以下、本発明の実施例を図面を参照して� ��明する。

 図1~図14は本発明の第一実施例であって、
  走行駆動装置1により全方向に走行可能な� ��車本体2と、該台車本体2に連結機構3を介し� ��取り付けられ且つ物体としての車両4の幅方 向一方の側に位置して該車両4をリフトアッ� �するリフター5とを有し、与えられた目標軌� ��に沿って移動可能なリーダ台車Aと、
  全方向に走行可能な台車本体2と、該台車� ��体2に連結機構3を介して取り付けられ且つ� �記車両4の幅方向他方の側に位置して該車両4 をリフトアップするリフター5とを有し、前� �リーダ台車Aの動きを推定しつつ追従するこ� ��により、該リーダ台車Aと協調して車両4を� �動させるフォロワ台車Bと
  を備えて物体移動装置を構成したもので� �る。

 前記台車本体2は、図1~図5に示す如く、細 長い直方体形状に組み立てられた移動ベース フレーム2aの両端部に、図6~図8に示す如く、� ��行駆動装置1として走行車輪6を走行モータ7( 走行アクチュエータ)の作動により水平な車� �8を中心に回転可能に且つ操舵モータ9(走行� �クチュエータ)の作動により鉛直軸10を中心� �旋回可能に配設してなる構成を有している� �尚、前記走行モータ7には、軌道センサとし� ��の走行エンコーダ11が取り付けられ、前記� �舵モータ9には、軌道センサとしての操舵エ� ��コーダ12が一体に組み込まれ、台車本体2の� ��際の軌道情報を検出できるようにしてある� ��

 前記連結機構3は、図1及び図9に示す如く� ��力センサとしての引張圧縮型のロードセル1 3の両端にロッド14を取り付けた連結部材15を� ��その一端がユニバーサルジョイント16によ� �台車本体2側に連結され他端がユニバーサル� ��ョイント16によりリフター5側に連結される� ��う、同一水平面内に複数(図1の例では三個)� ��設してなるパラレルリンク機構17によって� �成してある。この場合、前記台車本体2に対� ��リフター5は、図2に示す如く、水平面内に� �けるX-Y方向に移動する方向の2自由度と、該X -Y方向に対して直交するZ軸を中心として回転 する方向の1自由度とを加えた平面3自由度が� ��束され、且つX軸を中心として回転する方向 の1自由度と、Y軸を中心として回転する方向� ��1自由度と、Z軸方向に移動する方向の1自由� ��とを加えた3自由度がフリーとなるよう、前 記パラレルリンク機構17(図1及び図9参照)を介 して配置される形となる。

 前記リフター5は、図1~図5及び図10に示す� ��く、前記車両4の各車輪4aを支持するための� ��輪浮上支持装置18を装備し、該車輪浮上支� �装置18は、前記台車本体2に対し連結機構3を� ��して取り付けられるリフターフレーム5a内� �、一対のラック用ガイドレール19を互いに平 行に延びるよう固定配置すると共に、該ラッ ク用ガイドレール19と平行に延びるよう駆動� ��ニット用ガイドレール20を固定配置し、一� �のラック部材21を互いにそのラック部の形成 面が上下に対向するよう前記ラック用ガイド レール19に沿ってスライド自在に配設し、エ� ��コーダ等のリフトバー開閉センサ22が一体� �設けられたモータ等のリフトバー開閉アク� �ュエータ23を前記駆動ユニット用ガイドレー ル20に沿ってスライド自在に配設し、該リフ� ��バー開閉アクチュエータ23によって回転駆� �される駆動ピニオン24を前記一対のラック部 材21の互いに対向するラック部に対してその� ��方に噛合させ、外周に車輪支持ローラ25が� �転自在に嵌装され且つ先端部と基端部に接� �支持輪26が取り付けられたリフトバー27を、� ��記一対のラック部材21における一方のラッ� �部材21の一端並びに他方のラック部材21の他� ��からそれぞれ該ラック部材21と直角な水平� �向へ張り出させ、前記リフトバー開閉アク� �ュエータ23を駆動ユニット用ガイドレール20� ��の所望位置に保持するための自動調芯位置� ��持用固定装置28を配設してなる構成を有し� �図12に示す如く、前記リフター5の車輪浮上� �持装置18における一対のリフトバー27を前記� ��両4の各車輪4aの前後に配置して互いに近接� ��せることにより、該車両4をリフトアップす るよう構成してある。

 前記リフトバー27の車輪支持ローラ25表面 には、ローレット加工、或いは滑り止め塗料 の塗装といった滑り止め加工を施すようにし てある。

 前記接地支持輪26には、図11に示す如く、 操舵を必要としない全方向移動車輪29として� ��オムニホイール(登録商標)等のオムニ車輪30 を用い、該オムニ車輪30は、ホイール本体30a� ��外周部にホイール軸30bに対して直角となる� ��線方向へ延びる複数(図11の例では三本)のロ ーラ軸30cを配設し且つ該ローラ軸30cに樽状の ローラ30dを回動自在に取り付けたホイールユ ニット30eをホイール軸30b方向へ複数列(図11の 例では二列)並設してなる構成を有している� �尚、一列目の三個のローラ30dと二列目の三� �のローラ30dとは、位相を60度ずらして並べて あり、これにより、全体のホイール軸30b方向 から見た場合には、六個のローラ30dが配設さ れているように見え、これら六個のローラ30d の外周を連ねるとほぼ円周が形成されるよう になっている。

 前記自動調芯位置保持用固定装置28は、� �1に示す如く、前記駆動ユニット用ガイドレ� ��ル20と平行に延びるようリフトバー開閉ア� �チュエータ23と一体に設けたブレーキ板28aを 、リフターフレーム5a内に固定配置したブレ� ��キ用電磁ユニット28bで挟みつけることによ� ��、前記リフトバー開閉アクチュエータ23を� �動ユニット用ガイドレール20上の所望位置に 保持できるようにしてある。

 一方、図13はリーダ台車Aの全体制御系統並� ��にフォロワ台車Bの全体制御系統を示すブロ ック図であり、前記リーダ台車Aに搭載され� �リーダ制御部31には、前記台車本体2の走行� �動装置1における走行アクチュエータとして� ��操舵モータ9及び走行モータ7と、前記台車� �体2の走行駆動装置1における軌道センサとし ての操舵エンコーダ12及び走行エンコーダ11� �、前記連結機構3の力センサとしてのロード� ��ル13と、前記リフター5の車輪浮上支持装置1 8におけるリフトバー開閉アクチュエータ23及 び自動調芯位置保持用固定装置28と、前記リ� ��ター5の車輪浮上支持装置18におけるリフト� ��ー開閉センサ22と、前記フォロワ台車Bへ制� ��情報を送信するための無線通信装置39とを� �続し、前記連結機構3の力センサとしてのロ� ��ドセル13による検出信号と、前記台車本体2� ��走行駆動装置1における軌道センサとしての 操舵エンコーダ12及び走行エンコーダ11によ� �検出信号とに基づいて、前記台車本体2の走� ��駆動装置1における走行アクチュエータとし ての操舵モータ9及び走行モータ7に駆動信号� ��出力すると共に、前記無線通信装置39にて� �ォロワ台車Bへの制御情報を送信しつつ、前� ��リフター5の車輪浮上支持装置18におけるリ� ��トバー開閉センサ22による検出信号に基づ� �て、前記リフター5の車輪浮上支持装置18に� �けるリフトバー開閉アクチュエータ23及び自 動調芯位置保持用固定装置28に駆動信号を出� ��する一方、
  前記フォロワ台車Bに搭載されたフォロワ� ��御部32には、前記台車本体2の走行駆動装置1 における走行アクチュエータとしての操舵モ ータ9及び走行モータ7と、前記台車本体2の走 行駆動装置1における軌道センサとしての操� �エンコーダ12及び走行エンコーダ11と、前記� ��結機構3の力センサとしてのロードセル13と� ��前記リフター5の車輪浮上支持装置18におけ� ��リフトバー開閉アクチュエータ23及び自動� �芯位置保持用固定装置28と、前記リフター5� �車輪浮上支持装置18におけるリフトバー開閉 センサ22と、前記リーダ台車Aからの制御情報 を受信するための無線通信装置40とを接続し� ��前記連結機構3の力センサとしてのロードセ ル13による検出信号と、前記台車本体2の走行 駆動装置1における軌道センサとしての操舵� �ンコーダ12及び走行エンコーダ11による検出� ��号と、前記無線通信装置40で受信したリー� �台車Aからの制御情報とに基づいて、前記台� ��本体2の走行駆動装置1における走行アクチ� �エータとしての操舵モータ9及び走行モータ7 に駆動信号を出力すると共に、前記リフター 5の車輪浮上支持装置18におけるリフトバー開 閉センサ22による検出信号に基づいて、前記� ��フター5の車輪浮上支持装置18におけるリフ� ��バー開閉アクチュエータ23及び自動調芯位� �保持用固定装置28に駆動信号を出力するよう にしてある。

