JP2013119351A - Lifting device, and salvage equipment - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lifting device and salvage equipment, capable of avoiding any risk associated with the work, and enhancing the working efficiency without using any large machine or apparatus.SOLUTION: In the lifting device 10, a shape recognition device 6 is connected to a lifting magnet 8 via an articulated arm part 30, and thus, the shape recognition device 6 can recognize the shape of an object B in an area around the lifting magnet. Thus, any risk associated with the work can be avoided since a diver need not dive in the liquid for search, any large machine or any apparatus is not required for the salvage work, and the working efficiency is enhanced. In particular, by changing the posture of the shape recognition device 6 by the drive of the arm part 30, an observation area by the shape recognition device 6 can be changed, and the search efficiency of the object B can be enhanced thereby.

Description

本発明は、水中等の液体中の対象物を引き上げる引き上げ作業装置及びこれに用いられるリフティング装置に関する。   The present invention relates to a lifting device for lifting an object in a liquid such as water, and a lifting device used therefor.

特許文献1には、作業者(潜水士)が水中で作業をするための水中作業機が開示されている。水中作業機は、陸上用のバックホウ式の建設機械を水中作業用に改造されたものである。この水中作業機は、電力及び油圧を制御するための機械室(均圧室)を搭載している。作業時には、作業者がこの水中作業機に乗り込み、この水中作業機を操縦することで、防波堤や護岸等の建設作業を行う(例えば、特許文献1の明細書段落[0016]参照)。   Patent Document 1 discloses an underwater work machine for an operator (a diver) to work underwater. The underwater work machine is an on-shore backhoe construction machine modified for underwater work. This underwater work machine is equipped with a machine room (equal pressure equalization chamber) for controlling electric power and hydraulic pressure. At the time of work, an operator gets into the underwater work machine and operates the underwater work machine to perform construction work such as a breakwater or a seawall (see, for example, paragraph [0016] of the specification of Patent Document 1).

ところで、河川、湖沼、海等の水中にある物体を引き上げる場合、ダイバーが水中に潜ってその対象物を捜索し、その対象物にロープやフック等の吊り具を吊りつける玉掛け作業を行う。そして、クレーン船やクレーン車等が、玉掛けが行われたロープ等の吊り具を介してその対象物を引き上げる方法が一般的な方法である。   By the way, when pulling up an object in the water such as a river, a lake, or a sea, a diver searches the object by diving in the water, and performs a slinging operation to suspend a hanging tool such as a rope or a hook on the object. And the method of a crane ship, a crane vehicle, etc. pulling up the target object through hanging tools, such as a rope with which the sling was performed, is a common method.

対象物の捜索には、魚群探知機及びマルチビーム音響測深装置等のソナーが用いられる場合がある。特に近年では、魚群探知機の性能が向上し、安価な魚群探知機でも、水底に沈んだ物体の形状を認識できるようになってきている。これらソナーが用いられる場合、対象物のおおよその位置を特定することができるので、ダイバーは特定された位置の近辺から水中に潜り、対象物の確認と玉掛け作業を行うだけでよく、対象物を捜索する負担が軽減される。   For searching for an object, a sonar such as a fish finder or a multi-beam acoustic sounding device may be used. Particularly in recent years, the performance of fish detectors has improved, and even inexpensive fish detectors can recognize the shape of an object that sinks to the bottom of the water. When these sonars are used, the approximate position of the object can be identified, so the diver needs to dive into the water from around the identified position, check the object, and perform the sling operation. The burden of searching is reduced.

しかしながら、ダイバーによる玉掛け作業は危険な場合が多い。水が濁っている場合、夜間で視界が悪い時、あるいは、水の流れが速い場所等では特に危険であり、玉掛け作業を行うことはできないか、またはそれを行えたとしても作業効率が悪く、時間がかかるという問題がある。   However, slinging work by divers is often dangerous. When the water is cloudy, the visibility is bad at night, or especially in places where the water flow is fast, etc., it is dangerous, and even if it can be done, the work efficiency is poor, There is a problem that it takes time.

引き上げられる対象物が自動車や鉄骨等の磁性体であれば、水中で動作可能なリフティングマグネットを用いて、磁力により対象物を吸着して吊り上げる方法もある。この場合、玉掛け作業は不要となる。しかし、水上から対象物を視認できない場合は、対象物の捜索及び確認のため、また、リフティングマグネットの対象物までの誘導のために、ダイバーが必要とされる。   If the object to be lifted is a magnetic material such as an automobile or a steel frame, there is a method of lifting the object by attracting the object with a magnetic force using a lifting magnet operable in water. In this case, the slinging work is unnecessary. However, when the object cannot be visually recognized from the water, a diver is required for searching and confirming the object and for guiding the lifting magnet to the object.

特開平10−114944号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-114944

上記した対象物の引き上げ作業に、特許文献1に記載の水中作業機を用いることも考えられる。しかしながら、この水中作業機では、作業者が水中に潜らなければならないという根本的な問題がある。作業者が水中に潜る方法は、作業者にとって危険であり、かつ、作業効率が悪い。   It is also conceivable to use the underwater working machine described in Patent Document 1 for the above-described lifting operation of the object. However, with this underwater work machine, there is a fundamental problem that an operator must submerge underwater. The method in which the worker dives in the water is dangerous for the worker and the work efficiency is poor.

また、水中の対象物の引き上げのために、このような水中作業機を用いることは現実的ではない。具体的には、この水中作業機では、把持した対象物を水上まで引き上げることはできず、この水中作業機の考え方を、対象物の引き上げ作業に応用することは困難である。また、この水中作業機は、電力及び油圧を制御するための均圧室を備え、さらにこの均圧室を含む各機構の大がかりな防水手段を備えるため、機械や設備が大がかりとなり、使用電力も大きくなる。   Moreover, it is not realistic to use such an underwater working machine for raising the underwater object. Specifically, with this underwater work machine, the grasped object cannot be lifted up to the surface of the water, and it is difficult to apply the concept of this underwater work machine to the work of lifting the object. In addition, since this underwater work machine has a pressure equalizing chamber for controlling electric power and hydraulic pressure, and further includes a large waterproof means for each mechanism including this pressure equalizing chamber, the machinery and equipment become large, and the electric power used is also large. growing.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、大がかりな機械や設備を必要とせずに、作業に伴う危険を回避できるとともに作業効率を高めることができるリフティング装置及び引き上げ作業装置を提供することにある。   In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a lifting device and a lifting device capable of avoiding the danger associated with the work and improving the work efficiency without requiring a large-scale machine or equipment. It is in.

上記目的を達成するため、本発明に係るリフティング装置は、
クレーンに吊り下げ可能に設けられ、液体中の対象物を引き上げるリフティング装置であって、
前記対象物を保持する保持体と、
認識エリア内にある前記対象物の形状を認識する形状認識デバイスと、
前記保持体と前記形状認識デバイスとを接続するアーム部を有し、前記形状認識デバイスを支持し、前記アーム部の駆動により前記形状認識デバイスの姿勢を制御する支持機構と
を具備する。
In order to achieve the above object, a lifting device according to the present invention comprises:
A lifting device that can be suspended from a crane and lifts an object in a liquid,
A holding body for holding the object;
A shape recognition device for recognizing the shape of the object in a recognition area;
A support mechanism that includes an arm portion that connects the holding body and the shape recognition device, supports the shape recognition device, and controls the posture of the shape recognition device by driving the arm portion.

本発明では、保持体に、支持機構のアーム部を介して形状認識デバイスが接続されているので、形状認識デバイスは、保持体周辺のエリア内にある対象物の形状を認識することができる。したがって、ダイバーが液体中に潜って探索する必要がないため、作業に伴う危険を回避でき、また、引き上げ作業のために大がかりな機械や設備を必要とせず、作業効率も向上する。特に、アーム部の駆動によって形状認識デバイスの姿勢を変えることにより、形状認識デバイスによる認識エリア、つまり観測エリアを変えることができるので、対象物の探索効率を高めることができる。   In the present invention, since the shape recognition device is connected to the holding body via the arm portion of the support mechanism, the shape recognition device can recognize the shape of the object in the area around the holding body. Therefore, since it is not necessary for the diver to dive into the liquid and search, the danger associated with the work can be avoided, and a large-scale machine or equipment is not required for the lifting work, and the work efficiency is improved. In particular, by changing the posture of the shape recognition device by driving the arm portion, the recognition area by the shape recognition device, that is, the observation area can be changed, so that the search efficiency of the object can be increased.

