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真横にも、どの方向にも移動できる!未来型の乗り物を開発-全方向駆動車輪で移動を便利に簡単に-

2012年3月22日


小森准教授

 小森雅晴 工学研究科准教授(機械理工学専攻)は、真横にも、どの方向にも移動できる、未来型の乗り物Permoveh (Personal Mobile Vehicle)を開発しました。

 今回開発した一人用の乗り物Permovehは、前後・左右・斜めのどの方向にも移動可能な全方向駆動車輪を用いることにより、前後だけでなく真横にも斜めにも移動することができ、また、その場で回転して向きを変えることができる特徴を有しています。これにより、従来の車いすや高齢者用移動装置では苦労することが多かった、病室やオフィス、エレベータなどの狭いスペースでの移動が簡単になります。また、人と同じようにどの方向にも移動でき、向きを変えることができることから、周囲の人と調和して移動できるパーソナルモビリティとして利用することができます。さらに、この技術は工場や倉庫で用いる移動車両や搬送車、コンベアなどに応用可能と考えられます。

   

  1. 図1 真横にも、どの方向にも移動できる乗り物Permovehと全方向駆動車輪の動作

背景

 一人用の移動装置であるパーソナルモビリティへのニーズが高まっています。特に、高齢者や足の不自由な方にとっては、一人乗りの移動装置が生活の中で重要な役割を果たしています。現在、一人用の移動装置として車いすや高齢者用電動移動装置などが販売されていますが、これらの移動装置は前後移動や向きを変えながら斜め方向に移動することは可能ではあるものの、真横に移動することはできません。病室でベッドのすぐそばに移動したいときや、オフィスにおいて机に向かったまま横に移動したいとき、あるいは、混雑したエレベータ内での移動など、真横に移動したい場面は日常生活の中に多く存在しています。しかしながら、従来の移動装置では直接には真横に移動できないため、真横に移動するためには、前後・斜めの移動を繰り返しながら徐々に横に移動する「切り返し作業」が必要でした。このため、病室やオフィスなどの狭い空間内では移動に苦労することが多くありました。また、「切り返し作業」をするためのスペースを余分に確保しておくことも必要でした。このため、真横に移動可能な一人乗りの乗り物が必要とされていました(※)。

(※)外周ローラが自由回転する車輪を用いることで真横移動を可能にする移動装置が従来より開発されていますが、外周ローラの回転の不確実性のため、安定した移動が困難であるという問題がありました。

研究の概要

 小森准教授は、図1右側に示すように、車輪本体と車輪の外周部に配置された外周ローラをそれぞれ別々に駆動し回転させることが可能な全方向駆動車輪を開発しました。全方向駆動車輪は車輪本体が回転すると前後方向に、外周ローラが回転すると横方向に、車輪本体と外周ローラがともに回転すると斜め方向に移動します。この全方向駆動車輪を用いることで、前後だけでなく真横にも斜めにも移動することができ、その場で回転して向きを変えることも可能な一人用の乗り物Permovehの開発に成功しました。

(1)周囲の人と同じように移動でき、狭い空間でも簡単に移動できる

 現在の一人用移動装置では真横の移動ができないため、病室やオフィスなどの狭い空間内での移動の際に苦労することが多くありました。今回開発した乗り物Permovehは、真横への移動が可能であるとともに、斜めへの移動も、その場で回転して向きを変えることも可能です。このため、狭い空間内でも任意の方向への移動を容易にできます。また、人と同じように、どの方向にも移動でき、どの方向にも向きを変えることができることから、周囲の人と調和して移動できる一人用の移動装置であるパーソナルモビリティとして利用することができます。

(2)任意の方向への素早い移動が可能

 開発した乗り物Permovehの任意の方向に移動できる機能は産業分野への応用も可能です。工場や倉庫では無人搬送車やフォークリフトなどの搬送車両が多く用いられていますが、これらが真横に移動することができれば、切り返し作業のために余分なスペースを確保する必要がなくなり、空いたスペースを有効利用できるようになります。また、切り返し作業をすることなく、直接に真横に移動することができるため、運搬作業時間の短縮が可能であり、生産現場の効率化に貢献すると期待できます。さらに、全方向駆動車輪はコンベアと組み合わせて用いることで、物品の選別作業が可能となります。

 

  • 朝日新聞(3月23日 37面)、産経新聞(3月23日 1面)、日刊工業新聞(3月23日 26面)、日本経済新聞(3月23日 46面)、毎日新聞(3月23日 31面)および読売新聞(3月23日 27面)に掲載されました。