 前記リーダ台車Aとフォロワ台車Bの協調制� �に関するシステムについてより詳しくは、� �14に示す如く、前記リーダ台車Aとフォロワ� �車Bとの間で車両4を介して相互に働く相互作 用力を前記リーダ台車Aの力センサとしての� �ードセル13により力情報として検出し、前記 リーダ台車Aの台車本体2の実際の軌道情報を� ��記軌道センサによって検出し、前記リーダ� ��御部31において、予め入力される目標軌道� �報と、前記リーダ台車Aの力センサとしての� ��ードセル13で検出された力情報と、前記リ� �ダ台車Aの軌道センサで検出された実際の軌� ��情報とに基づき、前記リーダ台車Aの台車本 体2の走行アクチュエータへ電流指令値を出� �すると共に、前記無線通信装置39にてフォロ ワ台車Bへの制御情報を送信し、前記リーダ� �車Aの台車本体2を目標軌道に沿って移動させ る一方、
  前記リーダ台車Aとフォロワ台車Bとの間で 車両4を介して相互に働く相互作用力を前記� �ォロワ台車Bの力センサとしてのロードセル1 3により力情報として検出し、前記フォロワ� �車Bの台車本体2の実際の軌道情報を前記軌道 センサによって検出し、前記リーダ台車Aか� �無線通信装置39にて送信される制御情報を無 線通信装置40で受信し、前記フォロワ制御部3 2において、前記フォロワ台車Bの力センサと� ��てのロードセル13で検出された力情報と、� �記フォロワ台車Bの軌道センサで検出された� ��際の軌道情報と、前記無線通信装置40で受� �したリーダ台車Aからの制御情報とに基づき� ��前記フォロワ台車Bの台車本体2の走行アク� �ュエータへ電流指令値を出力し、前記フォ� �ワ台車Bの台車本体2を前記リーダ台車Aの動� �に追従させて移動させるようにしてある。� �、前記フォロワ台車Bの台車本体2がリーダ台 車Aの動きに追従して移動するための前記ロ� �ドセル13で検出された力情報に、例えば、地 面と前記リフター5の接地支持輪26との摩擦や 慣性力等の外乱要素が影響を与える場合、前 記リーダ台車Aの動きにフォロワ台車Bが追従� ��ようとする動きに対し誤差を増大させてし� ��うので、より安定した状態で前記リーダ台� ��Aとフォロワ台車Bとを協調させて車両4を移� ��させるには、前述の如き誤差を修正するた� ��の制御情報が必要となることから、該制御� ��報を前記リーダ制御部31より、前記リーダ� �車Aの無線通信装置39にて送信しフォロワ台� �Bの無線通信装置40で受信し、フォロワ制御� �32で前記誤差を修正する計算を前記制御情報 に基づいて行うようにしてある。

 ここで、前記力センサとしての引張圧縮� ��のロードセル13が介装された連結部材15を平 面3自由度を拘束するパラレルリンク機構17と して図1に示すような配置で三つ取り付けた� �合、ロードセル13による検出値をヤコビ行列 で座標変換すると、外力としてリフター5に� �わる力を平面三自由度の力情報として得る� �とができる。

 即ち、図15に示す如く、O _b を原点とするX _b -Y _b 軸の座標系σ _b を想定した場合、リフター5に加わる力ベク� �ルFは、

で表される。尚、前記原点O _b は任意の位置に設定可能であるが、図15に示� ��例では、計算する上でリーダ台車A(フォロ� �台車B)の平面中心に設定してある。

 前記パラレルリンク機構17のヤコビアンの� �行列の転置行列J _I ^T と、連結部材15に加わる力情報f _s はそれぞれ、

で表されるため、[数1][数2]より

となる。

 因みに、図15に示す例の場合、前記パラレ� �リンク機構17のヤコビアンの逆行列の転置行 列J _I ^T は、

となり、
となる。

 このように、前記ロードセル13による検� �値に基づいて[数5]の各値を演算し、該演算� �れた[数5]の各値に基づいて、前記台車本体2� ��走行駆動装置1における走行車輪6の操舵角� �と回転速度を決定し、前記走行アクチュエ� �タとしての操舵モータ9及び走行モータ7に駆 動信号を出力して、リーダ台車Aとフォロワ� �車Bのそれぞれのリフター5に加わる力ベクト ルFの和が基本的に0となるようにすれば、リ� ��ダ台車Aとフォロワ台車Bを協調制御しつつ� �両4を移動させることが可能となる。

 尚、リーダ台車Aとフォロワ台車Bの協調� �御の基本的な考え方に関しては、小菅一弘� �大住智宏、千葉晋彦による「単一物体を操� �複数移動ロボットの分散協調制御」、日本� �ボット学会誌16巻1号、pp.87~95に記載されてい る。

 次に、上記第一実施例の作用を説明する� ��

 先ず、停車した車両4に対し、その幅方向 一方の側にリーダ台車Aを走行させてリフタ� �5の車輪浮上支持装置18のリフトバー27をそれ ぞれ車両4の幅方向一方の側における車輪4a(� �輪)の前後並びに車輪4a(後輪)の前後に配置す ると共に、前記車両4の幅方向他方の側にフ� �ロワ台車Bを走行させてリフター5の車輪浮上 支持装置18のリフトバー27をそれぞれ車両4の� ��方向一方の側における車輪4a(前輪)の前後並 びに車輪4a(後輪)の前後に配置する。

 続いて、リーダ制御部31並びにフォロワ� �御部32からの駆動信号により、自動調芯位置 保持用固定装置28を解除した状態で、前記リ� ��ター5の車輪浮上支持装置18におけるリフト� ��ー開閉アクチュエータ23を所望の方向へ回� �駆動すると、図12(a)(a1)に示す状態から対を� �すリフトバー27が互いに近接する方向へ移動 していき、図12(b)(b1)に示す如く、リフトバー 27上に車両4の車輪4aが載置される形となって� ��該車両4がリフトアップされる。

 ここで、前記リフトバー開閉アクチュエ� ��タ23は駆動ユニット用ガイドレール20に沿っ てスライド自在に配設してあるため、仮に、 前記リフトバー27の近接動作において、図12(b 2)に示す如く、先に車両4前後方向前側(図12で は左側)のリフトバー27が車輪4aに接触した場� ��、後側(図12では右側)のリフトバー27が前側� ��移行していく一方、逆に図12(b3)に示す如く� ��先に車両4前後方向後側のリフトバー27が車� ��4aに接触した場合、前側のリフトバー27が後 側へ移行していく形となり、車両4のホイー� �ベースに影響されずに、前記リフトバー開� �アクチュエータ23が必ず車輪4aの前後方向中� ��部に位置して自動調芯されることとなる。� ��記車両4がリフトアップされた後には、リフ ターフレーム5a内に固定配置した自動調芯位� ��保持用固定装置28のブレーキ用電磁ユニッ� �28bにより、駆動ユニット用ガイドレール20と 平行に延びるようリフトバー開閉アクチュエ ータ23と一体に設けたブレーキ板28aを挟みつ� ��ることにより、前記リフトバー開閉アクチ� ��エータ23が駆動ユニット用ガイドレール20上 の所望位置に保持され、前記リフトバー27が� ��定される。

