JP2015535495A - フランジ乗り越え機構を備える外面検査ロボット - Google Patents

フランジ乗り越え機構を備える外面検査ロボット Download PDF

Info

Publication number
JP2015535495A
JP2015535495A JP2015544184A JP2015544184A JP2015535495A JP 2015535495 A JP2015535495 A JP 2015535495A JP 2015544184 A JP2015544184 A JP 2015544184A JP 2015544184 A JP2015544184 A JP 2015544184A JP 2015535495 A JP2015535495 A JP 2015535495A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
leg
pipeline
wheel
robot
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015544184A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6099759B2 (ja
Inventor
シバイ,ファディ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saudi Arabian Oil Co
Original Assignee
Saudi Arabian Oil Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saudi Arabian Oil Co filed Critical Saudi Arabian Oil Co
Publication of JP2015535495A publication Critical patent/JP2015535495A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6099759B2 publication Critical patent/JP6099759B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/028Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members having wheels and mechanical legs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

パイプライン(42)の表面に沿って移動するための配管検査ロボット(10)であって、このロボット(10)は、本体(12)と、本体(12)に取り付けられた独立した第1の関節接合脚および独立した第2の関節接合脚(16a、16b)と、第1の関節接合脚および第2の関節接合脚(16a、16b)それぞれとの通信を制御する状態にある第1の脚用モータおよび第2の脚用モータ(18a、18b)と、を有する。このロボット(10)はまた、本体(12)から反対の脚(16a、16b)の端部において第1の関節接合脚および第2の関節接合脚(16a、16b)に取り付けられた第1の車輪対および第2の車輪対(24a、24b)を有する。この第1の脚用モータおよび第2の脚用モータ(18a、18b)は、第1の車輪対(24a)が障害物にぶつかるとき、第2の車輪対(24b)が障害物の反対側のパイプライン(42)の表面に接触するまで、第2の脚用モータ(18b)が第2の脚(16b)をパイプライン(42)の表面から上向きに離して本体(12)の周りに径方向に回転させ、その後、第1の車輪対(24a)がパイプライン(42)の表面に接触するまで、第1の脚用モータ(18a)が第1の脚(16a)をパイプライン(42)の表面から上向きに離して本体(12)の周りに径方向に回転させ、これによりロボット(10)が障害物の上を通過するように、構成されている。【選択図】図1

