WO2018186461A1 - Work device - Google Patents

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WO2018186461A1
WO2018186461A1 PCT/JP2018/014498 JP2018014498W WO2018186461A1 WO 2018186461 A1 WO2018186461 A1 WO 2018186461A1 JP 2018014498 W JP2018014498 W JP 2018014498W WO 2018186461 A1 WO2018186461 A1 WO 2018186461A1
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PCT/JP2018/014498
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恵恒 谷口
信郎 柿崎
元崇 甲斐
栄治 大津
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株式会社Ｚｍｐ
日揮株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions

Abstract

A work device 10 comprises: a traveling mobile body 20; a work mobile body 30; and a flexible wiring unit 50 composed of a plurality of conductors that mechanically and controllably connect the traveling mobile body 20 and the work mobile body. The traveling mobile body 20 comprises: a traveling unit 22 configured to travel inside a work area 11 or through a surrounding region; a travel control unit 23 that drives and controls the traveling unit; a processing unit 24; and a power source unit 27. The work mobile body 30 comprises: a work unit 34 that performs work on the work area 11; a moving unit 32; a movement control unit 33; and a power feeding unit 38 that feeds power to the work unit 34. The power feeding unit 38 is supplied with power from the power source unit 27 of the traveling mobile body 20 via the wiring unit 50, and the movement control unit 33 controls the moving unit 32 such that the work unit 34 performs work on the work area 11 while the work mobile body 30 moves autonomously along a prescribed path.

Description

作業装置Work equipment
　本発明は、例えば太陽光発電装置、太陽熱発電装置、農地、鉄道、工業プラント等の広い範囲に亘って、種々の作業を省力化して簡便に行なうための作業装置に関するものである。 The present invention relates to a work device for performing various work easily and saving labor over a wide range of solar power generation devices, solar power generation devices, farmland, railways, industrial plants, and the like.
　一般に、太陽光発電装置は、広大な敷地に対して多数の太陽光パネルを並べて配置し、各太陽光パネルで発電された電力を取り出して、外部に出力するように構成されている。このような太陽光発電装置では、発電量１ＭＷ当たりの太陽光パネルの敷設面積は約６０００ｍ２程度になる。
　このような太陽光発電装置は、各太陽光パネルが全体として上向きに配置されており、天候等の自然の影響を受けやすく、太陽光パネルの表面に塵埃等が積もりやすい。特に砂漠のような地域に隣接して太陽光発電装置が設置されている場合には、砂嵐等の影響により太陽光パネルの表面に砂塵が積もりやすい。 In general, a solar power generation apparatus is configured to arrange a large number of solar panels side by side on a large site, take out the electric power generated by each solar panel, and output it to the outside. In such a solar power generation device, the laying area of the solar panel per 1 MW of power generation is about 6000 m 2 .
In such a solar power generation device, each solar panel is arranged upward as a whole, and is easily affected by natural conditions such as weather, and dust and the like are likely to accumulate on the surface of the solar panel. In particular, when a solar power generation device is installed adjacent to a desert-like area, dust is likely to accumulate on the surface of the solar panel due to the influence of a sandstorm or the like.
　ここで、例えば監視カメラ付きのドローンを利用して、太陽光パネルの表面における砂塵を含む塵埃等の堆積状態を点検するような場合、監視対象の面積が広大であることから、ドローンによる点検作業は多大な時間及びコストがかかる。また、ドローン自体は、搭載したバッテリにより給電されるようになっていることから、その飛行可能時間が制限される。 Here, for example, when checking the accumulation state of dust including dust on the surface of the solar panel using a drone with a monitoring camera, the inspection work by the drone is large because the area to be monitored is large. Is very time consuming and costly. Further, since the drone itself is supplied with power from the mounted battery, the flightable time is limited.
　これに対して、例えば特許文献１には、飛行体と、該飛行体を収容する収容装置と、上記飛行体と収容装置とを繋ぐケーブルと、車両演算装置とを備え、上記飛行体が、遠隔操縦及び／又は自律により飛行し、上記収容装置がケーブル巻取り装置を備え、上記ケーブルが給電及び通信ケーブルであって、上記飛行体で周囲環境情報を取得して走行するようにした車両が開示されている。
　この車両によれば、車両の収容装置から飛行体に対してケーブルを介して給電を行なうことによって、飛行体により車両の周囲環境情報を取得することができると共に、飛行体の蓄電容量による飛行時間の制限を排除することが可能である。従って、特許文献１による車両を応用して、ドローンに対してケーブルを介して給電を行なうようにすれば、広大な面積の太陽光発電装置においても、ドローンによる塵埃等の堆積状態を連続的に点検することが可能となる。 On the other hand, for example, Patent Document 1 includes a flying object, a housing device that houses the flying body, a cable that connects the flying body and the housing device, and a vehicle arithmetic device. A vehicle that flies by remote control and / or autonomously, the accommodation device includes a cable winding device, the cable is a power feeding and communication cable, and the vehicle is configured to travel by acquiring ambient environment information with the flying object. It is disclosed.
According to this vehicle, the surrounding environment information of the vehicle can be acquired by the flying object by supplying power to the flying object from the vehicle accommodation device via the cable, and the flight time by the storage capacity of the flying object It is possible to eliminate this limitation. Therefore, if the vehicle according to Patent Document 1 is applied and power is supplied to the drone via the cable, the accumulated state of dust and the like by the drone can be continuously obtained even in a large-area solar power generation device. It becomes possible to check.
　また、太陽光パネルの表面の砂塵を含む塵埃等が堆積した場合には、従来は手作業で塵埃等を各太陽光パネルから吸引して廃棄したりあるいは外側に掃きだしたりしているが、手作業による塵埃等の排除は多大な労力と時間がかかってしまう。
　これに対して、例えば各太陽光パネルの表面を所謂ロボット掃除機により清掃するような場合、一時間当たりの清掃可能な面積は３６０ｍ２程度であることから、３０ＭＷの太陽光発電装置では、１６．６時間の清掃時間が必要になる。ここで、ロボット掃除機は、一回の充電で約３時間程度の可動時間であることから、途中で充電を行なうことなく、太陽光発電装置全体を清掃するためには、例えば六台程度のロボット掃除機が必要となる。さらに、太陽光発電装置においては、点検又は清掃の作業は太陽光が当たらない夜間に行なう必要があり、点検作業又は清掃作業は時間的に制限される。 In addition, when dust including dust on the surface of the solar panel has accumulated, conventionally, dust or the like is manually sucked from each solar panel and discarded or swept outward. It takes a lot of labor and time to remove dust and the like due to work.
On the other hand, for example, when the surface of each solar panel is cleaned by a so-called robot cleaner, the area that can be cleaned per hour is about 360 m 2. .6 hours cleaning time is required. Here, since the robot cleaner has a movable time of about 3 hours with one charge, in order to clean the entire photovoltaic power generation apparatus without charging in the middle, for example, about six A robot cleaner is required. Furthermore, in the photovoltaic power generation apparatus, the inspection or cleaning work needs to be performed at night when sunlight does not hit, and the inspection work or cleaning work is limited in time.
特開２０１７－０１３６５３号公報JP 2017-013653 A
　しかしながら、監視カメラ付きのドローンにケーブルを介して給電することにより、長時間に亘ってドローンを飛行させて、各太陽光パネルの塵埃等の堆積状況を点検する場合、検出した塵埃等の堆積箇所が見つかると、この堆積箇所を清掃する必要がある。このため、堆積場所まで作業者が出向いて手作業で当該堆積箇所を清掃する。よって、点検作業を自動化したとしても、その後の清掃作業が手作業になることから、点検作業のみの自動化では全体の作業効率を飛躍的に向上させることは困難である。 However, when power is supplied to a drone equipped with a surveillance camera via a cable so that the drone can fly over a long period of time to check the accumulation status of dust, etc. on each solar panel, the accumulated location of detected dust, etc. If found, this deposition site needs to be cleaned. For this reason, an operator goes to the deposition site and cleans the deposition site manually. Therefore, even if the inspection work is automated, the subsequent cleaning work is a manual work, and therefore it is difficult to dramatically improve the overall work efficiency by automating only the inspection work.
　ロボット掃除機によって太陽光パネルの表面の清掃作業を行なう場合も、同様にして電源電池の充電容量の観点から作業時間が制限される。また、各太陽光パネルの間にメンテナンス用スペースが設けられている場合には、ロボット掃除機は、隣接する太陽光パネルに移動することが困難になる。 When the surface of the solar panel is cleaned with a robot cleaner, the working time is similarly limited from the viewpoint of the charging capacity of the power battery. Moreover, when the space for maintenance is provided between each solar panel, it becomes difficult for a robot cleaner to move to an adjacent solar panel.
　また、太陽光発電装置においては、各太陽光パネルは、幾つかのブロックに分割して配置されており、各ブロックの間にはメンテナンス等のための通路が設けられている。このような通路には、例えば雑草が生えることがあり、雑草が太陽光パネルの上側に延びてくると、太陽光パネルの表面が雑草の影になってしまい、発電効率が低下してしまう。さらに、一つの太陽光パネルの発電効率が低下すると、これに伴って、同じブロックの他の太陽光パネルの発電効率が下がることが知られており、太陽光発電装置全体における発電効率が低下する。従って、このような雑草を除去し、あるいは雑草の成長を抑制するような作業も必要であり、除草作業又は除草剤の散布作業等を自動化することも大いに期待されている。 In the solar power generation apparatus, each solar panel is divided into several blocks, and a passage for maintenance or the like is provided between the blocks. In such a passage, for example, weeds may grow, and when the weeds extend to the upper side of the solar panel, the surface of the solar panel becomes a shadow of the weeds, and the power generation efficiency decreases. Furthermore, it is known that when the power generation efficiency of one solar panel is reduced, the power generation efficiency of other solar panels in the same block is reduced accordingly, and the power generation efficiency of the entire solar power generation apparatus is reduced. . Therefore, it is also necessary to remove such weeds or suppress the growth of weeds, and it is highly expected to automate herbicidal work or herbicide spraying work.
　さらに、上述した太陽光発電装置だけでなく、例えば農地においても、散水，除草剤等の農薬散布あるいは草刈りの各種作業を自動化することは、省力化、コスト削減等の観点から期待されている。 Furthermore, not only in the above-described photovoltaic power generation apparatus, but also in farmland, for example, it is expected from the viewpoints of labor saving, cost reduction, etc. to automate various operations such as spraying water spray, spraying agricultural chemicals such as herbicides and mowing.
　本発明は、以上の点に鑑み、自律走行する作業移動体に対して走行移動体から配線部を介して給電することにより、作業移動体単体の可動時間の制限を排除して、長時間にわたる作業移動体による各種作業を可能にした作業装置を提供することを目的としている。 In view of the above points, the present invention eliminates the limitation of the movable time of a single work mobile body by supplying power to the work mobile body that travels autonomously from the travel mobile body via the wiring unit, and takes a long time. An object of the present invention is to provide a working device that enables various kinds of work by a work moving body.
　上記目的は、本発明の構成によれば、走行移動体と、作業移動体と、走行移動体及び作業移動体を機械的及び制御的に接続する複数本の導体から成る可撓性の配線部と、から構成されており、走行移動体が、作業区画内又は周辺領域を走行するための走行部と、前記走行部を駆動制御する走行制御部と、電源部と、を備え、作業移動体が、作業区画内又は周辺領域を移動する移動部と、移動部を制御する移動制御部と、作業区画に対して作業を行なう作業部と、移動部，移動制御部及び作業部に給電する給電部と、を備えており、給電部が、配線部を介して走行移動体の電源部に接続されることにより、長い作業可能時間を確保するために電源部から給電され、移動制御部が、移動部を制御することにより、作業移動体を所定の経路に沿って自律的に移動させながら、作業部により作業区画に対して作業を行なうようにした作業装置により達成される。 According to the configuration of the present invention, the above object is achieved by a flexible wiring portion comprising a traveling mobile body, a working mobile body, and a plurality of conductors that mechanically and controlably connect the traveling mobile body and the working mobile body. And the traveling mobile body includes a traveling unit for traveling in or around the work section, a traveling control unit that drives and controls the traveling unit, and a power supply unit. Includes a moving unit that moves in or around the work section, a movement control unit that controls the moving unit, a work unit that performs work on the work section, and a power supply that supplies power to the moving unit, the movement control unit, and the work unit. The power supply unit is connected to the power supply unit of the traveling mobile body via the wiring unit, so that power is supplied from the power supply unit to ensure a long workable time, and the movement control unit is By controlling the moving part, the work moving body is moved along a predetermined route. While moving autonomously, achieved by the working apparatus to perform the work to the working compartment by the work unit.