 前記リーダ台車Aのリーダ制御部31には、� ��14に示す如く、目標軌道情報が予め入力さ� �ており、前記リーダ台車Aの台車本体2の走行 アクチュエータとしての操舵モータ9及び走� �モータ7へ電流指令値が出力されると共に、� ��記リーダ台車Aの無線通信装置39よりフォロ� ��台車Bへ制御情報が送信されつつ、リーダ台 車Aの台車本体2が目標軌道に沿って移動して� ��く。これと同時に、前記リーダ台車Aとフォ ロワ台車Bとの間で車両4を介して相互に働く� ��互作用力が前記フォロワ台車Bの力センサと してのロードセル13により力情報として検出� ��れ、前記フォロワ台車Bの台車本体2の実際� �軌道情報が前記軌道センサとしての操舵エ� �コーダ12及び走行エンコーダ11によって検出� ��れ、前記リーダ台車Aから無線通信装置39に� ��送信される制御情報が無線通信装置40で受� �され、前記フォロワ制御部32において、前記 フォロワ台車Bの力センサとしてのロードセ� �13で検出された力情報と、前記フォロワ台車 Bの軌道センサとしての操舵エンコーダ12及び 走行エンコーダ11で検出された実際の軌道情� ��と、前記無線通信装置40で受信したリーダ� �車Aからの制御情報とに基づき、前記フォロ� ��台車Bの台車本体2の走行アクチュエータへ� �流指令値が出力され、前記フォロワ台車Bの� ��車本体2が前記リーダ台車Aの動きに追従し� �移動していく。このため、仮に、前記フォ� �ワ台車Bの台車本体2がリーダ台車Aの動きに� �従して移動するための前記ロードセル13で検 出された力情報に、例えば、地面と前記リフ ター5の接地支持輪26との摩擦や慣性力等の外 乱要素が影響を与える可能性があったとして も、前記リーダ台車Aの動きにフォロワ台車B� ��追従しようとする動きに対する誤差を修正� ��るために必要となる制御情報が前記リーダ� ��御部31より、前記リーダ台車Aの無線通信装� ��39にて送信されフォロワ台車Bの無線通信装� ��40で受信され、前記誤差を修正する計算が� �記制御情報に基づいてフォロワ制御部32で行 われるため、より安定した状態で前記リーダ 台車Aとフォロワ台車Bとを協調させて車両4を 移動させることが可能となる。

 前記リーダ台車A及びフォロワ台車Bが目� �地点に到達した際には、前述の操作と逆に� �前記自動調芯位置保持用固定装置28が解除さ れ、前記リフトバー27が互いに離反する方向� ��駆動され、リフトバー27上に載置される形� �なっていた前記車両4が目的地点に下ろされ� ��前記リーダ台車A及びフォロワ台車Bが車両4� ��幅方向両側へ退避していく。

 このように、リーダ台車Aのリフター5と� �ォロワ台車Bのリフター5により車両4をリフ� �アップした状態で、リーダ台車Aが与えられ� ��目標軌道に沿って移動していくと、フォロ� ��台車Bは、前記リーダ台車Aの動きを推定し� �つ追従することにより、前記リーダ台車Aと� ��調して車両4を移動させることが可能となり 、無線通信による台車相互間でのリアルタイ ムの情報交換に基づく制御方法において、通 信障害で情報が途切れたり遅れたりすること で、車両等の物体を落としたり、傷つけたり する心配もない。

 尚、リーダ台車Aとフォロワ台車Bとの間� �車両4を介在させて協調搬送を行う際に、車� ��4の重量があまり重くない場合、前記リフト バー27の車輪支持ローラ25上で車両4の車輪4a� �滑ってしまい、協調搬送に支障をきたす虞� �あるが、前記リフトバー27の車輪支持ローラ 25表面には、ローレット加工、或いは滑り止� ��塗料の塗装といった滑り止め加工を施すよ� ��にしてあるため、仮に車両4が軽かったとし ても、前記リフトバー27の車輪支持ローラ25� �で車両4の車輪4aが滑ってしまうことが防止� �れ、協調搬送に支障をきたす心配がない。

 こうして、無線通信のみによる台車相互� ��でのリアルタイムの情報交換を行うように� ��た協調搬送とは異なり、車両4を落としたり 、傷つけたりする心配がなく、複数の台車を 協調制御することにより、車両4を確実に且� �より安定して移動させ得る。

 一方、図16は前記走行駆動装置1の他の例� ��示す図であって、前記台車本体2の走行車輪 6を操舵が不要な全方向移動車輪29とし、該全 方向移動車輪29を、図16(a)に示す如く、ホイ� �ル本体33aの外周部にホイール軸33bに対して45 度傾斜された複数のローラ軸33cを配設し且つ 該ローラ軸33cにローラ33dを回動自在に取り付 けてなるメカナムホイール33とし、該メカナ� ��ホイール33を、図16(b)に示す如く、台車本体 2の移動ベースフレーム2aの両端部並びに中間 部に合計三個配設したものである。

 図16(b)に示す例では、前記台車本体2の移� ��ベースフレーム2aの両端部に配設される二� �のメカナムホイール33については、水平方向 へ延びるホイール軸33bが互いに90°位相をず� �し且つ台車本体2の長手方向に対してそれぞ� ��45°の角度を持つようにしてあり、又、前記 台車本体2の移動ベースフレーム2aの中間部に 配設される一個のメカナムホイール33につい� ��は、水平方向へ延びるホイール軸33bが台車� ��体2の長手方向に対して直角となるようにし てある。

 このように構成した場合、前記三個のメ� ��ナムホイール33の回転バランスを適宜調整� �ることにより、台車本体2としては、いずれ� ��方向にも移動可能となり、且ついずれの方� ��にもリフター5を向けることが可能となる。

 しかも、走行アクチュエータとして操舵� ��ータ9及び走行モータ7を設けた場合、一台� �台車本体2に、モータが二台ずつ計四台必要� ��なる(図1~図8の例を参照)のに対し、図16に示 す例では、走行アクチュエータとしてはモー タが三台で済むメリットもある。

 尚、前記全方向移動車輪29は、メカナム� �イール33の代わりに、図11に示すものと同様� ��、ホイール本体30aの外周部にホイール軸30b� ��対して直角となる接線方向へ延びる複数の� ��ーラ軸30cを配設し且つ該ローラ軸30cにロー� ��30dを回動自在に取り付けたホイールユニッ� ��30eをホイール軸30b方向へ複数列並設してな� ��オムニ車輪30とすることも可能である。

 又、前記連結機構3を構成するパラレルリ ンク機構17の連結部材15は、図17に示す如く、 変位検出機能付きバネ34及び変位検出機能付� ��ダンパー35からなる部材によって形成し、� �部材の変位を検出し、そのバネ定数と変位� �出機能付きダンパー35の粘性係数から前記リ フター5に加わる力情報を演算して前記リー� �台車Aとフォロワ台車Bの協調制御を行うよう にすることができる。尚、前記変位検出機能 付きバネ34の具体例としては、例えば、バネ� ��一端に距離測定ビームセンサを、他端に反� ��板を付けることで変位を計測する形式のも� ��を採用することができ、同様に、前記変位� ��出機能付きダンパー35の具体例としては、� �えば、ダンパーの一端に距離測定ビームセ� �サを、他端に反射板を付けることで変位を� �測する形式のものを採用することができる� �

