CN109154584A - 检查系统、控制设备、控制方法和记录介质 - Google Patents

检查系统、控制设备、控制方法和记录介质 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是使得在检查操作员无需执行将检查设备移动到待检查部位的操作的情况下，检查操作员可以进行锤击声检查，使得即使对于车辆难以到达的待测部位也可以进行锤击声检查。该检查系统具有：飞行设备，具有：锤击声检查单元，该锤击声检查单元通过相对于待检查部位从规定的相对位置碰击待检查部位来执行检查，以及飞行单元，其上搭载有锤击声检查单元并且进行飞行；地面侧设备，相对于待检查部位安装在固定的相对位置并检测飞行设备的位置；以及飞行指令单元，其基于由地面侧设备检测到的飞行设备的位置来控制飞行设备，使得飞行设备的前进方向取向为从地面侧设备朝向待检查部位。

Description

检查系统、控制设备、控制方法和记录介质
技术领域
本发明涉及检查系统、控制设备、控制方法和记录介质。
背景技术
用于检查待检查对象的损坏、缺陷等的方法之一是通过用冲击锤等碰击待检查对象来执行的锤击检查。提出了几种与锤击检查有关的技术。
例如，专利文献1中描述的外壁升降检测系统包括检测设备、用于远程操作检测设备的监视/操作设备。检测设备搭载在移动飞行器上，并且包括冲击锤、移动飞行器操作接收器、声音采集设备和碰击声音发射器。监视/操作设备包括移动飞行器操作发射器、碰击声音接收器和扬声器。操作员远程地操作移动飞行器，通过冲击锤来碰击建筑物的外壁。
在专利文献2中描述的构造物锤击检查设备中，在使用头部移动部件将检查头按压到构造物的表面上的同时移动该检查头，该检查头用于通过碰击来检查待检查对象的表面。该构造物锤击检查设备在移动搭载有头部移动部件的自动移动车辆的同时，通过一系列连续动作对待检查的预定区域执行锤击检查。
在专利文献3中描述的用于隧道衬砌混凝土的锤击检查设备中，柱子被搭载在沿隧道的轴线方向移动的移动体上，并且臂被安装在柱子的上端。支撑板安装在臂的端部，支撑板上设有用于保持间隔的两行轮子，并且支撑板上还安装有锤子。用于保持间隔的两行轮子沿着隧道衬砌混凝土的粗糙表面移动并且保持接触该表面，从而在隧道衬砌混凝土的表面和锤子的碰击起始位置之间保持固定的间隔。
专利文献4中描述的墙壁检查机器人系统包括机器人主体和安装在机器人主体上的臂机构。机器人主体包括移动机构，用于移动到具有墙壁的构造物的地面上的期望位置。臂机构包括检查机构单元并沿着墙壁移动该检查机构单元。机器人主体包括安装在移动托架上的方向改变机构。
[引用列表]
[专利文献]
[PTL 1]日本专利申请公开No.2012-145346
[PTL 2]日本专利No.3595492
[PTL 3]日本专利申请公开No.2004-205216
[PTL 4]日本专利申请公开No.2004-301665
发明内容
[技术问题]
利用专利文献1中描述的外壁升降检测系统，操作员需要远程控制移动飞行器，并将其导航到适当的检查点。因此，操作员需要熟练操作移动飞行器。在操作员缺乏操作经验的情况下，检查需要比预期更多的时间，或者不能熟练地进行检查。
在专利文献2所述的构造物锤击检查设备中，检查头和头部移动部件搭载在自动移动车辆上，并且自动移动车辆移动。结果，对于在自动移动车辆不能进入的区域中的检查点，不能执行使用专利文献2中描述的构造物锤击检查设备进行的锤击检查。
利用专利文献3中描述的用于隧道衬砌混凝土的锤击检查设备，该用于隧道衬砌混凝土的锤击检查设备搭载在诸如2吨卡车之类的移动体上，并且通过移动该移动体来移动该用于隧道衬砌混凝土的锤击检查设备。使用专利文献3中描述的用于隧道衬砌混凝土的锤击检查设备进行的锤击检查不能对移动体不能进入的区域中的检查点执行检查。
此外，在专利文献4中描述的墙壁检查机器人系统中，通过移动构成机器人主体的移动托架来移动墙壁检查机器人系统。使用专利文献4中描述的墙壁检查机器人系统进行的锤击检查不能对移动托架不能进入的区域中的检查点执行检查。
本发明的示例目的是提供一种能够解决上述问题的检查系统、控制设备、控制方法和记录介质。
[问题的解决方案]
根据本发明的第一示例性方面，一种检查系统包括：飞行设备，包括：锤击检查部件，用于通过相对于待检查部位从预定位置碰击所述待检查部位来执行检查，以及飞行部件，用于搭载所述锤击检查部件飞行；地面侧设备，相对于所述待检查部位固定地安装在一位置，并检测所述飞行设备的位置；以及飞行指令部件，用于基于由所述地面侧设备检测到的所述飞行设备的位置来控制所述飞行设备，使得所述飞行设备的前进方向是从所述地面侧设备到所述待检查部位的方向。
