JPS59156681A - 傾斜または垂直壁面を移動可能なロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の技術分野］ この発明は自動機械に係り、通常、水平面でない、すな
わち、垂直壁、傾斜面、天井面を動くこ（８） とが可能なロボソ（−に関する。

［先行技術の説明］ 例えば、原子炉容器の壁、船体、ビルディングの壁、飛
行機の胴体を移動できる自動機械又はロボット或いは類
似のものが知られている。しかし、従来のものは欠点が
ある。そのうち、大きく嵩高で重量が大きく、構造複雑
という欠点もある。これは、先ず製造費が大となる。さ
らに、その位置を保持するために精密でコストの高い手
段を必要とする。さらに、移動殿能について、これを働
かせるために固定と移動のための大きな装置を必要とす
る。

安定のために、従来のロボットは多数の足を有していた
。またこれは支持面に、普１ｆｆｌ　「つかみ」といわ
れる数個の関節によって連結された構成になっている。

典型的なつかめは、１足」といわれる支持構造物から翻
し得る少なくとも一つの連結手段を有する。足は吸着カ
ップ、電磁石または機械的把持手段からなっている。何
時でも、ロボットの体は数個のかつみ手段によって支持
面に連結（９） されている。数個のつかみがあるということばロボット
の構造を複雑にし、運動の自由を制限する。

つかみを２本しか持たない２本足ロボットも知られてい
る。各つかのは１個以上の足を有している。しかし、こ
れは人間のように動きが水平面に限られている。この２
本足１コボソトは面に接している方のつかみに全体の重
心の位置を移動させる機構によって動くようになってい
る。このロボットば運動学の点から複雑になり、急傾斜
又は垂直面の移動は不可能である。

２本足ロボットは熱交換器の端板のような多数の管の穴
があるような傾斜面の移動には使えることが知られてい
る。このロボットは穴を取付くために利用している。こ
の型のロボソ１〜は、例えばチャールス・チー・ワード
化の米国特許第３，９１３．４５２号に示されている。

従来の自動機械は、ロボットとその制御電源との連結が
一般に数個の可撓ケーブルでされていた。

このようなケーブルを使うことは難点も生ずる。

例えば、ロボットの行動スペースに障害となる。

く１０） また、ケーブルの重量、張力のためロボソｌ−が安定を
失って倒れることもある。さらに、ケーブルがからまっ
たり損傷したりする危険が常にある。

［発明の説明］ この発明による自動機械装置は従来のロボットの欠点を
解消するものである。

この発明の主な目的は、ケーブルで制御部や電源部と連
絡しであるのを廃止してロボソＩ・の内に組込むことで
ある。

この目的を達成するため、新自動機械はロボットとロボ
ットが動ける支持体を含むものである。

このロボットは制御装置と、支持手段に連絡可能な少な
くとも１個、望ましくは２個のつかみ又は突出部材から
なる。

少なくとも１個のつかみ又は突ＩＩＩ　ｉ’ｆＢ　１４
は常に支持手段に連結しており、例えば支１、ν手段が
傾斜していても逆さまになっていてもである。この連結
によってロボソ１−の不安定力が支持手段に伝達される
。つかみ又は突出部材は１個以七の足を有し、それは支
持手段の所定位置に用意された補助爪（＝Ｊ（１１） 手段と協同して働く取付手段となる。

発明の副次的面として、関節がロボソ１への体につかみ
又は突出部材を連結するために設りである。

この関節は、軸に枢支することによってロボットを移動
可能とした支持手段に平行又は直角の枢軸からなる。さ
らに、この関節は、ユニバーザルジヨイントと同様な機
能で支持手段の表面に鋭角に設番ノられた軸のまわりに
回転して固定することができる。

発明のさらに他の面としては、動力、情報、制御、指令
その他の信号の伝達手段が少なくとも１個の足にあり、
送受信の補助手段が支持手段の所定場所数箇所に設けで
ある。これらの送受信手段は、それらの手段が協同作業
配置位置についたとき足とその手段とは連結され連絡で
きることとなる。

これらの送受信又は信号手段の協同は支持手段の接続手
段と足が正確に連結することによって達成される。この
信号手段又は伝達手段は具体化例として光学的センサを
含む。

（１２） 発明のさらに他の面では、足の接続は機械的にしてもよ
い。機械的手段として、顎の少なくとも一方にセンサと
して信号手段又は送受信下段をもっている顎を有するク
ランプからなるものでもよい。この具体例として、１コ
ボソ１−は、その足のクランプの形に嵌合する形の接続
手段をもった単位体である支持手段又は壁と共同する。

この発明の他の具体例は、可撓性壁を有する圧力又は吸
引室（チャンバー）と組合せた電磁石を備えた足の場合
がある。この具体例においては、チャンバーの少なくと
も一つは数室に仕切られ、電磁石に隣接している。そし
て各別々の圧力又は吸引源に接続されており、電磁石の
正確な位置決めをさせる。