前記保持体は、リフティングマグネットであってもよい。リフティングマグネットは、電磁石による磁力により対象物を吸着するため、電磁石という簡単な構成で、対象物を大きく損傷させることなく引き上げることができる。また、リフティングマグネットが液体中で用いられることにより、浮力を利用して引き上げが可能となり、その分引き上げに必要とされるパワーを抑えることができる。さらに、リフティングマグネットが例えば水中等で用いられることにより、発熱する電磁石を冷却することができる。   The holding body may be a lifting magnet. Since the lifting magnet attracts the object by the magnetic force of the electromagnet, the object can be pulled up with a simple configuration called an electromagnet without damaging the object. Further, when the lifting magnet is used in the liquid, it can be lifted using buoyancy, and the power required for the lifting can be suppressed accordingly. Furthermore, when the lifting magnet is used, for example, in water, the heat generating electromagnet can be cooled.

前記アーム部は、前記保持体を前記クレーンに吊り下げて支持する吊り下げ支持体に接続されている。これにより、形状認識デバイスによる観測エリアを、アーム部が保持体に直接接続される場合における形状認識デバイスによる観測エリアと異ならせることができ、また、アーム部の動きによっては多彩な形状認識デバイスの動きが可能となる。   The arm portion is connected to a suspension support body that suspends and supports the holding body on the crane. As a result, the observation area by the shape recognition device can be made different from the observation area by the shape recognition device when the arm unit is directly connected to the holder, and depending on the movement of the arm unit, various shape recognition devices can be used. Movement is possible.

前記支持機構は、前記アーム部として、複数の関節軸を持つアームを有してもよい。本発明では、形状認識デバイスは、アームの関節軸の数の分の回転自由度で動くことが可能となる。これにより、形状認識デバイスは、複数の角度方向で見た対象物の形状を認識することができ、形状認識デバイスによる対象物の形状の認識精度を高めることができる。   The support mechanism may include an arm having a plurality of joint axes as the arm portion. In the present invention, the shape recognition device can move with the degree of freedom of rotation corresponding to the number of joint axes of the arm. Thereby, the shape recognition device can recognize the shape of the object viewed in a plurality of angular directions, and can improve the recognition accuracy of the shape of the object by the shape recognition device.

前記形状認識デバイスは複数設けられていてもよい。複数の形状認識デバイスがそれぞれ異なる認識エリア内の物体を観測することができるので、対象物の探索効率、あるいは、対象物の形状の認識精度が向上する。   A plurality of the shape recognition devices may be provided. Since a plurality of shape recognition devices can observe objects in different recognition areas, the object search efficiency or the object shape recognition accuracy is improved.

前記支持機構は、それら形状認識デバイスにそれぞれ接続された複数のアーム部を有してもよい。それぞれのアーム部の個別の駆動により、支持機構は、各形状認識デバイスの姿勢を個別に制御することができる。   The support mechanism may include a plurality of arm portions respectively connected to the shape recognition devices. By individually driving each arm unit, the support mechanism can individually control the posture of each shape recognition device.

本発明に係る引き上げ作業装置は、上記のリフティング装置を用いた引き上げ作業装置であって、前記形状認識デバイスにより得られた前記対象物の形状情報を取得し、この形状情報に基づき画像を生成するコンピュータを具備する。   A lifting work device according to the present invention is a lifting work device using the above-described lifting device, acquires shape information of the object obtained by the shape recognition device, and generates an image based on the shape information. A computer is provided.

本発明では、保持体に、支持機構のアーム部を介して形状認識デバイスが接続されているので、形状認識デバイスは、保持体周辺のエリア内にある対象物の形状を認識することができる。したがって、ダイバーが液体中に潜って探索する必要がないため、作業に伴う危険を回避でき、また、引き上げ作業のために大がかりな機械や設備を必要とせず、作業効率も向上する。また、コンピュータによって、対象物の形状情報に基づき画像を生成することにより、操作者がこれの画像を見ながら作業を行うことができ、対象物の探索作業を容易化し、作業効率を高めることができる。   In the present invention, since the shape recognition device is connected to the holding body via the arm portion of the support mechanism, the shape recognition device can recognize the shape of the object in the area around the holding body. Therefore, since it is not necessary for the diver to dive into the liquid and search, the danger associated with the work can be avoided, and a large-scale machine or equipment is not required for the lifting work, and the work efficiency is improved. Further, by generating an image based on the shape information of the object by a computer, the operator can work while looking at the image, thereby facilitating the object search operation and improving the work efficiency. it can.

前記リフティング装置は、複数の形状認識デバイスを有してもよい。その場合、前記コンピュータは、前記支持機構により異なる姿勢でそれぞれ支持された前記複数の前記形状認識デバイスにより得られた、前記対象物の視差のある形状情報を取得し、この取得した情報に基づき、3次元画像を生成してもよい。コンピュータにより、3次元画像が生成されることにより、例えばリフティング装置を操作する操作者は、この3次元画像を見ることにより、対象物の3次元形状を把握することができ、その操作が容易になる。   The lifting apparatus may include a plurality of shape recognition devices. In that case, the computer acquires shape information with parallax of the object obtained by the plurality of shape recognition devices respectively supported in different postures by the support mechanism, and based on the acquired information, A three-dimensional image may be generated. By generating a three-dimensional image by the computer, for example, an operator who operates the lifting device can grasp the three-dimensional shape of the object by looking at the three-dimensional image, and the operation is easy. Become.

前記引き上げ作業装置は、前記アーム部の駆動状態を検出し、前記アーム部の駆動によって前記形状認識デバイスによる探索が行われる時の、前記アーム部及び前記形状認識デバイスが動くエリアである動作エリア内に、前記アーム部及び前記形状認識デバイスがある時に、前記リフティングマグネットの電磁石の作動を停止させた状態とするインターロック手段をさらに具備してもよい。形状認識デバイスは、支持機構に支持されてリフティングマグネットの近傍に位置するため、前記保持体としてのリフティングマグネットの電磁石が作動して、リフティングマグネットによる対象物の吸着作業が行われる時に、アーム部及び形状認識デバイスが動作エリアにあっては、吸着作業と干渉するおそれがある。インターロック装置により、アーム部及び形状認識デバイスが動作エリア内にある時には、前記リフティングマグネットの電磁石の作動を停止させた状態となるので、対象物の探索作業及びその吸着作業を安全に行うことができる。   The pulling work device detects the driving state of the arm unit, and when the search by the shape recognition device is performed by driving the arm unit, in the operation area that is an area in which the arm unit and the shape recognition device move In addition, when there is the arm part and the shape recognition device, an interlocking means for stopping the operation of the electromagnet of the lifting magnet may be further provided. Since the shape recognition device is supported by the support mechanism and is located in the vicinity of the lifting magnet, when the electromagnet of the lifting magnet as the holding body is activated and the object is attracted by the lifting magnet, If the shape recognition device is in the operating area, it may interfere with the suction work. When the arm unit and the shape recognition device are within the operation area by the interlock device, the operation of the electromagnet of the lifting magnet is stopped, so that the object search operation and its adsorption operation can be performed safely. it can.

