移動部を軌道に沿った進行方向に移動させることができるとともに、容易に方向転換ができる。

【0020】

（１２）好ましくは、移動体は、対象面との間の摩擦力によって一方向に推進するローラと、推進する方向を第１の延伸方向又は第２の延伸方向となるようにローラを回転させる回転部と、を含む。これにより、ローラの構造を容易にできるとともに移動体の部品点数を抑えることができ、小型化、軽量化が実現できる。

【0021】

（１３）好ましくは、移動体は、ガイドによってガイドされる突起の交差部への近接を検出するセンサをさらに有する。これにより、対象面上での移動体の位置を特定することができる。

【0022】

＜２．移動体システムの例＞

【0023】

図１及び図２を参照して、移動体システム１００は、対象面Ｓ上の軌道Ｏｘ，Ｏｙ上に設けられた複数の突起５と、軌道Ｏｘ，Ｏｙに沿って移動する移動体１と、を含む。対象面Ｓは、平面でも曲面でもよい。一例として、対象面Ｓは居室の天井面、壁面、床面、などである。

【0024】

軌道Ｏｘ，Ｏｙは、直線であっても曲線であってもよい。ここでは軌道Ｏｘ，Ｏｙは、直線であるものとする。また、軌道Ｏｘ，Ｏｙは、角度を有する軌道Ｏｘ及び軌道Ｏｙである。すなわち、軌道Ｏｘ，Ｏｙは、それぞれ、第１の方向及び第２の方向の軌道である。一例として、第１の方向と第２の方向とは直交し、図１では第１の方向をＸ方向、第２の方向をＹ方向で表している。また、図１の例では、対象面Ｓ上に、Ｘ方向に伸びる複数の軌道Ｏｘ１，Ｏｘ２，Ｏｘ３，Ｏｘ４、及び、Ｙ方向に伸びる複数の軌道ＯｙＡ，ＯｙＢ，ＯｙＣ，ＯｙＤ，ＯｙＥが併設されている。軌道Ｏｘ１，Ｏｘ２，Ｏｘ３，Ｏｘ４を代表させて軌道Ｏｘ、軌道ＯｙＡ，ＯｙＢ，ＯｙＣ，ＯｙＤ，ＯｙＥを代表させて軌道Ｏｙとする。

【0025】

軌道Ｏｘ上には複数の突起５が間隔ｄ１の等間隔に配置されている。また、軌道Ｏｙ上には複数の突起５が間隔ｄ２の等間隔に配置されている。すなわち、複数の突起５は、第１の方向と第２の方向とに、対象面Ｓに二次元に配置されている。これにより、後述の仕組みで移動体１を移動させる際に、二次元に移動させることができる。なお、突起５の間隔ｄ１，ｄ２を代表して間隔ｄとも称する。

【0026】

詳しくは、図１に示されたように、軌道Ｏｘ１上に間隔ｄ１で突起５－１Ａ，５－１Ｂ，５－１Ｃ，５－１Ｄ，５－１Ｅが配置され、軌道Ｏｘ２上に間隔ｄ１で突起５－２Ａ，５－２Ｂ，５－２Ｃ，５－２Ｄ，５－２Ｅが配置され、…軌道Ｏｘ４上に間隔ｄ１で突起５－４Ａ，…，５－４Ｅが配置されている。また、図１に示されたように、軌道ＯｙＡ上に間隔ｄ２で突起５－１Ａ，５－２Ａ，５－３Ａ，５－４Ａが配置され、軌道ＯｙＢ上に間隔ｄ２で突起５－１Ｂ，５－２Ｂ，５－３Ｂ，５－４Ｂが配置され、…軌道ＯｙＥ上に間隔ｄ２で突起５－１Ｅ，…，５－４Ｅが配置されている。これら突起５－１Ａ～５－４Ｅを代表させて突起５とする。