根据本发明的第二示例性方面，一种控制设备包括：飞行指令部件，用于基于由地面侧设备检测到的飞行设备的位置来控制所述飞行设备，使得所述飞行设备的前进方向是从所述地面侧设备到待检查部位的方向，所述飞行设备包括：锤击检查部件，用于通过相对于所述待检查部位从预定位置碰击所述待检查部位来执行检查；以及飞行部件，用于搭载所述锤击检查部件飞行，所述地面侧设备相对于所述待检查部位固定地安装在一位置，并检测所述飞行设备的位置。
根据本发明的第三示例性方面，一种控制方法包括：基于由地面侧设备检测到的飞行设备的位置来控制所述飞行设备，使得所述飞行设备的前进方向是从所述地面侧设备到待检查部位的方向，所述飞行设备包括：锤击检查部件，用于通过相对于所述待检查部位从预定位置碰击所述待检查部位来执行检查；以及飞行部件，用于搭载所述锤击检查部件飞行，所述地面侧设备相对于所述待检查部位固定地安装在一位置，并检测所述飞行设备的位置。
根据本发明的第四示例性方面，一种计算机可读存储介质，在所述计算机可读存储介质上记录有使计算机执行方法的程序，所述方法包括：基于由地面侧设备检测到的飞行设备的位置来控制所述飞行设备，使得所述飞行设备的前进方向是从所述地面侧设备到待检查部位的方向，所述飞行设备包括：锤击检查部件，用于通过相对于所述待检查部位从预定位置碰击所述待检查部位来执行检查，以及飞行部件，用于搭载所述锤击检查部件飞行，所述地面侧设备相对于所述待检查部位固定地安装在一位置，并检测所述飞行设备的位置。
本发明的有益效果
本发明的有利效果是，检查操作员可以在不执行将检查设备移动到待检查部位的操作的情况下执行锤击检查，并且还可以对车辆难以进入的待检查部位执行锤击检查。
附图说明
图1是示出了根据本发明的示例实施例的检查系统的设备结构的示意性结构图。
图2是示出了根据示例实施例的飞行设备的示意性外形的透视图。
图3是示出了根据示例实施例的飞行设备的示意性外形的侧视图。
图4是示出了根据示例实施例的检查系统的功能结构的示意性框图。
图5是示出了根据示例实施例的检查系统中使用的坐标的示例的说明图。
图6是示出了根据示例实施例的飞行设备位于坐标系Σ0的x轴上的示例的说明图。
图7是示出了根据示例实施例的飞行设备位于坐标系Σ0的x轴上，并且飞行设备的前进方向与坐标系Σ0的x方向一致的示例的说明图。
图8是示出了根据示例实施例的控制设备设置坐标系Σ0的过程的示例的流程图。
图9是示出了根据示例实施例的控制设备控制飞行设备的位置和方向的处理的示例的说明图。
图10是示出了根据示例实施例的飞行设备执行锤击检查的过程的示例的流程图。
图11是示出了根据示例实施例的飞行设备的示意性外形的透视图，该飞行设备包括具有较高自由度的锤击检查单元。
图12是示出了根据示例实施例的飞行设备使用的坐标系的示例的说明图。
图13是示出了根据本发明的检查系统的最小结构的说明图。
图14是示出了根据本发明的控制设备的最小结构的说明图。
具体实施方式
在下文中，将描述本发明的示例实施例。然而，以下示例实施例不旨在限制要求保护的发明。此外，并非示例实施例中描述的特征的所有组合都是解决问题所必需的。
图1是示出了根据本发明的示例实施例的检查系统的设备结构的示意性结构图。如图1所示，检查系统1包括飞行设备10、地面侧设备20和控制系统30。控制系统30包括控制设备31和电源设备32。另外，图1中示出了待检查部位900。
如本文所使用的，“控制”指的是给出关于飞行的指令。
检查系统1对诸如隧道或桥梁之类的结构体的待检查部位执行锤击检查。如本文所使用的，锤击检查是一种检查方法，其中通过碰击待检查部位来采集声音。基于所采集的声音的频率等，可以确定是否存在异常。通常，待检查部位不是单个点，而是具有一定范围的区域。
飞行设备10飞行到待检查部位900周围并执行锤击检查。
地面侧设备20相对于待检查部位900固定地安装在一个位置处。地面侧设备20检测飞行设备10的位置，并向控制设备31通知检测到的位置。例如，全站仪可以用作地面侧设备20。
控制设备31通过向飞行设备10发送飞行指令来控制飞行设备10的飞行。当控制飞行设备10的飞行时，控制设备31使用地面侧设备20的安装位置作为参考来设置坐标。具体地，控制设备31设置坐标，该坐标将地面侧设备20的安装位置作为原点，并将从地面侧设备20到待检查部位900的方向设置为x方向。飞行设备10可以通过跟随该坐标的x轴而到达待检查部位900。控制设备31例如由计算机构成。
电源设备32向检查系统1的每个单元供电。具体地，控制系统30和飞行设备10通过包括电力线和信号线在内的有线连接进行连接，并且电源设备32经由电力线向飞行设备10供电。然而，控制系统30和飞行设备10之间的连接方法不限于有线连接。例如，飞行设备10可以包括诸如电池之类的电源并且可以自供电，并且可以通过无线连接而连接到控制设备31。
类似地，地面侧设备20和控制系统30可以通过有线连接或无线连接来连接。
图2是示出了飞行设备10的示意性外形的透视图。如图2所示，飞行设备10包括飞行单元100、锤击检查单元200和激光测距仪300。飞行单元100包括飞行设备主体110、风扇120和主体用平衡器130。