　上記構成によれば、走行移動体が作業すべき作業区画内又は周辺領域を走行すると共に、作業移動体が作業すべき作業区画内又は周辺領域を自律的に移動しながら、作業部が作業区画に対して作業を行なう。 According to the above configuration, the work unit moves in the work section or the peripheral area where the traveling mobile body should work, and while the work mobile body moves autonomously in the work section or the peripheral area where the work mobile body works, Work on.
　ここで、作業移動体は、その移動部，移動制御部及び作業部が走行移動体の大容量の電源部から配線部を介して給電される。よって、作業移動体自体に搭載可能な電源部と比較して大型の電源部を使用することが可能になるため、大幅に動作可能時間が長くなる。従って、例えば広大な施設等における作業部による各種作業が、途中で電源部の電池交換あるいは充電作業等によって中断されることなく、長時間に亘って連続的に行なわれ、作業効率が大幅に向上すると共に、作業時間が大幅に短縮される。 Here, the work moving body is supplied with power from the large-capacity power supply section of the traveling mobile body via the wiring section, the movement control section, and the work section. Therefore, since it is possible to use a large-sized power supply unit as compared with a power supply unit that can be mounted on the work moving body itself, the operable time is significantly increased. Therefore, for example, various operations performed by the working unit in a large facility are continuously performed over a long period of time without being interrupted by battery replacement or charging operation of the power supply unit on the way, and the work efficiency is greatly improved. In addition, the working time is greatly reduced.
　上記作業装置の移動部は、好ましくは、作業区画内又は周辺領域を走行するための車輪及び駆動モータを備えた走行部を有する。これにより、作業移動体は、作業区画内又は周辺領域を走行して作業を行なうことができる。 The moving unit of the working device preferably has a traveling unit including wheels and a driving motor for traveling in or around the work section. As a result, the work moving body can work while traveling in or around the work section.
　上記作業装置の作業部は、好ましくは、作業区画に対して清掃作業を行なう清掃部を有する。これにより、清掃部により作業区画に対して清掃作業を行なうことができる。 The working unit of the working device preferably has a cleaning unit that performs a cleaning operation on the work section. Thereby, the cleaning operation can be performed on the work section by the cleaning unit.
　上記作業装置の作業部は、好ましくは、作業区画に対して洗浄作業を行なう洗浄部を有し、この洗浄部により作業区画に対して洗浄作業を行なうことができる。 The working unit of the working device preferably has a cleaning unit that performs a cleaning operation on the work section, and the cleaning operation can be performed on the work section by the cleaning unit.
　上記作業装置の作業部が、作業区画に対して液体散布作業を行なう散布部を有すると、この作業移動体は、散布部により作業区画に対して、水や洗浄液，農薬，塗料等の液体を散布することができる。 When the working unit of the working device has a spraying unit that performs a liquid spraying operation on the work section, the work moving body applies liquid such as water, cleaning liquid, agricultural chemicals, and paint to the work section by the spraying unit. Can be sprayed.
　本発明による作業装置は、好ましくは、走行移動体が貯蔵部を備えており、貯蔵部に貯蔵された液体が配線部に併設された配管部を介して作業部に供給される。これにより、作業部で使用する洗浄水，給水，農薬，塗料等の液体が走行移動体に備えられた貯蔵部から配管部を介して供給されるので、作業移動体の重量が軽減され、移動部の負荷が低減されると共に、作業移動体に積載重量制限に影響されずに、大量の液体が走行移動体の貯蔵部から供給され、長時間に亘って作業部による作業を行なうことができる。 In the working device according to the present invention, preferably, the traveling mobile body includes a storage unit, and the liquid stored in the storage unit is supplied to the working unit via a piping unit provided alongside the wiring unit. As a result, liquids such as cleaning water, water supply, agricultural chemicals, and paint used in the working unit are supplied from the storage unit provided in the traveling moving body via the piping unit, so that the weight of the working moving body is reduced and moved. As a result, a large amount of liquid is supplied from the storage unit of the traveling mobile body and the work can be performed for a long time without being affected by the load weight limit on the work mobile body. .
　本発明による作業装置は、好ましくは、走行移動体が、配線部を巻き取るための巻取り装置と、配線部の張力を検出する張力センサと、を備えていて、巻取り装置が張力センサから検出信号に基づいて配線部の巻き取り量を調整する。これにより、走行移動体と作業移動体との間の距離が短くなって、配線部が弛んだときには、配線部の張力が低くなるので、巻取り装置は、張力センサからの検出信号に基づいて、配線部を巻き取って、配線部の弛みを低減する。よって、配線部が絡んでしまい、作業移動体の移動を妨げるようなことがない。また、作業移動体が走行移動体から離れて、配線部の張力が高くなると、巻取り装置は、張力センサからの検出信号に基づいて配線部を繰り出して、配線部の張力を低減する。よって、高い張力による配線部の切断が防止される。 In the working device according to the present invention, preferably, the traveling mobile body includes a winding device for winding the wiring portion, and a tension sensor for detecting the tension of the wiring portion, and the winding device is connected to the tension sensor. The winding amount of the wiring part is adjusted based on the detection signal. As a result, when the distance between the traveling moving body and the working moving body is shortened and the wiring portion is slack, the tension of the wiring portion is reduced. Therefore, the winding device is based on the detection signal from the tension sensor. Winding the wiring part to reduce the slack of the wiring part. Therefore, the wiring portion is not entangled and the movement of the work moving body is not hindered. Further, when the work moving body moves away from the traveling moving body and the tension of the wiring portion becomes high, the winding device extends the wiring portion based on the detection signal from the tension sensor to reduce the tension of the wiring portion. Therefore, cutting of the wiring part due to high tension is prevented.
　本発明による作業装置は、好ましくは、走行移動体が、配線部の走行移動体側の端部を支持する高さ調整可能な支持部を備えており、支持部が配線部の弛み部分が作業区画に接触しないように高さ調整される。従って、走行移動体と作業移動体の相対位置による配線部の弛み部分の状態に応じて、支持部が屈曲又は伸縮等により高さ調整され、配線部の弛み部分が作業区画の表面に接触してしまうことを防止できる。 In the working device according to the present invention, preferably, the traveling moving body includes a height-adjustable supporting portion that supports an end portion of the wiring portion on the traveling moving body side, and the slack portion of the wiring portion is a working section. The height is adjusted so as not to touch. Therefore, the height of the support portion is adjusted by bending or expansion / contraction according to the state of the slack portion of the wiring portion depending on the relative position of the traveling moving body and the work moving body, and the slack portion of the wiring portion contacts the surface of the work section. Can be prevented.
　本発明による作業装置は、好ましくは、走行移動体が、作業移動体を保持して隣接する作業区画に移動させる搬送手段を備えている。これにより、個々の作業区画の間に間隙があって、作業移動体が隣接する作業区画に自力で移動できない場合に、走行移動体が搬送手段により作業移動体を保持して、隣接する作業区画に移動させることができ、作業移動体は、確実に隣接する作業区画に移動して、作業を継続することができる。また、作業移動体による作業終了後は、走行移動体が作業移動体を保持した状態で待機場所まで走行することもできる。 The work device according to the present invention preferably includes a transport means for the traveling mobile body to hold the work mobile body and move it to an adjacent work section. As a result, when there is a gap between the individual work sections and the work moving body cannot move to the adjacent work section by itself, the traveling mobile body holds the work moving body by the conveying means, and the adjacent work section The work moving body can reliably move to the adjacent work section and continue the work. Further, after the work by the work mobile body is completed, the travel mobile body can travel to the standby place while holding the work mobile body.
　本発明による作業装置は、好ましくは、作業移動体が、移動部としてロータ等を回転駆動する駆動部と、移動制御部として前記駆動部を制御する飛行制御部とを有する飛行移動体である。作業移動体が飛行移動体である場合は、作業区画に対してその上方から作業部による作業を行なうことができる。 The working device according to the present invention is preferably a flying moving body in which the working moving body includes a driving unit that rotationally drives a rotor or the like as a moving unit, and a flight control unit that controls the driving unit as a movement control unit. When the work mobile body is a flying mobile body, the work section can work on the work section from above.
　作業部が、作業区画に対して液体散布作業を行なう散布部を有することで、作業移動体が、作業区画に対してその上方から散布部により液体の散布を行なうことができる。 Since the working unit has a spraying unit that performs the liquid spraying operation on the work section, the work moving body can spray the liquid on the work section from above by the spraying unit.
　本発明による作業装置は、好ましくは、別体に構成された作業部と、この作業部に一体化された走行部，走行制御部及び作業用電源部と、を備えており、これらの作業部，走行部，走行制御部及び作業用電源部が、作業移動体本体に対して作業ユニットとして着脱可能に保持される。作業移動体が、作業すべき作業区画まで飛行した後、作業ユニットが当該作業区画内又は周辺領域で作業移動体から切り離されることにより、作業ユニットは、迅速に当該作業区画まで搬送されて作業移動体から切り離された後、一体化された走行制御部により走行部が駆動制御されて当該作業区画内又は周辺領域を移動すると共に、作業部が当該作業区画に対して作業を行なうことができる。作業部による当該区画に対する作業が終了した後は、作業ユニットは、再び作業移動体に保持され、作業移動体の移動に伴って、次の作業区画あるいは待機場所等に搬送され得る。 The working device according to the present invention preferably includes a working unit configured separately, and a traveling unit, a traveling control unit, and a working power supply unit integrated with the working unit, and these working units. The travel unit, the travel control unit, and the work power supply unit are detachably held as a work unit with respect to the work mobile body. After the work mobile body flies to the work section to be worked on, the work unit is quickly transported to the work section and moved to work by being disconnected from the work mobile body in or around the work section. After being separated from the body, the traveling unit is driven and controlled by the integrated traveling control unit to move in or around the work section, and the working unit can perform work on the work section. After the work on the section by the working unit is completed, the work unit is again held by the work moving body and can be transported to the next work section or a standby place as the work moving body moves.
　本発明による作業装置は、好ましくは、走行移動体が、運転装置を備えており、操作者が運転装置を操作することにより、運転装置から走行制御部に走行経路データが入力される。走行移動体は、操作者が運転装置を操作することにより、作業を行なうべき作業区画内又は周縁領域を、作業移動体の作業状況に合わせて適宜に走行し、作業移動体による作業を円滑に行なわせることができる。その際、操作者自身も作業を行なうべき作業区画を目視できるので、作業移動体による作業を確認でき、さらには作業区画の点検，監視を行なうことも可能である。 In the work device according to the present invention, preferably, the traveling mobile body includes a driving device, and when the operator operates the driving device, traveling route data is input from the driving device to the travel control unit. The traveling moving body travels appropriately in the work section or the peripheral area where the work should be performed by the operator operating the driving device according to the work situation of the working moving body, and the work by the working moving body is smoothly performed. Can be done. At that time, since the operator can also visually check the work section to be operated, the work by the work moving body can be confirmed, and further, the work section can be inspected and monitored.
　本発明による作業装置は、好ましくは、走行移動体が自動運転装置又は半自動運転装置を備えており、自動運転装置又は半自動運転装置が作業区画に応じて走行経路データを作成して、走行制御部に走行経路データを出力する。この場合には、走行移動体は、作業移動体の作業の進行に合わせて、前もって設定された走行経路データに基づいて、作業すべき作業区画内又は周辺領域を走行し、作業移動体が作業区画内又は周辺領域を移動して、その作業部が作業区画に対して作業を行なう。 In the work device according to the present invention, preferably, the traveling mobile body includes an automatic driving device or a semi-automatic driving device, and the automatic driving device or the semi-automatic driving device creates travel route data according to the work section, and the travel control unit Travel route data is output. In this case, the traveling mobile body travels in or around the work section to be worked on based on the travel route data set in advance in accordance with the progress of the work of the working mobile body. The working section moves in the section or the peripheral area and the work section performs work on the work section.