【0027】

軌道Ｏｘ上の突起５の間隔ｄ１と軌道Ｏｙ上の突起５の間隔ｄ２とは等しくてもよい（ｄ１＝ｄ２）。つまり、複数の突起５は、直交するＸ方向及びＹ方向の両方向に等間隔で配置される。これにより、後述の仕組みで移動体１を移動させる際に、二次元の移動が容易になる。

【0028】

移動体１は、図２に示されるような突起５からの脱落せずに係合した状態で、図１に示されるように軌道Ｏｘ，Ｏｙに沿って、つまり、Ｘ方向又はＹ方向を進行方向として移動する。そのため、移動体１及び突起５の少なくとも一方は、移動体１が突起５から脱落せずに係合するための係合構造を有する。突起５の係合構造の一例は、図２に示された係合部５ａである。係合部５ａは、突起５の対象面Ｓから遠い側の端部、つまり、突起５の先端に設けられた、突起５の凸方向とは異なる方向に突出した形状を有する。これにより、移動体１側に凹形状の部分を形成することで、移動体１を突起５から脱落せずに係合することが可能になる。

【0029】

図３～図６を参照して、移動体１は、レール１１を有する。レール１１は、例えば、アルミフレームである。詳しくは、移動体１は、第１の方向であるＤ１方向に延伸し、長さＬ１の２本のレール１１－１Ａ，１１－１Ｂと、第２に方向であるＤ２方向に延伸し、長さＬ２の２本のレール１１－２Ａ，１１－２Ｂと、の複数のレールを有する。これらレール１１－１Ａ，１１－１Ｂ，１１－２Ａ，１１－２Ｂを代表してレール１１と称する。また、Ｄ１方向に延伸するレールをレール１１－１、Ｄ２方向に延伸するレールをレール１１－２とも称する。また、レール１１の長さＬ１，Ｌ２を代表させて長さＬとも称する。なお、ここでのレール１１は、連続した一体のレールのみならず、延伸方向を同一として接手などによって接合された複数のレールを含んでもよい。

【0030】

Ｄ１方向に延伸するレール１１－１は、Ｄ２方向に延伸する２本のレール１１－２Ａ，１１－２Ｂと交差し、Ｄ２方向に延伸するレール１１－２は、Ｄ１方向に延伸する２本のレール１１－１Ａ，１１－１Ｂと交差する。これにより、移動体１のゆがみを抑え、安定した移動動作が可能になる。

【0031】

Ｄ１方向とＤ２方向とのなす角度は、軌道Ｏｘ，Ｏｙのなす角度に対応している。一方のレールが軌道Ｏｘの移動に用いられ、他方のレールが軌道Ｏｙの移動に用いられるためである。この例では、Ｄ１方向とＤ２方向とは直交する。これにより、移動時の方向転換が容易になる。

【0032】

移動体１は、さらに、移動体１を進行方向に移動させる移動部として、ローラ１２と、ローラ１２を回転させる駆動部１３と、を有する。図３～図６の例では、ローラ１２として、移動体１のＤ２方向の中心位置であって、Ｄ１方向の両端に設けられたローラ１２Ａ，１２Ｃ、及び、移動体１のＤ１方向の中心位置であって、Ｄ２方向の両端に設けられたローラ１２Ｂ，１２Ｄが含まれる。なお、ローラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを代表させてローラ１２と称する。

【0033】

ローラ１２は、Ｄ１方向に対応したＲ１回転方向と、Ｄ２方向に対応したＤ２回転方向との両方向に回転可能なローラであって、例えば、両方向に回転可能にオムニホイールに複数の小ローラが取り付けられたローラである。

【0034】

詳しくは、Ｄ１方向の両端に設けられたローラ１２Ａ，１２Ｃは、それぞれ、駆動部１３Ａ，１３Ｃによる駆動によってＲ２回転方向に回転する。なお、駆動部１３Ａ，１３Ｃは、単一の駆動源をローラ１２Ａ，１２Ｃ双方に接続するものであってもよい。これにより、部品点数を抑えることができ、小型化、軽量化が実現できる。