この発明の他の面は、作業逐行のためのブラシとか調理
用道具のような道具を持ったロボソ］・を提供すること
にある。

この発明の他の実施例は、支持面の所定位置に取イ１く
手段である。その支持面は足が取付く手段としての補助
要素と連絡するための共軸１１１力端か（１３） らなる。代わりの支持手段として、動力源に連結した所
定位置に設けた金属接点をもった溝とすることもできる
。この例では、足の接続手段は溝の形状に合わせ得る形
状を有している。そして、ロボソ１−が溝に足を合わせ
て支持手段に接続したとき連絡が完成する。このような
接続によりロボットに動力が供給される。

特に、この発明の目的は、一端に中空コアをもつ円筒型
磁石からなる電磁石クランプ装置が放射状に配置された
複数の、足に対する接続手段である。その中空コアの一
端は受光器のような信号手段又はセンサと連絡している
。それはスプリングがつけてあり、溝の所定位置にある
発光器のような信号センサ又は手段が設しりである。受
光器が発光器からの光線又は信号を受けると、磁石は非
活動となり、スプリングの力を開放し、コアを溝にある
所定の接続点に押しつける。

支持手段の接続手段とロボットの足とのこの共同動作は
ロボットに動力や信号を送るためのケーブルを完全に不
要とした。この厄介なケーブルを（］４） 自動装置から取除いたため、この発明るま、１コボソ１
〜が従来作業不可能とされていた所で働くことができる
有用なロボットを提（Ｊ（する。それは次のようなもの
である。すなわち、船のプロペラ、ボーＩ・の船体、舵
、推進軸、その他の小型かつ不規則な形の物のような没
水表面の清掃、磨き作業、飛行機の胴体の氷取り、清掃
作業、窓、壁、天井、掲示板の清掃作業、有害環境、例
えば、放射線区域、煙、毒ガス充満室のような有害環境
への進入作業、大壁面の塗装作業、ファイバーグラス、
プラスチック、砂、金属粉の、特に例えば受容槽の表面
の研磨処理においての吹付は作業、探知、検査、位置決
めのためのカメラ操作作業、飛行機その他のドリル、キ
リもみ、鋲打ち、溶接作業、滑車など運搬用具の支持作
業、単位位置決め装置を使うことによって大きな物体の
塗装をするだめの壁の反対側の表面処理作業、単位位置
決め装置を使うことによって機械工場、作業場、高いビ
ルの廃棄数のけ作業、調理作業、石油掘削プラノｌ−ホ
ーム関連その他の水中作業である。

（１５） ［発明の実施例の詳細な説明］ 例えば第１図について、この発明による自動機械又はロ
ボット９は少なくとも１本、好ましくは２本のつかみ又
は突出部材１と２を有する。この突出部材は縦軸のまわ
りに回転できるのが望ましい。各つかみ又は突出部材は
、右側のつかみには動かす又は回す手段３が、左側のつ
かみには動かしまたは回す手段４が組付けられている。

その動かす手段の竪又は縦軸は基本的に壁支持手段の軸
に垂直である。

第１９．２０図に示ずように、各つかみの端には１又は
数個の足８０がついていて、その足は支持手段に接続し
把持するのを確保する。

ロボットは垂直又は傾斜面、地上でも天井でも、支持手
段の位置に関係なく、ロボットの足によって支持手段に
把持し、クランプし、又は他の接続の効果が得られるの
で、移動することができる。

実際には、この歩き式移動方法は、エネルギの蓄積と消
費のサイクルによって特徴づけられる２本足体の動的平
衡を、ロボットがその上を動く支（１６） 持手段に把持又は取付くことによって得られる静的平衡
の移動に置きかえる。この取付きは、吸引、磁力及び又
は機械的方法によりこの発明の各実施例によって得られ
る。これらの取付き手段は信号、動力、支持、力を伝達
する接続を確保する。また、１本のつかみに支えられる
ためロボットが不平衡となるため生ずる曲げモーメント
又は力が伝達される。

第１〜７図、特に第４図について示した基本的実施例に
おいて、電磁石５の力は、ロボットを支持する手段をも
った足の周壁の底面と協同して形成された環状シール６
によって作られる吸引力によって補助される。これらの
磁石が取付手段である場合、ロボットを支える手段は強
磁性であって、できるだけ平滑でなければならない。

第４図において、中央の導管７０は吸引力発生機と足の
支持手段の接点との間の連絡のため設けられている。電
磁石５の極は同心円状である。コイル７は電線８で送ら
れる整流された電流が流される。

（１７） 第８〜１３図及び第１９〜２２図に示すように、各々の
完全な足８０は必要部品を簡単化するため、立面図にお
いては十字記号に直角に、下から見た図においては十字
記号に円形に表されている。