以上、本発明によれば、大がかりな機械や設備を必要とせずに、作業に伴う危険を回避できるとともに作業効率を高めることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to avoid dangers associated with work and increase work efficiency without requiring large-scale machines and equipment.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る引き上げ作業装置を示す図である。FIG. 1 is a view showing a lifting device according to the first embodiment of the present invention. 図2は、リフティング装置を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the lifting device. 図3A〜Dは、この形状認識デバイス及びアーム部の動きを説明するための図であり、その動きの例を示した図である。3A to 3D are diagrams for explaining the movements of the shape recognition device and the arm unit, and are diagrams illustrating examples of the movements. 異なる複数の角度から形状認識デバイスが形状認識を行う様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a shape recognition device performs shape recognition from several different angles. アーム部及び形状認識デバイスが初期位置へ戻り、リフティングマグネットが対象物を吸着した様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that an arm part and a shape recognition device returned to the initial position, and the lifting magnet attracted | sucked the target object. 図6A及びBは、モニターに表示される画像のうち、形状認識デバイスにより得られた情報に基づいて、コンピュータが作成した画像の例をそれぞれ示す。6A and 6B show examples of images created by a computer based on information obtained by a shape recognition device among images displayed on a monitor. 図7は、本発明の第2の実施形態に係るリフティング装置を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a lifting device according to the second embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第3の実施形態に係るリフティング装置を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a lifting device according to the third embodiment of the present invention.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施形態]   [First embodiment]

図1は、本発明の第1の実施形態に係る引き上げ作業装置を示す図である。   FIG. 1 is a view showing a lifting device according to the first embodiment of the present invention.

図1に示すように、水上の作業船20にはクレーン5が搭載されている。クレーン5は、操縦室55と、操縦室55から延びるジブ53とを有している。引き上げ作業装置100は、ジブ53に吊り下げられたリフティング装置10と、例えば操縦室55内に設けられた図示しないコンピュータとを備える。   As shown in FIG. 1, a crane 5 is mounted on a work boat 20 on the water. The crane 5 has a cockpit 55 and a jib 53 extending from the cockpit 55. The lifting work device 100 includes the lifting device 10 suspended from the jib 53 and a computer (not shown) provided in the cockpit 55, for example.

図2は、リフティング装置10を示す斜視図である。リフティング装置10は、リフティングマグネット8と、形状認識デバイス6と、リフティングマグネット8に取り付けられ、形状認識デバイス6を支持する支持機構3とを備える。   FIG. 2 is a perspective view showing the lifting device 10. The lifting apparatus 10 includes a lifting magnet 8, a shape recognition device 6, and a support mechanism 3 that is attached to the lifting magnet 8 and supports the shape recognition device 6.

リフティングマグネット8は、ジブ53に、吊り下げ支持体としてのワイヤー57によって吊り下げ可能に設けられている。吊り下げ支持体として、ワイヤー57に限られず、チェーンまたはロープ等であってもよい。   The lifting magnet 8 is provided on the jib 53 so that it can be suspended by a wire 57 as a suspension support. The hanging support is not limited to the wire 57, and may be a chain or a rope.

リフティングマグネット8は、図1に示すように、液体中、本実施形態では水中Lにある引き上げ対象物(以下、単に対象物という。)B(B1)を磁力により吸着して保持する保持体である。図1では、対象物B1として自動車を示している。リフティングマグネット8は、円柱状のハウジング82内に図示しない電磁石が収容されて構成されている。ハウジング82の上面には、電装ボックス83が設けられており、電装ボックス83には電気ケーブル11が接続されている。電装ボックス83内には、電磁石、支持機構3及び形状認識デバイス6を駆動する電気回路、その他必要な電気部品が収容されている。電気ケーブル11は、例えば、作業船20上のクレーン5の操縦室55内まで延び、操縦室55内にあるコンピュータに接続されている。コンピュータとしては、例えばパーソナルコンピュータが用いられる。   As shown in FIG. 1, the lifting magnet 8 is a holding body that holds the object to be pulled up (hereinafter simply referred to as “object”) B (B1) in a liquid, in this embodiment, underwater L by magnetic force. is there. In FIG. 1, an automobile is shown as the object B1. The lifting magnet 8 is configured by accommodating an electromagnet (not shown) in a cylindrical housing 82. An electrical box 83 is provided on the upper surface of the housing 82, and the electrical cable 11 is connected to the electrical box 83. In the electrical box 83, an electromagnet, an electrical circuit that drives the support mechanism 3 and the shape recognition device 6, and other necessary electrical components are accommodated. For example, the electric cable 11 extends into the cockpit 55 of the crane 5 on the work boat 20 and is connected to a computer in the cockpit 55. For example, a personal computer is used as the computer.

形状認識デバイス6は、イメージングソナー(例えばブルービュー社製のイメージングソナー)、あるいは、音響カメラ(例えばサウンドメトリクス社製のDIDSON)等、ソナー技術を用いたデバイスが用いられる。形状認識デバイス6は、所定の認識エリア、すなわち所定の観測エリア内の物体の形状を認識することができる。   As the shape recognition device 6, a device using sonar technology such as an imaging sonar (for example, an imaging sonar manufactured by Blueview) or an acoustic camera (for example, DIDSON manufactured by Soundmetrics) is used. The shape recognition device 6 can recognize the shape of an object in a predetermined recognition area, that is, a predetermined observation area.

形状認識デバイス6により得られた情報は、電気ケーブル11を介して、上記操縦室55内にあるコンピュータに送信されるようになっている。この形状認識デバイス6を作動させるためのアプリケーションソフトウェア、及び、形状認識デバイス6から送られた情報に基づき画像情報を生成して可視化するためのアプリケーションソフトウェア等を備えている。生成された画像情報は、このコンピュータに接続された図示しないモニターに表示されるようになっている。なお、クレーン5の操縦室55内ある操縦機に上記コンピュータが一体的に組み込まれていてもよい。   Information obtained by the shape recognition device 6 is transmitted to the computer in the cockpit 55 via the electric cable 11. Application software for operating the shape recognition device 6 and application software for generating and visualizing image information based on information sent from the shape recognition device 6 are provided. The generated image information is displayed on a monitor (not shown) connected to the computer. Note that the computer may be integrally incorporated in a controller in the cockpit 55 of the crane 5.

支持機構3は、リフティングマグネット8のハウジング82の上面と形状認識デバイス6とを接続するアーム部30を有し、このアーム部30により形状認識デバイス6を支持する。アーム部30は、複数の関節軸を有する多関節型のアームである。具体的には、アーム部30は、回転ベース301、取付ベース302、第1アーム303及び第2アーム304を有する。   The support mechanism 3 includes an arm portion 30 that connects the upper surface of the housing 82 of the lifting magnet 8 and the shape recognition device 6, and supports the shape recognition device 6 by the arm portion 30. The arm unit 30 is a multi-joint type arm having a plurality of joint axes. Specifically, the arm unit 30 includes a rotation base 301, a mounting base 302, a first arm 303, and a second arm 304.

回転ベース301は、例えばリフティングマグネット8のハウジング82の上面に設置されている。回転ベース301は、図示しないモータ及び減速機等を内蔵しており、取付ベース302をZ軸の周りで回転させる。取付ベース302の一端部が回転ベース301に固定され、取付ベース302の他端部は、第1アーム303の一端部に、第1軸306を介して回転可能に接続されている。第1アーム303の他端部は、第2アーム304の一端部に、第2軸307を介して回転可能に接続されている。そして、形状認識デバイス6の筺体64は、取付部材305及び第3軸308を介して、第2アーム304の他端部に、回転可能に接続されている。   The rotation base 301 is installed on the upper surface of the housing 82 of the lifting magnet 8, for example. The rotation base 301 includes a motor, a speed reducer, and the like (not shown), and rotates the mounting base 302 around the Z axis. One end of the mounting base 302 is fixed to the rotating base 301, and the other end of the mounting base 302 is rotatably connected to one end of the first arm 303 via the first shaft 306. The other end of the first arm 303 is rotatably connected to one end of the second arm 304 via a second shaft 307. The housing 64 of the shape recognition device 6 is rotatably connected to the other end of the second arm 304 via the attachment member 305 and the third shaft 308.

リフティングマグネット8のハウジング82、電装ボックス83、支持機構3、形状認識デバイス6には防水シールによる防水加工が施されている。   The housing 82, the electrical box 83, the support mechanism 3, and the shape recognition device 6 of the lifting magnet 8 are waterproofed with a waterproof seal.