【0035】

Ｒ２回転方向は、Ｄ１方向の軸を回転中心とした回転方向である。ローラ１２Ａ，１２Ｃが対象面Ｓと接触しながらＲ２回転方向に回転することによって、対象面Ｓとの間で生じる摩擦力に従って移動体１はＤ２方向の推進力を得る。これにより、移動体１の進行方向をＤ２方向とすることができる。また、ローラ１２Ａ，１２Ｃは、移動体１の進行方向がＤ１方向であるときに、対象面Ｓとの間で生じる摩擦力によってＲ１回転方向に回転可能である。これにより、移動体１の進行方向がＤ１方向であるときにその移動の妨げとならない。

【0036】

また、Ｄ２方向の両端に設けられたローラ１２Ｂ，１２Ｄは、それぞれ、駆動部１３Ｂ，１３Ｄによる駆動によって、Ｒ１回転方向に回転する。なお、駆動部１３Ｂ，１３Ｄは、単一の駆動源をローラ１２Ｂ，１２Ｄ双方に接続するものであってもよい。これにより、部品点数を抑えることができ、小型化、軽量化が実現できる。

【0037】

Ｒ１回転方向は、Ｄ２方向の軸を回転中心とした回転方向である。ローラ１２Ｂ，１２Ｄが対象面Ｓと接触しながらＲ１回転方向に回転することによって、対象面Ｓとの間で生じる摩擦力に従って移動体１はＤ１方向の推進力を得る。これにより、移動体１の進行方向をＤ１方向とすることができる。また、ローラ１２Ｂ，１２Ｄは、移動体１の進行方向がＤ２方向であるときに、対象面Ｓとの間で生じる摩擦力によってＲ２回転方向に回転可能である。これにより、移動体１の進行方向がＤ２方向であるときにその移動の妨げとならない。

【0038】

好ましくは、移動部は、さらに、ローラ１２を対象面Ｓに押し付ける機構を有する。押し付ける機構は、一例として、ばねの付勢力を利用してローラ１２に対象面Ｓに向かう力を与える機構であって、ローラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄそれぞれに接続されるサスペンション１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄである。ローラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄは、それぞれ、サスペンション１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄの付勢力によって対象面Ｓに向かう力が与えられる。その結果、対象面Ｓに押し付けられている。これにより、回転時の対象面Ｓとの間の摩擦力が大きくなり、効率的に推進力が得られる。

【0039】

なお、移動体１に備えられる移動部は、図３～図６に実線で示されたローラ１２、及び、ローラ１２を回転させる駆動部１３に限定されない。他の例として、図５に点線で示されたように、移動体１の中央に設けられた単一の動力源によって駆動する構成であってもよい。

【0040】

詳しくは、図５を参照して、移動部の他の例は、一方向に回転軸Ａｘ周りのＲ４回転方向に回転可能なローラ１２ａと、ローラ１２１ａをＲ４回転方向に回転させる第１の駆動部１３ａと、ローラ１２ａを方向転換させる第２の駆動部３ｂと、を含む。第２の駆動部１３ｂは、レール１１を含む平面内にてローラ１２ａを９０度、Ｒ５回転方向に回転させることによって、ローラ１２ａのレール１１の延伸方向に対する回転方向を変化させる。そのため、ローラ１２ａのＲ４回転方向の回転を維持して、Ｄ１方向への移動とＤ２方向への移動とを切り替えることができる。この構成によって、上記の構成よりも駆動部の数を抑えることができ、小型化、軽量化が実現できる。

【0041】

レール１１は、ガイド部１１２を有する。ガイド部１１２は、図６に示された断面に表されたように、突起５の進入を許容するよう形成されたレール１１の内空である。その内空は、突起５とレール１１との相対移動をガイドするように、延伸方向に連続して溝を形成している。これにより、レール１１内部に進入した突起５の、内部での延伸方向への移動がガイドされる。その結果、突起５とレール１１との相対移動が実現される。