 図17に示す例の如く構成すると、前記リ� �ダ台車A及びフォロワ台車Bと車両4との間に� �各部位の強度以上の力(内力)が発生した場合 、前記リーダ台車A及びフォロワ台車Bや車両4 を変形させたり破損してしまうことを防止す る上で非常に有効となる。

 尚、図17に示す例では、前記パラレルリ� �ク機構17の連結部材15を、変位検出機能付き� ��ネ34及び変位検出機能付きダンパー35の両方 からなる部材によって形成しているが、変位 検出機能付きバネ34のみ、或いは変位検出機� ��付きダンパー35のみからなる部材によって� �成しても良い。

 一方、前記連結機構3は、図18(a)(b)に示す� ��く、一端がユニバーサルジョイント16によ� �台車本体2側に連結され他端がユニバーサル� ��ョイント16によりリフター5側に連結され且� ��前記力センサとしての機能を有する複数の� ��結部材15(図18の例では六本の変位検出機能� �きダンパー)を立体的に配設してなる空間パ� ��レルリンク機構36によって構成し、前記台� �本体2に対しリフター5を、水平面内における X-Y方向に移動する方向の2自由度と、該X-Y方� �に対して直交するZ軸を中心として回転する� ��向の1自由度と、X軸を中心として回転する� �向の1自由度と、Y軸を中心として回転する方 向の1自由度と、Z軸方向に移動する方向の1自 由度とを加えた6自由度が拘束されるよう、� �記空間パラレルリンク機構36を介して配置す ることができる。

 前記空間パラレルリンク機構36は、図18(a) に示す如く、リフター5の中央部において、� �の上面側に図18(b)に示す下ベースプレート37� ��取り付けると共に、対応する位置における� ��車本体2の移動ベースフレーム2aの下面側に� ��ベースプレート38を取り付け、該上ベース� �レート38と下ベースプレート37との間に前記� ��位検出機能付きダンパーで形成した六本の� ��結部材15を介装するようにしてある。

 図18(a)(b)に示す例の如く構成すると、前� �変位検出機能付きダンパーで形成した六本� �連結部材15により、空間をX-Y-Z座標で示した� ��きの各軸方向の力と軸周りのモーメントを� ��出することができ、地面のうねり等による� ��響を吸収して外乱を軽減しつつ、より安定� ��させて前記リーダ台車Aとフォロワ台車Bの� �調制御を行うようにすることができる。

 尚、図18に示す例では、前記空間パラレ� �リンク機構36の連結部材15を、変位検出機能� ��きダンパーのみからなる部材によって形成� ��ているが、変位検出機能付きバネのみ、或� ��は変位検出機能付きバネ及び変位検出機能� ��きダンパーの両方からなる部材によって形� ��しても良い。

 又、前記リフター5の接地支持輪26や前記� ��車本体2の走行車輪6を、操舵が不要な全方� �移動車輪29としてのオムニ車輪30(図11参照)と した場合、該オムニ車輪30の構成上、そのホ� ��ール軸30bを中心とする回転時には、二列並� ��されたホイールユニット30eの各々三個ずつ� ��ローラ30dが地面に対して交互に接触するこ� ��に伴い、振動が発生するが、図19に示す如� �、ホイール本体30aの外周部にホイール軸30b� �対して直角となる接線方向へ延びる複数(図1 9の例では三本)のローラ軸30cを配設し且つ該� ��ーラ軸30cに樽状のローラ30dを回動自在に取� ��付けたホイールユニット30eをホイール軸30b� ��向へ複数列(図19の例では三列)並設してオム ニ車輪30を構成すると、回転時の振動を抑制� ��ることが可能となる。そのため、振動が力� ��ンサにノイズという形で及ぼす悪影響を抑� ��できるので、より安定した力制御を行うこ� ��ができる。

 因みに、前記ホイールユニット30eをホイ� ��ル軸30b方向へ三列並設して接地点を両端二� ��所とした場合、ホイール軸30b中心での回転� ��作を行う際の抵抗が、前記ホイールユニッ� ��30eをホイール軸30b方向へ二列配置した場合� ��り大きくなるが、状況としては、タイヤの� ��接触状態でステアリングを切る事象と同等� ��考えられるので、この分の摩擦抵抗を加味� ��た動力源(パワー)を走行駆動装置1の走行ア� ��チュエータに加味すれば良い。

 一方、前記全方向移動車輪としては、オ� ��ニホイール(登録商標)やメカナムホイール� �外にも、例えば、特開2006-16859号公報や実用� ��案登録第3130323号公報に示されるような、ホ イール本体の外周に、回転軸が可撓性を有す る回転体を、その両端がそれぞれ隣接する回 転体支持部材に回転可能に支持されるよう配 設してなる形式の車輪、或いは、金沢竜也、 山下淳、淺間一、嘉悦早人、遠藤勲、新井民 雄、佐藤一省による「段差乗り越え能力を有 する全方向移動ロボットの開発」、第17回日� ��ロボット学会学術講演会予稿集、pp.913~914、 September 1999に記載されているフリーローラ付 き特殊車輪、その他、さまざま形式の車輪を 用いてもよいことは言うまでもない。

 図20~図28は本発明の第二実施例であって、
  走行駆動装置1により全方向に自走可能な� ��車本体2と、該台車本体2に連結機構3を介し� ��取り付けられ且つ物体としての車両4の一つ の車輪4a(接地ポイント)をリフトアップする� �フター5とを有し、与えられた目標軌道に沿� ��て移動可能なリーダ台車Aと、
  走行駆動装置1により全方向に自走可能な� ��車本体2と、該台車本体2に連結機構3を介し� ��取り付けられ且つ前記車両4の前記リーダ台 車Aにてリフトアップされる車輪4a以外の一つ の車輪4a(接地ポイント)をリフトアップする� �フター5とを有した複数台(図の例では三台)� �フォロワ台車Bとを備え、
  前記各フォロワ台車Bが前記リーダ台車A及 び自分以外のフォロワ台車Bをまとめたもの� �一台の仮想リーダ台車A´(図28参照)と想定し� ��該仮想リーダ台車A´の動きを推定しつつ追� ��することにより、前記リーダ台車Aと複数台 のフォロワ台車Bとが協調して車両4を移動さ� ��る物体移動装置を構成したものである。

 前記台車本体2は、図1~図14に示す第一実� �例の台車本体2と同様の構成を有しており、� ��20~図24に示す如く、細長い直方体形状に組� �立てられた台車フレーム2aの両端部に、図6~� ��8に示す如く、走行駆動装置1として走行車� �6を走行モータ7(走行アクチュエータ)の作動� ��より水平な車軸8を中心に回転可能に且つ操 舵モータ9(走行アクチュエータ)の作動により 鉛直軸10を中心に旋回可能に配設してなる構� ��を有している。尚、前記走行モータ7には、 軌道センサとしての走行エンコーダ11が取り� ��けられ、前記操舵モータ9には、軌道センサ としての操舵エンコーダ12が一体に組み込ま� ��、台車本体2の実際の軌道情報を検出できる ようにしてある。

 前記連結機構3は、図1~図14に示す第一実� �例の連結機構3と同様の構成を有しており、� ��20及び図9に示す如く、力センサとしての引� ��圧縮型のロードセル13の両端にロッド14を取 り付けた連結部材15を、その一端がユニバー� ��ルジョイント16により台車本体2側に連結さ� ��他端がユニバーサルジョイント16によりリ� �ター5側に連結されるよう、同一水平面内に� ��数(図20の例では三個)配設してなるパラレル リンク機構17によって構成してある。この場� ��、前記台車本体2に対しリフター5は、図21に 示す如く、水平面内におけるX-Y方向に移動す る方向の2自由度と、該X-Y方向に対して直交� �るZ軸を中心として回転する方向の1自由度と を加えた平面3自由度が拘束され、且つX軸を� ��心として回転する方向の1自由度と、Y軸を� �心として回転する方向の1自由度と、Z軸方向 に移動する方向の1自由度とを加えた3自由度� ��フリーとなるよう、前記パラレルリンク機� ��17(図20及び図9参照)を介して配置される形と なる。