　本発明による作業装置は、好ましくは、走行移動体と別体に構成され、操作者の操作により入力された走行経路データを送信する遠隔監視及び操作部を備えていて、走行移動体が、遠隔監視及び操作部から送信される走行経路データを受信して走行制御部に送出する送受信部を備えている。この構成の場合、操作者が遠隔監視及び操作部を操作することにより、遠隔監視及び操作部から走行移動体の走行制御部に走行経路データが送信される。走行移動体の走行制御部は、この走行経路データに基づいて走行部を駆動制御することにより、走行移動体は、操作者の操作によって作業すべき作業区画内又は周辺領域を走行し、作業移動体が作業区画内又は周辺領域を移動して、その作業部が作業区画に対して作業を行なう。 The work device according to the present invention is preferably configured separately from the traveling mobile body, and includes a remote monitoring and operation unit that transmits travel route data input by an operator's operation. A transmission / reception unit is provided that receives the travel route data transmitted from the monitoring and operation unit and sends it to the travel control unit. In the case of this configuration, when the operator operates the remote monitoring and operation unit, the travel route data is transmitted from the remote monitoring and operation unit to the travel control unit of the traveling mobile body. The travel control unit of the travel mobile unit drives and controls the travel unit based on the travel route data, so that the travel mobile unit travels in or around the work section to be worked by the operation of the operator, and the work movement The body moves in or around the work section, and the working unit performs work on the work section.
　本発明による作業装置は、好ましくは、走行移動体が、作業移動体を追尾する追尾装置を備えており、走行移動体の走行制御部が、追尾装置からの追尾信号に基づいて作業移動体に対する相対位置を検出し、作業移動体が所定距離内に在るように、走行部を駆動制御する。従って、走行移動体の走行制御部は、追尾装置からの追尾信号による作業移動体に対する相対位置に基づいて、作業移動体が所定距離内に在るように作業区画内又は周辺領域を移動し、その作業部が作業区画に対して作業を行なう。 In the working device according to the present invention, preferably, the traveling mobile body includes a tracking device that tracks the working mobile body, and the traveling control unit of the traveling mobile body applies to the working mobile body based on the tracking signal from the tracking device. The relative position is detected, and the traveling unit is driven and controlled so that the work moving body is within a predetermined distance. Therefore, the travel control unit of the travel mobile body moves within the work section or the peripheral area so that the work mobile body is within a predetermined distance based on the relative position with respect to the work mobile body by the tracking signal from the tracking device. The working unit performs work on the work section.
　本発明による作業装置は、好ましくは、作業移動体又は走行移動体が、監視用の検出部を備えており、走行移動体が、検出部の検出信号に基づいて、作業区画のうち、作業が必要である作業区画又は領域を判定し、作業が必要である作業区画又は領域のみを移動するための限定作業経路データを生成して、配線部を介して作業移動体に送出する処理部を備えており、作業移動体の移動制御部が、限定作業経路データに基づいて、作業が必要である作業区画又は領域のみに対して作業部により所定の作業を行なう。この構成とすると、走行移動体の処理部が、作業移動体の検出部から配線部を介して、又は走行移動体の検出部から入力される検出信号に基づいて、作業が必要である作業区画を判定し、限定作業経路データを配線部を介して作業移動体に送出することにより、作業移動体は、作業が必要な作業区画のみに対して作業部により作業を行なうことができる。これにより、すべての作業区画の全範囲に対して作業を行なう必要がないので、より簡便に、短時間で効率良く作業を行なうことが可能になる。 In the work device according to the present invention, preferably, the work moving body or the traveling mobile body includes a monitoring detection unit, and the traveling mobile body performs work in the work section based on the detection signal of the detection unit. A processing unit that determines a required work section or area, generates limited work path data for moving only the work section or area that requires work, and sends the data to the work moving body via the wiring unit is provided. The movement control unit of the work moving body performs a predetermined work by the work unit only on the work section or the area where the work is necessary based on the limited work route data. With this configuration, the work section in which the processing unit of the traveling mobile body requires work based on the detection signal input from the detection unit of the working mobile body via the wiring unit or from the detection unit of the traveling mobile body. And the limited work route data is sent to the work moving body via the wiring section, so that the work moving body can work only on the work section where the work is required. Thereby, since it is not necessary to work on the entire range of all work sections, it is possible to perform work more simply and efficiently in a short time.
　このようにして、本発明によれば、自律走行する作業移動体に対して走行移動体から線部を介して給電することにより、作業移動体単体の可動時間の制限を排除して、長時間にわたる作業移動体による各種作業を可能にした作業装置を提供することができる。 In this way, according to the present invention, power is supplied from the traveling mobile body to the working mobile body that travels autonomously via the line portion, thereby eliminating the limitation on the movable time of the single working mobile body for a long time. Thus, it is possible to provide a working device that enables various kinds of work by the working moving body.
本発明による作業装置の第一の実施形態の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of 1st embodiment of the working device by this invention. 図１の作業装置における走行移動体の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the traveling mobile body in the working device of FIG. 図２の走行移動体を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は底面図である。The traveling mobile body of FIG. 2 is shown, (A) is a side view, (B) is a bottom view. 図１の作業装置における作業移動体の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the work mobile body in the working device of FIG. 図１の作業装置における遠隔監視部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the remote monitoring part in the working device of FIG. 本発明による作業装置の第二の実施形態の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of 2nd embodiment of the working device by this invention. 図６の作業装置における作業移動体を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the work moving body in the working apparatus of FIG. 図６の作業装置における作業移動体の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the work moving body in the working device of FIG.
　以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
　図１は本発明による作業装置の一実施形態の全体構成を示している。図１において、作業装置１０は、走行移動体２０と、走行移動体２０とは別体に構成された作業移動体３０と、これら走行移動体２０及び作業移動体３０を接続する配線部５０と、から構成されている。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 shows the overall configuration of an embodiment of a working device according to the present invention. In FIG. 1, the work device 10 includes a travel mobile body 20, a work mobile body 30 configured separately from the travel mobile body 20, and a wiring unit 50 that connects the travel mobile body 20 and the work mobile body 30. , Is composed of.
　走行移動体２０は、図２及び図３に示すように、箱状の本体２１と、本体２１の下部に設けられた走行部２２と、走行部２２を駆動制御する走行制御部２３と、処理部２４と、送受信部２５と、記憶部２６と、電源部２７と、検出部２８と、配線部巻取り制御装置２９と、から構成されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the traveling mobile body 20 includes a box-shaped main body 21, a traveling unit 22 provided at a lower portion of the main body 21, a traveling control unit 23 that drives and controls the traveling unit 22, and processing. The unit 24, the transmission / reception unit 25, the storage unit 26, the power supply unit 27, the detection unit 28, and the wiring unit winding control device 29 are configured.
　本体２１は、図３（Ａ）に示すようにその上面が平坦に構成されていると共に、後述するように、配線部巻取り制御装置２９と、必要に応じて搬送部４０を備えている。 The main body 21 has a flat upper surface as shown in FIG. 3A, and includes a wiring unit winding control device 29 and, if necessary, a transport unit 40 as will be described later.
　走行部２２は、図２及び図３（Ｂ）に示すように、四つの車輪２２ａと、各車輪２２ａにそれぞれ取り付けられた駆動モータ２２ｂと、から構成されている。各駆動モータ２２ｂが走行制御部２３にて駆動制御されることで、各車輪２２ａが回転駆動され、走行移動体２０が前進，後退又は左右に転回して所定の方向に走行する。
　なお、走行部２２は、車輪２２ａに限らず、例えば無限軌道等の他の駆動手段により構成されていてもよい。車輪２２ａの駆動は、駆動モータ２２ｂに限らず、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのような駆動装置でもよい。これらの駆動装置も走行制御部２３により制御される。又、四輪車２２ａに限らず、三輪車２２ａとしてもよい。 As shown in FIGS. 2 and 3B, the traveling unit 22 includes four wheels 22a and drive motors 22b attached to the wheels 22a. Each drive motor 22b is driven and controlled by the travel control unit 23, whereby each wheel 22a is rotationally driven, and the traveling mobile body 20 travels in a predetermined direction by moving forward, backward, or turning left and right.
The traveling unit 22 is not limited to the wheels 22a, and may be configured by other driving means such as an endless track. The driving of the wheels 22a is not limited to the driving motor 22b, and a driving device such as a gasoline engine or a diesel engine may be used. These driving devices are also controlled by the travel control unit 23. Moreover, it is good not only as the four-wheeled vehicle 22a but as the three-wheeled vehicle 22a.
　走行制御部２３は、走行経路データ２３ａに基づいて、走行部２２の各駆動モータ２２ｂをそれぞれ駆動制御することにより、対応する車輪２２ａをそれぞれ独立的に駆動して、前進，後退，左右転回等の走行を行なわせる。走行経路データ２３ａは、直接に入力され又は前もって設定されて記憶部２６に記憶され、あるいは送受信部２５を介して外部から受信することにより取得され、走行制御部２３に入力される。 The travel control unit 23 controls each drive motor 22b of the travel unit 22 based on the travel route data 23a, thereby independently driving the corresponding wheels 22a to move forward, backward, turn left and right, etc. Let's run. The travel route data 23 a is directly input or set in advance and stored in the storage unit 26, or acquired by being received from the outside via the transmission / reception unit 25 and input to the travel control unit 23.
　処理部２４には、作業移動体３０から配線部５０のデータライン５２を介して後述する作業監視データ３７ａが入力されると共に、後述するように検出部２８から検出信号が入力され、これから後述する監視データ２４ａを生成して記憶部２６に登録し、あるいは送受信部２５を介して外部に送信する。 The processing unit 24 receives work monitoring data 37a (described later) from the work moving body 30 via the data line 52 of the wiring unit 50, and also receives a detection signal from the detection unit 28 as described later. The monitoring data 24 a is generated and registered in the storage unit 26 or transmitted to the outside via the transmission / reception unit 25.
　送受信部２５は、外部に設けられる後述する遠隔監視及び操作部６０との間で無線通信により、処理部２４で生成された監視データ２４ａを送信すると共に、必要に応じて、遠隔監視及び操作部６０から前もって設定された走行経路データ２３ａ又は作業経路データ３３ａを受信して記憶部２６に登録し、あるいは走行経路データ２３ａについては走行制御部２３に、また作業経路データ３３ａについては配線部５０のデータライン５２を介して作業移動体３０の移動制御部３３に伝送する。 The transmission / reception unit 25 transmits the monitoring data 24a generated by the processing unit 24 by wireless communication with a remote monitoring and operation unit 60 described later provided outside, and the remote monitoring and operation unit as necessary. The travel route data 23a or work route data 33a set in advance from 60 is received and registered in the storage unit 26, or the travel route data 23a is stored in the travel control unit 23, and the work route data 33a is stored in the wiring unit 50. The data is transmitted to the movement control unit 33 of the work moving body 30 via the data line 52.
　記憶部２６は、外部の遠隔監視及び操作部６０から受信した走行経路データ２３ａ，作業経路データ３３ａと、作業移動体３０から伝送されてくる作業監視データ３７ａ及び検出部２８からの検出信号を逐次記憶する。これらの作業監視データ３７ａ及び検出部２８からの検出信号は、処理部２４により読み出されて処理される。 The storage unit 26 sequentially receives the travel route data 23 a and the work route data 33 a received from the external remote monitoring and operation unit 60, the work monitoring data 37 a transmitted from the work moving body 30, and the detection signal from the detection unit 28. Remember. The work monitoring data 37a and the detection signals from the detection unit 28 are read out and processed by the processing unit 24.