锤击检查单元200包括检查单元用基座210、臂220、冲击单元230、检查单元用平衡器260和麦克风270。检查单元用基座210包括检查单元用旋转轴211。冲击单元230包括距离测量单元240和力传感器250。激光测距仪300包括测距仪用基座310和测距仪主体320。测距仪用基座310包括测距仪用旋转轴311。
飞行单元100在其上搭载冲击单元230并飞行。可以使用远程控制或自主飞行的无人直升机(所谓的无人机)作为飞行单元100。
风扇120旋转以产生气流，从而操作飞行设备10。通过使用四个风扇120的转数之间的平衡来控制飞行设备10的姿势。飞行设备10飞行时，其中布置有锤击检查单元200的一面面向前方。结果，可以在锤击检查单元200接近待检查部位900的情况下执行锤击检查。
主体用平衡器130是用于在锤击检查单元200和主体用平衡器130之间维持飞行设备10的重力平衡的重物。
锤击检查单元200通过从相对于待检查部位900的预定位置碰击待检查部位900来执行锤击检查。相对于待检查部位900的预定位置是在待检查部位900的前方并且距待检查部位900预定距离的位置。确定锤击检查单元200相对于待检查部位900的位置，以便以恒定强度和恒定角度碰击待检查部位900。
检查单元用基座210可旋转地将臂220支撑在检查单元用旋转轴211的轴上。此外，检查单元用基座210还可以在水平方向(与飞行设备主体110的上表面平行的方向)上可旋转地支撑臂220。
臂220通过在检查单元用旋转轴211的轴上旋转来移动冲击单元230。具体地，当飞行设备10位于待检查部位900的前方并且靠近待检查部位900时，臂220在检查单元用旋转轴211的轴上的旋转使得冲击单元230碰击待检查部位900。
如上所述，通过臂220的旋转来移动冲击单元230。锤击检查单元200通过利用冲击单元230的移动来碰击待检查部位900，来执行对待检查部位900的锤击检查。
在对象存在于飞行设备10的移动方向上的情况下，距离测量单元240测量从冲击单元230到对象的距离。具体地，在飞行设备10位于待检查部位900的前方的情况下，距离测量单元240测量从冲击单元230到待检查部位900的距离。
通过由距离测量单元240测量从冲击单元230到待检查部位900的距离，从而允许确定冲击单元230相对于待检查部位900的位置是否适合于执行锤击检查。
激光距离传感器可以用作距离测量单元240。然而，不限于此，可以使用另一种装置作为距离测量单元240，只要可以测量从冲击单元230到对象的距离即可。例如，超声距离传感器可以用作距离测量单元240。
力传感器250检测被施加到冲击单元230的力。在锤击检查中实际碰击待检查部位900之前，冲击单元230移动到用于碰击待检查部位900的位置，并且力传感器250确定是否检测到与对象的接触。结果，确定冲击单元230相对于待检查部位900的位置是否适合于执行锤击检查。
检查单元用平衡器260是用于在冲击单元230和检查单元用平衡器260之间维持锤击检查单元200的重力平衡的重物。
麦克风270采集环境声音。具体地，当冲击单元230碰击待检查部位900时，麦克风270采集碰击声音。
测距仪主体320检测位于飞行设备10的前方(移动方向)的对象，并测量从测距仪主体320到该对象的距离。在飞行设备10飞行到待检查部位900时，测距仪主体320用于检测待检查部位900的位置，并且确认是否存在障碍物。
测距仪用基座310可旋转地将测距仪主体320支撑在测距仪用旋转轴311的轴上。此外，测距仪用基座310还可以在水平方向(与飞行设备主体110的上表面平行的方向)上可旋转地支撑测距仪主体320。或者，测距仪用基座310可以以使得测距仪主体320的方向固定的方式支撑测距仪主体320。
图3是示出了飞行设备10的示意性外形的侧视图。如图3所示，除了参照图2描述的单元之外，飞行设备10还包括角隅棱镜400。
角隅棱镜400将入射到角隅棱镜400中的光沿入射方向反射。具体地，角隅棱镜400向地面侧设备20反射从地面侧设备20发射到飞行设备10的激光束。地面侧设备20接收该激光束，并检测飞行设备10相对于地面侧设备20的位置。角隅棱镜400通过包括直角棱镜或以直角组合的反射板来构成。
图4是示出了检查系统1的功能结构的示意性框图。图4中示出了飞行设备10、地面侧设备20和控制设备31，在参考图1描述的检查系统1的单元中包括以上组件。飞行单元100、风扇120、锤击检查单元200、距离测量单元240、力传感器250和激光测距仪300在图4中示出，在参考图2描述的飞行设备10的单元中包括以上组件。
另外，如图4所示，飞行设备10还包括飞行设备侧通信单元11、飞行设备侧存储单元16和飞行设备侧控制单元17。飞行设备侧控制单元17包括飞行处理单元18和检查处理单元19。另外，地面侧设备20包括地面侧通信单元21、飞行设备检测单元22、地面侧存储单元28和地面侧控制单元29。控制设备31包括控制器侧通信单元510、显示单元520、操作输入单元530、控制器侧存储单元580和控制器侧控制单元590。控制器侧控制单元590包括坐标管理单元591和飞行指令单元592。