図3A〜Dは、この形状認識デバイス6及びアーム部30の動きを説明するための図であり、その動きの例を示した図である。アーム部30の第1軸306、第2軸307及び第3軸308には、それぞれ図示しないモータ及び減速機が接続され、それらが個別に回転するようになっている。第1軸306、第2軸307及び第3軸308は、X−Y平面に平行であり、それらの軸を中心として、第1アーム303、第2アーム304及び形状認識デバイス6がそれぞれ回転する。回転ベース301は、上述したように、Z軸を中心として回転する。回転ベース301の回転範囲は例えば全周(360°)であり、第1〜3軸の回転範囲は、例えば90°〜240°に設定されているが、これらの範囲に限られない。   3A to 3D are diagrams for explaining the movements of the shape recognition device 6 and the arm unit 30, and are diagrams illustrating examples of the movements. A motor and a speed reducer (not shown) are connected to the first shaft 306, the second shaft 307, and the third shaft 308 of the arm unit 30, respectively, and these rotate individually. The first axis 306, the second axis 307, and the third axis 308 are parallel to the XY plane, and the first arm 303, the second arm 304, and the shape recognition device 6 rotate around these axes, respectively. . As described above, the rotation base 301 rotates around the Z axis. The rotation range of the rotation base 301 is, for example, the entire circumference (360 °), and the rotation range of the first to third axes is set to, for example, 90 ° to 240 °, but is not limited to these ranges.

形状認識デバイス6の筺体64内にはソナーセンサー61が設けられている。また、筺体64には、このソナーセンサー61を、第1〜3軸の方向(図3AではY軸)に直交する軸(X軸)の周りに回転させるモータ及び減速機が内蔵されている。そのモータによるソナーセンサー61の回転範囲は、例えば全周(360°)であるが、これに限られない。   A sonar sensor 61 is provided in the housing 64 of the shape recognition device 6. Further, the housing 64 incorporates a motor and a speed reducer that rotate the sonar sensor 61 around an axis (X axis) orthogonal to the directions of the first to third axes (Y axis in FIG. 3A). The rotation range of the sonar sensor 61 by the motor is, for example, the entire circumference (360 °), but is not limited thereto.

形状認識デバイス6を駆動するデバイスドライバー、ソナーセンサー61を回転駆動するためのモータドライバー、及び、アーム部30を駆動するためのモータドライバー等は、上記電装ボックス83内に収められている。アーム部30を駆動するためのモータやこのモータドライバーは、支持機構3の一部として機能する。上記操縦室55内に設けられたコンピュータにより、これらのドライバーへの制御信号が生成される。   A device driver for driving the shape recognition device 6, a motor driver for rotationally driving the sonar sensor 61, a motor driver for driving the arm unit 30, and the like are housed in the electrical box 83. A motor for driving the arm unit 30 and this motor driver function as a part of the support mechanism 3. Control signals for these drivers are generated by a computer provided in the cockpit 55.

支持機構3が備える各モータは、ステッピングモータでもよいし、サーボモータでもよい。各モータがステッピングモータである場合、その制御形式はオープンループ制御であるので、コンピュータは、例えば次の情報を記憶していればよい。すなわち、コンピュータは、各ステッピングモータへの制御信号である指令値の組み合わせの情報と、形状認識デバイス6に姿勢の情報(つまり、3次元空間内でどのエリアを認識エリア(観測エリア)とするかの情報)とを、ルックアップテーブルにより記憶しておけばよい。   Each motor provided in the support mechanism 3 may be a stepping motor or a servo motor. When each motor is a stepping motor, the control format is open loop control, so the computer may store the following information, for example. That is, the computer sends information on the combination of command values that are control signals to each stepping motor and posture information to the shape recognition device 6 (that is, which area in the three-dimensional space is the recognition area (observation area)). Information) may be stored in a lookup table.

以上のように構成されたリフティング装置10の支持機構3は、アーム部30が駆動されることにより、形状認識デバイス6の姿勢を制御することができる。   The support mechanism 3 of the lifting device 10 configured as described above can control the posture of the shape recognition device 6 by driving the arm unit 30.

以上のように構成された引き上げ作業装置100を用いて、対象物Bの引き上げ作業を行う場合の動作を説明する。以下に説明する作業の主体を「操縦者」として説明するが、クレーン5の操縦以外の作業、例えばモニターの監視等を、操縦者とは別の作業者が行ってもよい。すなわち、複数の作業者の協働によって引き上げ作業が行われてもよい。   The operation in the case of performing the lifting operation of the object B using the lifting device 100 configured as described above will be described. Although the subject of the work described below will be described as “operator”, work other than the operation of the crane 5, for example, monitoring of the monitor, may be performed by an operator other than the operator. That is, the lifting work may be performed by the cooperation of a plurality of workers.

クレーン5の操縦者が、クレーン5を操縦することにより、リフティング装置10を水中Lに沈める。形状認識デバイス6及びアーム部30の初期位置(初期姿勢)は、例えば図3Aに示した姿勢とすることができる。しかし、この初期姿勢は、もちろんその他の姿勢であってもよい。   The operator of the crane 5 controls the crane 5 to sink the lifting device 10 in the water L. The initial positions (initial postures) of the shape recognition device 6 and the arm unit 30 can be the postures shown in FIG. 3A, for example. However, this initial posture may of course be another posture.

操縦者の操縦によって、アーム部30の駆動を介して、形状認識デバイス6を任意の姿勢に動かすことで、任意の観測エリアを選択する。これにより、当該観測エリア内にある物体等の形状の情報が、操縦室55のモニターに画像として表示される。ここで、操縦者は、形状認識デバイス6を用いてモニターによる監視によって、対象物(あるいは障害物)とリフティングマグネットとの位置関係を確認しながら、対象物を吸着する位置までリフティングマグネットを移動させてもよい。モニターによる監視により、操縦者が、引き上げ対象物Bらしき物体を発見した場合、例えば以下のように作業が行われる。   An arbitrary observation area is selected by moving the shape recognition device 6 to an arbitrary posture through driving of the arm unit 30 by the pilot's operation. Thereby, information on the shape of an object or the like in the observation area is displayed on the monitor of the cockpit 55 as an image. Here, the operator moves the lifting magnet to a position where the object is attracted while confirming the positional relationship between the object (or obstacle) and the lifting magnet by monitoring using the shape recognition device 6. May be. When the operator discovers an object that seems to be the object to be lifted B by monitoring by the monitor, for example, the following operation is performed.

図4に示すように、例えば形状認識デバイス6が、複数の異なる角度から、つまり複数の異なる姿勢でその対象物B(B2)を認識することにより、操縦者は、リフティングマグネット8を動かす必要がなく、観測エリアを広げることができる。この図4に示す例では、対象物B2は鉄骨等の瓦礫を表している。このように複数の異なる角度から観測が行われることにより、一方向からだけでは、死角になって認識できない形状や対象物B2同士の重なり具合等を、操縦者が認識することができる。これにより、例えば複数の対象物B2をどのような順序で引き上げるか、あるいは、引き上げの可否等の判断がしやすくなる。   As shown in FIG. 4, for example, when the shape recognition device 6 recognizes the object B (B2) from a plurality of different angles, that is, from a plurality of different postures, the operator needs to move the lifting magnet 8. The observation area can be expanded. In the example shown in FIG. 4, the object B2 represents rubble such as a steel frame. By performing observation from a plurality of different angles as described above, the operator can recognize the shape that cannot be recognized as a blind spot or the overlapping state of the objects B2 from only one direction. This makes it easy to determine, for example, in what order the plurality of objects B2 are to be lifted or whether they can be lifted.

