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1. WO2013001658 - 速度計画装置を備えた倒立振子型移動体

公開番号 WO/2013/001658
公開日 03.01.2013
国際出願番号 PCT/JP2011/066010
国際出願日 13.07.2011
IPC
G05D 1/08 2006.01
G物理学
05制御;調整
D非電気的変量の制御または調整系
1陸用,水用,空中用,宇宙用運行体の位置,進路,高度または姿勢の制御,例.自動操縦
08姿勢制御,すなわちロール,ピッチまたはヨウの制御
B62K 3/00 2006.01
B処理操作;運輸
62鉄道以外の路面車両
K自転車;自転車のフレーム;自転車操向装置;特に自転車用に適した乗手操作の制御装置;車軸懸架装置;サイドカー,前方に連結する車体,その他これに類するもの
3二輪車
B62K 17/00 2006.01
B処理操作;運輸
62鉄道以外の路面車両
K自転車;自転車のフレーム;自転車操向装置;特に自転車用に適した乗手操作の制御装置;車軸懸架装置;サイドカー,前方に連結する車体,その他これに類するもの
17他に分類されない自転車
CPC
B60L 15/20
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
60VEHICLES IN GENERAL
LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
15Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
20for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
B60L 2200/16
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
60VEHICLES IN GENERAL
LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
2200Type of vehicles
16Single-axle vehicles
B60L 2240/12
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
60VEHICLES IN GENERAL
LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
2240Control parameters of input or output; Target parameters
10Vehicle control parameters
12Speed
B60L 2240/20
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
60VEHICLES IN GENERAL
LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
2240Control parameters of input or output; Target parameters
10Vehicle control parameters
14Acceleration
20angular
B60L 3/0007
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
60VEHICLES IN GENERAL
LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
3Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
0007Measures or means for preventing or attenuating collisions
B60L 3/0015
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
60VEHICLES IN GENERAL
LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
3Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
0007Measures or means for preventing or attenuating collisions
0015Prevention of collisions
出願人
  • 株式会社日立製作所 HITACHI, LTD. [JP]/[JP] (AllExceptUS)
  • 中村 亮介 NAKAMURA Ryosuke [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 網野 梓 AMINO Azusa [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 上田 泰士 UEDA Taishi [JP]/[JP] (UsOnly)
発明者
  • 中村 亮介 NAKAMURA Ryosuke
  • 網野 梓 AMINO Azusa
  • 上田 泰士 UEDA Taishi
代理人
  • ポレール特許業務法人 POLAIRE I.P.C.
優先権情報
PCT/JP2011/06483228.06.2011JP
公開言語 (言語コード) 日本語 (JA)
出願言語 (言語コード) 日本語 (JA)
指定国 (国コード)
発明の名称
(EN) INVERTED PENDULUM TYPE MOVING BODY EQUIPPED WITH VELOCITY PLANNING DEVICE
(FR) CORPS MOBILE DE TYPE PENDULE INVERSÉ ÉQUIPÉ D'UN DISPOSITIF DE PLANIFICATION DE VÉLOCITÉ
(JA) 速度計画装置を備えた倒立振子型移動体
要約
(EN)
An inverted pendulum type moving body has a small base area, and thus is expected to have applications as a moving body that carries persons, or as a service robot or a dolly for transporting objects. Therefore, it is critical to be able to recover quickly from a disturbance in attitude and to stop within the minimum distance and ensure safety. Accordingly, this inverted pendulum type moving body is equipped with a pair of wheels suspended on the main body of the moving body so as to move on a floor surface and provided in the same plane perpendicular to the direction of advance, a drive mechanism for rotating the wheels, an attitude measurement means that measures the tilt angular velocity of an upper body formed in the direction perpendicular to the line connecting the center of gravity of the main body of the moving body and the axis of the pair of wheels, and a mechanism control unit that maintains the erect state of the main body of the moving body by controlling the drive mechanism, wherein the inverted pendulum type moving body is further equipped with a velocity planning device which, when a change in velocity is necessary during the movement of the moving body, executes a movement plan such that the angular velocity of the upper body and the angle of the upper body have a quadratic function relationship.
(FR)
Le corps mobile de type pendule inversé selon l'invention a une petite aire de base et l'on s'attend ainsi à ce qu'il ait des applications comme corps mobile qui porte des personnes ou comme robot de service ou chariot transportant des objets. Il est donc critique de pouvoir surmonter rapidement une perturbation d'attitude et s'arrêter dans une distance minimale pour assurer la sécurité. Par conséquent, le corps mobile de type pendule inversé est équipé d'une paire de roues suspendues sur le corps principal du corps mobile de manière à se déplacer sur une surface de sol et installées dans le même plan perpendiculaire à la direction d'avancement, un mécanisme d'entraînement permettant de faire tourner les roues, un moyen de mesure d'attitude qui mesure la vélocité angulaire d'inclinaison d'un corps supérieur formé dans la direction perpendiculaire à la ligne connectant le centre de gravité du corps principal du corps mobile et l'axe de la paire de roues, et une unité de contrôle du mécanisme qui maintient l'état vertical du corps principal du corps mobile en contrôlant le mécanisme d'entraînement, le corps mobile de type pendule inversé étant en outre équipé d'un dispositif de planification de vélocité qui, quand un changement de vélocité est nécessaire pendant le mouvement du corps mobile, exécute un plan de mouvement de sorte que la vélocité angulaire du corps supérieur et l'angle du corps supérieur aient une relation de fonction quadratique.
(JA)
 倒立振子型移動体はその底面積が小さいことから、人間が搭乗する移動体やサービスロボットや物を運搬するための台車としての活躍することが期待される。そのため、姿勢の乱れから速やかに姿勢を回復することや、最短距離で停止し安全を確保することが重要である。そこで、移動体本体に懸架されて床面を走行面とし、進行方向に垂直な同一平面上に備えられた一対の車輪と、この車輪を回転させる駆動機構と、前記移動体本体の重心位置と前記一対の前記車輪の車軸を結ぶ直線と鉛直方向のなす上体の傾斜角速度を計測する姿勢計測手段と、前記駆動機構を制御することで移動体本体の倒立状態を維持する機構制御部とを備えた倒立振子型移動体において、前記移動体の移動中に速度変更の必要が生じた際において、前記上体角速度と上体角度が二次関数の関係になるように移動計画を行う速度計画装置を備えたものである。
他の公開
DE112011105397
DE1120111053975
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