　電源部２７は、電源電池２７ａと変圧コンバータ２７ｂとから構成されている。電源電池２７ａは、蓄電池や充電可能な二次電池、例えばリチウム電池等が使用され、通常作業移動体３０に搭載される電源電池と同じものが複数個、例えば１００個が互いに並列接続されている。この電源部２７は、作業移動体３０に給電するための取扱電力が百ＷからｋＷの大容量の電源部である。なお、このような電源電池としては、例えば１４．８Ｖで１００００ｍＡＨの規格のリチウム二次電池が使用される。また、走行移動体２０内の各部への給電は、以下の変圧コンバータ２７ｂを介さずに、電源電池２７ａから直接に供給されてもよい。電源電池２７aとして一次電源、例えば、発電機や燃料電池を用いることもできる。 The power supply unit 27 includes a power battery 27a and a transformer converter 27b. As the power supply battery 27a, a storage battery or a rechargeable secondary battery such as a lithium battery is used, and a plurality of, for example, 100 power supply batteries mounted on the normal work mobile body 30 are connected in parallel to each other. . The power supply unit 27 is a large-capacity power supply unit with a handling power for supplying power to the work moving body 30 from 100 W to kW. As such a power supply battery, for example, a lithium secondary battery of 14.8 V and 10000 mAH standard is used. Moreover, the power supply to each part in the traveling mobile body 20 may be directly supplied from the power supply battery 27a without passing through the following transformer converter 27b. A primary power source such as a generator or a fuel cell can also be used as the power battery 27a.
　変圧コンバータ２７ｂは、電源電池２７ａの電圧を昇圧するための公知の構成のものであって、通常使用される電源電池２７ａの電圧１４．８Ｖを例えば４００Ｖ程度に昇圧して、走行移動体２０内の各部そして配線部５０の電源ライン５１に供給する。この昇圧により、小電流でも大きな電力を作業移動体３０に対して供給することが可能となる。 The transformer converter 27b has a known configuration for boosting the voltage of the power supply battery 27a, and boosts the voltage 14.8V of the normally used power supply battery 27a to about 400V, for example. And the power supply line 51 of the wiring unit 50. By this boosting, it is possible to supply a large amount of power to the work moving body 30 even with a small current.
　検出部２８は、図示の場合、監視用カメラ２８ａと位置検出部２８ｂである。監視用カメラ２８ａは、図３（Ａ）に示すように、本体２１の比較的見通しのよい場所、例えば支持部２９ｃの上端付近に配置されており、作業すべき作業区画１１（図１参照）を撮像し、撮像した画像信号が検出信号Ｓとして処理部２４に送出される。処理部２４は、検出信号Ｓに基づいて走行移動体２０の周囲の状況を判断し、異常と判定した場合には異常発生信号２４ｂを生成し、必要に応じて図示しない警告手段により異常発生を報知し、あるいは検出信号Ｓ及び／又は異常発生信号２４ｂを、送受信部２５を介して遠隔監視及び操作部６０に送信する。
　位置検出部２８ｂは、例えばＧＰＳセンサによる経度及び緯度を検出する。これにより、位置検出部２８ｂは、例えば所定時間ごとに走行移動体２０のそのときの測地データ２８ｃを検出し、処理部２４に送出する。 In the illustrated case, the detection unit 28 is a monitoring camera 28a and a position detection unit 28b. As shown in FIG. 3A, the monitoring camera 28a is disposed in a relatively well-viewed place of the main body 21, for example, near the upper end of the support portion 29c, and the work section 11 to be worked on (see FIG. 1). The captured image signal is sent to the processing unit 24 as a detection signal S. Based on the detection signal S, the processing unit 24 determines the situation around the traveling mobile body 20 and generates an abnormality occurrence signal 24b if it is determined as abnormal, and generates an abnormality by a warning means (not shown) as necessary. Notification or detection signal S and / or abnormality occurrence signal 24b is transmitted to remote monitoring and operation unit 60 via transmission / reception unit 25.
The position detection unit 28b detects longitude and latitude by a GPS sensor, for example. Thereby, the position detection part 28b detects the geodetic data 28c of the traveling mobile body 20 at that time, for example for every predetermined time, and sends it to the process part 24. FIG.
　配線部巻取り制御装置２９は、所謂電動リール２９ａとして構成されており、走行移動体２０の本体２１への配線部５０の引き込み部分に設けられている。配線部巻取り制御装置２９は、電動リール２９ａに配線部５０の張力を検出する張力センサ２９ｂを備えており、張力センサ２９ｂにより検出された張力が所定の上限値を越えた場合には、電動リール２９ａを回転駆動して配線部５０を繰り出すように動作し、また張力がゼロとなった場合には、電動リール２９ａを回転駆動して配線部５０を巻き取るように動作する。 The wiring unit winding control device 29 is configured as a so-called electric reel 29 a and is provided in a portion where the wiring unit 50 is drawn into the main body 21 of the traveling mobile body 20. The wiring part winding control device 29 is provided with a tension sensor 29b for detecting the tension of the wiring part 50 on the electric reel 29a, and when the tension detected by the tension sensor 29b exceeds a predetermined upper limit value, the electric reel 29a is electrically driven. The reel 29a is rotationally driven to operate to feed out the wiring portion 50. When the tension becomes zero, the electric reel 29a is rotationally driven to operate to wind up the wiring portion 50.
　さらに、配線部巻取り制御装置２９は、支持部２９ｃにより本体２１より上方に支持されていると共に、配線部５０の弛みの状態を検出する弛みセンサ２９ｄを備えている。この支持部２９ｃは、例えば高所作業車の支持アームのように、伸縮可能及び／又は屈曲可能に構成されており、その屈曲及び／又は伸縮により支持部２９ｃの高さが調整可能に構成されている。
　また、弛みセンサ２９ｄは、電動リール２９ａから延びる配線部５０の垂れ下がり角度θを検出している。
　そして、配線部巻取り制御装置２９は、弛みセンサ２９ｄにより検出された垂れ下がり角度θが所定値より小さくなった場合には、支持部２９ｃを伸長させて、また垂れ下がり角度θが所定値より大きくなった場合には、支持部２９ｃを縮小させることにより、配線部５０の弛み部分が作業区画１１に触れないよう、電動リール２９ａの高さを調整する。ここで、配線部巻取り制御装置２９は、処理部２４からの制御信号２４ｇにより制御される。 Furthermore, the wiring part winding control device 29 is supported above the main body 21 by the support part 29 c and includes a slack sensor 29 d that detects a slack state of the wiring part 50. The support portion 29c is configured to be extendable and / or bendable, for example, like a support arm of an aerial work vehicle, and is configured such that the height of the support portion 29c can be adjusted by the bending and / or extension / contraction. ing.
Further, the slack sensor 29d detects a sag angle θ of the wiring portion 50 extending from the electric reel 29a.
When the sag angle θ detected by the slack sensor 29d becomes smaller than a predetermined value, the wiring part winding control device 29 extends the support part 29c, and the sag angle θ becomes larger than the predetermined value. In such a case, the height of the electric reel 29a is adjusted so that the slack portion of the wiring portion 50 does not touch the work section 11 by reducing the support portion 29c. Here, the wiring unit winding control device 29 is controlled by a control signal 24 g from the processing unit 24.
　作業移動体３０は図４に示すように、本体３０ａの下部に設けられた四つの車輪３１及び各車輪３１をそれぞれ駆動する駆動モータ等の移動部３２と、移動部３２を駆動制御する移動制御部３３と、作業区画１１に対して作業を行なう作業部３４と、を含んでいる。図示の場合、移動部３２及び移動制御部３３は、走行移動体２０における走行部２２及び走行制御部２３と同様の構成である。移動部は、好ましくは、作業区画内又は周辺領域を走行するための車輪及び駆動モータを備えた走行部を有している。ここで、作業移動体３０は、本体３０ａ内に、移動部３２，移動制御部３３及び作業部３４が収容されている。
　作業移動体３０は、図１に示すように、作業区画１１上に載置された状態で、前もって設定された作業経路データ３３ａに基づいて、移動制御部３３が移動部３２を駆動制御することにより、作業区画１１の表面を所定の作業経路パターンで自律移動する。作業区画１１は、例えば太陽光発電装置における一群の太陽光パネルであって、その表面が全体として連続しており、作業移動体３０が一つの作業区画１１の表面全体に亘って移動できるようになっている。 As shown in FIG. 4, the work moving body 30 includes four wheels 31 provided in a lower portion of the main body 30 a and a moving unit 32 such as a drive motor that drives each wheel 31, and a movement control that drives and controls the moving unit 32. And a working unit 34 that performs work on the work section 11. In the case of illustration, the movement part 32 and the movement control part 33 are the same structures as the traveling part 22 and the traveling control part 23 in the traveling mobile body 20. The moving unit preferably has a traveling unit including wheels and a driving motor for traveling in or around the work section. Here, the work moving body 30 includes a moving unit 32, a movement control unit 33, and a working unit 34 in a main body 30a.
As shown in FIG. 1, the work moving body 30 is placed on the work section 11, and the movement control unit 33 drives and controls the movement unit 32 based on the work path data 33 a set in advance. Thus, the surface of the work section 11 moves autonomously with a predetermined work route pattern. The work section 11 is, for example, a group of solar panels in a solar power generation device, and the surface thereof is continuous as a whole so that the work moving body 30 can move over the entire surface of one work section 11. It has become.
　作業部３４は公知の構成であって、例えば作業区画１１の表面に堆積した塵埃等を回転ブラシ等により払拭し、あるいは吸引ノズルにより吸引して当該作業区画１１の表面の清掃作業を行なう。 The working unit 34 has a known configuration, and, for example, wipes off dust or the like accumulated on the surface of the work section 11 with a rotating brush or the like, or sucks it with a suction nozzle to clean the surface of the work section 11.
　以上の構成は、従来使用されている所謂ロボット掃除機とほぼ同様の構成であるが、本発明実施形態における作業移動体３０は、電源電池が搭載されておらず、後述するように配線部５０の電源ライン５１を介して、走行移動体２０の電源部２７から、後述する給電部３８を介して移動部３２，移動制御部３３及び作業部３４に給電が行なわれる。これにより、作業移動体３０の自重と比較して相当の重量を有する電源電池を搭載する必要がなくなることから、作業移動体３０は総重量がより軽くなり、操縦性が向上すると共に、長時間の動作可能時間が得られる。 The above configuration is almost the same as a so-called robot cleaner conventionally used. However, the work moving body 30 in the embodiment of the present invention is not mounted with a power battery, and the wiring unit 50 is described later. Power is supplied from the power supply unit 27 of the traveling mobile body 20 to the moving unit 32, the movement control unit 33, and the working unit 34 via a power supply unit 38 to be described later. As a result, it is not necessary to mount a power battery having a considerable weight as compared with the dead weight of the work moving body 30, so that the work moving body 30 has a lighter total weight and improved maneuverability and a long time. Operating time is obtained.
　さらに、作業移動体３０は、本体３０ａ内に、作業すべき作業区画１１の撮像を行なう撮像部３５と、位置検出部３６と、処理部３７と、給電部３８と、を備えている。これらの撮像部３５，位置検出部３６及び処理部３７も、同様に配線部５０の電源ライン５１から給電部３８を介してそれぞれ給電が行なわれる。 Furthermore, the work moving body 30 includes an imaging unit 35 that images the work section 11 to be worked, a position detection unit 36, a processing unit 37, and a power feeding unit 38 in the main body 30a. Similarly, the imaging unit 35, the position detection unit 36, and the processing unit 37 are also supplied with power from the power supply line 51 of the wiring unit 50 via the power supply unit 38.
　撮像部３５は、作業移動体３０の作業中に、作業すべき作業区画１１を撮像するものである。撮像部３５の撮像方向は、撮像部３５自体に備えられた方向変更手段により所定方向に変更されることにより、任意の方向に変更可能である。そして、撮像部３５は、その撮像した撮像信号を撮像データ３５ａとして処理部３７に送出する。 The imaging unit 35 images the work section 11 to be worked on while the work moving body 30 is working. The imaging direction of the imaging unit 35 can be changed to an arbitrary direction by being changed to a predetermined direction by a direction changing unit provided in the imaging unit 35 itself. Then, the imaging unit 35 sends the captured imaging signal to the processing unit 37 as imaging data 35a.
