[发明专利]可变车轮定位车辆

说明书

本申请要求2006年9月22日提交的日本专利申请No.2006-256633的优先权。日本专利申请No.2006-256633的完整内容引用结合于此。

技术领域

本发明涉及具有可变车轮定位的车辆，即，可改变车轮的位置的车辆。

背景技术

已经提出各种车辆或移动式机器人，它们使用具有常规轮胎的多关节腿部行驶，从而改善车辆的行为稳定性。在这种类型的车辆中，设置可变轴距从而同时实现方便性和行为稳定性。这种类型的车辆的一项实例公开在“TrackingControl of Mobile Robots with Redudant Multiarticular Legs”，MasahiroToyoda，The Japan Society of Mechanical Engineers，Journal of 9^th Symposium onMotion and Vibration Control，No.05-15，Niigata，2005年8月23-25日(也可参见链接：http://www.cl.mes.musashi-tech.ac.jp/abstracts/kawamura.htm)。在该第一次出版物中记载的技术是非常复杂的。这种类型车辆的另一实例公开在日本未审公开专利出版物No.2005-231452中。在该第二次出版物中记载的技术只可改变轴距。

鉴于上述情况，本领域技术人员从该公开内容可知，需要一种具有可变车轮定位机构的改善的车辆。本发明处理本领域的这一需求以及其他需求，本领域技术人员可从本公开内容中得以了解。

发明内容

已经发现，在上述第一次提及的出版物中的技术难于应用至实际的车辆，因为多关节腿部趋向于使结构变得大且复杂。同时，在第二次提及的出版物中，该第二技术与第一次提及的出版物的技术相比能够改善车辆的方便性，因为其可只改变轴距。但是，上述第二次提及的出版物的技术仍然存在改善车辆行为稳定性的空间。

本发明基于这些问题而得到。本发明的一个目的是提供一种结构简单的可变车轮定位车辆，其可同时改善车辆的方便性和行为稳定性，并且实现车辆行为的更高自由度。

为了实现上述目的，根据本发明的可变车轮定位车辆基本上包括车体、多个车轮、悬挂装置、转向机构、驱动装置、车轮位置改变机构和车轮位置控制装置。车体具有重心。所述多个车轮相对于所述车体可旋转地安装。所述悬挂装置操作布置在所述车轮与所述车体之间。所述转向机构操作连接于所述悬挂装置以改变所述车轮中的至少一个车轮相对于所述车体的方向。所述驱动装置操作连接以驱动其中至少一个所述车轮。所述车轮位置改变机构操作连接于所述悬挂装置，以相对于所述车体沿着移动路径移动所述悬挂装置并且将所述悬挂装置保持在沿着所述移动路径的任何位置处。所述车轮位置控制装置操作连接于所述车轮位置改变机构，以根据所述车辆的行驶状况向所述车轮位置改变机构发出改变沿与所述车体重心的加速度方向平行的方向测量的、所述车轮之一的中心旋转轴线与所述车体重心之间的车轮定位距离的移动指令。

本领域技术人员通过下述详细说明将清楚地了解本发明的这些和其他目的、特征、方面和优势，下述详细说明结合附图公开了本发明的优选实施例。

附图说明

现在参照形成该原始公开的一部分的附图：

图1(a)是根据第一实施例的具有可变车轮几何结构的可变车轮定位车辆的外观的简化侧视图；

图1(b)是根据第一实施例的图1(a)所示的可变车轮定位车辆的外观的俯视平面图；

图2是根据第一实施例的具有可变车轮几何结构的可变车轮定位车辆的示意性俯视平面图；

图3(a)是用于根据第一实施例的可变车轮定位车辆的车轮安装结构的简化侧视图(选定部分以剖面示出)；

图3(b)是用于根据第一实施例的可变车轮定位车辆的车轮安装结构的所示选定部分的示意性俯视图；

图4(a)至4(c)示出用于根据第一实施例的可变车轮定位车辆的轮距和轴距的不同方案；

图5是在转弯时的拐弯能力相对于车轮载荷的曲线图；

图6示出当四个车轮的车轮载荷平均分配时采用根据第一实施例的可变车轮几何结构的车辆的轮距和轴距位置；

图7是示出当假定重心高度是0.5米时用于根据第一实施例的可变车轮定位车辆的距离l₁和l₂的移动范围的图解；

图8示出当四个车轮的车轮载荷自由分配时根据第二实施例的可变车轮定位车辆的轮距和轴距位置；