Description

本技術は配管外面のロボット検査、および配管外面に接続された障害物を通り越すロボット検査装置の移動に関する。
[関連技術の説明]
陸上または広々とした地形を横切って長距離にわたって延びるパイプラインは、人間の手による検査により外部的に、ならびにパイプラインピグおよび他の管内治具により内部的に、の両方で検査される。地上、地下、海底、および他の地形にわたって延びるオイルパイプラインおよびガスパイプラインを含む様々なタイプのパイプラインを検査するためのいくつものシステムが存在する。
パイプライン検査計器(ピグ)は、典型的にはピグを押す流体の流れによりパイプラインを通過する。ピグはパイプラインの内面を検査する計装を含むことが多い。ピグはまたパイプラインを通って沈殿物または他の障害物を押して、ラインをきれいに保つことに使用される。超音波センサおよび電磁センサは長距離にわたるパイプライン内面の画像を現像するパイプラインピグで利用されてきた。このデータはパイプライン内のパイプライン損傷または沈殿物蓄積を検出するために視覚的にレビューされるか、またはコンピュータアルゴリズムにより解析されることができる。
本技術の一実施形態は、パイプラインの表面に沿って移動するための配管検査ロボットを提供する。このロボットは本体と、本体に取り付けられた独立した第1の関節接合脚および独立した第2の関節接合脚と、第1の関節接合脚および第2の関節接合脚それぞれとの通信を制御する第1の脚用モータおよび第2の脚用モータと、本体から反対の脚の端部において、第1の関節接合脚および第2の関節接合脚それぞれに取り付けられた第1の車輪対および第2の車輪対と、を含む。これに加えて、第1の脚用モータおよび第2の脚用モータは、第1の車輪対が障害物にぶつかるとき、第2の車輪対がその障害物の反対側のパイプラインの表面に接触するまで、第2の脚用モータが第2の脚をパイプラインの表面から上向きに離して本体の周りに径方向に回転させ、その後、第1の車輪対がパイプラインの表面に接触するまで、第1の脚用モータが第1の脚をパイプラインの表面から上向きに離して本体の周りに径方向に回転させ、これによりロボットがその障害物の上を通過するように、構成されている。
配管検査ロボットにおいて、第1の車輪対および第2の車輪対を、第1の車輪ハブおよび第2の車輪ハブによりそれぞれ第1の関節接合脚および第2の関節接合脚に取り付けることができ、かつ車輪ハブは車輪を駆動する少なくとも1つの車輪用モータを含むことができる。さらに、各車輪を別個の車輪用モータにより駆動することができ、かつロボットの進路を、各車輪の速度をその対応する車輪用モータで増加または減少させることにより、調節することができる。
加えて、ロボットの本体は、制御回路、通信回路、全地球測位システム(GPS)回路、GPSアンテナ、カメラ、カメラ回路、およびバッテリーパックからなる群から選択された少なくとも1つの装置を含むことができる。そのロボットはまた、パイプラインの表面状態に関するデータを収集し、かつロボットをガイドするための、本体に取り付けられた下向きのカメラを含むことができる。いくつかの実施形態では、ロボットは自律的であり得る。他の実施形態では、ロボットを遠隔制御することができる。さらに、ピンを本体に取り付けることができ、かつ伸張位置および引込み位置を有することができる。伸張位置にあるときは、ピンは本体に対して脚の位置を係止することができる。引込み位置にあるときは、ピンは脚が本体に対して関節運動することを可能にすることができる。
ロボットは本体に取り付けられ、かつ配管の外周の一部分の周りに本体から外側へ伸張するラジアルアームをさらに含むことができ、ラジアルアームは配管の表面を検査するためのカメラを有する。これに加えて、ロボットはラジアルアームに摺動可能に取り付けられ、かつなおもさらに配管の外周の周りに伸張するように構成されるラジアルアーム伸張部を有することができる。
本技術の代替の一実施形態は、本体と、本体に取り付けられた第1の脚および第2の脚と、本体から反対の脚の端部において第1の脚および第2の脚それぞれに取り付けられた第1の車輪および第2の車輪と、本体に取り付けられ、かつパイプラインの外周の一部分の周りに本体から外側へ伸張するラジアルアームであって、パイプラインの表面を検査するためのカメラを有するラジアルアームと、を有するパイプライン検査ロボットを提供する。ロボットはまた、ラジアルアームに摺動可能に取り付けられ、かつラジアルアームよりもパイプラインの外周の周りにさらに伸張するように構成されたラジアルアーム伸張部を含むことができる。
これに加えて、ロボットは第1の脚および第2の脚との通信をそれぞれ制御する状態にある第1の脚用モータおよび第2の脚用モータを有することができ、第1の脚用モータおよび第2の脚用モータは、第1の車輪が障害物にぶつかるとき、第2の車輪が障害物の反対側のパイプラインの表面に接触するまで、第2の脚用モータが第2の脚をパイプラインの表面から上向きに離して本体の周りに径方向に回転させ、その後、第1の車輪対がパイプラインの表面に接触するまで、第1の脚用モータが第1の脚をパイプラインの表面から上向きに離して本体の周りに径方向に回転させ、これにより、ロボットが障害物の上を通過するように、構成されている。さらに、第1の車輪および第2の車輪を第1の車輪ハブおよび第2の車輪ハブによりそれぞれ第1の脚および第2の脚に取り付けることができ、車輪ハブは車輪毎に別個の車輪用モータを含み、ロボットの進路を、それの対応する車輪用モータで各車輪の速度を増加または減少することにより、調節することができる。