　位置検出部３６は、例えばＧＰＳセンサによる経度及び緯度を検出する。これにより、位置検出部３６は、例えば所定時間ごとに作業移動体３０のそのときの測地データ３６ａを検出し、処理部３７に送出する。 The position detection unit 36 detects longitude and latitude by a GPS sensor, for example. Thereby, the position detection unit 36 detects the current geodetic data 36 a of the work moving body 30, for example, every predetermined time, and sends it to the processing unit 37.
　処理部３７は、撮像部３５からの撮像データ３５ａを必要に応じて画像圧縮処理により圧縮すると共に、位置検出部３６からの測地データ３６ａと撮像データ３５ａを一括して作業監視データ３７ａとして、配線部５０のデータライン５２を介して走行移動体２０の処理部２４に送出する。なお、撮像データ３５ａは、以下に圧縮した撮像データとして説明する。 The processing unit 37 compresses the imaging data 35a from the imaging unit 35 by image compression processing as necessary, and the geodetic data 36a and the imaging data 35a from the position detection unit 36 are collectively used as work monitoring data 37a. The data is sent to the processing unit 24 of the traveling mobile body 20 via the data line 52 of the unit 50. The imaging data 35a will be described below as compressed imaging data.
　配線部５０は、ロボット制御用として市販されている軽くて丈夫なワイヤー、例えば樹脂被覆の複数本の撚線から成るワイヤーから構成されており、数十メートルの長さを有している。このワイヤーは、弛んだ状態においては、作業移動体３０の移動を妨げないような可撓性を有している。配線部５０は複数対のワイヤーから成り、一対が電源ライン５１として利用されると共に、他の一対がデータライン５２として利用される。配線部５０は、さらなる対のデータラインを備えていてもよく、その場合、走行移動体２０側から作業経路データを作業移動体３０に対して伝送することも可能である。 The wiring section 50 is composed of a light and strong wire that is commercially available for robot control, for example, a wire composed of a plurality of twisted wires coated with resin, and has a length of several tens of meters. The wire has flexibility so as not to hinder the movement of the work moving body 30 in the slack state. The wiring unit 50 is composed of a plurality of pairs of wires. One pair is used as the power supply line 51 and the other pair is used as the data line 52. The wiring unit 50 may include a further pair of data lines, and in that case, the work route data can be transmitted to the work mobile body 30 from the traveling mobile body 20 side.
　遠隔監視及び操作部６０は、作業すべき作業区画１１が設置されている太陽光発電装置の施設内、あるいはこのような施設に隣接して配置されており、図５に示すように、走行移動体２０の送受信部２５との間で例えばＷｉ－Ｆｉ方式等にて無線通信を行なう送受信部６１と、記憶部６２と、制御部６３と、表示部６４と、入力部６５と、を含んでいる。これにより、遠隔監視及び操作部６０の制御部６３は、送受信部６１で受信した走行移動体２０からの監視データ２４ａを記憶部６２に記憶させると共に、この監視データ２４ａに含まれる撮像データ３５ａを表示部６４の表示画面上に表示する。これにより、表示部６４の表示画面に表示される撮像データ３５ａによる撮像画面を監視員が目視することで作業すべき作業区画１１に対する作業の監視を行なうことができる。また、遠隔監視及び操作部６０の制御部６３は、送受信部６１で受信した監視データ２４ａに含まれる異常発生信号２４ｂに基づいて、異常発生の旨を表示部６４の表示画面上に表示すると共に、例えばスピーカ等の警告手段（図示しない）から警告音等を発する。 The remote monitoring and operation unit 60 is arranged in the facility of the solar power generation apparatus in which the work section 11 to be worked is installed or adjacent to such a facility. As shown in FIG. For example, a transmission / reception unit 61 that performs wireless communication with the transmission / reception unit 25 of the body 20 using, for example, the Wi-Fi method, a storage unit 62, a control unit 63, a display unit 64, and an input unit 65 is included. Yes. Thereby, the control unit 63 of the remote monitoring and operation unit 60 stores the monitoring data 24a received by the transmission / reception unit 61 from the traveling mobile body 20 in the storage unit 62, and the imaging data 35a included in the monitoring data 24a. It is displayed on the display screen of the display unit 64. As a result, it is possible to monitor work on the work section 11 where the work should be performed by the monitoring person visually observing the imaging screen based on the imaging data 35 a displayed on the display screen of the display unit 64. In addition, the control unit 63 of the remote monitoring and operation unit 60 displays the occurrence of abnormality on the display screen of the display unit 64 based on the abnormality occurrence signal 24b included in the monitoring data 24a received by the transmission / reception unit 61. A warning sound or the like is emitted from warning means (not shown) such as a speaker.
　さらに、遠隔監視及び操作部６０は、入力部６５により、走行移動体２０のための走行経路データ２３ａ又は作業移動体３０のための作業経路データ３３ａを入力し、記憶部６２に記憶させる。これにより、遠隔監視及び操作部６０の制御部６３は、これらの走行経路データ２３ａ又は作業経路データ３３ａを前もって設定することができると共に、走行経路データ２３ａ又は作業経路データ３３ａを記憶部６２から読み出して、送受信部６１から無線通信により走行移動体２０の送受信部２５に伝送する。これにより、走行移動体２０の送受信部２５は、これらの走行経路データ２３ａ又は作業経路データ３３ａを受信して走行移動体２０の記憶部２６に記憶させ、又は作業経路データ３３ａを配線部５０のデータライン５２を介して作業移動体３０の移動制御部３３に送出する。
　これを受けて、走行移動体２０の走行制御部２３は、この走行経路データ２３ａを記憶部２６から読み出して走行部２２を駆動制御する。これにより、走行移動体２０は、前もって設定された走行経路に沿って走行することになる。
　また、作業移動体３０の作業制御部３３は、この作業経路データ３３ａに基づいて、作業移動体３０を、前もって設定された作業経路に沿って移動するように制御する。 Further, the remote monitoring and operation unit 60 inputs the travel route data 23 a for the travel mobile body 20 or the work route data 33 a for the work mobile body 30 through the input unit 65 and stores the data in the storage unit 62. As a result, the control unit 63 of the remote monitoring and operation unit 60 can set the travel route data 23a or the work route data 33a in advance, and reads the travel route data 23a or the work route data 33a from the storage unit 62. Then, the data is transmitted from the transmission / reception unit 61 to the transmission / reception unit 25 of the traveling mobile body 20 by wireless communication. As a result, the transmission / reception unit 25 of the traveling vehicle 20 receives the traveling route data 23a or the work route data 33a and stores it in the storage unit 26 of the traveling vehicle 20, or stores the working route data 33a in the wiring unit 50. The data is sent to the movement control unit 33 of the work moving body 30 via the data line 52.
In response to this, the travel control unit 23 of the travel mobile unit 20 reads the travel route data 23a from the storage unit 26 and controls the travel unit 22 to drive. Thereby, the traveling mobile body 20 travels along a travel route set in advance.
Further, the work control unit 33 of the work moving body 30 controls the work moving body 30 so as to move along the work route set in advance based on the work route data 33a.
　本発明実施形態の作業装置１０は、以上のように構成されており、以下のように動作する。
　作業移動体３０では、遠隔監視及び操作部６０から前もって作業経路データ３３ａが走行移動体２０の送受信部２５，処理部２４を介して、そして配線部５０のデータライン５２を通って受信しており、あるいは前もって作業経路データ３３ａが移動制御部３３に登録されており、移動制御部３３は、この作業経路データ３３ａに基づいて移動部３２を制御する。これにより、作業移動体３０は、移動部３２により駆動される各車輪３１により前もって設定された作業経路パターンで作業区画１１の表面を自律移動し、作業部３４が当該作業区画１１に対して清掃作業を行なう。このとき、作業移動体３０は、その位置検出部３６で検出した測地データ３６ａが配線部５０のデータライン５２を介して、走行移動体２０の処理部２４に送出される。 The working device 10 according to the embodiment of the present invention is configured as described above and operates as follows.
In the work mobile 30, the work route data 33 a is received in advance from the remote monitoring and operation unit 60 through the transmission / reception unit 25 and the processing unit 24 of the traveling mobile unit 20 and through the data line 52 of the wiring unit 50. Alternatively, work route data 33a is registered in advance in the movement control unit 33, and the movement control unit 33 controls the movement unit 32 based on the work route data 33a. As a result, the work moving body 30 autonomously moves on the surface of the work section 11 in a work route pattern set in advance by each wheel 31 driven by the moving section 32, and the work section 34 cleans the work section 11. Do the work. At this time, the geodetic data 36 a detected by the position detection unit 36 of the work mobile unit 30 is sent to the processing unit 24 of the traveling mobile unit 20 via the data line 52 of the wiring unit 50.
　これに対して、走行移動体２０では、処理部２４が、作業移動体３０から配線部５０を介して入力される測地データ３６ａと、位置検出部２８ｂからの測地データ２８ｃとを比較して、測地データ２８ｃによる経度及び緯度（走行移動体２０の位置）を、測地データ３６ａによる経度及び緯度（作業移動体３０の位置）から所定距離内に位置するように、追尾用走行経路データ２４ｈを生成して、走行制御部２３に送出する。これにより、走行制御部２３は、追尾用走行経路データ２４ｈに基づいて走行部２２を駆動制御し、走行移動体２０は、作業移動体３０に対して所定距離内に位置するように走行する。 On the other hand, in the traveling mobile unit 20, the processing unit 24 compares the geodetic data 36a input from the work mobile unit 30 via the wiring unit 50 with the geodetic data 28c from the position detection unit 28b. The tracking travel route data 24h is generated so that the longitude and latitude (position of the traveling mobile body 20) based on the geodetic data 28c are located within a predetermined distance from the longitude and latitude (position of the working mobile body 30) based on the geodetic data 36a. Then, it is sent to the traveling control unit 23. As a result, the travel control unit 23 drives and controls the travel unit 22 based on the tracking travel route data 24h, and the travel mobile unit 20 travels so as to be located within a predetermined distance with respect to the work mobile unit 30.
　従って、作業移動体３０が前もって設定された作業経路パターンに沿って移動する際に、走行移動体２０が上述した追尾動作を行なうことにより、走行移動体２０は作業移動体３０の移動に追従して走行する。そして、監視データ２４ａが走行移動体２０から遠隔監視及び操作部６０に送信されることにより、遠隔監視及び操作部６０において作業区画１１における作業の監視が行なわれる。 Therefore, when the work moving body 30 moves along the work route pattern set in advance, the traveling moving body 20 follows the movement of the work moving body 30 by performing the tracking operation described above. And run. Then, the monitoring data 24 a is transmitted from the traveling mobile unit 20 to the remote monitoring and operation unit 60, so that the remote monitoring and operation unit 60 monitors the work in the work section 11.
　なお、追従動作の不具合、作業移動体３０の移動制御の不調等により、作業移動体３０が走行移動体２０から大きく離反しようとすると、作業移動体３０が配線部５０を介して機械的に走行移動体２０に接続されていることから、作業移動体３０の移動範囲は、走行移動体２０を中心として配線部５０の長さの範囲内に限定される。そのため、作業移動体３０が不用意にどこかに暴走して、作業すべき作業区画１１内の設備の一部を衝突等により破損，破壊してしまうことを防止できる。 In addition, when the work moving body 30 tries to largely move away from the traveling moving body 20 due to a failure of the following operation, a malfunction of the movement control of the working moving body 30, the working moving body 30 travels mechanically via the wiring unit 50. Since it is connected to the moving body 20, the moving range of the work moving body 30 is limited to the range of the length of the wiring portion 50 with the traveling moving body 20 as the center. Therefore, it is possible to prevent the work moving body 30 from inadvertently running away somewhere and damaging or destroying part of the equipment in the work section 11 to be worked on due to a collision or the like.