 前記リフター5は、図1~図14に示す第一実� �例のリフター5と同様の構成を有しており、� ��20~図24及び図10に示す如く、前記車両4の接� �ポイントとしての各車輪4aを支持するための 車輪浮上支持装置18を装備し、該車輪浮上支� ��装置18は、前記台車本体2に対し連結機構3を 介して取り付けられるリフターフレーム5a内� ��、一対のラック用ガイドレール19を互いに� �行に延びるよう固定配置すると共に、該ラ� �ク用ガイドレール19と平行に延びるよう駆動 ユニット用ガイドレール20を固定配置し、一� ��のラック部材21を互いにそのラック部の形� �面が上下に対向するよう前記ラック用ガイ� �レール19に沿ってスライド自在に配設し、エ ンコーダ等のリフトバー開閉センサ22が一体� ��設けられたモータ等のリフトバー開閉アク� ��ュエータ23を前記駆動ユニット用ガイドレ� �ル20に沿ってスライド自在に配設し、該リフ トバー開閉アクチュエータ23によって回転駆� ��される駆動ピニオン24を前記一対のラック� �材21の互いに対向するラック部に対してその 両方に噛合させ、外周に車輪支持ローラ25が� ��転自在に嵌装され且つ先端部と基端部に接� ��支持輪26が取り付けられたリフトバー27を、 前記一対のラック部材21における一方のラッ� ��部材21の一端並びに他方のラック部材21の他 端からそれぞれ該ラック部材21と直角な水平� ��向へ張り出させ、前記リフトバー開閉アク� ��ュエータ23を駆動ユニット用ガイドレール20 上の所望位置に保持するための自動調芯位置 保持用固定装置28を配設してなる構成を有し� ��図25に示す如く、前記リフター5の車輪浮上� ��持装置18における一対のリフトバー27を前記 車両4の各車輪4aの前後に配置して互いに近接 させることにより、該車両4をリフトアップ� �るよう構成してある。

 前記リフトバー27の車輪支持ローラ25表面 には、図1~図14に示す第一実施例の車輪支持� �ーラ25と同様、ローレット加工、或いは滑り 止め塗料の塗装といった滑り止め加工を施す ようにしてある。

 前記接地支持輪26には、図1~図14に示す第� ��実施例の接地支持輪26と同様、図11に示す如 く、操舵を必要としない全方向移動車輪29と� ��てのオムニホイール(登録商標)等のオムニ� �輪30を用い、該オムニ車輪30は、ホイール本� ��30aの外周部にホイール軸30bに対して直角と� ��る接線方向へ延びる複数(図11の例では三本) のローラ軸30cを配設し且つ該ローラ軸30cに樽 状のローラ30dを回動自在に取り付けたホイー ルユニット30eをホイール軸30b方向へ複数列(� �11の例では二列)並設してなる構成を有して� �る。尚、一列目の三個のローラ30dと二列目� �三個のローラ30dとは、位相を60度ずらして並 べてあり、これにより、全体のホイール軸30b 方向から見た場合には、六個のローラ30dが配 設されているように見え、これら六個のロー ラ30dの外周を連ねるとほぼ円周が形成される ようになっている。尚、前記接地支持輪26に� ��いては、一般的なキャスターによっても代� ��可能である。

 前記自動調芯位置保持用固定装置28は、� �1~図14に示す第一実施例の自動調芯位置保持� ��固定装置28と同様の構成を有しており、図20 に示す如く、前記駆動ユニット用ガイドレー ル20と平行に延びるようリフトバー開閉アク� ��ュエータ23と一体に設けたブレーキ板28aを� �リフターフレーム5a内に固定配置したブレー キ用電磁ユニット28bで挟みつけることにより 、前記リフトバー開閉アクチュエータ23を駆� ��ユニット用ガイドレール20上の所望位置に� �持できるようにしてある。

 一方、図26はリーダ台車Aの全体制御系統並� ��にフォロワ台車Bの全体制御系統を示すブロ ック図であり、前記リーダ台車Aに搭載され� �リーダ制御部31には、前記台車本体2の走行� �動装置1における走行アクチュエータとして� ��操舵モータ9及び走行モータ7と、前記台車� �体2の走行駆動装置1における軌道センサとし ての操舵エンコーダ12及び走行エンコーダ11� �、前記連結機構3の力センサとしてのロード� ��ル13と、前記リフター5の車輪浮上支持装置1 8におけるリフトバー開閉アクチュエータ23及 び自動調芯位置保持用固定装置28と、前記リ� ��ター5の車輪浮上支持装置18におけるリフト� ��ー開閉センサ22と、前記フォロワ台車Bへ制� ��情報を送信するための無線通信装置39とを� �続し、前記連結機構3の力センサとしてのロ� ��ドセル13による検出信号と、前記台車本体2� ��走行駆動装置1における軌道センサとしての 操舵エンコーダ12及び走行エンコーダ11によ� �検出信号とに基づいて、前記台車本体2の走� ��駆動装置1における走行アクチュエータとし ての操舵モータ9及び走行モータ7に駆動信号� ��出力すると共に、前記無線通信装置39にて� �ォロワ台車Bへの制御情報を送信しつつ、前� ��リフター5の車輪浮上支持装置18におけるリ� ��トバー開閉センサ22による検出信号に基づ� �て、前記リフター5の車輪浮上支持装置18に� �けるリフトバー開閉アクチュエータ23及び自 動調芯位置保持用固定装置28に駆動信号を出� ��する一方、
  前記フォロワ台車Bに搭載されたフォロワ� ��御部32には、前記台車本体2の走行駆動装置1 における走行アクチュエータとしての操舵モ ータ9及び走行モータ7と、前記台車本体2の走 行駆動装置1における軌道センサとしての操� �エンコーダ12及び走行エンコーダ11と、前記� ��結機構3の力センサとしてのロードセル13と� ��前記リフター5の車輪浮上支持装置18におけ� ��リフトバー開閉アクチュエータ23及び自動� �芯位置保持用固定装置28と、前記リフター5� �車輪浮上支持装置18におけるリフトバー開閉 センサ22と、前記リーダ台車Aからの制御情報 を受信するための無線通信装置40とを接続し� ��前記連結機構3の力センサとしてのロードセ ル13による検出信号と、前記台車本体2の走行 駆動装置1における軌道センサとしての操舵� �ンコーダ12及び走行エンコーダ11による検出� ��号と、前記無線通信装置40で受信したリー� �台車Aからの制御情報とに基づいて、前記台� ��本体2の走行駆動装置1における走行アクチ� �エータとしての操舵モータ9及び走行モータ7 に駆動信号を出力すると共に、前記リフター 5の車輪浮上支持装置18におけるリフトバー開 閉センサ22による検出信号に基づいて、前記� ��フター5の車輪浮上支持装置18におけるリフ� ��バー開閉アクチュエータ23及び自動調芯位� �保持用固定装置28に駆動信号を出力するよう にしてある。