２本足ロボットの足の他の実施例として第１７．１８図
は、電磁石５からなる磁石部の周囲に気圧又は吸引室を
形成したものを示す。中央環状室３４ば、中央にある電
磁石と、気圧又は吸引室３９．４０の中心側に位置する
数＋鶴の幅をもつ溝３５．３６とによって定められる吸
引室である。

吸引室３９．４０は中央環状室３４に環状に同心に配置
された分室に形成されている。室３９．４０は接続手段
３７．３８によって電磁弁又は電磁分配器に連絡してい
る。この装置によってロボットは壁に取付くことが可能
となる。

第１７図の垂直軸の両側には、室３９．４０が取り得る
極限位置が示されている。当然この両極限位置の間の位
置は取り得る。圧力、位置又は流量センサによって各室
の圧力を変え、また制御するために、制御装置は流体を
室へ出し入れする電（１８） 磁分配器からなっている。第１７図に示すように、ロボ
・７１・の足の小移動を得るために、圧力は室３９に逐
次前えられ、支持体に接触している室３９を前進させる
。−・度び前進した位置が得られたら、室３９ば最大吸
引室となる。電磁石の給電は切られ、室４０．３４の圧
力は外界の圧力と一緒になる。これは、第１７図の垂直
軸から右側の、　位置までの距離と左側の位置までの距
離との差の半分に等しい距離に相応するように室３９に
関して足の移動と中心合わせを強制することになる。

この小移動は精密な位置決めが必要な場合に適用すれば
特に有用であろう。

第４図について、他の実施例として、電磁石５の代わり
に、永久磁石のものと反対方向に磁界を作るコバルト磁
石とする。螺旋又はコイル７は取替えない。こうすると
、コイルに電流が流れている間は吸引力はなくなり、環
状シール６のでこ作用が支持体から磁石５を離そうとす
る傾向をもつ。

これはその力が磁石の吸着力に打勝つように、足を緩め
て移動するように作用するからである。第（１９） ４図に示す実施例は、ロボットを垂直壁に取付け、電源
が故障した場合に極めて有用である。

壁へ取イ；１きの確実性を保証するため色々な手段が採
られる。色々なテスｌ−又は安全保障は使われる取ト１
方法の組合せによって与えられる。磁力機能については
、電磁石は低い価の引張力を得るために抵抗コイル７の
限度において設けられる。コイル７は電磁石の電源に直
列に接続される。吸引機能については、図示しない吸引
発生機の知覚に差圧センサが設げられる。結局、機械的
機能については、感動センサがその情報を得るために設
けられる。容量型又は誘導型近接センサ又は超音波探子
も又利用される。この入力がマイコンの段階で情報の階
級支配的判断を動作に与える。マイコンはより良い把持
の組合せを得るためにプロゲラＪ、された処理を送１１
１する。

第１〜３図では２本足ロボットの基本的な変形の機械的
構成を示す。単純さが顕著である。つか＝７１１は、足
又は他のつかみが支持手段又は壁に取イ」いている間、
つかみの」１方への離脱又は移動が（２０） できるようにジヤツキ２３として示したような動かせる
手段に取付りられる。胴体９はフランジが取付けられた
金属製円筒である。

第２６図にブロック図として示すように、胴体９はロボ
ットの動作を制御する手段を内蔵している。それはマイ
クロプロセッサ１０、入力インクフェイス１１、出力イ
ンタフェイス１２、記憶カード１３および直列通信イン
クフェイス１４からなっている。数個のロボットがチー
ムを組んで働くときは、フロントプロセッサ１５は組を
制御するために連結されなｌｊればならない。離れた所
から命令を伝達するために、モデム１６が接続されてい
る。さらに、このシステムは変位センサ１７．１８＃よ
び障害物を見つけるための超音波システム１８が組込ま
れている。光学的反射センサ７．８は入力インクフェイ
ス１１に接続してもよい。

また、電磁石Ｉ９、回転補助モータ２０、電気ジヤツキ
２１、ツールモータ２２のような動作機構はインクフェ
イス１２に連結してもよい。この種の電子技術は既知で
ある。

（２１） ここに示されているように、３．４を動かす手段は、ジ
ヤツキやモータであってもよく、空気、油圧、電気を使
ってもよい。例えば、４．３を動かし、つかみ１．２を
回す手段は、減速モータ、ザイクロイド減速機と可変電
磁抵抗又は連続電流を有するモータで駆動され得る。第
１図に示す実施例のジヤツキ２３は、ボールベヤリング
付きスクリュからなる伝動ジヤツキであるのが好ましい
。