また、角度を変えながら連続的に対象物B2を観測することにより、コンピュータは、対象物B2の視差のある形状情報を取得することができる。コンピュータは、取得した情報に基づき、具体的には取得した複数の画像を合成して3次元画像を作成することができる。これにより、操縦者はこの3次元画像を見ることにより、対象物B2の3次元内での位置及び形状を把握することができ、リフティングマグネット8による対象物B2の吸着位置の判断を容易にする等、引き上げ作業が容易になる。   Further, by continuously observing the object B2 while changing the angle, the computer can acquire shape information with parallax of the object B2. Specifically, the computer can create a three-dimensional image by combining a plurality of acquired images based on the acquired information. Thereby, the operator can grasp the position and shape of the object B2 in the three dimensions by looking at the three-dimensional image, and facilitate the determination of the adsorption position of the object B2 by the lifting magnet 8. Etc., and the lifting work becomes easy.

操縦者は、形状認識デバイス6による対象物B2の観測の結果、これを引き上げ可能と判断した場合、リフティングマグネット8を吸着位置へ近づける。吸着位置では、操縦者の操縦によって、形状認識デバイス6及びアーム部30が退避位置へ退避する(図5参照)。   As a result of observing the object B2 by the shape recognition device 6, the operator moves the lifting magnet 8 closer to the attracting position when it is determined that the object can be pulled up. At the suction position, the shape recognition device 6 and the arm unit 30 are retracted to the retracted position by the operation of the operator (see FIG. 5).

しかし、吸着位置においてその周りの障害物や対象物の位置関係によって、形状認識デバイス6の退避に支障がある場合は、リフティングマグネット8が吸着位置に位置する前に、形状認識デバイス6及びアーム部30が退避位置へ移動すればよい。この場合、操縦者は、リアルタイムの状況は観測できないので、コンピュータは、形状認識デバイス6を退避する直前の観測画像データに、リフティングマグネット6の動きを重ね合わせた画像を生成してもよい。操縦者はこの画像を見ながら操縦を行えばよい。この場合、リフティングマグネット6に水深を測るセンサーや加速度センサーを設けることにより、リフティングマグネット6の動きをクレーン57の繰り出し量から把握することができる。   However, when there is an obstacle to the retraction of the shape recognition device 6 due to the positional relationship between obstacles and objects around the suction position, the shape recognition device 6 and the arm unit are placed before the lifting magnet 8 is positioned at the suction position. What is necessary is just to move 30 to a retracted position. In this case, since the pilot cannot observe the real-time situation, the computer may generate an image in which the movement of the lifting magnet 6 is superimposed on the observation image data immediately before the shape recognition device 6 is retracted. The operator may perform the operation while viewing this image. In this case, by providing the lifting magnet 6 with a sensor for measuring the water depth and an acceleration sensor, the movement of the lifting magnet 6 can be grasped from the amount of extension of the crane 57.

退避位置とは、形状認識デバイス6及びアーム部30と、リフティングマグネット8による対象物B2の吸着作業とが干渉しない、形状認識デバイス6及びアーム部30の位置である。この退避位置は、典型的には図3Aに示したような初期位置であるが、これに限られず吸着作業に干渉しない位置であれば、どのような位置であってもよい。   The retracted position is a position of the shape recognition device 6 and the arm unit 30 where the shape recognition device 6 and the arm unit 30 do not interfere with the adsorption work of the object B2 by the lifting magnet 8. This retreat position is typically the initial position as shown in FIG. 3A, but is not limited thereto, and may be any position as long as it does not interfere with the suction work.

形状認識デバイス6及びアーム部30が退避後、図5に示すように、操縦者は、リフティングマグネット8の電磁石の作動開始のためのスイッチをONとして、対象物Bを吸着させる。吸着後、操縦者によるジブ53の操縦により、リフティングマグネット8を上昇させて対象物B2を回収する。   After the shape recognition device 6 and the arm unit 30 are retracted, as shown in FIG. 5, the operator turns on the switch for starting the operation of the electromagnet of the lifting magnet 8 to attract the object B. After the suction, the lifting magnet 8 is raised by the pilot maneuvering the jib 53 to collect the object B2.

ここで、リフティングマグネット8の電磁石のスイッチに、インターロック手段が設けられていてもよい。すなわち、コンピュータが、アーム部30の駆動状態を検出し、対象物Bの探索時においてアーム部30の駆動によって形状認識デバイス6が動くエリアである動作エリア内に、アーム部30及び形状認識デバイス6がある時に、リフティングマグネット8の電磁石の作動を停止させた状態とする。例えばアーム部30のモータドライバーが、そのモータの回転位置をエンコーダー等によりコンピュータに出力することにより、コンピュータはそのアーム部30の駆動状態を検出することができる。動作エリアは、初期位置以外のエリアの少なくとも一部のエリアであるが、これは適宜設定可能である。   Here, an interlocking means may be provided in the electromagnet switch of the lifting magnet 8. In other words, the computer detects the driving state of the arm unit 30, and the arm unit 30 and the shape recognition device 6 are within an operation area in which the shape recognition device 6 moves by driving the arm unit 30 when searching for the object B. When there is, the operation of the electromagnet of the lifting magnet 8 is stopped. For example, when the motor driver of the arm unit 30 outputs the rotational position of the motor to the computer using an encoder or the like, the computer can detect the driving state of the arm unit 30. The operation area is at least a part of the area other than the initial position, but this can be set as appropriate.

なお、コンピュータは、形状認識デバイス6のフィードバック制御による姿勢制御に、そのアーム部30の駆動状態の検出信号を用いることもできる。   The computer can also use the detection signal of the driving state of the arm unit 30 for posture control by feedback control of the shape recognition device 6.

形状認識デバイス6は、支持機構3に支持されてリフティングマグネット8の近傍に位置するため、リフティングマグネット8の電磁石が作動して、リフティングマグネット8による対象物Bの吸着作業が行われる時に、アーム部30及び形状認識デバイス6が動作エリアにあっては、吸着作業と干渉するおそれがある。このようなインターロック機能により、アーム部30及び形状認識デバイス6が動作エリア内にある時には、操縦者がたとえ上記スイッチをONとしても、前記リフティングマグネット8の電磁石の作動を停止させた状態となる。これにより、対象物Bの探索作業及びその吸着作業を安全に行うことができる。   Since the shape recognition device 6 is supported by the support mechanism 3 and is positioned in the vicinity of the lifting magnet 8, when the electromagnet of the lifting magnet 8 is activated and the work of attracting the object B by the lifting magnet 8 is performed, the arm portion When 30 and the shape recognition device 6 are in the operation area, there is a possibility of interfering with the suction work. With such an interlock function, when the arm unit 30 and the shape recognition device 6 are in the operation area, the operation of the electromagnet of the lifting magnet 8 is stopped even if the operator turns on the switch. . Thereby, the search operation | work of the target object B and its adsorption | suction operation | work can be performed safely.

インターロック手段は、コンピュータのソフトウェアを利用して実現されてもよいが、ハードウェアのみにより実現されてもよい。   The interlock means may be realized by using software of a computer, but may be realized only by hardware.

ここで、図6A及びBは、本実施形態においてモニターに表示される画像のうち、形状認識デバイス6により得られた情報に基づいて、コンピュータが作成した画像の例をそれぞれ示す。   Here, FIGS. 6A and 6B show examples of images created by a computer based on information obtained by the shape recognition device 6 among the images displayed on the monitor in the present embodiment.

例えば図6Aでは、形状認識デバイス6により認識された画像と、予め作成されたリフティングマグネット8の一部の画像とが合成されて表示されている。図6Aにおいて、認識エリアFで示すように形状認識デバイス6により認識された画像は、例えばリフティングマグネット8の斜め上の角度からの画像である。この認識エリアF内には、リフティングマグネット8は入っていないが、コンピュータは、リフティングマグネット8の一部の画像Gを当該認識エリアF内で得られる画像に合成し、この合成画像を1つの画面内に表示している。コンピュータは、この合成画像を、視差を持つ3次元画像として表示してもよい。   For example, in FIG. 6A, an image recognized by the shape recognition device 6 and a partial image of the lifting magnet 8 created in advance are combined and displayed. In FIG. 6A, the image recognized by the shape recognition device 6 as indicated by the recognition area F is, for example, an image from an oblique upper angle of the lifting magnet 8. Although there is no lifting magnet 8 in the recognition area F, the computer synthesizes a part of the image G of the lifting magnet 8 with an image obtained in the recognition area F, and combines the synthesized image into one screen. It is displayed in. The computer may display this composite image as a three-dimensional image having parallax.