飞行设备侧通信单元11与其他设备通信。具体地，飞行设备侧通信单元11从控制设备31接收飞行指令。
飞行设备侧存储单元16存储各种数据。飞行设备侧存储单元16由包括在飞行设备10中的存储设备构成。
飞行设备侧控制单元17控制飞行设备10的各个单元并执行各种处理。飞行设备侧控制单元17例如通过以下方式构成：包括在飞行设备10中的CPU(中央处理单元)从飞行设备侧存储单元16读取程序并执行该程序。
飞行处理单元18通过控制风扇120的旋转来控制飞行设备10的飞行。在飞行设备侧通信单元11从控制设备31接收到飞行指令的情况下，飞行处理单元18根据飞行指令控制飞行设备10的飞行。
检查处理单元19通过控制锤击检查单元200来执行锤击检查。具体地，检查处理单元19控制锤击检查单元200以使臂220绕检查单元用旋转轴211的轴线旋转，并使冲击单元230碰击待检查部位900。
检查处理单元19对应于冲击单元位置确认单元的示例，并且在冲击单元230碰击待检查部位900之前确认冲击单元230相对于待检查部位900的位置。
具体地，检查处理单元19将冲击单元230移动到用于碰击待检查部位900的位置，并且基于来自力传感器250的感测数据来确定在冲击单元230与待检查部位900之间是否存在接触。
或者，检查处理单元19参考距离测量单元240测量的到待检查部位900的距离，并确定距离测量单元240与待检查部位900之间的距离是否是预定距离。
检查处理单元19可以执行使用力传感器250的上述确定和使用距离测量单元240的上述确定中之一，或者可以执行两者。然而，检查处理单元19确认冲击单元230相对于待检查部位900的位置的处理不是必需的。检查处理单元19可以不执行该处理。
地面侧通信单元21与其他设备通信。具体地，地面侧通信单元21向控制设备31发送指示由飞行设备检测单元22检测到的飞行设备10的位置的位置信息。
飞行设备检测单元22检测飞行设备10相对于地面侧设备20的位置。具体地，飞行设备检测单元22发射激光束。然后，飞行设备检测单元22在接收到飞行设备10的角隅棱镜400反射的激光束之后，基于发射激光束的方向和从发射激光束到接收激光束的延迟时间或相位差，检测飞行设备10相对于地面侧设备20的方向，并检测地面侧设备20和飞行设备10之间的距离。
地面侧存储单元28存储各种数据。地面侧存储单元28由包括在地面侧设备20中的存储设备构成。
地面侧控制单元29控制地面侧设备20的各个单元并执行各种处理。具体地，地面侧控制单元29控制地面侧通信单元21以使地面侧通信单元21与控制设备31通信。另外，地面侧控制单元29控制飞行设备检测单元22以使飞行设备检测单元22检测飞行设备10的位置。地面侧控制单元29例如通过以下方式构成：包括在地面侧设备20中的CPU从地面侧存储单元28读取程序并执行该程序。
控制器侧通信单元510与其他设备通信。具体地，控制器侧通信单元510根据控制器侧控制单元590的控制向飞行设备10发送飞行指令。此外，控制器侧通信单元510向飞行设备10发送指示飞行设备10的前进方向的飞行指令。另外，飞行设备侧通信单元11从地面侧设备20接收指示由地面侧设备20检测到的飞行设备10的位置的位置信息。
显示单元520包括诸如液晶面板或LED(发光二极管)面板之类的显示屏，并显示各种图像。具体地，显示单元520显示锤击检查的结果。另外，显示单元520可以根据控制器侧控制单元590的控制来显示待检查部位900的位置和飞行设备10的位置。
操作输入单元530包括诸如键盘和鼠标之类的输入设备，并接受用户操作。具体地，操作输入单元530接受用于在待检查部位900的表面上指定两个点的用户操作。例如，在待检查部位900的设计图上设置坐标，并且操作输入单元530接受输入两点的坐标的用户操作。这里指定的两个点用于设置用于管理飞行设备10的位置的坐标。
控制器侧存储单元580存储各种数据。控制器侧存储单元580由包括在控制设备31中的存储设备构成。
控制器侧控制单元590控制控制设备31的各个单元并执行各种处理。控制器侧控制单元590例如通过以下方式构成：包括在控制设备31中的CPU从控制器侧存储单元580读取程序并执行该程序。
坐标管理单元591基于由操作输入单元530处的用户操作指定的待检查部位900的表面上的两个点，来设置坐标，该坐标将地面侧设备20的位置作为原点。然后，坐标管理单元591使用该坐标来管理飞行设备10的位置。