【0042】

また、レール１１は、係合部１１１を有する。係合部１１１は、レール１１側の係合構造である。係合部１１１は、図６に示された断面に表されたように、ガイド部１１２の内壁よりレール１１の内側に突出した凸形状の鍔部である。図６及び図７の例の場合、突起５の係合部５ａは突起５の凸方向を対称軸として少なくとも両側、好ましくは、放射状に突出している。これに対して、係合部１１１は、突起５を挟むように、突起５の凸方向を対称軸として両側から突出している。これにより、図７に示されたように、突起５の係合部５ａは凸方向を対称軸とした両側が、係合部１１１と係合する。

【0043】

図６に示されたように、レール１１の端部において、ガイド部１１２は開口している。これにより、突起５は、移動体１の移動に伴ってガイド部１１２に進入する。鍔部は、延伸方向に連続して形成されている。そのため、突起５がガイド部１１２内で延伸方向に移動すると、係合部５ａの係合部１１１への係合が突起５の移動の間も維持される。これにより、移動体１は突起５から脱落せずに係合状態を維持して軌道Ｏｘ，Ｏｙに沿って移動することができる。

【0044】

好ましくは、レール１１の端部において、開口しているガイド部１１２の付近に、突起５の進入をガイドするガイド機構が設けられる。ガイド機構は、例えばテーパーである。これにより、開口しているガイド部１１２への突起５の進入が容易になる。

【0045】

好ましくは、ガイド部１１２及び係合部１１１の突起５と接触する箇所には、摩擦低減機構が設けられている。摩擦低減機構は、一例として、ベアリングである。これにより、係合部５ａと係合部１１１との係合状態を維持して移動体１が移動する際の、突起５とガイド部１１２及び係合部１１１との間に生じる摩擦を低減できる。これにより、推進力のロスを抑えることができるとともに、部材の摩耗も防ぐことができる。

【0046】

なお、突起５の係合構造及びレール１１の係合構造は、例示された係合部５ａ及び係合部１１１に限定されない。他の例として、突起５及びレール１１の係合構造は、いずれも、１方向のみに突出したかぎ型形状であって、それらが係合するものであってもよい。

【0047】

好ましくは、図８に示されるように、レール１１の長さＬは、進行方向に並ぶ突起５の３つ分の間隔、つまり、進行方向に連続する突起５の間隔ｄの２倍（間隔ｄ×２）より長い（Ｌ＞２×ｄ）。これにより、移動体が軌道Ｏｘ，Ｏｙに沿って移動する際に、レール１１は、同時に複数の突起５と係合可能になる。その結果、レール１１は軌道Ｏｘ、Ｏｙとの平行が保たれやすくなり、開口しているガイド部１１２への突起５の進入が容易になる。そのため、移動体１を対象面Ｓに対して安定した状態で移動させることができる。

【0048】

Ｄ１方向に延伸するレール１１－１とＤ２方向に延伸するレール１１－２との交差部には、切替部材１４が配置されている。詳しくは、レール１１－１Ａとレール１１－２Ａとの交差部に切替部材１４Ａ、レール１１－１Ａとレール１１－２Ｂとの交差部に切替部材１４Ｂ、レール１１－１Ｂとレール１１－２Ｂとの交差部に切替部材１４Ｃ、及び、レール１１－１Ｂとレール１１－２Ａとの交差部に切替部材１４Ｄが配置されている。これら切替部材１４Ａ～１４Ｄを代表させて切替部材１４と称する。

【0049】

切替部材１４は、２本のレール１１の交差部であって、レール１１のガイド部１１２に内に設けられている。図９に示されるように、切替部材１４は、交差する２本のレールの一方の延伸方向のガイド部１１２への突起５の進入を許容し、他方の延伸方向のガイド部１１２への突起５の進入を非許容とする。図９の上の図は、Ｄ１方向への突起５の進入を許容し、Ｄ２方向への進入を非許容とした状態であって、第１の進行状態とする。また、図９の下の図は、Ｄ２方向への突起５の進入を許容し、Ｄ１方向への進入を非許容とした状態であって、第２の進行状態とする。