図6Bに示す画像は、例えば図6Aに示した姿勢にある形状認識デバイスG1、リフティングマグネットG2及び対象物G3を含む画像を、形状認識デバイス6で得られた情報に基づき、コンピュータによって作成された画像である。つまりコンピュータは、予め作成してメモリ等に記憶している形状認識デバイス6及びリフティングマグネット8自体の画像G1及びG2と、実際に形状認識デバイス6により観測された対象物Bの画像G3とを合成することにより、このような画像をモニターに表示することができる。ソナー技術により、コンピュータは、形状認識デバイス6から対象物Bまでの距離の情報も取得することができるので、このような図6Bに示す画像を作成することができる。このように本来カメラ等のセンサーがない位置の視点からの画像を作成することが可能となる。図6Aに示す画像と、図6Bに示す画像とが、モニターの画面内に分割画面として表示されてもよい。   The image shown in FIG. 6B is created by a computer based on the information obtained by the shape recognition device 6, for example, an image including the shape recognition device G1, the lifting magnet G2, and the object G3 in the posture shown in FIG. 6A. It is an image. That is, the computer synthesizes the images G1 and G2 of the shape recognition device 6 and the lifting magnet 8 themselves that are created in advance and stored in a memory or the like with the image G3 of the object B actually observed by the shape recognition device 6. By doing so, such an image can be displayed on the monitor. The sonar technique enables the computer to acquire information on the distance from the shape recognition device 6 to the object B, and thus can create such an image shown in FIG. 6B. Thus, it is possible to create an image from a viewpoint at a position where a sensor such as a camera is not originally provided. The image shown in FIG. 6A and the image shown in FIG. 6B may be displayed as a divided screen in the screen of the monitor.

以上のように、実際には撮影されない画像をコンピュータが作成し、この画像がモニターに表示されることにより、操縦者による形状認識デバイス6の操作や吸着操作等を容易に行うことができ、作業効率が向上する。   As described above, the computer creates an image that is not actually captured, and this image is displayed on the monitor, so that the operator can easily operate the shape recognition device 6 or the suction operation, Efficiency is improved.

以上のように、本実施形態に係るリフティング装置10によれば、リフティングマグネット8にアーム部30を介して形状認識デバイス6が接続されているので、形状認識デバイス6は、リフティングマグネット8の周辺のエリア内にある対象物Bの形状を認識することができる。したがって、従来のようにダイバーが液体中に潜って探索する必要がないため、作業に伴う危険を回避でき、また、引き上げ作業のために大がかりな機械や設備を必要とせず、作業効率も向上する。特に、アーム部30の駆動によって形状認識デバイス6の姿勢を変えることにより、形状認識デバイス6による観測エリアを変えることができるので、対象物Bの探索効率を高めることができる。   As described above, according to the lifting device 10 according to the present embodiment, the shape recognition device 6 is connected to the lifting magnet 8 via the arm unit 30, so that the shape recognition device 6 is connected to the periphery of the lifting magnet 8. The shape of the object B in the area can be recognized. Therefore, since there is no need for the diver to search by dive in the liquid as in the prior art, the danger associated with the work can be avoided, and a large-scale machine or equipment is not required for the lifting work, and the work efficiency is improved. . In particular, since the observation area by the shape recognition device 6 can be changed by changing the posture of the shape recognition device 6 by driving the arm unit 30, the search efficiency of the object B can be increased.

本実施形態では、対象物Bを保持する保持体として、リフティングマグネット8が用いられることにより、以下のようなメリットを得ることができる。リフティングマグネット8は、電磁石による磁力により対象物Bを吸着するため、電磁石という簡単な構成で、対象物Bを大きく損傷させることなく引き上げることができる。また、リフティングマグネット8が水中で用いられることにより、浮力を利用して引き上げが可能となり、その分引き上げに必要とされるパワーを抑えることができる。さらに、リフティングマグネット8が水中で用いられることにより、発熱する電磁石を冷却することができる。また、ダイバーが潜ってロープ等で玉掛け作業を行う必要もない。   In the present embodiment, by using the lifting magnet 8 as the holding body that holds the object B, the following merits can be obtained. Since the lifting magnet 8 attracts the object B by the magnetic force generated by the electromagnet, it can be pulled up with a simple configuration called an electromagnet without damaging the object B. Further, when the lifting magnet 8 is used underwater, it can be lifted using buoyancy, and the power required for the lifting can be suppressed accordingly. Furthermore, since the lifting magnet 8 is used in water, the heat generating electromagnet can be cooled. Moreover, there is no need for divers to dive and perform slinging work with a rope or the like.

本実施形態に係る支持機構3のアーム部30は、多関節型のアームで構成されるため、その関節軸の数の分の回転自由度で動くことが可能となる。これにより、図4を用いて上で説明したように、形状認識デバイス6は複数の角度方向で見た対象物Bの形状を認識することができ、形状認識デバイス6による対象物Bの形状の認識精度を高めることができる。   Since the arm portion 30 of the support mechanism 3 according to the present embodiment is composed of an articulated arm, the arm portion 30 can move with the degree of freedom of rotation corresponding to the number of joint axes. Accordingly, as described above with reference to FIG. 4, the shape recognition device 6 can recognize the shape of the object B viewed in a plurality of angular directions, and the shape of the object B by the shape recognition device 6 can be recognized. Recognition accuracy can be increased.

本実施形態に係る形状認識デバイス6として、ソナー装置が用いられることにより、例えば作業中に水底の泥や砂が舞い上がって、水の濁度が高くなったとしても、正確な対象物Bの形状の情報を得ることができる。   By using a sonar device as the shape recognition device 6 according to the present embodiment, for example, even when mud or sand at the bottom of the water soars during work and the turbidity of water becomes high, the accurate shape of the object B Information can be obtained.

[第2の実施形態]   [Second Embodiment]

図7は、本発明の第2の実施形態に係るリフティング装置を示す図である。これ以降の説明では、上記第1の実施形態に係るリフティング装置10が含む部材や機能等について同様のものは説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。   FIG. 7 is a diagram showing a lifting device according to the second embodiment of the present invention. In the following description, the same members, functions, etc. included in the lifting device 10 according to the first embodiment will be simplified or omitted, and different points will be mainly described.

このリフティング装置110は、複数の、例えば2つの形状認識デバイス6を備えている。この2つの形状認識デバイス6を支持する支持機構103は、ワイヤーに接続された2つのアーム部31を有する。すなわち、上記第1の実施形態のように、アーム部31がリフティングマグネット18に直接接続されているわけではなく、本実施形態に係るアーム部31は、ワイヤー57に接続されている。   The lifting apparatus 110 includes a plurality of, for example, two shape recognition devices 6. The support mechanism 103 that supports the two shape recognition devices 6 has two arm portions 31 connected to wires. That is, unlike the first embodiment, the arm portion 31 is not directly connected to the lifting magnet 18, and the arm portion 31 according to this embodiment is connected to the wire 57.

具体的にはアーム部31は、回転ベース313、回転ベース313に第1軸314を介して回転可能に接続された第1アーム311、第1アーム311に第2軸315を介して回転可能に接続された第2アーム312、第2アーム312と形状認識デバイス6とを回転可能に接続する第3軸316を有する。   Specifically, the arm unit 31 is rotatable about the rotation base 313, the first arm 311 connected to the rotation base 313 via the first shaft 314, and the first arm 311 via the second shaft 315. It has the 3rd axis | shaft 316 which connects the 2nd arm 312 connected, the 2nd arm 312 and the shape recognition device 6 rotatably.