飞行指令单元592生成用于飞行设备10的飞行指令，并经由控制器侧通信单元510向飞行设备10发送飞行指令。因此，飞行指令单元592控制飞行设备10的飞行。具体地，飞行指令单元592基于地面侧设备20检测到的飞行设备10的位置来控制飞行设备10，使得飞行设备10的前进方向是从地面侧设备20到待检查部位900的方向。此外，飞行指令单元592接受用于在待检查部位900的表面上指定两个点的用户操作。然后，飞行指令单元592控制飞行设备10，使得飞行设备10的前进方向是与包括这两个点的直线正交的方向并且是从地面侧设备20到待检查部位900的方向。
然后，参考图5至图7描述由飞行指令单元592执行的飞行设备10的前进方向的指示。
图5是示出了检查系统1中使用的坐标的示例的说明图。图5示出了从上方(上方天空)观察地面侧设备20、飞行设备10和待检查部位900的示例。
在图5的示例中，飞行设备10处于点P110处。地面侧设备20布置在点P120处。点P191和点P192是用户指定的两个点。
坐标管理单元591计算连接由用户操作指定的两个点的向量。在图5的示例中，坐标管理单元591计算向量B191。然后，坐标管理单元591计算与所计算的向量正交且包括在水平面中的直线。在图5的示例中，坐标管理单元591计算向量L111。然后，坐标管理单元591基于所获得的直线设置坐标系Σ0，该坐标系将地面侧设备20的位置作为原点。
具体地，坐标管理单元591设置x轴，使得该x轴以地面侧设备20的位置为原点并且与所获得的直线平行。坐标管理单元591在向上垂直方向上设置z轴。然后，坐标管理单元591设置与x轴和z轴正交的y轴。在图5的示例中，坐标管理单元591设置右手坐标系的坐标轴，然而，坐标管理单元591可以设置左手坐标系的坐标轴。
另一方面，坐标系Σb是飞行设备10使用的坐标系。在坐标系Σb中，飞行设备10的位置被设置为原点。另外，x轴被设置为飞行设备10的前进方向。注意，飞行设备10保持基本水平的姿态而飞行。因此，坐标系Σb的x轴被沿水平面设置。
z轴被设置在向上的垂直方向上。然后，设置与x轴和z轴正交的y轴。在图5的示例中，飞行设备10使用右手坐标系的坐标轴，然而，飞行设备10可以使用左手坐标系的坐标轴。当飞行设备10移动时，坐标系Σb移动。
图6是示出了位于坐标系Σ0的x轴上的飞行设备10的示例的说明图。坐标管理单元591基于由地面侧设备20检测到的飞行设备10的位置，计算飞行设备10的位置与坐标系Σ0的x轴之间的差值。然后，飞行指令单元592基于由坐标管理单元591计算的差值，生成飞行指令以使飞行设备10移动到坐标系Σ0的x轴，并经由控制器侧通信单元510向飞行设备10发送该指令。
在图6的示例中，飞行设备10根据飞行指令飞行，并且位于坐标系Σ0的x轴上。在该图中，作为坐标系Σb的x轴的飞行设备10的前进方向与到待检查部位900的方向不同。
图7是示出了飞行设备10位于坐标系Σ0的x轴上，并且飞行设备10的前进方向与坐标系Σ0的x方向一致的示例的说明图。在飞行指令中，飞行指令单元592指示飞行设备10直行。由于飞行设备10根据飞行指令直行，并且地面侧设备20检测到飞行设备10的位置，因此坐标管理单元591检测到飞行设备10的前进方向。结果，坐标管理单元591检测到坐标系Σb。
基于坐标管理单元591检测到的飞行设备10的前进方向与坐标系Σ0的x方向之间的差异，飞行指令单元592生成使飞行设备10沿减小该差异的方向移动的飞行指令，并经由控制器侧通信单元510向飞行设备10发送该指令。飞行设备10根据飞行指令的飞行减小了飞行设备10的前进方向与坐标系Σ0的x方向之间的差异，并且飞行设备10的前进方向最终与坐标系Σ0的x方向一致，如图7的示例所示。当飞行设备10从该状态直行时，飞行设备将到达待检查部位900。同时，飞行设备10的前进方向变得与待检查部位900的表面正交。结果，锤击检查单元200相对于待检查部位900处于适当位置，并且可以执行锤击检查。
接下来，参考图8至图10描述检查系统1的操作。
图8是示出了控制设备31设置坐标系Σ0的过程的示例的流程图。在图8的处理中，坐标管理单元591获取由用户指定的两个点的坐标(步骤S101)。
然后，坐标管理单元591计算与连接这两个点的向量正交的方向(步骤S102)。
坐标管理单元591获取地面侧设备20的位置坐标(步骤S103)。例如，地面侧设备20测量地面侧设备20自身的位置，并向坐标管理单元591以经度和纬度通知测量结果。
坐标管理单元591基于在步骤S102中获取的方向，并且基于在步骤S103中获取的位置与待检查部位900的位置之间的关系，来设置坐标系Σ0(步骤S104)。
图8的处理在步骤S104之后终止。
图9是示出了控制设备31控制飞行设备10的位置和方向的处理的示例的说明图。
在图9的处理中，地面侧设备20检测飞行设备10的位置(序列S201)。然后，地面侧设备20向控制设备31通知检测到的位置(序列S202)。
控制设备31指示飞行设备10直行飞行(序列S211)。飞行设备10根据该指示直行飞行(序列S212)。换句话说，飞行设备10沿前进方向飞行。