ある特定の実施形態では、ロボットは、パイプラインの表面状態についてのデータを収集し、かつロボットをガイドするために本体に取り付けられた下向きのカメラを含むことができる。これに加えて、ロボットは自律式または遠隔制御式のいずれかにすることができる。さらに、ロボットは本体に取り付けられたピン含み、かつ伸張位置および引込み位置を有することができ、伸張位置にあるときにはピンは本体に対する脚の位置を係止し、引込み位置にあるときにはピンは脚が本体に対して関節運動することを可能にする。
またパイプラインを検査する方法が本明細書に開示されている。本方法は、本体、および本体の外周の周りに完全に関節接合し、かつ本体から遠位端に車輪を有する第1の車輪組立体および第2の車輪組立体を有するロボット検査装置を提供する工程を含む。本方法は、車輪組立体の一方が障害物に近接するように、パイプラインに沿ってかつパイプライン上の障害物に隣接して装置を働きかける工程と、遠位の車輪組立体上の車輪がパイプラインの上を周回し、かつ近位の車輪組立体と反対の障害物の側のパイプライン上に降着するように、近位の車輪組立体に対して本体を関節運動し、かつ本体に対して障害物から遠位の車輪組立体を関節運動する工程と、近位の車輪組立体上の車輪が障害物から遠位の遠位の車輪組立体の側のパイプライン上に降着するように、遠位の車輪組立体に対して本体を関節運動し、かつ本体に対して近位の車輪組立体を関節運動する工程と、を含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ロボット本体に取り付けられ、かつカメラ、全地球測位システム(GPS)、および近位センサからなる群から選択された装置を使用して、障害物を検出する工程を含むことができる。
本技術の上記の特徴、態様、および利点、ならびに明らかになる他の事項が達成される方法が詳細に理解され得るように、本技術のより具体的な説明は本明細書の一部を形成する図面に例示されているその実施形態を参照することによって以上に簡潔に要約されている。しかしながら、添付の図面は本技術の好ましい実施形態のみを示すことに留意されたい。したがって、これらの好ましい実施形態は本技術の適用範囲を限定するとは考えられないものとし、本技術は他の同等に効果的な実施形態を認めることができる。
本技術の一実施形態に従うパイプライン検査ロボットの透視図である。
パイプラインの頂上に位置している図1のパイプライン検査ロボットの代替透視図である。
配管の頂上にある図1のパイプライン検査ロボットの側面図である。
パイプライン検査ロボットの拡大透視図である。
パイプライン上の障害物を切り抜けるための様々な位置にある図2のパイプライン検査ロボットの側面図である。
任意選択的な複数のアーム側部伸張カメラシステムを有するパイプライン検査ロボットの例示的な一実施形態の背面の部分断面図である。
伸張位置にある下方カメラ伸張アームを備えた図6の背面図である。
引込み位置にある下方カメラ伸張アームを備えた図6の側部伸張カメラシステムの背面図である。
半分埋め込まれたパイプラインを調査する任意選択的な複数のアーム側部伸張カメラシステムを備えたパイプライン検査ロボットの一例の背面図である。
発明の詳細な説明
図1は、パイプライン検査ロボット10を含むパイプライン検査システムの一実施形態を示す。このパイプライン検査ロボット10はロボット10の移動を制御し、かつパイプライン検査を容易にさせるサブシステムを含む。ロボット10は切欠き部14を有する主要外部ハウジング12を有し、この切欠き部14は第1の関節接合脚16aおよび第2の関節接合脚16bの中央接続および移動を提供する。各脚16a、16bは細長であり、かつ個別の脚用モータ18a、18bの動力によりハウジング12の周りに関節運動する。関節接合脚16a、16bの下方端部は、脚16a、16bに垂直に伸びる細長の車輪ハブ20に接続する。各脚16a、16bは個別のハブ脚用モータ19a、19bの動力によりその対応するハブ20の周りに関節運動する。一実施形態では、車輪ハブ20はその車輪ハブ20に接続する第1の車輪の組24aおよび第2の車輪の組24bを駆動する車輪用モータ22を収納することができる。第1の車輪の組24aおよび第2の車輪の組24bはそれぞれ第1の脚16aおよび第2の脚16bに対応する。図1に示されるような、いくつかの実施形態では、各個別の車輪24a、24bは特定の車輪のみを駆動する個別の車輪用モータ22を有することができる。他の実施形態では、車輪24の各組は車輪用モータ22を共用することができる。
ロボット10の主要外部ハウジング12はロボット10の自律制御または遠隔制御を容易にする他の構成要素を収納することができる。例えば、一実施形態では、ハウジング12は制御回路26、通信回路28、GPS回路30、通信アンテナ32、GPSアンテナ34、カメラシステム36、カメラ回路38、およびカメラ画像を記憶するためにハードウェアに接続された他のカメラを収納することができる。このハウジング12は様々なロボット用モータを駆動するための1つ以上のバッテリーパック40並びにロボット10の制御装置、カメラ、GPS、および通信システムをも収納することができる。