回転ベース313は、このアーム部31全体をZ軸方向に回転させる。回転ベース313は、例えばリフティングマグネット18を吊っている3本のワイヤーの合流点より上部に取り付けられている。これにより、回転ベースは、第1アーム311を360°回転させることができる。2つの第1アーム311同士は、Z軸方向で見て180°の方向に、つまり互いに反対方向に向くように設けられている。   The rotation base 313 rotates the entire arm portion 31 in the Z-axis direction. The rotation base 313 is attached to the upper part from the junction of the three wires which suspend the lifting magnet 18, for example. Thereby, the rotation base can rotate the 1st arm 311 360 degrees. The two first arms 311 are provided so as to face in the direction of 180 ° in the Z-axis direction, that is, in opposite directions.

第1軸314、第2軸315及び第3軸316は、図7では簡略化して球状に示しているが、それぞれ、第1の実施形態における第1〜3軸と同様の構造であり、例えば図7に示す状態においてY軸方向の1つの軸の周りに回転可能に構成されていればよい。しかし、これら第1軸314、第2軸315及び第3軸316は、それぞれ2軸以上の構造を有していてもよい。あるいは、各アーム311及び312のうち少なくとも一方は、その長さ方向に伸縮する構造を有していてもよい。   The first axis 314, the second axis 315, and the third axis 316 are simplified and shown in a spherical shape in FIG. 7, but each has the same structure as the first to third axes in the first embodiment. In the state shown in FIG. 7, it may be configured to be rotatable around one axis in the Y-axis direction. However, each of the first shaft 314, the second shaft 315, and the third shaft 316 may have a structure of two or more axes. Alternatively, at least one of the arms 311 and 312 may have a structure that expands and contracts in the length direction.

これらアーム部31の駆動は、それぞれ個別に制御されてもよいし、例えばZ軸で線対称な動きとなるように制御されてもよい。   The driving of these arm portions 31 may be individually controlled, or may be controlled so as to move in a line-symmetric manner with respect to the Z axis, for example.

以上のような支持機構103の構成によれば、形状認識デバイス6による観測エリアを、上記第1の実施形態のようにアーム部がリフティングマグネットに直接接続される場合における形状認識デバイス6による観測エリアと異ならせることができ、また、アーム部の動きによっては多彩な形状認識デバイス6の動きが可能となる。特に、回転ベース313の回転によって、形状認識デバイス6がリフティングマグネット18の周囲を旋回することができる。したがって、形状認識デバイス6のそれぞれ認識エリアの、リフティングマグネット18による死角を少なくし、あるいはなくすことができる。特に、複数の形状認識デバイス6が設けられることにより、リフティングマグネット18による死角をカバーし合うことができる。これにより、観測エリアを広げることができる。これにより、対象物Bの探索効率、あるいは、対象物Bの形状の認識精度が向上する。   According to the configuration of the support mechanism 103 as described above, the observation area by the shape recognition device 6 is the observation area by the shape recognition device 6 when the arm portion is directly connected to the lifting magnet as in the first embodiment. In addition, depending on the movement of the arm portion, various movements of the shape recognition device 6 are possible. In particular, the shape recognition device 6 can turn around the lifting magnet 18 by the rotation of the rotation base 313. Therefore, it is possible to reduce or eliminate the blind spot by the lifting magnet 18 in each recognition area of the shape recognition device 6. In particular, by providing a plurality of shape recognition devices 6, it is possible to cover the blind spot caused by the lifting magnet 18. Thereby, an observation area can be expanded. Thereby, the search efficiency of the target object B or the recognition accuracy of the shape of the target object B is improved.

また、2つの形状認識デバイス6の観測エリアが重なるように、これら形状認識デバイス6の姿勢が設定されることにより、コンピュータは、これら2つの形状認識デバイス6間の距離から、視差のある3次元画像を作成することができる。したがって、操縦者による形状認識デバイス6の操作や吸着操作等を容易に行うことができ、作業効率が向上する。   Further, by setting the postures of the shape recognition devices 6 so that the observation areas of the two shape recognition devices 6 overlap, the computer can calculate the three-dimensional parallax from the distance between the two shape recognition devices 6. Images can be created. Therefore, it is possible to easily perform the operation of the shape recognition device 6 and the suction operation by the operator, and the work efficiency is improved.

本実施形態では、複数の形状認識デバイス6が設けられる形態を示したが、これら形状認識デバイスは、それぞれ異なる種類、すなわち異なる形状認識原理を持つデバイスであってもよい。例えば、それらのうち一方が、ソナー装置を用いたデバイスであり、他方が光学カメラを用いたデバイスであってもよい。光学カメラは、可視光に限られず赤外線を受光できるカメラであってもよい。   In the present embodiment, the form in which a plurality of shape recognition devices 6 are provided is shown, but these shape recognition devices may be devices having different types, that is, different shape recognition principles. For example, one of them may be a device using a sonar device, and the other may be a device using an optical camera. The optical camera is not limited to visible light, and may be a camera that can receive infrared rays.

あるいは、リフティング装置は、3つ以上の同じまたは異なる種類の形状認識デバイスを備えていてもよい。   Alternatively, the lifting device may comprise more than two same or different types of shape recognition devices.

[第3の実施形態]   [Third embodiment]

図8は、本発明の第3の実施形態に係るリフティング装置を示す図である。本実施形態に係るリフティング装置210における支持機構203のアーム部32は、回転ベース313、第1軸314、第1アーム311、第2軸325、第2アーム322、第3アーム323、第3軸316を有する。回転ベース313、第1軸314、第1アーム311及び第3軸316の機能及び構造は、図7で示した第2の実施形態と実質的に同一である。   FIG. 8 is a diagram showing a lifting device according to the third embodiment of the present invention. The arm portion 32 of the support mechanism 203 in the lifting device 210 according to the present embodiment includes the rotation base 313, the first shaft 314, the first arm 311, the second shaft 325, the second arm 322, the third arm 323, and the third shaft. 316. Functions and structures of the rotation base 313, the first shaft 314, the first arm 311 and the third shaft 316 are substantially the same as those of the second embodiment shown in FIG.

第2アーム322と、第3アーム316とは固定されるように、かつ、互いの長さ方向が直交するように接続されている。第2軸325は、Z軸を中心として、第2アーム322を回転させる構造を有している。2つの形状認識デバイス6は、第3アーム316の両端部に、第3軸316を介して接続されている。   The second arm 322 and the third arm 316 are connected so as to be fixed and so that their length directions are orthogonal to each other. The second shaft 325 has a structure for rotating the second arm 322 around the Z axis. The two shape recognition devices 6 are connected to both ends of the third arm 316 via the third shaft 316.

このような支持機構203の構成によっても、上記第2の実施形態に係る支持機構103を持つリフティング装置110と同様の効果が得られる。特に、回転ベース313及び第2アーム322をそれぞれ軸中心として、各形状認識デバイス6が回転することができるので、それらの回転だけで、広範囲な観測エリアを確保することができる。   Even with such a configuration of the support mechanism 203, the same effect as that of the lifting device 110 having the support mechanism 103 according to the second embodiment can be obtained. In particular, since each shape recognition device 6 can rotate about the rotation base 313 and the second arm 322 as the respective axes, a wide observation area can be ensured only by their rotation.

また、第3アーム316の両端部に形状認識デバイス6が設けられているため、形状認識デバイス6のソナーセンサー間の距離は、実質的に一定、あるいは所定の範囲となる。したがって、コンピュータはその距離である一定値、またはその距離範囲である一定範囲の値を用いて、3次元画像を作成することができるので、演算処理の負担を軽減することができる。形状認識デバイス6の各観測エリアが重ならない場合は、コンピュータは3次元画像を作成することができないが、観測エリアを広げることができる。   Further, since the shape recognition devices 6 are provided at both ends of the third arm 316, the distance between the sonar sensors of the shape recognition device 6 is substantially constant or within a predetermined range. Therefore, the computer can create a three-dimensional image using a certain value that is the distance or a value within a certain range that is the distance range, so that the burden of arithmetic processing can be reduced. If the observation areas of the shape recognition device 6 do not overlap, the computer cannot create a three-dimensional image, but the observation area can be expanded.

[その他の実施形態]   [Other embodiments]

本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and other various embodiments can be realized.