然后，地面侧设备20检测飞行设备10的位置(序列S213)。地面侧设备20向控制设备31通知检测到的位置(序列S214)。
控制设备31基于在序列S202中获取的位置和在序列S214中获取的位置来计算飞行设备10的直行方向(前进方向)(序列S221)。
然后，控制设备31计算飞行路径以使飞行设备10的前进方向与坐标系Σ0的x方向一致(序列S222)。控制设备31基于所确定的飞行路径确定要向飞行设备10指示的飞行方向(序列S223)。然后，控制设备31向飞行设备10指示所确定的飞行方向(序列S224)。飞行设备10根据指令飞行(序列S225)。
然后，地面侧设备20检测飞行设备10的位置(序列S231)。地面侧设备20向控制设备31通知检测到的位置(序列S232)。
控制设备31计算飞行设备10的前进方向，并确定该方向是否与坐标系Σ0的x方向一致(序列S233)。
当确定方向一致时(序列S233：是)，图9的处理终止。另一方面，当确定方向不一致时(序列S233：否)，处理返回到序列S221。
图10是示出了飞行设备10执行锤击检查的过程的示例的流程图。
在图10的处理中，检查处理单元19确定飞行设备10是否位于待检查部位900的前方(步骤S301)。
当飞行设备10被确定为并非位于前方时(步骤S301：否)，飞行处理单元18调整飞行设备10的位置(步骤S302)。在步骤S302之后，处理返回到步骤S301。
另一方面，当确定飞行设备10位于前方时(步骤S301：是)，检查处理单元19确定飞行设备10与待检查部位900之间的距离是否合适(步骤S311)。
当位置被确定为不合适时(步骤S311：否)，飞行处理单元18调整飞行设备10的位置(步骤S312)。在步骤S312之后，处理返回到步骤S311。
另一方面，当确定位置合适时(步骤S311：是)，检查处理单元19确定飞行设备10的方向是否合适(步骤S321)。
当确定方向不合适时(步骤S321：否)，飞行处理单元18调整飞行设备10的方向(步骤S322)。在步骤S322之后，处理返回到步骤S321。
另一方面，当确定方向合适时(步骤S321：是)，检查处理单元19执行如上所述的用于确认碰击位置的处理(步骤S331)。
然后，检查处理单元19确定冲击单元230是否能够与待检查部位900接触(步骤S332)。当冲击单元被确定为能够接触时(步骤S332：是)，检查处理单元19执行锤击检查(步骤S341)。然后，检查处理单元19经由飞行设备侧通信单元11向控制设备31发送结果(步骤S342)。
图10的处理在步骤S342之后终止。
另一方面，当确定冲击单元230不能与待检查部位900接触时(步骤S332：否)，检查处理单元19执行错误处理(步骤S351)。例如，检查处理单元19经由飞行设备侧通信单元11向控制设备31发送错误。
图10的处理在步骤S351之后终止。
注意，飞行设备10可以根据飞行单元100的自由度使用多个坐标。参考图11和图12描述这一点。
图11是示出了飞行设备的示意性外形的透视图，该飞行设备包括具有较高自由度的锤击检查单元。图11中所示的飞行设备600的锤击检查单元601的结构与飞行设备10的飞行单元100(图2)的情况不同。锤击检查单元601以外的单元与飞行设备10的情况类似。
在飞行设备600中，锤击检查单元601包括臂620、冲击单元630和联接单元660，而非臂220、冲击单元230和检查单元用平衡器260。距离测量单元240和力传感器250包含在冲击单元630中。
联接单元660以可变角度将臂620与冲击单元630连接。结果，锤击检查单元601的冲击单元630具有比飞行单元100的冲击单元230更高的自由度。
图12是示出了飞行设备600使用的坐标系的示例的说明图。在图中的示例中，飞行设备600使用坐标系Σb、Σpb和Σpt。
图12的坐标系Σb类似于图5至图7的坐标系Σb。在图12的坐标系Σb中，原点被设置为飞行设备600的重心(点P210)。x轴被设置为飞行设备600的前进方向。z轴被设置为向上垂直方向，y轴被设置为与x轴和z轴正交。在图12的示例中，飞行设备600使用右手坐标系的坐标轴，然而，飞行设备600可以使用左手坐标系的坐标轴。
在坐标系Σpb中，原点被设置为锤击检查单元601和飞行设备主体110的连接部分(点P220)。x轴被设置在臂620的长度方向投影在水平面上的方向上。z轴设置在向上垂直方向上，y轴设置为与x轴和z轴正交。同样对于坐标系Σpb，飞行设备600使用右手坐标系的坐标轴，然而，飞行设备600可以使用左手坐标系的坐标轴。
在坐标系Σpt中，原点被设置为冲击单元630的尖端(点P230)。该尖端与待检查部位900接触。x轴被设置在臂620的长度方向上，y轴被设置为与x轴正交并且在水平面上。z轴被设置为与x轴和y轴正交的方向。同样对于坐标系Σpt，飞行设备600可以使用右手坐标系的坐标轴或左手坐标系的坐标轴。