 前記リーダ台車Aと複数台(図の例では三台)� ��フォロワ台車Bの協調制御に関するシステム についてより詳しくは、図27に示す如く、前� ��リーダ台車Aと各フォロワ台車Bとの間で車� �4を介して相互に働く相互作用力を前記リー� ��台車Aの力センサとしてのロードセル13によ� ��力情報として検出し、前記リーダ台車Aの台 車本体2の実際の軌道情報を前記軌道センサ� �しての操舵エンコーダ12及び走行エンコーダ 11によって検出し、前記リーダ制御部31にお� �て、予め入力される目標軌道情報と、前記� �ーダ台車Aの力センサとしてのロードセル13� �検出された力情報と、前記リーダ台車Aの軌� ��センサとしての操舵エンコーダ12及び走行� �ンコーダ11で検出された実際の軌道情報とに 基づき、前記リーダ台車Aの台車本体2の走行� ��クチュエータへ電流指令値を出力すると共� ��、前記無線通信装置39にて各フォロワ台車B� ��の制御情報を送信し、前記リーダ台車Aの台 車本体2を目標軌道に沿って移動させる一方� �
  前記リーダ台車Aと各フォロワ台車Bとの間 で車両4を介して相互に働く相互作用力を前� �各フォロワ台車Bの力センサとしてのロード� ��ル13により力情報として検出し、前記各フ� �ロワ台車Bの台車本体2の実際の軌道情報を前 記軌道センサとしての操舵エンコーダ12及び� ��行エンコーダ11によって検出し、前記リー� �台車Aから無線通信装置39にて送信される制� �情報を無線通信装置40で受信し、前記フォロ ワ制御部32において、前記各フォロワ台車Bの 力センサとしてのロードセル13で検出された� ��情報と、前記各フォロワ台車Bの軌道センサ としての操舵エンコーダ12及び走行エンコー� ��11で検出された実際の軌道情報と、前記無� �通信装置40で受信したリーダ台車Aからの制� �情報とに基づき、前記各フォロワ台車Bの台� ��本体2の走行アクチュエータへ電流指令値を 出力し、前記各フォロワ台車Bの台車本体2を� ��記リーダ台車Aの動きに追従させて移動させ るようにしてある。

 但し、前記フォロワ台車Bが複数台(図の� �では三台)となった場合、図27に示す如く、� �分以外の全ての台車からの影響を受けるこ� �になるため、i番目のフォロワ台車Bはリーダ 台車Aに与えられた目標軌道を推定すること� �できなくなる。そこで、i番目のフォロワ台� ��Bに対して、第一のグループをi番目のフォ� �ワ台車Bそれ自身とし、第二のグループをリ� ��ダ台車A及びi番目以外のフォロワ台車Bをま� ��めた一台の仮想リーダ台車A´(これをi番目� �仮想リーダ台車A´)とする。即ち、i番目の仮 想リーダ台車A´は、i番目のフォロワ台車Bか� ��見ると、図28に示す如く、一台のリーダの� �うに振舞うと考えられる。この仮想リーダ� �いう考え方を用いれば、フォロワ台車Bが一� ��の場合の目標軌道の推定方法を用いて、前� ��i番目のフォロワ台車Bは、リーダ台車A及び� ��分以外のフォロワ台車Bをまとめた一台のi� �目の仮想リーダ台車A´の目標軌道を推定す� �ことができる。

 尚、前記各フォロワ台車Bの台車本体2が� �ーダ台車Aの動きに追従して移動するための� ��記ロードセル13で検出された力情報に、例� �ば、地面と前記リフター5の接地支持輪26と� �摩擦や慣性力等の外乱要素が影響を与える� �合、前記リーダ台車Aの動きに各フォロワ台� ��Bが追従しようとする動きに対し誤差を増大 させてしまうので、より安定した状態で前記 リーダ台車Aと各フォロワ台車Bとを協調させ� ��車両4を移動させるには、前述の如き誤差を 修正するための制御情報が必要となることか ら、該制御情報を前記リーダ制御部31より、� ��記リーダ台車Aの無線通信装置39にて送信し� ��フォロワ台車Bの無線通信装置40で受信し、� ��ォロワ制御部32で前記誤差を修正する計算� �前記制御情報に基づいて行うようにしてあ� �。

 ここで、前記力センサとしての引張圧縮� ��のロードセル13が介装された連結部材15を平 面3自由度を拘束するパラレルリンク機構17と して図20に示すような配置で三つ取り付けた� ��合、ロードセル13による検出値をヤコビ行� �で座標変換すると、外力としてリフター5に� ��わる力を平面3自由度の力情報として得るこ とができる。

 即ち、図29に示す如く、O _b を原点とするX _b -Y _b 軸の座標系σ _b を想定した場合、リフター5に加わる力ベク� �ルFは、前記[数1]で表される。尚、前記原点O _b は任意の位置に設定可能であるが、図29に示� ��例では、計算する上でリーダ台車A(フォロ� �台車B)の平面中心に設定してある。

 前記パラレルリンク機構17のヤコビアンの� �行列の転置行列J _I ^T と、連結部材15に加わる力情報f _s はそれぞれ、前記[数2]で表されるため、[数1] [数2]より前記[数3]となる。

 因みに、図28に示す例の場合、前記パラレ� �リンク機構17のヤコビアンの逆行列の転置行 列J _I ^T は、
となり、
となる。

 このように、前記ロードセル13による検� �値に基づいて[数7]の各値を演算し、該演算� �れた[数7]の各値に基づいて、前記台車本体2� ��走行駆動装置1における走行車輪6の操舵角� �と回転速度を決定し、前記走行アクチュエ� �タとしての操舵モータ9及び走行モータ7に駆 動信号を出力して、仮想リーダ台車A´とフォ ロワ台車Bのそれぞれのリフター5に加わる力� ��クトルFの和が基本的に0となるようにすれ� �、仮想リーダ台車A´とフォロワ台車Bを協調� ��御しつつ車両4を移動させることが可能とな る。

 尚、リーダ台車Aとフォロワ台車Bの協調� �御の基本的な考え方、並びにフォロワ台車B� ��複数台となった場合に、仮想リーダという� ��え方を用いることにより、フォロワ台車Bが 一台の場合の目標軌道の推定方法と同様に、 i番目のフォロワ台車Bが、リーダ台車A及び自 分以外のフォロワ台車Bをまとめた一台のi番� ��の仮想リーダ台車A´の目標軌道を推定する� ��とができるという点に関しては、小菅一弘� ��大住智宏、千葉晋彦による「単一物体を操� ��複数移動ロボットの分散協調制御」、日本� ��ボット学会誌16巻1号、pp.87~95に記載されて� �る。

 次に、上記第二実施例の作用を説明する� ��

 先ず、停車した車両4に対し、リーダ台車 Aを走行させてリフター5の車輪浮上支持装置1 8のリフトバー27を車両4の接地ポイントとし� �の一つの車輪4aの前後に配置すると共に、各 フォロワ台車Bを走行させてリフター5の車輪� ��上支持装置18のリフトバー27を車両4の残り� �接地ポイントとしての各車輪4aの前後に配置 する。

 続いて、リーダ制御部31並びにフォロワ� �御部32からの駆動信号により、自動調芯位置 保持用固定装置28を解除した状態で、前記リ� ��ター5の車輪浮上支持装置18におけるリフト� ��ー開閉アクチュエータ23を所望の方向へ回� �駆動すると、図25(a)(a1)に示す状態から対を� �すリフトバー27が互いに近接する方向へ移動 していき、図25(b)(b1)に示す如く、リフトバー 27上に車両4の車輪4aが載置される形となって� ��該車両4がリフトアップされる。