上記実施形態では、対象物を保持する保持体として、リフティングマグネットを例に挙げたが、これに代えて、グラブバケットまたはパワーグラブが用いられてもよい。   In the above embodiment, the lifting magnet is taken as an example of the holding body for holding the object, but a grab bucket or a power grab may be used instead.

液体中での対象物Bの探索範囲が広い場合、リフティング装置の他、マルチビーム音響測深装置等の広範囲探索に有効なデバイスを用いることもできる。このルチビーム音響測深装置を用いて、ある程度の探索範囲を絞った上で、リフティングマグネットが水中に投入される。そして、対象物Bが発見された場合に、形状認識デバイス6によるその対象物Bの形状認識が行われてもよい。このようなマルチビーム音響測深装置が、リフティングマグネットに搭載された、リフティング装置に一体の装置であってもよい。   When the search range of the object B in the liquid is wide, a device that is effective for a wide range search such as a multi-beam acoustic sounding device can be used in addition to the lifting device. A lifting magnet is thrown into the water after narrowing the search range to a certain extent using this multi-beam acoustic sounding device. And when the target object B is discovered, the shape recognition of the target object B by the shape recognition device 6 may be performed. Such a multi-beam acoustic sounding device may be a device integrated with a lifting device mounted on a lifting magnet.

図3に示したように、支持機構3のアーム部30の第1〜3軸には、モータがそれぞれ接続されて個別に駆動可能であるとした。しかし、これらのうち少なくとも1軸のみにモータが接続され、かつ、ベルトや平行リンク等のリンク機構によってアーム部30が連動するように駆動されてもよい。その場合は、アーム部30の動きは、図3で説明した動きとは異なり、その動きの自由度はその図3で説明した動きの自由度に比べ制限されたものとなる。このことは、第2及び第3の実施形態においても同様である。   As shown in FIG. 3, motors are connected to the first to third axes of the arm portion 30 of the support mechanism 3 and can be individually driven. However, a motor may be connected to at least one of these shafts, and the arm unit 30 may be driven by a link mechanism such as a belt or a parallel link. In this case, the movement of the arm unit 30 is different from the movement described with reference to FIG. 3, and the degree of freedom of movement is limited compared to the degree of freedom of movement described with reference to FIG. The same applies to the second and third embodiments.

上記第1の実施形態において、形状認識デバイスはソナー装置を用いたデバイスではなく、光学カメラであってもよい。あるいは、形状認識デバイスに加え、対象物が磁性体であるか否かを検出するセンサーがリフティング装置に設けられることにより、操縦者は、引き上げ対象物であるか否かを容易に判断することができる。他にも、マイクロフォン等がリフティング装置に設けられていてもよい。   In the first embodiment, the shape recognition device may be an optical camera instead of a device using a sonar device. Alternatively, in addition to the shape recognition device, a sensor that detects whether or not the object is a magnetic body is provided in the lifting device, so that the operator can easily determine whether or not the object is a lifting object. it can. In addition, a microphone or the like may be provided in the lifting device.

上記各実施形態において、1つまたは複数の形状認識デバイスが光学カメラである場合、リフティング装置は、照明装置を備えていてもよい。照明装置は、アーム部に接続された光学カメラに取り付けられていてもよい。   In each of the above embodiments, when one or more shape recognition devices are optical cameras, the lifting device may include a lighting device. The illumination device may be attached to an optical camera connected to the arm unit.

あるいは、1つのアームに、ソナー装置を用いたデバイスと、光学カメラとを並べて接続することにより、ほぼ同じ観測エリアでの画像を得ることができる。例えば、コンピュータは、これらの画像を一画面内に分割して表示し、あるいは別々のモニターにそれぞれ表示することにより、操縦者は、これらの画像を比較することができ、対象物の形状の把握が容易となる。   Alternatively, an image in substantially the same observation area can be obtained by connecting a device using a sonar device and an optical camera side by side to one arm. For example, the computer can divide and display these images in one screen or display them on separate monitors so that the operator can compare these images and grasp the shape of the object. Becomes easy.

形状認識デバイス6に加速度センサー及び/または角速度センサが設けられていてもよい。これにより、形状認識デバイス6の揺動や、アーム部30等の駆動によって、コンピュータは、それらの動き(加速度、角速度、移動量、移動角度)の情報を得ることができる。その結果、これらのセンサーの移動による複数視点を利用した対象物の形状認識が容易になる。また、この場合、アーム部の関節部に必要な別途のセンサーを省略または簡略化できる。さらに、形状認識デバイス6及びアーム部を、リフティングマグネットに対して静止している場合、それら加速度センサー及び/または角速度センサによって、リフティングマグネットの動きを計測することも可能となり、その計測情報をリフティングマグネットの操作に利用することもできる。   The shape recognition device 6 may be provided with an acceleration sensor and / or an angular velocity sensor. Thereby, the computer can obtain information on their movements (acceleration, angular velocity, movement amount, movement angle) by swinging the shape recognition device 6 and driving the arm unit 30 and the like. As a result, it becomes easy to recognize the shape of the object using a plurality of viewpoints by the movement of these sensors. In this case, a separate sensor required for the joint portion of the arm portion can be omitted or simplified. Further, when the shape recognition device 6 and the arm portion are stationary with respect to the lifting magnet, it is possible to measure the movement of the lifting magnet by the acceleration sensor and / or the angular velocity sensor, and the measurement information is transferred to the lifting magnet. It can also be used for operations.

上記各実施形態では、液体として水を例に挙げたが、液体は、油あるいは2種以上の液体であってもよい。   In each of the above embodiments, water is used as an example of the liquid. However, the liquid may be oil or two or more liquids.

以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも2つの特徴部分を組み合わせることも可能である。   It is also possible to combine at least two feature portions among the feature portions of each embodiment described above.

3、103、203…支持機構
5…クレーン
6…形状認識デバイス
8、18…リフティングマグネット(保持体に相当)
10、110、210…リフティング装置
11…電気ケーブル
30、31、32…アーム部
57…ワイヤー(吊り下げ支持体に相当)
100…引き上げ作業装置
3, 103, 203 ... support mechanism 5 ... crane 6 ... shape recognition device 8, 18 ... lifting magnet (corresponding to holding body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110,210 ... Lifting device 11 ... Electric cable 30, 31, 32 ... Arm part 57 ... Wire (equivalent to a suspension support body)
100 ... Lifting device

Claims (4)

クレーンに吊り下げ可能に設けられ、液体中の対象物を引き上げるリフティング装置であって、
前記対象物を保持する保持体と、
認識エリア内にある前記対象物の形状を認識する形状認識デバイスと、
前記保持体と前記形状認識デバイスとを接続するアーム部を有し、前記形状認識デバイスを支持し、前記アーム部の駆動により前記形状認識デバイスの姿勢を制御する支持機構と
を具備するリフティング装置。
A lifting device that can be suspended from a crane and lifts an object in a liquid,
A holding body for holding the object;
A shape recognition device for recognizing the shape of the object in a recognition area;
A lifting apparatus comprising: an arm portion that connects the holding body and the shape recognition device; a support mechanism that supports the shape recognition device and controls the posture of the shape recognition device by driving the arm portion.
請求項1に記載のリフティング装置であって、
前記保持体は、リフティングマグネットである
リフティング装置。
The lifting device according to claim 1,
The holding body is a lifting magnet.
請求項1または2に記載のリフティング装置であって、
前記アーム部は、前記保持体を前記クレーンに吊り下げて支持する吊り下げ支持体に接続されている
リフティング装置。
The lifting device according to claim 1 or 2,
The said arm part is connected to the suspension support body which suspends and supports the said holding body to the said crane, The lifting apparatus.
請求項1から3のうちいずれか1項に記載のリフティング装置を用いた引き上げ作業装置であって、
前記形状認識デバイスにより得られた前記対象物の形状情報を取得し、この形状情報に基づき画像を生成するコンピュータを具備する
引き上げ作業装置。
A lifting device using the lifting device according to any one of claims 1 to 3,
A lifting apparatus comprising a computer that acquires shape information of the object obtained by the shape recognition device and generates an image based on the shape information.
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