飞行处理单元18和检查处理单元19根据操作目标选择性地使用坐标系。另外，由于可以通过伺服电动机的操作或传感器来检测坐标之间的关系，所以飞行处理单元18和检查处理单元19在必要时执行坐标变换。
如上所述，锤击检查单元200、601通过从相对于待检查部位900的预定位置碰击待检查部位900来执行检查。飞行单元100搭载锤击检查单元200、601飞行。地面侧设备20相对于待检查部位900固定地安装在一个位置，并检测飞行设备10、600的位置。飞行指令单元592基于地面侧设备20检测到的飞行设备10、600的位置来控制飞行设备10、600，使得飞行设备10、600的前进方向是从地面侧设备20到待检查部位900的方向。
如上所述，由于飞行指令单元592执行处理以控制飞行设备10、600使其前进方向是到待检查部位900的方向，因此检查操作员可以在不操作飞行设备10、600的情况下执行锤击检查。另外，由于飞行设备10、600用作用于移动锤击检查单元200、601的设备，因此可以对车辆难以进入的部位执行锤击检查。
冲击单元230、630碰击待检查部位900。在冲击单元230、630碰击待检查部位900以进行检查之前，检查处理单元19确认冲击单元230、630相对于待检查部位900的位置。因此，检查系统1可以降低由于从不适当的位置碰击待检查部位900而导致的锤击检查的低精度的可能性。
力传感器250检测被施加到冲击单元230、630的力。检查处理单元19将冲击单元230、630移动到用于碰击待检查部位900的位置，并且基于来自力传感器250的感测数据来确定在冲击单元230、630与待检查部位900之间是否存在接触。
因此，利用检查系统1，可以通过使用力传感器250确定是否检测到压力的简单处理来确认是否可以适当地执行锤击检查。
距离测量单元240测量冲击单元230、630与待检查部位900之间的距离。然后，检查处理单元19确定冲击单元230、630与待检查部位900之间的距离是否是预定距离。
因此，利用检查系统1，可以通过确定距离测量单元240检测的距离是否是预定距离的简单处理来确认是否可以适当地执行锤击检查。
飞行指令单元592接受待检查部位900的表面上的两个点的指定，并且控制飞行设备10、600，使得飞行设备10、600的前进方向是与包括这两个点的直线正交的方向并且是从地面侧设备20到待检查部位900的方向。
结果，检查操作员仅需要执行指定待检查部位900的表面上的两个点的简单处理，而无需操作飞行设备10、600。在这一点上，可以减轻检查操作员的负担。
接下来，参考图13至图14，描述了本发明的最小结构。
图13是示出了根据本发明的检查系统的最小结构的说明图。检查系统50包括飞行设备51、地面侧设备54和飞行指令单元55。飞行设备51包括锤击检查单元52和飞行单元53。
利用上述结构，锤击检查单元52通过从相对于待检查部位的预定位置碰击待检查部位来执行检查。飞行单元53搭载锤击检查单元52飞行。地面侧设备54相对于待检查部位固定地安装在一个位置，并检测飞行设备51的位置。然后，飞行指令单元55基于地面侧设备54检测到的飞行设备51的位置来控制飞行设备51，使得飞行设备51的前进方向是从地面侧设备54到待检查部位的方向。
如上所述，由于飞行指令单元55执行处理以控制飞行设备51使其前进方向是到待检查部位的方向，因此检查操作员可以在不操作飞行设备51的情况下执行锤击检查。另外，由于飞行设备51用作用于移动锤击检查单元52的设备，因此可以对车辆难以进入的部位执行锤击检查。
图14是示出了根据本发明的示例实施例的控制设备的最小结构的说明图。图中所示的控制设备60包括飞行指令单元61。
利用上述结构，飞行指令单元61基于由地面侧设备检测到的飞行设备的位置来控制飞行设备，使得飞行设备的前进方向是从地面侧设备到待检查部位的方向。飞行设备包括：锤击检查单元，该锤击检查单元通过从相对于待检查部位的预定位置碰击待检查部位来执行检查，以及飞行单元，搭载锤击检查单元飞行。地面侧设备相对于待检查部位固定地安装在一个位置，并检测飞行设备的位置。
如上所述，由于飞行指令单元61执行处理以控制飞行设备使其前进方向是到待检查部位的方向，因此检查操作员可以在不操作飞行设备的情况下执行锤击检查。另外，由于飞行设备用作用于移动锤击检查单元的设备，因此可以对车辆难以进入的部位执行锤击检查。
可以通过在计算机可读存储介质上存储用于实现飞行设备侧控制单元17、地面侧控制单元29和控制器侧控制单元590的全部或部分功能的程序，并且通过由计算机系统读取被存储在该存储介质上的程序并执行该程序，来执行每个单元的处理。注意，本文提到的“计算机系统”包括OS(操作系统)和诸如外围设备之类的硬件。
“计算机可读存储介质”包括便携式存储介质，例如软盘、磁光盘、ROM(只读存储器)和CD-ROM(光盘只读存储器)，以及诸如内置在计算机中的硬盘之类的存储设备。上述程序可以是用于实现上述特征的一部分的程序，并且可以是通过与已经存储在计算机中的程序组合来实现上述特征的程序。