図2は、本技術の一実施形態に従ってパイプライン42の頂上に位置しているパイプライン検査ロボット10を示すパイプライン検査システムの他の透視図を示している。車輪24a、24bはロボット10がパイプライン42の上で移動可能になる方向に整列している。車輪ハブ20はパイプライン42の長手方向の軸線に実質的に直角をなして対応的に位置づけされている。ロボット10のカメラシステム36は下向きのカメラを有する。このカメラによって、ロボットはパイプライン42の表面状態に関するデータを収集できるようになり、かつロボット10はロボット10がパイプライン42に沿って移動しながら位置調節を行なうことができるようになる。位置調節は自律的にまたは遠隔ユーザの制御の下でロボット10により行なうことができる。一例において、自律的または自己制御の下にあるとき、ロボット10はカメラシステム36を使用してパイプライン42上のロボット10の位置を監視する。カメラシステム36により収集された画像データは制御回路26により解析され、ロボット10が各種の車輪モータ22を使用して取りつつある進路に対して位置調節を行うことができる。いくつかの実施形態では、ハウジング脚用モータ18a、18bまたはハブ脚用モータ19a、19bを選択的に作動させることによって、パイプライン42上のロボット10の進路を変化させる位置調節を行なうことが可能になる。いくつかの実施形態では、GPS回路30により受け取られたGPSデータはまたロボット10の制御回路26により実行される自律測位アルゴリズムに使用することができる。GPS回路30により決定されたGPS位置データは制御回路26の記憶媒体中の既知のパイプライン位置データと比較させることができる。現在のGPS位置を既知のパイプライン位置および外形と比較することにより、ロボットの制御回路26はロボット10をパイプライン42の軸線に実質的に平行なパイプライン42上の中央位置に沿って移動させ続ける進路をプロットすることができる。
図3は、本技術の一実施形態に従って主要外部ハウジング12の一方の側が取り除かれ、かつパイプライン42の上にロボット10がいる状態で、パイプライン検査ロボット10を示すパイプライン検査システムの側面図を示す。一実施形態では、ロボット10はロボット10の主要外部ハウジング12から横方向に伸張し、および脚16a、16bと選択的に干渉するまで伸張する1組の伸縮自在な脚用係止ピン44を有することができる。この伸縮自在な脚用係止ピン44はロボット10の関節接合脚16a、16bを移動位置へ係止するように働き、かつロボット10がパイプライン42に沿って移動しているときに脚16a、16bを安定化させるように働くことができる。例えば、図5に示されるように、および以下に論述されるように、ロボット10が180度転換する必要がある障害物にぶつかるとき、この伸縮自在な脚用係止ピン44をロボット10の主要外部ハウジング12へ戻して引っ込ませることができる。任意選択的に、制御回路26は係止ピン44の挿入および引込みを制御する。
図4は、本技術の一実施形態に従って主要外部ハウジング12の一方の側が取り除かれた状態で、パイプライン検査ロボット10の上方部分を示すパイプライン検査システムの拡大透視図を示す。一実施形態では、伸縮自在な脚用係止ピン44は電磁的に、機械的手段により、若しくは別の方法で伸張するおよび引込むことができる。主要外部ハウジング12は電磁石(図示されず)または係止ピン44に接続し、かつピン44を伸張させること、かつ引っ込ませること両方を行うことができる機械的構造体を保持することができる。ピン44は外部のハウジング12の一方の側に収容されることができる、または、例えば、ハウジング12の一方の側に幾本かのピンおよびハウジング12の他方の側に幾本かのピンを有することができる。
図5は、パイプライン検査ロボット10がパイプライン42上の障害物をうまく切り抜ける際の様々なポジションを明らかにするパイプライン検査システムの一実施形態の側面図を示す。ロボット10がパイプライン42を移動するにつれて、ロボット10はフランジ46などの障害物にぶつかることがあり得る、これはパイプライン42の外面上に不連続部を生じさせ、かつロボット10の滑らかな前方移動を妨げる。ロボット10は障害物または停止した移動をカメラシステム36、GPS30、車輪用モータ22からのフィードバックを使用することにより、車輪24a、24bに加えられた力を検知することにより、若しくは近位センサを介してといった、いくつかの方法で検出することができる。近位センサとしては光学/レーザーセンサまたは超音波センサを挙げることができる。このカメラシステム36は、制御回路26と共に、画像解析を用いることにより、または代わりに、GPS位置データをロボット10の速度に基づいて予想される位置と比較することにより、ロボット10の前進の不足を検出することができる。カメラシステム36およびGPS30はまたロボットがフランジ46などの障害物にぶつかったことを検出するために併用することができる。これに加えて、パイプライン上の各障害物の位置が既知である場合には、ロボット10はパイプライン42に沿った既知の位置において各障害物を予想し、かつその障害物の上を移動する準備をすることができる。
図5は、ロボット10がフランジ46の上を通過する際の、ロボットの関節接合脚16a、16bの複数の位置を示す。図5の位置1に示されるように、ロボット10がフランジ46を検出した後、フランジ46に向かって第1の車輪24aを移動させることができる。次に、位置2に示されるように、第2の脚16bに取り付けられたハウジング脚用モータ18bは第2の脚16bをパイプライン42から離して上方へ反時計回りに回転させる。これが起こるにつれて、第2の車輪24bがパイプライン42の上に持ち上がることになる。そのうちに、第1の脚16aに取り付けられたハブ脚用モータ19aが第1の脚16aを反時計回りの方向に回転させる。この同時移動によって、ロボット10は、位置3に示されるように、第2の脚16bおよび第2の車輪24bがハウジング12、 第1の脚16aおよび第1の車輪24aの真上になる、すなわち直立の位置へ変化する。