 ここで、前記リフトバー開閉アクチュエ� ��タ23は駆動ユニット用ガイドレール20に沿っ てスライド自在に配設してあるため、仮に、 前記リフトバー27の近接動作において、図25(b 2)に示す如く、先に車両4前後方向前側(図25で は左側)のリフトバー27が車輪4aに接触した場� ��、後側(図25では右側)のリフトバー27が前側� ��移行していく一方、逆に図25(b3)に示す如く� ��先に車両4前後方向後側のリフトバー27が車� ��4aに接触した場合、前側のリフトバー27が後 側へ移行していく形となり、車両4の車輪4aに 対するリーダ台車A並びに各フォロワ台車Bの� ��止位置が該車輪4aの前後方向へ多少ずれて� �たとしてもそれに影響されずに、前記リフ� �バー開閉アクチュエータ23が必ず車輪4aの前� ��方向中心部に位置して自動調芯されること� ��なる。前記車両4がリフトアップされた後に は、リフターフレーム5a内に固定配置した自� ��調芯位置保持用固定装置28のブレーキ用電� �ユニット28bにより、駆動ユニット用ガイド� �ール20と平行に延びるようリフトバー開閉ア クチュエータ23と一体に設けたブレーキ板28a� ��挟みつけることにより、前記リフトバー開� ��アクチュエータ23が駆動ユニット用ガイド� �ール20上の所望位置に保持され、前記リフト バー27が固定される。

 前記リーダ台車Aのリーダ制御部31には、� ��27に示す如く、目標軌道情報が予め入力さ� �ており、前記リーダ台車Aの台車本体2の走行 アクチュエータとしての操舵モータ9及び走� �モータ7へ電流指令値が出力されると共に、� ��記リーダ台車Aの無線通信装置39より各フォ� ��ワ台車Bへ制御情報が送信されつつ、リーダ 台車Aの台車本体2が目標軌道に沿って移動し� ��いく。これと同時に、前記リーダ台車Aと各 フォロワ台車Bとの間で車両4を介して相互に� ��く相互作用力が前記各フォロワ台車Bの力セ ンサとしてのロードセル13により力情報とし� ��検出され、前記各フォロワ台車Bの台車本体 2の実際の軌道情報が前記軌道センサとして� �操舵エンコーダ12及び走行エンコーダ11によ� ��て検出され、前記リーダ台車Aから無線通信 装置39にて送信される制御情報が各フォロワ� ��車Bの無線通信装置40で受信され、前記フォ� ��ワ制御部32において、前記各フォロワ台車B� ��力センサとしてのロードセル13で検出され� �力情報と、前記各フォロワ台車Bの軌道セン� ��としての操舵エンコーダ12及び走行エンコ� �ダ11で検出された実際の軌道情報と、前記無 線通信装置40で受信したリーダ台車Aからの制 御情報とに基づき、前記各フォロワ台車Bの� �車本体2の走行アクチュエータへ電流指令値� ��出力され、前記各フォロワ台車Bの台車本体 2が前記リーダ台車Aの動きに追従して移動し� ��いく。このため、仮に、前記各フォロワ台� ��Bの台車本体2がリーダ台車Aの動きに追従し� ��移動するための前記ロードセル13で検出さ� �た力情報に、例えば、地面と前記リフター5� ��接地支持輪26との摩擦や慣性力等の外乱要� �が影響を与える可能性があったとしても、� �記リーダ台車Aの動きに各フォロワ台車Bが追 従しようとする動きに対する誤差を修正する ために必要となる制御情報が前記リーダ制御 部31より、前記リーダ台車Aの無線通信装置39� ��て送信され各フォロワ台車Bの無線通信装置 40で受信され、前記誤差を修正する計算が前� ��制御情報に基づいてフォロワ制御部32で行� �れるため、より安定した状態で前記リーダ� �車Aと各フォロワ台車Bとを協調させて車両4� �移動させることが可能となる。尚、前記リ� �ダ台車Aと各フォロワ台車Bとを協調させて車 両4を移動させる際には、図28に示す如く、i� �目のフォロワ台車Bに対して、第一のグルー� ��をi番目のフォロワ台車Bそれ自身とし、第� �のグループをリーダ台車A及びi番目以外のフ ォロワ台車Bをまとめた一台の仮想リーダ台� �A´(これをi番目の仮想リーダ台車A´)とした� �合、i番目の仮想リーダ台車A´は、i番目のフ ォロワ台車Bから見ると、図28に示す如く、一 台のリーダのように振舞うため、この仮想リ ーダという考え方を用いることにより、フォ ロワ台車Bが一台の場合の目標軌道の推定方� �を用いて、前記i番目のフォロワ台車Bは、リ ーダ台車A及び自分以外のフォロワ台車Bをま� ��めた一台のi番目の仮想リーダ台車A´の目標 軌道を推定するようになっている。

 前記リーダ台車A及び各フォロワ台車Bが� �標地点に到達した際には、前述の操作と逆� �、前記自動調芯位置保持用固定装置28が解除 され、前記リフトバー27が互いに離反する方� ��へ駆動され、リフトバー27上に載置される� �となっていた前記車両4が目的地点に下ろさ� ��、前記リーダ台車A及び各フォロワ台車Bが� �両4の幅方向両側へ退避していく。

 このように、リーダ台車Aのリフター5と� �フォロワ台車Bのリフター5により車両4をリ� �トアップした状態で、リーダ台車Aが与えら� ��た目標軌道に沿って移動していくと、各フ� ��ロワ台車Bは、前記リーダ台車A及び自分以� �のフォロワ台車Bをまとめた一台の仮想リー� ��台車A´の動きを推定しつつ追従することに� ��り、前記リーダ台車Aと協調して車両4を移� �させることが可能となり、無線通信による� �車相互間でのリアルタイムの情報交換に基� �く制御方法において、通信障害で情報が途� �れたり遅れたりすることで、車両等の物体� �落としたり、傷つけたりする心配もない。

 しかも、移動すべき物体がバス等のホイ� ��ルベースの長い車両4や接地ポイントとして の車輪4aの数が多い車両4であったとしても、 移動装置自体を大きくしたり、車輪4aの数に� ��わせた機構のものを別途用意しなくて済み� ��移動装置の種類を増やす必要がなくなると� ��に、移動装置が大型化しない分、移動経路� ��保管スペースを広くとる必要もない。

 尚、リーダ台車Aと各フォロワ台車Bとの� �で車両4を介在させて搬送を行う際に、車両4 の重量があまり重くない場合、前記リフトバ ー27の車輪支持ローラ25上で車両4の車輪4aが� �ってしまい、搬送に支障をきたす虞がある� �、前記リフトバー27の車輪支持ローラ25表面� ��は、ローレット加工、或いは滑り止め塗料� ��塗装といった滑り止め加工を施すようにし� ��あるため、仮に車両4が軽かったとしても、 前記リフトバー27の車輪支持ローラ25上で車� �4の車輪4aが滑ってしまうことが防止され、� �送に支障をきたす心配がない。

 こうして、無線通信のみによる台車相互� ��でのリアルタイムの情報交換を行うように� ��た協働搬送とは異なり、車両4を落としたり 、傷つけたりする心配がなく、更に、大きさ や接地ポイント数の異なる車両4にも装置の� �類を増やすことなく対応し得、車両4を確実� ��且つより安定して移動させることができ、� ��動経路や保管スペースの削減をも図り得る� ��

 一方、図30は本発明の第二実施例におけ� �走行駆動装置1の他の例を示す図であって、� ��記台車本体2の走行車輪6を操舵が不要な全� �向移動車輪29とし、該全方向移動車輪29を、� ��30(a)に示す如く、ホイール本体33aの外周部� �ホイール軸33bに対して45度傾斜された複数の ローラ軸33cを配設し且つ該ローラ軸33cにロー ラ33dを回動自在に取り付けてなるメカナムホ イール33とし、該メカナムホイール33を、図30 (b)に示す如く、台車本体2の台車フレーム2aの 両端部並びに中間部に合計三個配設したもの である。

 図30(b)に示す例では、前記台車本体2の台� ��フレーム2aの両端部に配設される二個のメ� �ナムホイール33については、水平方向へ延び るホイール軸33bが互いに90°位相をずらし且� �台車本体2の長手方向に対してそれぞれ45°の 角度を持つようにしてあり、又、前記台車本 体2の台車フレーム2aの中間部に配設される一 個のメカナムホイール33については、水平方� ��へ延びるホイール軸33bが台車本体2の長手方 向に対して直角となるようにしてある。