【0050】

切替部材１４Ａ～１４Ｄには、それぞれ、駆動部１５Ａ～１５Ｄが接続されている。駆動部１５Ａ～１５Ｄを代表させて駆動部１５とも称する。なお、駆動部１５Ａ～１５Ｄは、単一の駆動源を切替部材１４Ａ～１４Ｄそれぞれに接続するものであってもよい。

【0051】

駆動部１５は、接続されている切替部材１４を駆動し、突起５の進入を許容するレール１１を切り替えさせる。一例として、図９に示されたように、切替部材１４をＲ３回転方向に回転させ、第１の進行状態と第２の進行状態とを切り替える。これにより、移動体１の進行方向を容易に切り替えることができる。その結果、目的とする位置に移動体１を容易に移動させることができる。

【0052】

一例として、切替部材１４には、ガイド部１１２と同形状の溝が形成されている。そして、駆動部１５は、溝の向く方向を切り替えるように切替部材１４を回転させることによって各方向のレール１１への突起５の進入を許容／非許容とする。この場合、交差部から所定範囲であって、多少、交差部からずれた位置に突起５があった場合であっても、切替部材１４が駆動部１５によってＲ３回転方向に回転することで、突起５が切替部材１４の溝内にあった場合には交差部に位置合わせすることができる。従って、この場合、切替部材１４は、交差部付近にある突起５を交差部に位置合わせする部材でもある。

【0053】

駆動部１３によって各ローラ１２の回転方向がＲ１回転方向とＲ２回転方向とで切り替わる。また、切替部材１４によってレール１１内で許容される突起５の進行状態が第１の状態と第２の状態とで切り替わる。この切替の組み合わせによって、移動体１は、対象面Ｓに二次元上に設置された突起５の上を移動することができる。すなわち、駆動部１３Ｂ，１３Ｄによってローラ１２Ｂ，１２ＤがＲ１回転方向に回転させ、切替部材１４によって第１の進行状態としたとき、移動体１の進行方向はＤ１方向となる。

【0054】

移動体１は、方向転換を行うポイントに設置された突起５（対象突起）がレール１１の交差部まで移動したタイミングで、進行方向をＤ１方向とＤ２方向とに転換する切替動作を行う。すなわち、対象突起がレール１１内部のガイド部１１２をＤ１方向に進行して交差部まで達すると、駆動部１３Ｂ，１３Ｄによるローラ１２Ｂ，１２ＤのＲ１回転方向の回転が終了する。その位置にて、切替部材１４によって進行状態が第１の進行状態から第２の進行状態に切り替えられる。その後に、駆動部１３Ａ，１３Ｃによってローラ１２Ａ，１２ＣのＲ２回転方向の回転が開始される。これにより、移動体１は、対象突起まで進行方向をＤ１方向として移動し、対象突起で進行方向をＤ２方向に切り替えることができる。この制御を繰り返すことによって、移動体１を対象面Ｓ上の任意の位置に移動させることができる。

【0055】

移動体１が進行方向を変えずに移動するとき、突起５は一延伸方向のレール１１内を移動する。突起５が交差部を通過する場合、切替部材１４は、そのレール１１の延伸方向の突起５の進入を許可し、そのレール１１に直交するレール１１への突起５の進入を非許可とする進行状態としている。これにより、突起５はその交差部を通過可能であるとともに、直交するレール１１への進入が防がれる。対象面Ｓが垂直面などの水平面から角度を有する面である場合、直交するレール１１への進入が非許可とされていないと、通過時に直交するレール１１へ突起５が進入してしまい、移動体１の落下につながる。従って、この場合、切替部材１４は、突起５が交差部付近となった位置での軌道からの落下を防止する部材でもある。