位置4に示されるようにフランジ46を乗り越えるために、第2の脚16bに取り付けられたハウジング脚用モータ18bは、反時計回りの方向に第2の脚16bを回転させ続けることにより第2の脚16bを下降させようとする。第1の脚16aに取り付けられたこのハブ脚用モータ19aは、位置5に示されるように、第2の車輪24bが第1の車輪24aとは反対側のフランジ46側のパイプライン42に接触するまで、第1の脚16aを回転させ、よってロボット10はフランジ46をまたいでいる。フランジ46を通過する工程を終了させるために、および位置6〜9に示されるように、ロボットは第1の車輪24aおよび第2の車輪24bの両方がフランジ46の同じ側に来るまで上記に概説された工程を繰り返す。
図6は、任意選択的な複数のアーム側部伸張カメラシステム48を備えたパイプライン検査ロボット10を示すパイプライン検査システムの背面図を示す。このカメラシステムは、1組の上方部分円形アーム50と、下方部分円形アーム伸張部52と、1組の下方アーム伸張用モータ54と、1組の上方アームカメラ56と、1組の下方アームカメラ58と、を含む。各上方アーム50はハウジング12の対向側面から約90度伸張することができる。下方アーム伸張部52は、通常パイプライン42の下方側部まで完全に伸張することはないので、典型的には90度未満伸張することになるが、パイプライン42下方まで伸張することができる。一実施形態では、上方円形アーム50はパイプライン42の軸線の周りにパイプライン42の側部に沿って上方アームカメラ56を伸張する。下方円形アーム伸張部52および伸張用モータ54は、上方アームカメラ56とパイプライン42の中間下方部分との間の複数の位置に下方アームカメラ58を位置づけることができる。前述したカメラシステム36と同様に、カメラ56、58はパイプライン42の無欠陥性を示す画像データを収集することができる。また、 この画像データは、車輪用モータ22を使用してロボット10の進路に対して位置調節を行なうために制御回路26により解析することができる。これに加えて、カメラデータはリアルタイムに解析することができ、あるいは、パイプライン42の状態を判定するために、およびなにか補修を行なう必要がある場合には、後で収集および解析することができる。
図7Aおよび7Bは、下方アーム伸張部用モータ54、上方アームカメラ56、および下方アームカメラ58と共に、上方部分円形アーム50および下方部分円形アーム伸張部52の背面図を示す。図7Aでは、下方部分円形アーム伸張部52は完全に伸張されており、また図7Bでは、下方部分円形アーム伸張部52は完全に引込まれている。カメラ58が、図7Aおよび7Bの完全伸張位置と引込み位置との間の任意の角度位置に選択的に位置づけられることが可能になるように、アーム伸張部52が部分的に引込まれる例が存在する。
図8は、半没したパイプライン42を調査する任意選択的な複数のアーム側部伸張カメラシステム48を備えたパイプライン検査ロボット10を示すパイプライン検査システムの背面図を示す。この実施形態では、1組の下方円形カメラアーム52が上方円形カメラアーム50に対して部分的に引込み位置にある状態でカメラシステム48は作動することができる。いくつかの実施形態では、下方円形カメラアーム52は上方円形カメラアーム50の中空内部に対して伸縮することができる。これは調査することができるパイプライン42の量を制限するが、またパイプライン42が埋設されないパイプライン42の他の部分での検査ロボット10の有用性を最大化する。下方円形カメラアーム52が引込まれたときに、下方カメラ58を電源オフにすることができる。下方伸張アーム52を必要に応じて引込み、またその後で画像解析によってパイプライン42がある区間において埋設されていないことが示されるとき、再び伸張することができる。
パイプライン42の半分以上が埋設されている場合、上方カメラアーム50および下方カメラアーム52は、上方カメラアーム50および下方カメラアーム52がハウジング12との接続部の周りに回転することを可能にする特徴を有することができる。その場合には、上方カメラアーム50および下方カメラアーム52はカメラ56、58をパイプライン42の上方に、恐らく垂直方向に直立の位置までも、持ち上げることができる。通常、上方カメラアーム50、および下方カメラアーム52は引っ込まれ、かつカメラ56、58は上向きの伸張位置まで旋回したとき電源オフにされる。
本技術についてそれの具体的な実施形態とともに説明されてきたが、多数の代替、改変、および変形が以上の説明に照らして当業者にとって明らかなものであるといえる。したがって、添付の請求項の趣旨および幅広い範囲内に入るとしてすべてのかかる代替、改変、および変形を網羅することが意図されている。本技術は、開示された要素を好適に備える、構成するまたは本質的に構成することができ、かつ開示されていない要素が無い場合において実施することができる。さらに、第1および第2などの順序を引用する用語は、代表的な感覚でかつ制限する感覚ではなく理解されるべきである。例えば、あるいくつかの工程が単一の工程に結合され得ることが当業者によって認識され得る。
単数形「a」、「an」および「the」は文脈上そうでないとする明確な指示がない限り、複数の参照を含む。
任意選択的(optional)または任意選択的には(optionally)は引き続いて記載された事象または状況が起こり得るまたは起こり得ないことを意味する。記載は事象または状況が起こる例およびそれが起こらない例を含む。
範囲は、本明細書ではおよその1つの特定の値から、および/またはおよその別の特定の値までとして表現することができる。かかる範囲が表現されるとき、別の実施形態が当該範囲内のすべての組み合わせとともに、一方の特定の値からおよび/または他方の特定の値までであると理解されるものとする。