　一つの作業区画１１に対する作業部３４による作業が完了すると、作業移動体３０は、隣接する他の作業区画１１に移動して、次の作業区画１１に対する作業を行なうが、作業区画１１の間に間隙等が存在して、作業移動体３０が自力で隣接する作業区画１１に移動できない場合がある。このような場合には、図３に示すように、走行移動体２０はさらに本体２１上に作業移動体３０を保持して搬送する搬送部４０を備えている。
　搬送部４０は、それ自体公知の構成であって、回転・揺動可能で且つ伸縮又は屈曲可能なクレーン様の支持アーム４１と支持アーム４１の先端に設けられた保持部４２とから構成されている。支持アーム４１は、処理部２４からの制御信号４１ａにより制御され、保持部４２は、処理部２４からの制御信号４２ａにより制御される。
　搬送部４０は、一つの作業区画１１における作業が完了したとき、当該作業区画１１上に在る作業移動体３０を保持部４２により把持等により保持して、支持アーム４１を伸縮・屈曲そして回転・揺動させることにより、この作業移動体３０を他の作業区画１１の上方に移動させ、保持部４２による保持を解放して、作業移動体３０を他の作業区画１１上に載置する。これにより、作業移動体３０自体が隣接する作業区画１１に移動できない場合であっても、走行移動体２０に設けられた搬送部４０によって、作業移動体３０を他の作業区画１１上に搬送することができる。
　ここで、搬送部４０は、走行移動体２０及び作業移動体３０の測地データ２８ｃ及び３６ａに基づいて処理部２４により制御されることにより、上述した作業移動体３０の一つの作業区画１１から他の作業区画１１への搬送を行なうことができる。 When the work by the working unit 34 for one work section 11 is completed, the work moving body 30 moves to another adjacent work section 11 and performs work for the next work section 11. There may be a gap or the like, and the work moving body 30 may not move to the adjacent work section 11 by itself. In such a case, as shown in FIG. 3, the traveling mobile body 20 further includes a transport unit 40 that holds and transports the work mobile body 30 on the main body 21.
The transport unit 40 has a publicly known configuration, and includes a crane-like support arm 41 that can rotate and swing, and that can be expanded and contracted or bent, and a holding unit 42 provided at the tip of the support arm 41. Yes. The support arm 41 is controlled by a control signal 41 a from the processing unit 24, and the holding unit 42 is controlled by a control signal 42 a from the processing unit 24.
When the work in one work section 11 is completed, the transport section 40 holds the work moving body 30 on the work section 11 by holding the work section 42, etc., and expands / contracts, bends and rotates the support arm 41. By swinging, the work moving body 30 is moved above the other work section 11, the holding by the holding unit 42 is released, and the work moving body 30 is placed on the other work section 11. Thereby, even when the work moving body 30 itself cannot move to the adjacent work section 11, the work moving body 30 is transported onto another work section 11 by the transport unit 40 provided in the traveling mobile body 20. be able to.
Here, the conveyance unit 40 is controlled by the processing unit 24 based on the geodetic data 28c and 36a of the traveling moving body 20 and the working moving body 30, and thereby the one moving section 10 of the working moving body 30 is different from the other working section 11 described above. Can be carried to the work section 11.
　ここで、作業部３４はロボット掃除機と同様の清掃作業を行なうが、太陽光パネルに限らず、太陽熱発電に用いる集光用レンズの汚れや集光用レンズに堆積した塵埃の清掃作業や窓ガラス等の清掃作業を行ってもよい。これらに限らず、他の作業を行なうことも可能である。例えば、作業部３４は、洗浄水，薬液等の液体をノズルから噴出させて各種作業を行なうことも可能である。これにより、洗浄水散布による洗浄作業や給水作業、あるいは農薬，除草剤の散布等の農作業を行なうことも可能である。塗料をスプレー噴射して、塗装作業を行なうことも可能である。 Here, the working unit 34 performs the same cleaning work as that of the robot cleaner, but is not limited to the solar panel, and cleaning work and windows for collecting dirt on the condensing lens used for solar thermal power generation and dust accumulated on the condensing lens. You may clean glass etc. However, the present invention is not limited to these, and other operations can be performed. For example, the working unit 34 can perform various operations by ejecting a liquid such as cleaning water or a chemical solution from a nozzle. Thereby, it is also possible to perform cleaning work by spraying cleaning water, water supply work, or agricultural work such as spraying of agricultural chemicals and herbicides. It is also possible to perform painting work by spraying paint.
　その際、液体散布等の作業においては、作業移動体３０は、作業区画１１の表面に位置する必要はなく、例えば作業区画１１の周囲に設けられたメンテナンス用の通路等の周辺領域を移動するようにしてもよい。
　散布する液体は、作業移動体３０内に設けられたタンク等に貯蔵されるが、これに限らず、走行移動体２０に設けられたタンク等に貯蔵されてもよい。この場合、配線部５０に併設された配管部を介して、走行移動体２０のタンクから作業移動体３０に液体が供給され、作業移動体３０の重量がさらに軽減される。 At this time, the work moving body 30 does not need to be positioned on the surface of the work section 11 in the work such as liquid spraying, and moves in a peripheral region such as a maintenance passage provided around the work section 11, for example. You may do it.
The liquid to be sprayed is stored in a tank or the like provided in the work moving body 30, but is not limited thereto, and may be stored in a tank or the like provided in the traveling moving body 20. In this case, the liquid is supplied from the tank of the traveling moving body 20 to the work moving body 30 via the piping section provided alongside the wiring section 50, and the weight of the working moving body 30 is further reduced.
　図６は、本発明による作業装置の第二の実施形態の構成を示している。図６において、作業装置７０は、作業移動体３０の代わりに、作業移動体７１を備えている点で、図１に示した作業装置１０とは異なる構成である。 FIG. 6 shows the configuration of the second embodiment of the working device according to the present invention. In FIG. 6, the work device 70 is different from the work device 10 shown in FIG. 1 in that a work moving body 71 is provided instead of the work moving body 30.
　図６において、作業装置７０は、走行移動体２０と、作業移動体７１と、これら走行移動体２０及び作業移動体７１を接続する配線部５０と、から構成されている。 In FIG. 6, the working device 70 includes a traveling mobile body 20, a working mobile body 71, and a wiring unit 50 that connects the traveling mobile body 20 and the working mobile body 71.
　作業移動体７１は、図７に示すように、飛行移動体８０と作業ユニット９０とから構成されている。飛行移動体８０は公知の構成の飛行ロボットであって、図７及び図８に示すように、飛行するためのロータ，プロペラ等の飛行手段８１と、飛行手段８１を回転駆動する駆動モータ等の移動部としての駆動部８２と、駆動部８２を制御する移動制御部としての飛行制御部８３と、を含んでいる。図示の場合、飛行手段８１及び駆動部８２はそれぞれ四個づつ設けられている。
　ここで、飛行移動体８０は、例えば縦横がそれぞれ２０～６０ｃｍ程度で、高さが２０～４０ｃｍ程度の偏平な機体８４を有しており、飛行手段８１，駆動部８２及び飛行制御部８３は、機体８４内に搭載されている。
　飛行制御部８３は、飛行経路データ８３ａに基づいて、各駆動部８２により、それぞれ対応する飛行手段８１を回転駆動することにより安定して飛行すると共に、所謂自律飛行する機能を有しており、この飛行経路データ８３ａにより指定される作業区画１１の上方又は周辺領域を飛行する。 As shown in FIG. 7, the work mobile body 71 includes a flying mobile body 80 and a work unit 90. The flying vehicle 80 is a flying robot having a known configuration, and as shown in FIGS. 7 and 8, a flying means 81 such as a rotor and a propeller for flying, a drive motor for rotating the flying means 81, etc. A drive unit 82 as a moving unit and a flight control unit 83 as a movement control unit for controlling the drive unit 82 are included. In the case of illustration, four flying means 81 and four driving parts 82 are provided.
Here, the flying vehicle 80 has a flat body 84 having a height and width of about 20 to 60 cm and a height of about 20 to 40 cm, for example, and the flying means 81, the drive unit 82, and the flight control unit 83 include It is mounted in the fuselage 84.
The flight control unit 83 has a function of performing so-called autonomous flight while flying stably by driving the corresponding flight means 81 by each driving unit 82 based on the flight path data 83a, It flies over or around the work section 11 specified by the flight path data 83a.
　以上の構成は、従来使用されている所謂ドローンとほぼ同様の構成であるが、本実施形態における飛行移動体８０は電源電池が搭載されておらず、配線部５０の電源ライン５１を介して走行移動体２０の電源部２７から、後述する給電部８８を介して駆動部８２及び飛行制御部８３に給電が行なわれる。電源電池を搭載する必要がないと、飛行移動体８０は総重量がより軽くなり操縦性が向上すると共に、飛行可能時間が長くなる。 The above configuration is almost the same as a so-called drone conventionally used, but the flying mobile unit 80 in the present embodiment is not equipped with a power battery, and travels via the power line 51 of the wiring unit 50. Power is supplied from the power supply unit 27 of the moving body 20 to the drive unit 82 and the flight control unit 83 via a power supply unit 88 described later. If it is not necessary to install a power supply battery, the flying vehicle 80 has a lighter total weight and improved maneuverability and a longer flight time.
　さらに、飛行移動体８０は、図８に示すように、機体８４内に、作業すべき作業区画１１の撮像を行なう撮像部８５と、位置検出部８６と、処理部８７と、給電部８８と、保持部８９と、を備えている。これらの撮像部８５，位置検出部８６及び処理部８７も、同様に配線部５０の電源ライン５１から給電部８８を介して、それぞれ給電が行なわれる。 Further, as shown in FIG. 8, the flying vehicle 80 includes an imaging unit 85 that images the work section 11 to be worked, a position detection unit 86, a processing unit 87, and a power feeding unit 88. And a holding unit 89. Similarly, the imaging unit 85, the position detection unit 86, and the processing unit 87 are also supplied with power from the power supply line 51 of the wiring unit 50 via the power supply unit 88.
　撮像部８５，位置検出部８６及び処理部８７は、図１に示した作業装置１０の作業移動体３０における撮像部３５，位置検出部３６及び処理部３７と同様の構成である。さらに、撮像部８５の撮像方向は、撮像部８５が飛行移動体８０の機体８４に固定された状態で、飛行移動体８０自体の姿勢を飛行制御部８３により変更することによっても、任意の方向に変更可能である。 The imaging unit 85, the position detection unit 86, and the processing unit 87 have the same configuration as the imaging unit 35, the position detection unit 36, and the processing unit 37 in the work moving body 30 of the work apparatus 10 illustrated in FIG. Further, the imaging direction of the imaging unit 85 can be set to an arbitrary direction by changing the attitude of the flying mobile unit 80 itself by the flight control unit 83 in a state where the imaging unit 85 is fixed to the body 84 of the flying mobile unit 80. Can be changed.
　また、位置検出部８６は、この場合、例えば圧力センサ，超音波センサ等により地上からの高さを検出することにより高さデータも検出し、三次元の測地データ８７ａを検出して処理部８７に送出する。 Further, in this case, the position detector 86 also detects height data by detecting the height from the ground using, for example, a pressure sensor, an ultrasonic sensor, etc., and detects the three-dimensional geodetic data 87a to detect the processing unit 87. To send.
　保持部８９は、例えば公知のロック機構であって、飛行移動体８０の機体８４の下方に設けられており、例えば上方から作業ユニット９０に被さるように載ることにより、作業ユニット９０を着脱可能に保持する。保持部８９のロックは、処理部８７からの解除指令によりロック解除される。 The holding unit 89 is, for example, a known locking mechanism, and is provided below the airframe 84 of the flying vehicle 80. For example, the holding unit 89 can be attached to and detached from the work unit 90 by being placed on the work unit 90 from above. Hold. The holding unit 89 is unlocked by a release command from the processing unit 87.
　作業ユニット９０は、作業部９１，走行部９２，走行制御部９３及び電源部９４から構成される。作業部９１，走行部９２及び走行制御部９３は、図１に示した作業装置１０の作業移動体３０における作業部３４，移動部３２及び移動制御部３３と同様の構成であり、電源部９４から給電されてそれぞれ動作する。電源部９４は、作業ユニット９０自体が飛行移動体８０により搬送されることを考慮して、小型の電源電池が使用される。電源部９４は、飛行移動体８０の保持部８９により保持されているとき、接続部９４ａを介して飛行移動体８０の給電部８８から給電され、充電されるようにしてもよい。 The work unit 90 includes a work unit 91, a travel unit 92, a travel control unit 93, and a power supply unit 94. The working unit 91, the traveling unit 92, and the traveling control unit 93 have the same configuration as the working unit 34, the moving unit 32, and the movement control unit 33 in the work moving body 30 of the working device 10 illustrated in FIG. Power is supplied from each and operates. The power supply unit 94 uses a small power battery in consideration that the work unit 90 itself is carried by the flying vehicle 80. When the power supply unit 94 is held by the holding unit 89 of the flying vehicle 80, the power supply unit 94 may be charged by being supplied with power from the power supply unit 88 of the flying vehicle 80 via the connection unit 94a.