動力ば導路又はケーブル２４によって供給される。

また、電気、空気、油圧でもよい。

２本足ロボットの基本的な歩く動作番よ第１２Ｔ！！Ｊ
に示す。各つかみはお互いに一つづつ歩行運動の回転軸
になる。各−歩の回転角は１８ｏ°から数度変えられる
。つかみが、例えば第８図に示すように、道具７２とし
て使われるように細工された足と反対側に組立てである
場合は、第１３図に示すように歩行動作を使う方が好都
合である。各々の足又は道具は同じ面を通過するので、
アンダーラインをした前部の面積が完全にロボッ１−に
よって清掃される。さらに、一つのつかみに道具が取（
２２） 付ｋｌである場合は、ロボットは、それが増付く前に支
持面をブラシュするのでより良い把持ができるようにな
る。

第５．６図は、高い障害物を避けることができるロボッ
トの他の実施例を示す。この場合、ロボソＩ・は、第７
図に示す歩行動作によって障害物を越える。すなわち、
第１歩（ａ）；第２歩（ｂ）；第３歩（Ｃ）で次に第１
歩（ａ）に帰る。この機能は、第７図の°゛ｄ”で示さ
れるように、ロボソ１−の足が機械的に取付く場合にも
また可能である。例えば第２．５．６図に示ずように、
この機能は、ロボットの足の面に平行な軸に沿って回転
する２１１１ｉ１の動作手段２５によって得られる。観
察カメラ、光学センサ、又は他のセンサを搭載するため
、このロボットの両端には球形窓２６が設けである。

第８図に示すこの発明の実施例では、動作又は回転手段
３の−１−にある回転手段２７の配置が示しである。こ
の回転手段はインクリメンタル又はアブソリュート形の
ものであってよい。動作機３の（２３） 軸はロボットの足の一つの側に取付けである。ロボット
の足の他の側はブラシのような道具７２が取付ＬＪであ
る。この実施例では、２速動作機が使われる。遅い速度
はロボットの歩行動作に使われ、速い速度は道具の使用
に使われる。働き又は歩く位置は回転手段２８によって
得られる。それは油圧実施例の箱の中の図示しないパド
ルを有するジヤツキであってよい。

第１０図の他の実施例は天井で働いている多足の２本足
ロボソ１−を示す。要素２９は棚又は自動道具交換機を
示す。

動くロボットの精密な位置決めが困難なことは良く知ら
れている。この発明はこの問題に対する解答を与えるも
のである。この解答は第１４．１５図に示すこの発明の
実施例によって例示される。支持手段は、激しい誤差内
で同一の歩行場所を保証する特別な凹凸又は模様のある
板で構成される。これは基本的にロボットに普通つきも
のである漬り又は非精密さを防ぐ。この実施例の一つの
様子を第１４図に示す。ロボットは単位支持体（２４） ３４の形状に完全に附着する足を持っている。第１５図
は、広い面積を作るために隣接して置くことのできる単
位支持体３４の一例を示す。この例では、第１４図の支
持体の上の足の把持システムは磁石及び吸引である。環
状吸引ジヨイント６は取付力を発生する支持体に付いた
足の周囲３０に戻される。電磁石はフロンタルプロセッ
サ１５によってロボットの足を附着させたり離したりす
る。

第１６図に示す実施例は、ロボットの足を補助する凹凸
又は模様板を有する単位支持体に基づいている。この装
置は自動車のライターと同様な同軸出力端又はソケット
３１からなっている。これは動力供給ケーブルからロボ
ソＩ・を自由にすることができる。ロボットはこの手段
によって、高周波数キャリヤの衝撃電流をコーアンダす
ることによって、フロントプロセッサと交信することが
できる。第１６図に示すように、カレントプロフィル３
２は同時に石造物３３との連結を設ける。また同軸アウ
トレット３１と接触して単位体の位置決めをする。

（２５） 第２１．２２図において、２本足ロボットの図示実施例
は各つかみに対して垂直回転軸を有している。この発明
のすべてのロボットにしているように、基本的に傾斜し
た回転軸を附加している。

ロボットの胴９は、動作又は回転手段８２の助けをかり
て互いに他の回転位置になる２つの部分に分けられてい
る。また道具交換具４１が示しである。

具体化されたものとして、これらの実施例はすべて支持
手段の上を移動することができる。支持手段は単位支持
体又は平面支持体であり得る。それは、ロボットの足に
対して取付き又はクランプする位置に対する手段によっ
ている。例えば、第２３図において、支持手段の取付手
段は釘の頭４２の形状をもった板として示されている。

ロボソｌ〜の握り部は頭４２の形状に合致するノソ千の
ある顎を有するクランプ４３である。他のロボッ１−’
１７）クランプは頭が２個ある釘を握ることができる。

その第２の卯は、例えば障害物を越えるような特殊な動
作のための他のロボットのための取付（２６） 手段として供し得る。

他の２本足ロボソ１−の実施例を第２４．２５図に示す
。この実施例では、ロボソ１−のつかみは８個の足に分
けられ、それは接合部６に密閉室を有するネオプレン又
は他の室を形成する弾性材料で構成するのが好ましい。