Claims (20)

  1. パイプライン(42)の表面に沿って移動するための配管検査ロボット(10)であって、前記ロボット(10)は、
    本体(12)と、
    前記本体(12)に取り付けられた独立した第1の関節接合脚および独立した第2の関節接合脚(16a、16b)と、
    前記第1の関節接合脚および第2の関節接合脚(16a、16b)それぞれとの通信を制御する状態にある第1の脚用モータおよび第2の脚用モータ(18a、18b)と、
    前記本体(12)から反対の前記脚(16a、16b)の端部において、前記第1の関節接合脚および第2の関節接合脚(16a、16b)それぞれに取り付けられた第1の車輪対および第2の車輪対(24a、24b)と、を特徴とし、
    前記第1の脚用モータおよび第2の脚用モータ(18a、18b)は、前記第1の車輪対(24a)が障害物にぶつかるとき、前記第2の車輪対(24b)が前記障害物の反対側の前記パイプライン(42)の前記表面に接触するまで、前記第2の脚用モータ(18b)が前記第2の脚(16b)を前記パイプライン(42)の表面から上向きに離して前記本体(12)の周りに径方向に回転させ、その後、前記第1の車輪対(24a)が前記パイプライン(42)の前記表面に接触するまで、前記第1の脚用モータ(18a)が前記第1の脚(16a)を前記パイプライン(42)の前記表面から上向きに離して前記本体(12)の周りに径方向に回転させ、これにより前記ロボット(10)が前記障害物の上を通過するように構成されている、配管検査ロボット(10)。
  2. 前記第1の車輪対および第2の車輪対(24a、24b)は、それぞれ第1の車輪ハブおよび第2の車輪ハブ(20)により前記第1の関節接合脚および第2の関節接合脚(16a、16b)に取り付けられ、前記車輪ハブ(20)は、前記車輪(24a、24b)を駆動するために少なくとも1つの車輪用モータ(22)を含む、請求項1に記載の配管検査ロボット(10)。
  3. 各車輪(24a、24b)は、別個の車輪用モータ(22)により駆動され、前記ロボット(10)の進路は、各車輪(24a、24b)の速度をそれの対応する車輪用モータ(22)を使用して増加または減少させることにより調節することができる、請求項2に記載の配管検査ロボット(10)。
  4. 本体(12)は、制御回路(26)、通信回路(28)、全地球測位システム(GPS)回路(30)、GPSアンテナ(34)、カメラ(56、58)、カメラ回路(38)、およびバッテリーパック(40)からなる群から選択された少なくとも1つの装置を含む、請求項1に記載の配管検査ロボット(10)。
  5. 前記パイプライン(42)の表面状態についてのデータを収集し、かつ前記ロボット(10)をガイドするための前記本体(12)に取り付けられた下向きのカメラ(56、58)をさらに特徴とする、請求項1に記載の配管検査ロボット(10)。
  6. 前記ロボット(10)が自律的である、請求項1に記載の配管検査ロボット(10)。
  7. 前記ロボット(10)が遠隔制御される、請求項1に記載の配管検査ロボット(10)。
  8. 前記本体(12)に取り付けられ、かつ伸張位置および引込み位置を有するピン(44)をさらに特徴とし、前記伸張位置にあるとき前記ピン(44)は、前記本体(12)に対する前記脚(16a、16b)の位置を係止し、前記引込み位置にあるとき前記ピン(44)は、前記脚(16a、16b)が前記本体(12)に対して関節運動することを可能にする、請求項1に記載の配管検査ロボット(10)。
  9. 前記本体(12)に取り付けられ、かつ前記配管の外周の一部分の周りに前記本体(12)から外側へ伸張するラジアルアーム(50)さらに特徴とし、前記ラジアルアーム(50)は、前記配管の表面を検査するためのカメラ(56、58)を有する、請求項1に記載の配管検査ロボット(10)。
  10. 前記ラジアルアーム(50)に摺動可能に取り付けられ、かつ前記配管の外周の周りになおもさらに伸張するように構成されるラジアルアーム伸張部(52)をさらに特徴とする、請求項9に記載の配管検査ロボット(10)。
  11. パイプライン検査ロボット(10)であって、
    本体(12)と、
    前記本体(12)に取り付けられた第1の脚および第2の脚(16a、16b)と、
    前記本体(12)から反対の前記脚(16a、16b)の端部において、前記第1の脚および第2の脚(16a、16b)それぞれに取り付けられた第1の車輪および第2の車輪(24a、24b)と、
