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トヨタ、移動支援ロボ「Winglet」はインホイール型モータで駆動《動画あり》

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2008/08/04 18:22
林 達彦=日経Automotive Technology
図1◎インホイール型のモータを採用
図1◎インホイール型のモータを採用
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図2◎電装ユニットを中央部に配置
図2◎電装ユニットを中央部に配置
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図3◎Type Lのステアリング。左側のスライドスイッチが旋回用、丸いスイッチは降車用でロボットがやや後ろに倒れて降りやすくなる
図3◎Type Lのステアリング。左側のスライドスイッチが旋回用、丸いスイッチは降車用でロボットがやや後ろに倒れて降りやすくなる
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 トヨタ自動車は2008年8月1日には、新たなパーソナル移動支援ロボットとして立ち乗り型の移動支援ロボット「Winglet(ウイングレット)」を発表した(関連記事)が、駆動機構には遊星歯車機構を組み合わせたインホイール型のモータを採用した。

 同ロボットは車輪2輪のみで、倒立振り子が常に直立するような制御によって姿勢を保つ。倒立振り子とは、例えば“ほうき”などを手の上に載せて、このほうきが倒れないように手を前後に動かすもの。

 実際には左右2輪のモータを前進、後退させて常にロボットが倒れないように制御する。インホイール型のモータは左右に一つずつあり、DCブラシレスモータに遊星歯車式の減速機構を組み合わせた。モータの出力、減速比、電源となるLiイオン2次電池の容量は公表していない。

 ロボットを前進させるには、振り子を倒すように体重を前側にかける。そのままだと前側に倒れてしまうので、モータを回転させてロボットを前進させることで姿勢を保つ。一方、停止させるには体重を後ろにかけるようにする。これによって、摩擦ブレーキを使わずに、モータの回転力を弱められ、停止できる。

 旋回操作も基本は体重移動を検知する。ステアリングとなる中央部に立つバーを左右に動かすと、角度センサが旋回したいことを検知し、左右の車輪に回転差を与えることで旋回する。また、片方の足に体重をかければ、バー自体も傾くため、これによって旋回が可能。なお、ステアリングが付属するType Lには、ステアリング上部左側にスライドスイッチがあり、このスイッチを操作しても旋回可能。

 開発したロボットはトレッドが360mmで、ステップ高さが165mmとなる。このレイアウトで左右の足の間に制御ユニット、ジャイロセンサ、角度センサ、Liイオン2次電池を配置した。Liイオン2次電池は上部に置き、Type Sだけは容量が小さいため、航続距離が5kmとなる。

【動画】「Winglet」発表会の様子(1分57秒)

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