| 研究概要 |
本研究は,まったく新しい構想の走行装置を検証しようとするもので、軸を持たない大きな球を3個の駆動ローラにより転動させるという駆動ユニットを、最低3個配して車体の支持・推進システムを構成するものである。駆動ユニットには、バスケット・ボールとベルト・コンベア用のギヤード・モータ内蔵のローラ(38φ、周速度12cm/s)を用いた。駆動ユニット3基により車両を試作し、その走行性を検討した。直進走行時は全てのユニットの転動方向を同一に、ピボット・ターン時は、いずれか1つのユニットを停止し他の2基を所定の方向に転動させて行う。
ユニット単体を揺動腕に取り付け、転動球を自由に滑動する板に乗せ、球と板の横方向相対変位すなわち転動時の球の軌跡を記録し、ローラ表面材、球空気圧、ローラ接触緯度等を、軌跡の蛇行の大きさと進行方向角の目標方向からのずれ角を指標として転動の直進性を検討した。ローラは被覆なしのものが直進性はもっともよかった。そのローラで本緒元の場合、空気圧は0.6kg/cm^2、緯度2/3πあたりで直進性がもっともよかった。緯度がこれより小さくなると、目標方向からのずれ角の増減は転動の方向によって反対の傾向を示した。緯度がこれより高いと球がローラから離脱する。
試作車両の走行性試験ではユニット単体での実験結果がほぼ検証されたが、球が駆動ローラから離れることがあった。この原因を解明するため、駆動ローラのトルクとローラに働く法線反力を計測した。接触状態が振動的に変動しそれが減衰しなかったとき外れる。斜めに配置されたローラと球とはローラの軸方向に滑りが生じているのが本質的に不安定性があるわけであるが、車両を支持する複数のユニット間の干渉が原因であることが判明した。
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