【0056】

好ましくは、図５に示されたように、レール１１の交差部にセンサ１６Ａ～１６Ｄが設置される。これらセンサ１６Ａ～１６Ｄを代表させてセンサ１６と称する。センサ１６は近接センサであって、赤外線や超音波などを利用するものであってよい。これにより、移動体１の対象面Ｓ上での位置をセンシングすることができる。なお、突起５の間隔ｄが予め記憶されている場合、センサ１６はレール１１のすべての交差部に配置されていなくてもよく、少なくとも１つの交差部に配置されていればよい。センシングと間隔ｄとを用いて移動体１の対象面Ｓ上での位置を算出することが可能なためである。これにより、センサ１６の数を抑え、移動体１の小型化、軽量化が実現される。

【0057】

移動体システム１００の他の例として、図１に示されたように、制御装置２００をさらに含んでもよい。制御装置２００は、無線又は有線によって移動体１と通信可能である。この場合、制御装置２００は、図示しない入力装置を含み、オペレータから受け付けた移動体１の移動経路や、目的位置の指定に基づいて、移動体１が対象面Ｓ上を移動するように制御する。

【0058】

一例として、制御装置２００は、対象面Ｓ上の突起５を位置情報として予め記憶しておく。これにより、制御装置２００は、突起５によって、経路や目的位置を特定するとともに、移動体１を、現在位置から目的位置まで移動させる経路を突起５によって特定することができる。

【0059】

制御装置２００は、特定された移動経路に基づいて、各ローラ１２の回転／停止の制御させる制御信号を駆動部１３に出力する。これにより、移動体１が進行方向に移動する。また、制御装置２００は、特定された移動経路に基づいて、切替部材１４をＲ３回転方向に回転させる制御信号を駆動部１５に出力する。これにより、移動体１が方向転換したり直進したりして移動する。

【0060】

好ましくは、制御装置２００は、センサ１６からセンサ信号を取得する。これにより、移動体１の位置を検出することができる。検出された位置に従って、上記の制御信号を出力する。これにより、高精度で移動体１を移動させることができる。

【0061】

＜３．付記＞
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

【符号の説明】

【0062】

１ ：移動体
５ ：突起
５－１Ａ ：突起
５－１Ｂ ：突起
５－１Ｅ ：突起
５－２Ａ ：突起
５－４Ａ ：突起
５ａ ：係合部
１１ ：レール
１１－１ ：レール
１１－１Ａ ：レール
１１－１Ｂ ：レール
１１－２ ：レール
１１－２Ａ ：レール
１１－２Ｂ ：レール
１２ ：ローラ
１２Ａ ：ローラ
１２Ｂ ：ローラ
１２Ｃ ：ローラ
１２Ｄ ：ローラ
１２ａ ：ローラ
１３ ：駆動部
１３Ａ ：駆動部
１３Ｂ ：駆動部
１３Ｃ ：駆動部
１３Ｄ ：駆動部
１３ａ ：第１の駆動部
１３ｂ ：第２の駆動部
１４ ：切替部材
１４Ａ ：切替部材
１４Ｂ ：切替部材
１４Ｃ ：切替部材
１４Ｄ ：切替部材
１５ ：駆動部
１５Ａ ：駆動部
１５Ｂ ：駆動部
１５Ｃ ：駆動部
１５Ｄ ：駆動部
１６ ：センサ
１６Ａ ：センサ
１６Ｂ ：センサ
１６Ｃ ：センサ
１６Ｄ ：センサ
１７Ａ ：サスペンション
１７Ｂ ：サスペンション
１７Ｄ ：サスペンション
１７Ｃ ：サスペンション
１００ ：移動体システム
１１１ ：係合部
１１２ ：ガイド部
２００ ：制御装置
Ａｘ ：回転軸
Ｏｘ ：軌道
Ｏｘ１ ：軌道
Ｏｘ２ ：軌道
Ｏｘ３ ：軌道
Ｏｘ４ ：軌道
Ｏｙ ：軌道
ＯｙＡ ：軌道
ＯｙＢ ：軌道
ＯｙＣ ：軌道
ＯｙＤ ：軌道
ＯｙＥ ：軌道
Ｓ ：対象面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】