    前記本体(12)に取り付けられ、かつ前記パイプライン(42)の外周の一部分の周りに前記本体(12)から外側へ伸張するラジアルアーム(50)と、を特徴とし、前記ラジアルアーム(50)は、前記パイプライン(42)の表面を検査するためのカメラ(56、58)を有する、パイプライン検査ロボット(10)。
  12. 前記ラジアルアーム(50)に摺動可能に取り付けられ、かつラジアルアーム(50)よりも前記パイプライン(42)の外周の周りにさらに伸張するように構成されるラジアルアーム伸張部(52)をさらに特徴とする、請求項11に記載のパイプライン検査ロボット(10)。
  13. 前記第1の脚および第2の脚(16a、16b)それぞれとの通信を制御する状態にある第1の脚用モータおよび第2の脚用モータ(18a、18b)をさらに特徴とし、前記第1の脚用モータおよび第2の脚用モータ(18a、18b)は、前記第1の車輪(24a)が障害物にぶつかるとき、前記第2の車輪(24b)が前記障害物の反対側の前記パイプライン(42)の表面に接触するまで、前記第2の脚用モータ(18b)が前記第2の脚(16b)を前記パイプライン(42)の表面から上向きに離して前記本体(12)の周りに径方向に回転させ、その後、前記第1の車輪対(24a)が前記パイプライン(42)の表面に接触するまで、前記第1の脚用モータ(18a)が前記第1の脚(16a)を前記パイプライン(42)の表面から上向きに離して前記本体(12)の周りに径方向に回転させ、これにより前記ロボット(10)が前記障害物の上を通過するように構成される、請求項11に記載のパイプライン検査ロボット(10)。
  14. 前記第1の車輪および第2の車輪(24a、24b)はそれぞれ第1の車輪ハブおよび第2の車輪ハブ(20)により前記第1の脚および第2の脚(16a、16b)に取り付けられ、前記車輪ハブ(20)が各車輪(24a、24b)用の別個の車輪用モータ(22)を含み、各車輪(24a、24b)の速度をそれの対応する車輪用モータ(22)を使用して増加または減少させることにより前記ロボット(10)の進路を調節することができる、請求項11に記載のパイプライン検査ロボット(10)。
  15. 前記パイプライン(42)の表面状態についてのデータを収集し、かつ前記ロボット(10)をガイドするための前記本体(12)に取り付けられた下向きのカメラ(56、58)をさらに特徴とする、請求項11に記載のパイプライン検査ロボット(10)。
  16. 前記ロボット(10)が自律的である、請求項11に記載のパイプライン検査ロボット(10)。
  17. 前記ロボット(10)が遠隔制御される、請求項11に記載のパイプライン検査ロボット(10)。
  18. 前記本体(12)に取り付けられ、かつ伸張位置および引込み位置を有するピン(44)をさらに特徴とし、前記伸張位置にあるとき前記ピン(44)が前記本体(12)に対して前記脚(16a、16b)の位置を係止し、前記引込み位置にあるとき前記ピン(44)は前記脚(16a、16b)が前記本体(12)に対して関節運動することを可能にする、請求項11に記載のパイプライン検査ロボット(10)。
  19. パイプライン(42)を検査する方法であって、
    本体(12)と、
    前記本体(12)の外周の周りに完全に関節接合し、かつ前記本体(12)から遠位の一端部に車輪(24a、24b)を有する第1の車輪組立体および第2の車輪組立体と、を特徴とするロボット検査装置(10)を提供する工程と、
    前記車輪組立体の一方が障害物に接近するように、前記パイプライン(42)に沿っておよび前記パイプライン(42)上の前記障害物に隣接して前記装置(10)を働きかける工程と、
    遠位の車輪組立体上の車輪(24a、24b)が前記パイプライン(42)の上を周回し、かつ近位の車輪組立体と反対側の前記障害物の側の前記パイプライン(42)上に降着するように、前記近位の車輪組立体に対して前記本体(12)を関節運動し、前記本体(12)に対して前記障害物から遠位の車輪組立体を関節運動する工程と、
    前記近位の車輪組立体上の車輪(24a、24b)が前記障害物から遠位の前記遠位の車輪組立体の側の前記パイプライン(42)上に降着するように、前記遠位の車輪組立体に対して前記本体(12)を関節運動し、前記本体(12)に対して前記近位の車輪組立体を関節運動する工程と、を特徴とする、方法。
  20. 前記ロボット本体(12)に取り付けられ、かつカメラ(56、58)、全地球測位システム(GPS)(30)、および近位センサからなる群から選択された装置(10)を使用して、前記障害物を検出する工程をさらに特徴とする、請求項19に記載の方法。