その弾性は、他の回転の間つかみを開放するのに役立つ
。この端部に圧力又は吸引差はロボソ１〜の環境に対し
て変えられる。

それによって、それを」−げ又は移動させることによっ
て反対側のつかみを自由にする直方を発生させる。中心
部の電磁石５はつかみを動かす自由を妨害しないよう、
その上部で取付自由としている。

動かす手段４４はロボットの中心に搭載している。

それはモータ４７で回転される道具４６を持つ腕４５に
連結されている。ロボットを支持する手段の上で直接働
く代わりに、道具は支持部から離して統制し得る。それ
ば、第２４図において、道具が置かれた回転軸の統制下
にある。この構成配置は大きな対象物の塗装をするため
のベイン１−ガン又は他の噴霧器を取付りるのに使用さ
れる。第（２７） ２５図には、ロボット９の上半分の上から見た図を示す
。下から見た下半分の図も示す。

第２７．２８図は、単位支持手段３４の上を歩く２本足
ロボットのつかみの他の実施例を示す。

第２８図では、支持手段３４は固い挿入材の形状４８に
よって定めらめる溝を持つものとして示される。この形
状は、底に金属接触部５０をもつスロート（のど）４９
を形成する。これらの接触によって、クランプのノツチ
にある接続手段５４によってロボソ１−に動力を供給す
る電気回路の電源（図示せず）に連結される。ノツチ５
５は、　第２７図に示すように、２本足ロボットを支持
するウェッジ又はクランプの役目をするように数度（角
度）の傾斜をもって形状４８に合うように調整されてい
る。電流はロボットに給電するスタンド５０及び５４の
接続を通って流れる。ロボットは自身で、その位置セン
サを読んで、又は５３として示しであるつかみに付けら
れた傾斜計を読むことによって自分で接点５０の上に位
置決めする。

又はロボットの操作を完遂するために度々の移動（２８
） をロボットの特別な適用が要求するか否かに係る他の一
連のテストによって位置決めする。動作手段３の回転が
、直径的に相対するようにスタッド５０と５４の位置決
めする。

第２８図に示すこの発明の他の実施例では、接続５０は
壁の開口８８の周囲と連続して作られている。そして、
電源発生部（図示せず）の端子に接続されている。発生
部の他の端は、壁又は支持手段又はその隅部に位置する
第２接続部５１に接続される。この場合、ロボットは接
続部５１と接続するためスプリング５２を有する金属片
を設けられる。この配置構成は接続部５１に精密な機械
仕上げを必要とすることなく良好な電気接続を得ること
ができる。センサ５３は第２７図に示される。それらは
光ファイバーのような光学的なものでもネオプレン導体
のような触覚によるものでもよい。このようなセンサを
使用することは公知であり、接続され又はクランプされ
た位置で、それらはフロンＩ・プロセッサと情報交換す
る手段を提供するということを記載するにとどめてそれ
以上（２９） は述べない。

この発明によって提供されるものとして、１本のつかみ
が単位壁に取付いている時は、他のつかみはロボットが
その目的のために設計された作業を遂行するために自由
にされる。ロボットは、他の作業位置に到達するために
前述の２本足ロボットの歩行動作によって１歩づつ前進
する。この発明による数個の２本足ロボットが同一の対
象に共同作業をすることができることは明白であろう。

ロボソ１−の協同動作はフロントプロセッサ１５によっ
てコントロールされる。同様の方法で、支持手段に取付
いている１個のロボットがその他方のつかみで他のロボ
ットを把持することは容易に可能である。このロボット
の組合せによって、例えば大障害物を越えることができ
、また、その到達範囲を超えてロボット組立てを作った
りロボット自身を支持したりすることが可能となる。

他のクランプする足をもった２本足ロボットの実施例を
第２９．３０．３１図に示す。この実施例は、電磁石５
８によって支持手段に機械的に口（３０） ツクされ得るクランプ装置からなる。この装置は、例え
ば第３０図に示すように互いに１２０°垂直軸から放射
状に位置する３個の電磁石クランプ装置からなる。しか
し、クランプ装置の数はいくらでも使用することができ
る。その数は支持体の寸法、形状、強さに依存する。単
位支持体は穴あき、フランジ鋼板、プラスチック型板又
は四角の網目の簡単な格子をもって作ることができる。

ロック装置は金属コア５６からなり、それはその軸５７
に孔を通した鋼材であるのが望ましい。そして発光ダイ
オード６又はレーザーダイオードからの光がそれを通っ
て行けるようにする。塵埃が孔を塞ぐことがあるような
場所に使用する場合はそれは光ファイバーを使用するの
がよい。密着してつけであるとないとに拘わらず発受光
体となる光学センサ６０は孔軸５７の中心又は光ファイ
バーの端に設けである。光ファイバーに対するこのよう
な発受光体は公知であるのでこれ以上は述べない。

