[发明专利]行进机器人、行进机器人控制方法和程序

说明书

在在腿驱动与轮驱动之间进行切换以行进的行进机器人中，本发明实现了在腿驱动与轮驱动之间进行切换时的速度降低的抑制。本发明具有驱动单元、切换驱动单元的驱动力的传递目的地的离合器、由驱动单元的驱动力驱动的腿和轮、以及控制单元。在腿驱动与轮驱动之间的驱动切换时，控制单元在驱动切换之前执行行进速度控制，使得驱动切换之后的行进速度将几乎等于驱动切换之前的行进速度。在腿驱动与轮驱动之间的驱动切换时，控制单元将轮设置为使轮在非驱动状态下滑动的滑动移动状态。在驱动切换时，在驱动切换之前执行加速处理，使得驱动切换之后的行进速度将几乎等于驱动切换之前的行进速度。

技术领域

本公开内容涉及行进机器人、行进机器人控制方法和程序。具体地，本公开内容涉及被配置成通过在腿行进与轮行进之间进行切换来移动的行进机器人、行进机器人控制方法和程序，行进机器人通过来回移动其腿而通过腿行进来行走，行进机器人通过旋转其轮而通过轮行进来移动。

背景技术

已经存在一种行进机器人，该行进机器人被配置成通过在腿行进与轮行进之间进行切换来移动，行进机器人通过来回移动其腿而通过腿行进来行走，行进机器人通过旋转其轮而通过轮行进来移动。然而，在轮行进中，需要这样的行进机器人将腿容纳并固定在轮的接地表面上方的位置中。此外，在腿行进中，需要行进机器人将腿的接地表面控制在轮下方的位置。

此外，为了减轻被配置成通过在腿行进与轮行进之间进行切换来移动的行进机器人的重量，行进机器人优选地通过用于腿和轮的单个驱动源即诸如马达的致动器而不是多个驱动源来驱动腿和轮。然而，共享致动器的配置具有以下问题：在腿与轮之间的切换中出现时间滞后，使得在该切换时段中移动速度降低。

作为公开了被配置成通过在腿行进与轮行进之间进行切换来移动的行进机器人的相关技术，例如，给出了PTL 1(日本专利特开第2009-113135号)。PTL 1公开了一种两足式机器人，该两足式机器人在其腿的远端处具有三点接触脚，该三点接触脚包括轮和支承件。这种配置具有以下优点，可以在短时间内切换腿和轮。然而，需要驱动轮致动器，并且因此重量成本大，这是一个问题。此外，由于即使在轮移动模式下腿致动器也用于支承自重，因此移动中的能量效率差，这是一个缺点。

此外，PTL 2(日本专利特开第2008-260117号)公开了一种机器人，该机器人在髋关节部分中包括轮，并且被配置成利用髋关节致动器和驱动轮致动器所共有的动力源来控制动力供应，从而在腿与轮之间进行切换。当机器人利用轮移动时，腿保持在预定位置。

这种配置对腿和轮使用相同的动力源，但是消耗大量能量，这是因为在轮行进中需要驱动致动器以对腿进行自重补偿。此外，还需要驱动轮致动器。

此外，PTL 3(日本专利特开第2008-062306号)公开了一种腿部机器人，该腿部机器人在轮的圆形框上具有膝关节，并且被配置成通过将腿控制为定位在圆形框中来利用圆形框实现轮移动。

这种配置实现了腿和轮的无缝移动。然而，腿不能长于轮的圆形框的半径，这意指不能自由设计腿的长度。此外，为了控制腿在轮行进中的位置，即使在轮行进中腿致动器也需要动力供应。

此外，PTL 4(日本专利特开第2008-049429号)公开了一种机器人，该机器人被配置成通过相同数量的马达来驱动其腿和轮。机器人通过以同步方式驱动马达来利用轮进行移动，而通过以差分方式驱动马达以摆动腿来利用腿进行行走。

这种配置在轮移动和腿移动二者中均有效地利用了马达，但是需要与腿的关节一样多的轮并且因此很重，这是一个缺点。此外，腿移动模式和轮移动模式不能被无缝地切换。

如上所述，多个相关技术公开了被配置成通过在腿行进与轮行进之间进行切换来移动的行进机器人，但是没有任何相关技术公开一种用于消除在腿驱动与轮驱动之间的切换中移动速度降低的配置。

[引用列表]

[专利文献]

[PTL 1]