　このような構成の作業装置７０によれば、以下のように動作する。
　即ち、作業移動体７１では、飛行移動体８０は、保持部８９により作業ユニット９０を保持した状態で、遠隔監視及び操作部６０から前もって飛行経路データ８３ａが走行移動体２０の送受信部２５，処理部２４を介して、そして配線部５０のデータライン５２を通って受信し、あるいは前もって飛行経路データ８３ａが飛行制御部８３に登録され、飛行制御部３３は、この飛行経路データ８３ａに基づいて駆動部８２を制御する。これにより、飛行移動体８０は、作業ユニット９０を保持した状態で、駆動部８２にて駆動される各飛行手段８１により前もって設定された飛行経路パターンで自律飛行し、作業すべき作業区画１１の表面に着陸して、保持部８９をロック解除することにより作業ユニット９０を解放する。その後、飛行移動体８０は、当該作業区画１１の表面から離陸して、作業ユニット９０を切り離して上空又は待機場所で待機状態となる。 According to the working device 70 having such a configuration, the operation is performed as follows.
That is, in the work moving body 71, the flight moving body 80 has the work unit 90 held by the holding unit 89, and the flight path data 83 a is transmitted from the remote monitoring and operation unit 60 in advance to the transmission / reception unit 25 of the traveling moving body 20. Received through the data line 52 of the wiring unit 50 and the flight path data 83a is registered in the flight control unit 83 in advance, and the flight control unit 33 is driven based on the flight path data 83a. The unit 82 is controlled. As a result, the flying vehicle 80 autonomously flies in a flight path pattern set in advance by each flying means 81 driven by the drive unit 82 while holding the work unit 90, and the work section 11 to be worked on. The work unit 90 is released by landing on the surface and unlocking the holding portion 89. Thereafter, the flying vehicle 80 takes off from the surface of the work section 11, disconnects the work unit 90, and enters a standby state in the sky or in a standby place.
　当該作業区画１１上で切り離された作業ユニット９０は、走行制御部９３が前もって登録された作業経路データ９３ａに基づいて、走行部９２を駆動制御することにより、作業区画１１上を決められた作業経路パターンで移動し、作業部９１が当該作業区画１１に対して清掃等の作業を行なう。 The work unit 90 separated on the work section 11 is a work determined on the work section 11 by driving and controlling the travel section 92 based on the work route data 93a registered in advance by the travel control section 93. The work unit 91 moves along the route pattern, and performs work such as cleaning on the work section 11.
　一つの作業区画１１に対する作業ユニット９０の作業部９１による作業が完了すると、飛行移動体８０が、当該作業区画１１上の作業ユニット９０上まで飛行して、当該作業区画１１の表面に着陸すると共に、作業ユニット９０上に被さるように載ることにより保持部８９が作業ユニット９０を保持する。
　そして、飛行移動体８０は、作業ユニット９０を保持した状態で当該作業区画１１の表面から離陸して、飛行経路データ８３ａに基づいて、次に作業すべき作業区画１１まで自律飛行してその作業区画１１の表面に着陸し、保持部８９を解放することで作業ユニット９０を切り離す。これにより、作業ユニット９０は、次に作業すべき作業区画１１に移動して作業を行なう。
　従って、一つの作業区画１１から次に作業すべき作業区画１１までの間が離れていたりあるいはその間に障害物等が存在するような場合でも、飛行移動体８０が作業ユニット９０を保持した状態で次の作業区画１１まで飛行することで、作業ユニット９０は確実に次の作業区画１１に移動することができる。 When the work by the work unit 91 of the work unit 90 for one work section 11 is completed, the flying mobile body 80 flies to the work unit 90 on the work section 11 and lands on the surface of the work section 11. The holding unit 89 holds the work unit 90 by being placed on the work unit 90.
Then, the flying vehicle 80 takes off from the surface of the work section 11 while holding the work unit 90, and autonomously flies to the work section 11 to be next worked based on the flight path data 83a. The work unit 90 is cut off by landing on the surface of the section 11 and releasing the holding portion 89. As a result, the work unit 90 moves to the work section 11 to be worked next and performs work.
Accordingly, even when there is a distance between one work section 11 and the next work section 11 to be worked on, or there are obstacles or the like between them, the flying vehicle 80 holds the work unit 90. By flying to the next work section 11, the work unit 90 can reliably move to the next work section 11.
　ここで、作業移動体７１は、飛行移動体８０及び作業ユニット９０から構成されているが、飛行移動体８０と作業ユニット９０が一体化して構成されていてもよい。この場合、作業ユニット９０の走行部９２，走行制御部９３及び電源部９４は省略され得る。このように、作業移動体７１が全体として飛行移動体８０として構成される場合には、作業部９１は、作業移動体７１の飛行状態において、作業を行なう。作業としては、洗浄液，薬液あるいは給水，塗料等の液体の散布作業等が適している。さらに例えば、飛行移動体８０に設けた監視カメラにより太陽光パネルなどの作業エリアに侵入してきた野生動物を監視してこれに接近し、音波などを照射して作業区画から追い払う作業を自動で行なうこともできる。これにより、カラスや猿などの野生動物が石などを太陽光パネルに投下して太陽光パネルが割れるような被害を防止することができる。 Here, although the work mobile body 71 is composed of the flying mobile body 80 and the work unit 90, the flight mobile body 80 and the work unit 90 may be integrated. In this case, the traveling unit 92, the traveling control unit 93, and the power supply unit 94 of the work unit 90 can be omitted. As described above, when the work mobile body 71 is configured as the flying mobile body 80 as a whole, the work unit 91 performs work in the flight state of the work mobile body 71. As the work, a spraying work of cleaning liquid, chemical liquid or water supply, liquid such as paint is suitable. Further, for example, a monitoring camera provided on the flying vehicle 80 monitors a wild animal that has entered a work area such as a solar panel, approaches the area, and automatically evacuates the work area by irradiating sound waves or the like. You can also. As a result, it is possible to prevent damage caused by a wild animal such as a crow or a monkey dropping a stone or the like onto the solar panel and breaking the solar panel.
　本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。
　例えば、上述した実施形態においては、走行移動体２０は、四つの車輪２２ａにより地上を走行し、左右の転回の際には左右の車輪２２ａの回転数をそれぞれ別個に制御することにより走行させるようになっているが、これに限らず、所謂ステアリング機能を備えて、前側又は後側の車輪を左右に操舵するようにしてもよいことは明らかである。 The present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the traveling moving body 20 travels on the ground by the four wheels 22a, and travels by separately controlling the rotational speeds of the left and right wheels 22a when turning left and right. However, the present invention is not limited to this, and it is obvious that a so-called steering function may be provided to steer the front or rear wheels to the left and right.
　上述した実施形態においては、走行移動体２０は、車輪２２ａにより地上を走行するように構成されているが、例えば無限軌道等の車輪以外の走行手段を備えてもよく、またホバークラフトのように地上から浮上して移動するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the traveling mobile body 20 is configured to travel on the ground by the wheels 22a. However, the traveling mobile body 20 may include traveling means other than wheels, such as an endless track, and may be provided on the ground like a hovercraft. You may make it move from the surface.
　上述した実施形態では、走行移動体２０は、遠隔監視及び操作部６０から受信した走行経路データ２３ａにより走行しているが、これに限らず、走行移動体２０に入力部を備え、この入力部により走行経路データ２３ａを入力するようにしてもよい。
　上述した実施形態では、走行移動体２０は、自動運転装置又は半自動運転装置により前もって設定された走行経路データ２３ａにより走行するが、これに限らず、走行移動体２０に半自動運転の運転装置を備え、操作者が運転装置を操作又は補助することにより、走行移動体２０を走行させてもよい。この場合、前もって走行経路データ２３ａを生成する必要がなく、また走行移動体２０に登場した運転者が作業すべき作業区画１１の目視を行なうこともできる。ここで、半自動運転とは、操作者が介在して、走行移動体２０を運転又は運転補助する場合であり、操作者が運転装置を操作又は支援することにより走行制御部２３を半自動運転の状態で走行移動体２０を運転することを含む。 In the embodiment described above, the traveling mobile body 20 travels based on the travel route data 23a received from the remote monitoring and operation unit 60. However, the present invention is not limited thereto, and the traveling mobile body 20 includes an input unit. The travel route data 23a may be input as described above.
In the embodiment described above, the traveling mobile body 20 travels based on the travel route data 23a set in advance by the automatic driving device or the semi-automatic driving device. However, the present invention is not limited to this, and the traveling mobile body 20 includes a driving device for semi-automatic driving. The traveling mobile body 20 may be caused to travel by an operator operating or assisting the driving device. In this case, it is not necessary to generate the travel route data 23a in advance, and it is also possible to visually check the work section 11 where the driver who has appeared on the travel vehicle 20 should work. Here, the semi-automatic operation is a case where an operator intervenes drives or assists the traveling mobile body 20, and the operator operates or assists the driving device so that the traveling control unit 23 is in a semi-automatic operation state. And driving the traveling vehicle 20.
　上述した実施形態においては、作業移動体３０，７１、作業部３４、作業移動体３０の作業部３４及び作業ユニット９０の作業部９１は、作業すべき作業区画１１全体を決められた作業経路パターンに従って移動することにより、作業区画１１全体に対して作業を行なうようになっているが、これに限らず、例えば走行移動体２０の監視用カメラ２８ａで撮像した検出信号Ｓ、又は作業移動体３０の撮像部３５で撮像された撮像データ３５ａに基づいて、走行移動体２０の処理部２４が、多数の作業区画１１のうち作業が必要な作業区画１１を判定し、あるいは作業区画１１内の作業が必要な領域を判定し、作業が必要な作業区画１１又は領域のみを移動するための限定作業経路データ３３ｂを生成して、配線部５０を介して作業移動体３０に送出することにより、作業が必要な作業区画１１又は領域のみに対して作業部３４，９１が作業を行なうようにしてもよい。このようにすれば、すべての作業区画１１又はここの作業区画１１の全範囲に対して作業を行なう必要がなくなり、作業に必要な時間及びコストが低減される。
　また、このような作業が必要な作業区画１１又は領域の判定、そして限定作業経路データ３３ｂの生成は、走行移動体２０の処理部２４だけでなく、遠隔監視及び操作部６０の制御部６３が行なうようにしてもよい。この場合、生成された限定作業経路データ３３ｂは、遠隔監視及び操作部６０の送受信部６１から走行移動体２０の送受信部２５に対して無線送信され、さらに配線部５０を介して作業移動体３０に送出される。 In the above-described embodiment, the work moving bodies 30 and 71, the work unit 34, the work unit 34 of the work mover 30 and the work unit 91 of the work unit 90 have a work route pattern in which the entire work section 11 to be worked is determined. However, the present invention is not limited to this. For example, the detection signal S captured by the monitoring camera 28a of the traveling moving body 20 or the work moving body 30 is used. Based on the imaging data 35 a captured by the imaging unit 35, the processing unit 24 of the traveling mobile body 20 determines the work section 11 that needs work from among the many work sections 11, or works in the work section 11. Is determined, the limited work route data 33b for moving only the work section 11 or the area that requires work is generated, and the work moving body 30 is connected via the wiring unit 50. By sending, the working portion 34,91 with respect to only work station 11 or space required work may be performed work. In this way, it is not necessary to work on all the work sections 11 or the entire range of the work sections 11 here, and the time and cost required for the work are reduced.