この発明によれば、２本足ロボットの足１が壁３４に近
づくと、それは端末部品６３の集心作用（３１） によって導かれる。ストップ６４は壁又は支持手段の平
面部に対してクランプ装置を位置決めするようにさせる
。この近接動作中、電磁石は活性化されている。その結
果、磁力は金属コア又はボルト５Ｇを引張って、クラン
プ装置の内へ引込む結果となる。ストップ６４がプロフ
ィル又は支持手段と接触するようになると、発光体６は
照らされ、回転が動作手段３によって始まり、受光体が
光を探知するまで回転する。プロフィル４８のスロート
からの光の伝達は、電気接続４９に相応する点間の鏡又
は光学的連結によって達成される。電気動力をロボット
に供給する接点４９は示されている。光線が受光器６０
に接触すると共に回路は完成される。その瞬間から、送
受光体は２本星ロボソ１−とフロントプロセッサとの間
に情報を通信する。電磁石は非作動となるようプログラ
ムされ、もｔ、Ｊやコア５６に磁力は加えられない。ス
プリング５９は圧縮から開放され、コア５６を、足又は
ロボットをその位置に支持しロックする手段の補助取付
手段に押しつける。

（３２） 第２９図には、超音波に対する送受波器からなる超音波
センサ６２を示す。約４（ｌＫＨｚの振動数が良好な結
果を得て使用される。この装置はロボットに、その足と
障害物の間の距離を決めさせることを可能とする。これ
らの超音波探子と呼ばれる装置は公知であるからこれ以
上述べない。

この発明による２本足ロボットによれば、単位支持手段
又は壁の上を歩行するだけでなく、その取付きのための
クランプ手段の助けをかりて自由な方の足で道具を使う
ことができる。さらに、これらの道具は所定の位置、例
えば使用しないときに支持手段４８の形にそれを接続す
ることを可能とするために、前述のクランプのような接
続手段と同様のものを提供できる。

この発明は特に多目的工場の区域で有用である。

この場合、多目的工場の屋根の内側は色々な制御装置が
ついており、工場内壁も、２本足ロボットを支持する手
段としての単位壁を提供する。この配置は貯蔵について
弾力性を許し、この種の生産工場に適用するにあたって
工作や修理をする必要（３３） かない。他の特に有益な適用は、単位壁を備えた工場的
調理室である。これば例えば種々の調理準備装置と連結
した２本足ロボットの２チームを可能とする。その準備
装置は道具と考えることもできるし、前述の取付手段で
備えられる。このようにして、準備装置は、クランプの
ような取付手段によって備えられ、所望のロボットのチ
ームによって単位壁の上をある場所から他の場所へ運ぶ
ことができる。

以上の記述から、当業者は容易にこの発明の実質的特徴
を把握することができる。そして、その思想と範囲を超
えることなく、この発明を種々の用途、状況に適用すべ
く各種の変更・変形をなし得る。