 このように構成した場合、前記三個のメ� ��ナムホイール33の回転バランスを適宜調整� �ることにより、本発明の第二実施例におい� �も、台車本体2としては、いずれの方向にも� ��動可能となり、且ついずれの方向にもリフ� ��ー5を向けることが可能となる。

 しかも、走行アクチュエータとして操舵� ��ータ9及び走行モータ7を設けた場合、一台� �台車本体2に、モータが二台ずつ計四台必要� ��なる(図20~図8の例を参照)のに対し、図30に� �す例では、走行アクチュエータとしてはモ� �タが三台で済むメリットもある。

 尚、本発明の第二実施例における前記全� ��向移動車輪29は、メカナムホイール33の代わ りに、図11に示すものと同様な、ホイール本� ��30aの外周部にホイール軸30bに対して直角と� ��る接線方向へ延びる複数のローラ軸30cを配� ��し且つ該ローラ軸30cにローラ30dを回動自在� ��取り付けたホイールユニット30eをホイール� ��30b方向へ複数列並設してなるオムニ車輪30� �することも可能である。

 又、本発明の第二実施例における前記連� ��機構3を構成するパラレルリンク機構17の連� ��部材15は、図31に示す如く、変位検出機能付 きバネ34及び変位検出機能付きダンパー35か� �なる部材によって形成し、該部材の変位を� �出し、そのバネ定数と変位検出機能付きダ� �パー35の粘性係数から前記リフター5に加わ� �力情報を演算して前記リーダ台車Aと各フォ� ��ワ台車Bの協調制御を行うようにすることが できる。尚、前記変位検出機能付きバネ34の� ��体例としては、例えば、バネの一端に距離� ��定ビームセンサを、他端に反射板を付ける� ��とで変位を計測する形式のものを採用する� ��とができ、同様に、前記変位検出機能付き� ��ンパー35の具体例としては、例えば、ダン� �ーの一端に距離測定ビームセンサを、他端� �反射板を付けることで変位を計測する形式� �ものを採用することができる。

 図31に示す例の如く構成すると、前記リ� �ダ台車A及び各フォロワ台車Bと車両4との間� �、各部位の強度以上の力(内力)が発生した場 合、前記リーダ台車A及び各フォロワ台車Bや� ��両4を変形させたり破損してしまうことを防 止する上で非常に有効となる。

 尚、図31に示す例では、前記パラレルリ� �ク機構17の連結部材15を、変位検出機能付き� ��ネ34及び変位検出機能付きダンパー35の両方 からなる部材によって形成しているが、変位 検出機能付きバネ34のみ、或いは変位検出機� ��付きダンパー35のみからなる部材によって� �成しても良い。

 一方、本発明の第二実施例における前記� ��結機構3は、図32(a)(b)に示す如く、一端がユ� ��バーサルジョイント16により台車本体2側に� ��結され他端がユニバーサルジョイント16に� �りリフター5側に連結され且つ前記力センサ� ��しての機能を有する複数の連結部材15(図32� �例では六本の変位検出機能付きダンパー)を� ��体的に配設してなる空間パラレルリンク機� ��36によって構成し、前記台車本体2に対しリ� ��ター5を、水平面内におけるX-Y方向に移動す る方向の2自由度と、該X-Y方向に対して直交� �るZ軸を中心として回転する方向の1自由度と 、X軸を中心として回転する方向の1自由度と� ��Y軸を中心として回転する方向の1自由度と� �Z軸方向に移動する方向の1自由度とを加えた 6自由度が拘束されるよう、前記空間パラレ� �リンク機構36を介して配置することができる 。

 本発明の第二実施例における前記空間パ� ��レルリンク機構36は、図32(a)に示す如く、リ フター5の中央部において、その上面側に図32 (b)に示す下ベースプレート37を取り付けると� ��に、対応する位置における台車本体2の台車 フレーム2aの下面側に上ベースプレート38を� �り付け、該上ベースプレート38と下ベースプ レート37との間に前記変位検出機能付きダン� ��ーで形成した六本の連結部材15を介装する� �うにしてある。

 図32(a)(b)に示す例の如く構成すると、前� �変位検出機能付きダンパーで形成した六本� �連結部材15により、空間をX-Y-Z座標で示した� ��きの各軸方向の力と軸周りのモーメントを� ��出することができ、地面のうねり等による� ��響を吸収して外乱を軽減しつつ、より安定� ��させて前記リーダ台車Aと各フォロワ台車B� �協調制御を行うようにすることができる。

 尚、図32に示す例では、前記空間パラレ� �リンク機構36の連結部材15を、変位検出機能� ��きダンパーのみからなる部材によって形成� ��ているが、変位検出機能付きバネのみ、或� ��は変位検出機能付きバネ及び変位検出機能� ��きダンパーの両方からなる部材によって形� ��しても良い。

 又、本発明の第二実施例における前記リ� ��ター5の接地支持輪26や前記台車本体2の走行 車輪6を、操舵が不要な全方向移動車輪29とし てのオムニ車輪30(図11参照)とした場合、該オ ムニ車輪30の構成上、そのホイール軸30bを中� ��とする回転時には、二列並設されたホイー� ��ユニット30eの各々三個ずつのローラ30dが地� ��に対して交互に接触することに伴い、振動� ��発生するが、図19に示す如く、ホイール本� �30aの外周部にホイール軸30bに対して直角と� �る接線方向へ延びる複数(図19の例では三本)� ��ローラ軸30cを配設し且つ該ローラ軸30cに樽� ��のローラ30dを回動自在に取り付けたホイー� ��ユニット30eをホイール軸30b方向へ複数列(図 19の例では三列)並設してオムニ車輪30を構成� ��ると、回転時の振動を抑制することが可能� ��なる。そのため、振動が力センサにノイズ� ��いう形で及ぼす悪影響を抑制できるので、� ��り安定した力制御を行うことができる。

 因みに、本発明の第二実施例においても� ��前記ホイールユニット30eをホイール軸30b方� ��へ三列並設して接地点を両端二箇所とした� ��合、ホイール軸30b中心での回転動作を行う� ��の抵抗が、前記ホイールユニット30eをホイ� ��ル軸30b方向へ二列配置した場合より大きく� ��るが、状況としては、タイヤの面接触状態� ��ステアリングを切る事象と同等と考えられ� ��ので、この分の摩擦抵抗を加味した動力源( パワー)を走行駆動装置1の走行アクチュエー� ��に加味すれば良い。

 一方、本発明の第二実施例における前記� ��方向移動車輪としては、オムニホイール(登 録商標)やメカナムホイール以外にも、例え� �、特開2006-16859号公報や実用新案登録第3130323 号公報に示されるような、ホイール本体の外 周に、回転軸が可撓性を有する回転体を、そ の両端がそれぞれ隣接する回転体支持部材に 回転可能に支持されるよう配設してなる形式 の車輪、或いは、金沢竜也、山下淳、淺間一 、嘉悦早人、遠藤勲、新井民雄、佐藤一省に よる「段差乗り越え能力を有する全方向移動 ロボットの開発」、第17回日本ロボット学会� ��術講演会予稿集、pp.913~914、September 1999に記 載されているフリーローラ付き特殊車輪、そ の他、さまざま形式の車輪を用いてもよいこ とは言うまでもない。

 尚、本発明の物体移動装置は、上述の実� ��例にのみ限定されるものではなく、車両は� ��輪車に限らず、複数の車輪を持つ車両であ� ��ばどのような車両にも適用可能なこと、又� ��駐車施設に限らず、駐車違反車両の移動や� ��ーフェリー内での車両の移動等にも適用可� ��なこと、更に又、車両以外の物体にも適用� ��能なこと等、その他、本発明の要旨を逸脱� ��ない範囲内において種々変更を加え得るこ� ��は勿論である。