In addition, the determination of the work section 11 or the area that requires such work and the generation of the limited work route data 33b are performed not only by the processing unit 24 of the traveling mobile body 20, but also by the control unit 63 of the remote monitoring and operation unit 60. You may make it perform. In this case, the generated limited work route data 33 b is wirelessly transmitted from the remote monitoring and transmission / reception unit 61 of the operation unit 60 to the transmission / reception unit 25 of the traveling mobile body 20, and further, the work mobile body 30 via the wiring unit 50. Is sent out.
　さらに、上述した実施形態では、作業移動体３０の作業部３４又は作業ユニット９０の作業部９１は、作業区画１１に対して清掃作業を行なうようになっているが、清掃作業だけでなく、前述したように洗浄作業，給水作業，農薬や除草剤等の液体の散布作業，塗装作業を行なうことも可能であり、さらには、作業部の構成に応じて、作業区画１１としての農地に対して、草刈り作業や種蒔き作業を行なうことも可能である。 Further, in the above-described embodiment, the working unit 34 of the work moving body 30 or the working unit 91 of the working unit 90 performs the cleaning work on the work section 11. As described above, it is possible to perform a cleaning operation, a water supply operation, a spraying operation of a liquid such as an agrochemical or a herbicide, and a painting operation. Furthermore, depending on the configuration of the working unit, It is also possible to perform mowing work and sowing work.
　１０，７０　　作業装置
　１１　　作業区画
　２０　　走行移動体
　２１　　本体
　２２　　走行部
　２２ａ　　車輪
　２３　　走行制御部
　２４　　処理部
　２５　　送受信部
　２６　　記憶部
　２７　　電源部
　２８　　検出部
　２８ａ　　監視用カメラ
　２８ｂ　　位置検出部
　２９　　配線部巻取り制御装置
　３０，７１　　作業移動体
　３０ａ　　本体
　３１　　車輪
　３２　　移動部
　３３　　移動制御部
　３４　　作業部
　３５　　撮像部
　３６　　位置検出部
　３７　　処理部
　３８　　給電部
　４０　　搬送部
　５０　　配線部
　５１　　電源ライン
　５２　　データライン
　６０　　遠隔監視及び操作部
　６１　　送受信部
　６２　　記憶部
　６３　　制御部
　６４　　表示部
　６５　　入力部
　８０　　飛行移動体
　８１　　飛行手段
　８２　　駆動部
　８３　　飛行制御部
　８４　　機体
　８５　　撮像部
　８６　　位置検出部
　８７　　処理部
　９０　　作業ユニット
　９１　　作業部
　９２　　走行部
　９３　　走行制御部
　９４　　電源部

  DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,70 Work apparatus 11 Work section 20 Traveling moving body 21 Main body 22 Traveling part 22a Wheel 23 Traveling control part 24 Processing part 25 Transmission / reception part 26 Storage part 27 Power supply part 28 Detection part 28a Monitoring camera 28b Position detection part 29 Wiring part winding Control device 30, 71 work moving body 30a main body 31 wheel 32 moving unit 33 movement control unit 34 working unit 35 imaging unit 36 position detecting unit 37 processing unit 38 power feeding unit 40 transport unit 50 wiring unit 51 power supply line 52 data line 60 remote Monitoring and operation unit 61 Transmission / reception unit 62 Storage unit 63 Control unit 64 Display unit 65 Input unit 80 Flying vehicle 81 Flying means 82 Drive unit 83 Flight control unit 84 Airframe 85 Imaging unit 86 Position detection unit 87 Processing unit 90 Work unit 91 Work Part 92 Traveling part 93 Traveling Control unit 94 power supply unit

Claims (17)

  1. 　走行移動体と、作業移動体と、前記走行移動体及び作業移動体を機械的及び制御的に接続する複数本の導体から成る可撓性の配線部と、から構成されており、
    　前記走行移動体が、作業区画内又は周辺領域を走行するための走行部と、前記走行部を駆動制御する走行制御部と、電源部と、を備えており、
    　前記作業移動体が、作業区画内又は周辺領域を移動する移動部と、前記移動部を制御する移動制御部と、作業区画に対して作業を行なう作業部と、前記移動部，移動制御部及び作業部に給電する給電部と、を備えており、
    　前記給電部が、前記配線部を介して、前記走行移動体の電源部に接続されることにより、長い作業可能時間を確保するために前記電源部から給電され、
    　前記移動制御部が、前記移動部を制御することにより、前記作業移動体を所定の経路に沿って自律的に移動させながら、前記作業部により作業区画に対して作業を行なうことを特徴とする、作業装置。     A traveling moving body, a working moving body, and a flexible wiring portion composed of a plurality of conductors mechanically and controlably connecting the traveling moving body and the working moving body,
    The traveling mobile body includes a traveling unit for traveling in a work section or a peripheral region, a traveling control unit that drives and controls the traveling unit, and a power source unit.
    The work moving body includes a moving unit that moves in or around a work section, a movement control unit that controls the moving unit, a working unit that performs work on the work section, the moving unit, the movement control unit, A power supply unit that supplies power to the working unit,
    The power feeding unit is connected to the power source unit of the traveling mobile body via the wiring unit, so that power is fed from the power source unit to ensure a long workable time,
    The movement control unit controls the moving unit to perform work on a work section by the working unit while autonomously moving the work moving body along a predetermined route. , Work equipment.
  2. 　前記移動部が、作業区画内又は周辺領域を走行するための車輪及び駆動モータを備えた走行部を有することを特徴とする、請求項１に記載の作業装置。 The working device according to claim 1, wherein the moving unit includes a traveling unit including a wheel and a driving motor for traveling in or around a work section.
  3. 　前記作業部が、作業区画に対して清掃作業を行なう清掃部を有することを特徴とする、請求項１に記載の作業装置。 The working device according to claim 1, wherein the working unit includes a cleaning unit that performs a cleaning operation on a work section.
  4. 　前記作業部が、作業区画に対して洗浄作業を行なう洗浄部を有することを特徴とする、請求項１に記載の作業装置。 The working device according to claim 1, wherein the working unit includes a cleaning unit that performs a cleaning operation on a work section.
  5. 　前記作業部が、作業区画に対して液体散布作業を行なう散布部を有することを特徴とする、請求項１に記載の作業装置。 The working device according to claim 1, wherein the working unit includes a spraying unit that performs a liquid spraying operation on a work section.
  6. 　前記走行移動体が貯蔵部を備えており、前記貯蔵部に貯蔵された液体が前記配線部に併設された配管部を介して前記作業部に供給されることを特徴とする、請求項４又は５に記載の作業装置。 The travel traveling body includes a storage unit, and the liquid stored in the storage unit is supplied to the working unit via a piping unit provided alongside the wiring unit. 5. The working device according to 5.
  7. 　前記走行移動体が、前記配線部を巻き取るための巻取り装置と、前記配線部の張力を検出する張力センサと、を備えていて、
    　前記巻取り装置が、前記張力センサから検出信号に基づいて前記配線部の巻き取り量を調整することを特徴とする、請求項１に記載の作業装置。     The traveling moving body includes a winding device for winding the wiring portion, and a tension sensor for detecting the tension of the wiring portion,
    The working device according to claim 1, wherein the winding device adjusts a winding amount of the wiring portion based on a detection signal from the tension sensor.
  8. 　前記走行移動体が、前記配線部の走行移動体側の端部を支持する高さ調整可能な支持部を備えており、
    　前記支持部が、前記配線部の弛み部分が作業区画に接触しないように高さ調整されることを特徴とする、請求項７に記載の作業装置。     The travel mobile body includes a height-adjustable support portion that supports an end portion of the wiring portion on the travel mobile body side,
    The working device according to claim 7, wherein the height of the support portion is adjusted so that a slack portion of the wiring portion does not contact the work section.
  9. 　前記走行移動体が、前記作業移動体を保持して隣接する作業区画に移動させる搬送手段を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の作業装置。 2. The working apparatus according to claim 1, wherein the traveling moving body includes a conveying unit that holds the working moving body and moves it to an adjacent work section.
  10. 　前記作業移動体が、前記移動部としてロータ等を回転駆動する駆動部及び前記移動制御部として前記駆動部を制御する飛行制御部を有する飛行移動体であることを特徴とする、請求項１に記載の作業装置。 2. The flight moving body according to claim 1, wherein the working moving body is a flying moving body having a driving unit that rotationally drives a rotor or the like as the moving unit and a flight control unit that controls the driving unit as the movement control unit. The working device described.
  11. 　前記飛行移動体が、作業区画に対して液体散布作業を行なう散布部を有することを特徴とする、請求項１０に記載の作業装置。 The working device according to claim 10, wherein the flying mobile body has a spraying unit that performs a liquid spraying operation on a work section.
  12. 　前記作業移動体が、別体に構成された作業部と、この作業部に一体化された走行部，走行制御部及び作業用電源部と、を備えており、これらの作業部，走行部，走行制御部及び作業用電源部が、作業移動体本体に対して作業ユニットとして着脱可能に保持されることを特徴とする、請求項１に記載の作業装置。 The work moving body includes a working unit configured separately, and a traveling unit, a traveling control unit, and a working power supply unit integrated with the working unit, the working unit, the traveling unit, The working device according to claim 1, wherein the traveling control unit and the work power supply unit are detachably held as work units with respect to the work moving body main body.
  13. 　前記走行移動体が運転装置を備えており、操作者が前記運転装置を操作することにより、前記運転装置から前記走行制御部に走行経路データが入力されることを特徴とする、請求項１に記載の作業装置。 The travel route body includes a driving device, and when an operator operates the driving device, travel route data is input from the driving device to the travel control unit. The working device described.
  14. 　前記走行移動体が自動運転装置又は半自動運転装置を備えており、前記自動運転装置又は前記半自動運転装置が作業区画に応じて走行経路データを作成して、前記走行制御部に走行経路データを出力することを特徴とする、請求項１に記載の作業装置。 The traveling vehicle includes an automatic driving device or a semi-automatic driving device, and the automatic driving device or the semi-automatic driving device creates travel route data according to a work section and outputs the travel route data to the travel control unit. The working device according to claim 1, wherein:
  15. 　前記走行移動体と別体に構成され、操作者の操作により入力された走行経路データを送信する遠隔監視及び操作部を備えていて、
    　前記走行移動体が、前記遠隔監視及び操作部から送信される走行経路データを受信して前記走行制御部に送出する送受信部を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の作業装置。     It is configured separately from the traveling mobile body, and includes a remote monitoring and operation unit that transmits travel route data input by an operator's operation,
    The work apparatus according to claim 1, wherein the travel mobile unit includes a transmission / reception unit that receives travel route data transmitted from the remote monitoring and operation unit and transmits the travel route data to the travel control unit. .
  16. 　前記走行移動体が、前記作業移動体を追尾する追尾装置を備えており、
    　前記走行移動体の走行制御部が、前記追尾装置からの追尾信号に基づいて、前記作業移動体に対する相対位置を検出して、前記作業移動体が所定距離内に在るように、前記走行部を駆動制御することを特徴とする、請求項１に記載の作業装置。     The traveling mobile body includes a tracking device that tracks the working mobile body,
    The traveling unit detects a relative position with respect to the work moving body based on a tracking signal from the tracking device so that the working moving body is within a predetermined distance. The working apparatus according to claim 1, wherein drive control is performed.
  17. 　前記作業移動体又は走行移動体が、監視用の検出部を備えており、
    　前記走行移動体が、前記検出部の検出信号に基づいて、作業区画のうち作業が必要である作業区画又は領域を判定し、作業が必要である作業区画又は領域のみを移動するための限定作業経路データを生成して、前記配線部を介して前記作業移動体に送出する処理部を備えており、
    　前記作業移動体の移動制御部が、前記限定作業経路データに基づいて、作業が必要である作業区画又は領域のみに対して作業部により所定の作業を行なうことを特徴とする、請求項１に記載の作業装置。

          The working moving body or the traveling moving body includes a detection unit for monitoring,
    Limited work for the traveling vehicle to determine a work section or area that requires work based on a detection signal of the detection unit and to move only the work section or area that requires work. A processing unit that generates route data and sends the route data to the work moving body via the wiring unit is provided.
    The movement control unit of the work moving body performs a predetermined work by the work unit only on a work section or an area where the work is necessary based on the limited work route data. The working device described.

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