【図面の簡単な説明】

この発明は、図面によって、この発明による２本足ロボ
ットの数例によって詳細に説明されるであろう。しかし
、この発明はこれに限定されるものではない。 第１図は２本足ロボット・の正面図である。 （３４） 第２図は第１図と同し２本足ロボットの立面図を示す。 第３図は同じロボットの平面図である。 第４図は吸入及び磁力による支持面への耐着装置を示す
。 第５図は障害物を跨ぐことのできる２本足ロボットの立
面図を示す。 第６図は同じロボットの正面図を示す。 第７図は同じロボットのａからす、ｃ、ｄへ障害を跨い
で移動する動作を示す。このロボットは機械約定装置（
クランプ）を有している。 第８図は道具を動かす装置を有する２本足ロボットの垂
直壁から見た図を示す。 第９図は同じロボットの正面図を示す。 第１０図は天井に付いている２本足ロボットの立面図を
示す。 第１１図は同じロボットの正面図である。 第１２図は２本足ロボットの平面移動の動作を示す逐次
図である。 第１３図は移動動作の他の例を示す。 （３５） 第１４図は凹凸のある壁支持面に取付いたこの発明によ
る２本足ロボットを垂直に見たところを示す。 第１５図は壁単位体の１例の平面図である。 第１６図は石造物に取付けた単位体を有する壁の断面図
である。 第１７図は磁力と気圧を利用して壁に取付ける実施例の
断面図である。 第１８図は同じ実施例の底面図である。 第１９図は２本足ロボットの他の実施例の立面図である
。 第２０図は同じ実施例の側面図である。 第２１し１ば２本足ロボソ１−の１実施例の立面図であ
る。 第２２図は同じロボットの頂面図である。 第２３図は２本足ロボットの天井取付き原理を示す。 第２４図は断面で示した吸引及び磁力吸引カップを有す
るロボットの実施例の立面図である。 第２５図は同じロボットの吸引カップを下から（３６） 見たところ、および作業具の動きである。 第２６図は指令装置の系統図である。 第２７図は２本足ロボットのクランプの斜視図であり、
クランプは足の接続について機械的装置となっている。 第２８図は同じクランプの接続の詳細を示す。 第２９図は２本足ロボットのクランプ装置の詳細の断面
図である。 第３０図はクランプ装置の締め付き部の詳細の断面図で
ある。 第３１図は機械的クランプ装置を有する２本足ロボット
の半分の立面図である。 図において、■、２はつかみ又は突出部材、５は電磁石
、６は接合部又は環状シール、９はロボット又はその胴
体、１０はマイクロプロセッサ、１１は入力インタフェ
イス、１２は出力インクフェイス、１３は記憶カード、
１４は直列通信インクフヱイス、１５はフロントプロセ
ッサ、１６はモデム、１７は変位センサ、１８は超音波
システム、１９は電磁石、２１は電気ジヤツキ、２３は
（３７） ジヤツキ、２６は球形窓、３１は同軸出力端又はソケッ
ト、３２はカレントプロフィル、３４は支持手段、３９
．４０は吸引室、４２は釘の頭、４３はクランプ、４９
はスロート又はのど、５３はセンサ、５５はノツチ、６
０は光学センサ、そして６２は超音波センサである。 代理人　弁理士　西　郷　義　美 （３８） 手続補正書（自船 昭和５９年　１月　６日 特許庁長官　若　杉　和　夫　　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１１１９９８号 ２、発明の名称 傾斜または垂直壁面を移動可能なロボット３、補正をす
る者 事件との関係　　特許出願人 代表者　ケビン　マツカーシー ４、代　理　人　〒１０５　　置　　０３−４３８−２
２４１　　（代表）住　所　　東京都港区虎ノ門３丁目
４番１７号６、補正の対象　　　　　　　図面（内容に
変更なし）７、補正の内容　　　　　　　別紙のとおり
４９７一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロボソｌ−自体の動作を制御する手段を有する胴部
   と、ロボットの支持手段に連結する手段を含む少なくと
   も１本の足を有する少なくとも１個の突出部）イからな
   るロボットと、その１−１ボン１〜の支持手段からなる
   自動装置。 ２、支持手段がさらに前記連結する手段と協同する接続
   手段を有する特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、前記支持手段の接続手段が前記支持手段の所定位置
   に設ＬＪられた特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４、前記支持手段が非水平面に配置された特許請求の範
   囲第３項記載の装置。 ５、前記支持手段が一般的な下向き方向に面している特
   許請求の範囲第３項記載の装置。 ６、前記足がさらに信号手段及びさらに信号手段を有す
   る前記支持手段からなり、これによって前記信号手段が
   、ＩＫｆ同的に位置したとき通信連絡する特許ａ？ｉ求
   の範囲第１項記載の装置。 ７、前記連結する手段が接続手段である特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ８、前記接続手段が機械的手段からなる特許請求の範囲
   第７項記載の装置。 ９、前記接続手段が磁石からなる特許請求の範囲第７項
   記載の装置。 １０、前記磁石が電磁石である特許請求の範囲第９項記
   載の装置。 Ｉｆ、前記磁石がコバルト磁石である特許請求の範囲第
   ９項記載の装置。 １２、前記接続手段が吸引手段からなる特許請求の範囲
   第７項記載の装置。 １３、前記接続手段が機械的、電磁的及び吸引手段の組
   合せからなる特許請求の範囲第７項記載の装置。 １４、電磁的及び吸引手段からなる前記組合せが、電磁
   的要素及び相互に同軸的に位置する環状（２） 吸引室及び少なくとも１個の同心的に配置した外側吸引
   室からなる特許請求の範囲第１３項記載の装置。 １５、前記ロボットがさらに前記足を動かず手段を有す