虽然已经参考附图针对本发明的示例实施例具体示出和描述了本发明，但是具体结构不限于这些实施例。在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变。
本申请基于并要求于2016年5月27日提交的日本专利申请No.2016-106764的优先权，其全部公开通过引用并入本文。
[附图标记列表]
1、50 检查系统，
10、51、600 飞行设备，
11 飞行设备侧通信单元，
16 飞行设备侧存储单元，
17 飞行设备侧控制单元，
18 飞行处理单元，
19 检查处理单元，
20、54 地面侧设备，
21 地面侧通信单元，
22 飞行设备检测单元，
28 地面侧存储单元，
29 地面侧控制单元，
30 控制系统，
31、60 控制设备，
32 电源设备，
52、200、601 锤击检查单元，
53、100 飞行单元，
55、61、592 飞行指令单元，
110 飞行设备主体，
120 风扇，
130 主体用平衡器，
210 检查单元用基座，
211 检查单元用旋转轴，
220、620 臂，
230、630 冲击单元，
240 距离测量单元，
250 力传感器，
260 检查单元用平衡器，
270 麦克风，
300 激光测距仪，
310 测距仪用基座，
311 测距仪用旋转轴，
320 测距仪主体，
400 角隅棱镜，
510 控制器侧通信单元，
520 显示单元，
530 操作输入单元，
580 控制器侧存储单元，
590 控制器侧控制单元，
591 坐标管理单元，
660 联接单元，
900 待检查部位。

Claims (8)

1.一种检查系统，包括：
飞行设备，包括：
锤击检查部件，用于通过相对于待检查部位从预定位置碰击所述待检查部位来执行检查，以及
飞行部件，用于搭载所述锤击检查部件飞行；
地面侧设备，相对于所述待检查部位固定地安装在一位置，并检测所述飞行设备的位置；以及
飞行指令部件，用于基于由所述地面侧设备检测到的所述飞行设备的位置来控制所述飞行设备，使得所述飞行设备的前进方向是从所述地面侧设备到所述待检查部位的方向。
2.根据权利要求1所述的检查系统，其中，
所述锤击检查部件包括用于碰击所述待检查部位的冲击部件，并且
所述飞行设备包括：冲击部件位置确认部件，用于在所述冲击部件碰击所述待检查部位之前确认所述冲击部件相对于所述待检查部位的位置。
3.根据权利要求2所述的检查系统，还包括：
力传感器，用于检测被施加到所述冲击部件的力，其中，
所述冲击部件位置确认部件将所述冲击部件移动到用于碰击所述待检查部位的位置，并基于来自所述力传感器的感测数据来确定所述冲击部件和所述待检查部位之间是否存在接触。
4.根据权利要求2或3所述的检查系统，还包括：
距离测量部件，用于测量所述冲击部件和所述待检查部位之间的距离，其中，
所述冲击部件位置确认部件确定所述冲击部件和所述待检查部位之间的距离是否是预定距离。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的检查系统，其中，所述飞行指令部件接受对所述待检查部位的表面上的两个点的指定，并且控制所述飞行设备，使得所述飞行设备的前进方向是与包括所述两个点的直线正交的方向并且是从所述地面侧设备到所述待检查部位的方向。
6.一种控制设备，包括：
飞行指令部件，用于基于由地面侧设备检测到的飞行设备的位置来控制所述飞行设备，使得所述飞行设备的前进方向是从所述地面侧设备到待检查部位的方向，所述飞行设备包括：锤击检查部件，用于通过相对于所述待检查部位从预定位置碰击所述待检查部位来执行检查，以及飞行部件，用于搭载所述锤击检查部件飞行，所述地面侧设备相对于所述待检查部位固定地安装在一位置，并检测所述飞行设备的位置。
7.一种控制方法，包括：
基于由地面侧设备检测到的飞行设备的位置来控制所述飞行设备，使得所述飞行设备的前进方向是从所述地面侧设备到待检查部位的方向，所述飞行设备包括：锤击检查部件，用于通过相对于所述待检查部位从预定位置碰击所述待检查部位来执行检查，以及飞行部件，用于搭载所述锤击检查部件飞行，所述地面侧设备相对于所述待检查部位固定地安装在一位置，并检测所述飞行设备的位置。
8.一种计算机可读存储介质，在所述计算机可读存储介质上记录有使计算机执行方法的程序，所述方法包括：
基于由地面侧设备检测到的飞行设备的位置来控制所述飞行设备，使得所述飞行设备的前进方向是从所述地面侧设备到待检查部位的方向，所述飞行设备包括：锤击检查部件，用于通过相对于所述待检查部位从预定位置碰击所述待检查部位来执行检查；以及飞行部件，用于搭载所述锤击检查部件飞行，所述地面侧设备相对于所述待检查部位固定地安装在一位置，并检测所述飞行设备的位置。
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