   る特許請求の範囲第１項記載の装置。 １６、前記動かず手段が、空気、液圧及び電気動力的手
   段からなる群から選択された特許請求の範囲第１５項記
   載の装置。 １７、前記ロボソＩ・がさらに道具を有する特許請求の
   範囲第１項記載の装置。 １８、前記道具がブラシである特許請求の範囲第１７項
   記載の装置。 １９、前記道具が調理準備装置である特許請求の範囲第
   １７項記載の装置。 ２０、前記ロボットがさらにセンサを有する特許請求の
   範囲第７項記載の装置。 ２１、前記センサがロボソｉ・の胴体に配置しである特
   許請求の範囲第２０項記載の装置。 ２２、前記センサが前記接続手段に配置しである特許請
   求の範囲第２０項記載の装置。 （３） ２３、前記支持手段がロボッ１〜の歩幅に相応する凹凸
   模様で与えられた特許請求の範囲第３項記載の装置。 ２４、支持手段の前記接続手段が、足の接続手段と協同
   する？＋Ｉｉ助要素と通信連絡する同軸出力端の所定の
   位置に与えられた特許請求の範囲第３項記載の装置。 ２５、ロボットの胴体が各部相互に独立に回転可能な回
   転手段によって連結されている２個の部分からなる特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 ２６、足の接続手段がジローを有するクランプであり、
   また、支持手段の接続手段が釘の卯の形状をした板であ
   り、前記ジローと釘の頭が相互に噛み合う相補的荊状を
   している特許請求の範囲第７項記載の装置。 ２７、前記ロボットがさらに道具を持つためにつけた腕
   に連結された中心装備動作手段を有する特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ２８、支持手段の接続手段が溝として設けである特許請
   求の範囲第３項記載の装置。 （４） ２９、前記溝が、電源に接続された金属接点を有するの
   どを形成する形状によって定めらめた特許請求の範囲第
   ２８項記載の装置。 ３０、足の接続手段が前記形状に合うように調節可能な
   ノツチを有し、接続を完成するクランプであり、これに
   よって、前記ロボットが前記支持手段に接続され、前記
   接続がこれにより前記ロボットにエネルギを供給する道
   を形成することとなる特許請求の範囲第２９項記載の装
   置。 ３１、前記クランプがさらにセンサを有する特許請求の
   範囲第３０項記載の装置。 ３２、前記足の接続手段がさらに、受光器と通信連絡状
   態にあり、スプリングに隣接した一端を有する変位可能
   な中空金属コアを有する管形磁石からなる放射状に配置
   した電磁クランプ装置からなり、またそのなかに前記溝
   が前記所定の位置に配置された発光体と共に配置され、
   それによって前記磁石が、前記発光体から１１また信号
   が前記受光体によって受信されたときに非活性化され、
   前記スプリングが圧縮から開放されるのを可能とし、（
   ５） 前記コアを支持手段の接続手段に圧迫し、ロボットの足
   を位置に固定するようにした特許請求の範囲第３１項記
   載の装置。 ３３、ロボットと該ロボットがその上を移動することが
   できる支持手段とからなる自動装置であって、前記ロボ
   ットは制御装置を有する胴体と、支持手段が水平でなか
   ったり逆様である場合を含めてロボットが支持手段に１
   本のつかみで連結されているとき、ロボソ１〜の不平衡
   からくる曲げモーメントを支持手段に伝達する手段をも
   った少なくとも１本のつかみを有するロボットであって
   、少なくとも１本の足を有する前記つかみは、支持手段
   の所定位置に設けられた補助接続手段と協力するように
   設けられた接続手段と、少なくとも１個の足に設けられ
   た信号手段と、支持手段の上にある前記所定場所の数箇
   所にある支持手段と補助信号連結手段とからなるつかみ
   であって、前記信号手段は該手段が協同状態にあるとき
   連絡通信に供される手段である自動装置。 ３４、信号手段が、支持手段の補助接続手段と（６） 足の正ｆｉ’ｆｆな位置決めを検知する光学センサから
   ｔ「る特許請求の範囲第３３項記載の装置。 ３５、足の接続手段が、少なくとも１個のジョーがセン
   サと一側に信号手段を有するジョーを有するクランプか
   らなる特許請求の範囲第３３項記載の装置。 ３Ｇ、足の接続手段が吸引手段を圧迫するように設けら
   れた弾性材製室に隣接する電磁石からなるものであって
   、支持手段の所定位置が平湯で強磁性体であって、弾性
   材の前記室の少なくとも１室が圧迫手段に個々に連結さ
   れた電磁石の周囲に同心リングの区画を形成した数室に
   別Ｌ−１られたものであって、それ散型磁石が活性化す
   る前に正確な位置にくることを特徴とする特許請求の範
   囲第３３項記載の装置。 ３７、ロボソｌ−の胴体がさらにそれにっが／、が連結
   するジャーナルを設けたものであって、該ジャーナルは
   面を支持する手段の面に対して別の枢支軸を有する特許
   請求の範囲第３３項記載の装置。 ３８　作業実施手段を有する少なくとも］　（Ｉｌｉｌ
   の（７） つかみの前記少なくとも１個の足を置換する手段を特徴
   とする特許請求の範囲第３３項記載の装置。 ３９、支持手段が、前記補助接続手段の少なくとも１つ
   を設けた単位要素からなる特許請求の範囲第３３項記載
   の装置。 ４０、前記軸が、前記表面に垂直な軸の回りにつかみの
   回転が可能である支持手段の表面に垂直である特許請求
   の範囲第３７項記載の装置。 ４１、前記軸が、前記表面に平行な軸の回りにつかみの
   回転が可能である支持手段の表面に平行である特許請求
   の範囲第３７項記載の装置。 ４２、前記所定場所に前記道具の取付を可能とする支持
   手段の接続手段に捕捉的接続手段を設げた道具を特徴と
   する特許請求の範囲第３９項記載の装置。