JP2015544184A 2012-11-26 2013-11-26 フランジ乗り越え機構を備える外面検査ロボット Active JP6099759B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261729697P 2012-11-26 2012-11-26
US61/729,697 2012-11-26
US201361773685P 2013-03-06 2013-03-06
US61/773,685 2013-03-06
PCT/US2013/071890 WO2014082062A1 (en) 2012-11-26 2013-11-26 Outer surface inspecting robot with flipping over flange mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015535495A true JP2015535495A (ja) 2015-12-14
JP6099759B2 JP6099759B2 (ja) 2017-03-22

Family

ID=49766179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015544184A Active JP6099759B2 (ja) 2012-11-26 2013-11-26 フランジ乗り越え機構を備える外面検査ロボット

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9239297B2 (ja)
EP (1) EP2922667B1 (ja)
JP (1) JP6099759B2 (ja)
KR (1) KR101747013B1 (ja)
CN (1) CN104822497B (ja)
SA (1) SA515360479B1 (ja)
SG (1) SG11201504113PA (ja)
WO (1) WO2014082062A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019529211A (ja) * 2016-09-20 2019-10-17 サウジ アラビアン オイル カンパニー 水中パイプライン検査クローラ

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2012214062B2 (en) * 2011-02-11 2016-12-08 University Of Regina Adaptable vehicle
CN104921653B (zh) * 2014-03-17 2017-05-10 科沃斯机器人股份有限公司 自移动装置及其行走控制方法
US11185985B2 (en) * 2015-01-05 2021-11-30 Bell Helicopter Textron Inc. Inspecting components using mobile robotic inspection systems
JP6635331B2 (ja) * 2015-09-07 2020-01-22 学校法人早稲田大学 複腕移動ロボット
US10060578B2 (en) 2016-05-16 2018-08-28 International Business Machines Corporation Automated gas detection and reporting system
CN106719564B (zh) * 2016-11-19 2019-12-10 温州翰轩林工业设计有限公司 一种鼠洞内喷火灭鼠机器人
CN108037134B (zh) * 2017-12-29 2020-07-21 深圳市智能机器人研究院 一种核电厂bonna管道检测系统及方法
CN108556948B (zh) * 2018-03-29 2019-12-24 浙江宏远智能科技有限公司 一种适用于恶劣天气的安全可靠的智能型安防机器人
US10890505B2 (en) 2018-12-03 2021-01-12 Mistras Group, Inc. Systems and methods for inspecting pipelines using a robotic imaging system
US10783623B2 (en) 2018-12-03 2020-09-22 Mistras Group, Inc. Systems and methods for inspecting pipelines using a robotic imaging system
US11143599B2 (en) * 2018-12-03 2021-10-12 Mistras Group, Inc. Systems and methods for inspecting pipelines using a pipeline inspection robot
FR3093021B1 (fr) * 2019-02-22 2023-10-20 Hms2030 Robot terrestre à haute mobilité & à haute performance, grâce à ses bras actifs à compliance contrôlée
CN110104085A (zh) * 2019-06-10 2019-08-09 大连民族大学 一种用于管道检测的攀爬机器人
WO2021038301A1 (en) * 2019-08-23 2021-03-04 Peter Kessler Pipe inspection device with variable height control
CN110614623A (zh) * 2019-09-24 2019-12-27 西南石油大学 一种自适应变半径管道检测机器人
WO2021062175A1 (en) * 2019-09-27 2021-04-01 Arix Technologies, Inc. Pipe traversing apparatus, sensing, and controls
CN111267989A (zh) * 2020-03-18 2020-06-12 腾讯科技(深圳)有限公司 轮足式移动平台及轮足式移动机器人
US20220136637A1 (en) * 2020-10-30 2022-05-05 Pure Technologies Ltd. Maneuverable Pipeline Inspection Device
CN112540536B (zh) * 2020-11-27 2022-04-22 南京航空航天大学 一种蠕虫管道机器人滑模优化控制器设计方法
CN112924466B (zh) * 2021-03-10 2021-12-24 南通大学 基于视觉和磁粉相结合的水下无损探伤设备及处理方法
CN114654444B (zh) * 2022-04-08 2024-05-10 中广核核电运营有限公司 检查机器人
CN117805241B (zh) * 2024-02-28 2024-05-07 北京晶品特装科技股份有限公司 一种用于压力容器检测的特种设备检测装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS613413U (ja) * 1984-06-13 1986-01-10 日立造船株式会社 管検査装置
JPS61199670U (ja) * 1985-06-05 1986-12-13
JPH0413285U (ja) * 1990-05-17 1992-02-03
JPH04217475A (ja) * 1990-08-20 1992-08-07 Toshiba Corp 移動ロボット
JPH05261681A (ja) * 1992-03-17 1993-10-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 管路外部点検用歩走式ロボット
JP2007130710A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Jfe Steel Kk 検査機器用自走台車
US20090120215A1 (en) * 2007-11-08 2009-05-14 Fabtec Solutions, Llc Crawler for inspecting pipes

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57194171A (en) 1981-05-22 1982-11-29 Toshiba Corp Wheeled universal running device
JPS61146686A (ja) 1984-12-21 1986-07-04 Toshiba Corp ア−ム体
US6516683B2 (en) * 2000-12-29 2003-02-11 Dura Global Technologies, Inc. Electric adjustable pedal system with mechanical active lock-up
CN1159183C (zh) * 2003-06-09 2004-07-28 东华大学 自主变位四履带足管内机器人行走机构
NL1025807C2 (nl) * 2004-03-25 2005-09-27 Indes Holding Bv Rolstoel en draagwiel voorzien van een wielmotor ten gebruike in een dergelijke rolstoel.
JP4055736B2 (ja) * 2004-04-07 2008-03-05 トヨタ自動車株式会社 搭乗型ロボット
US8525877B2 (en) * 2005-11-17 2013-09-03 Infratech Sewer & Water Services Apparatus and method for conducting remote video inspection from above
CN100561213C (zh) * 2005-12-12 2009-11-18 北京航空航天大学 石油管道超声波检测方法及检测用的机器人
CN100497072C (zh) * 2006-08-25 2009-06-10 中国北方车辆研究所 一种星球车用行星轮
US7798264B2 (en) 2006-11-02 2010-09-21 Hutcheson Timothy L Reconfigurable balancing robot and method for dynamically transitioning between statically stable mode and dynamically balanced mode
US8083013B2 (en) 2006-12-06 2011-12-27 The Regents Of The University Of California Multimodal agile robots
US8544163B2 (en) 2011-04-30 2013-10-01 The Boeing Company Robot having obstacle avoidance mechanism

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS613413U (ja) * 1984-06-13 1986-01-10 日立造船株式会社 管検査装置
JPS61199670U (ja) * 1985-06-05 1986-12-13
JPH0413285U (ja) * 1990-05-17 1992-02-03
JPH04217475A (ja) * 1990-08-20 1992-08-07 Toshiba Corp 移動ロボット
JPH05261681A (ja) * 1992-03-17 1993-10-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 管路外部点検用歩走式ロボット
JP2007130710A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Jfe Steel Kk 検査機器用自走台車
US20090120215A1 (en) * 2007-11-08 2009-05-14 Fabtec Solutions, Llc Crawler for inspecting pipes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
福田 敏男,外2名: "自律型配管メンテナンスロボットに関する基礎的研究", 日本機械学会論文集C編, vol. C編,53巻,492号, JPN6016016535, 21 February 2008 (2008-02-21), JP, pages 1789 - 1790, ISSN: 0003309084 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019529211A (ja) * 2016-09-20 2019-10-17 サウジ アラビアン オイル カンパニー 水中パイプライン検査クローラ
US11235472B2 (en) 2016-09-20 2022-02-01 Saudi Arabian Oil Company Underwater pipeline inspection crawler

Also Published As

Publication number Publication date
CN104822497A (zh) 2015-08-05
US9239297B2 (en) 2016-01-19
EP2922667A1 (en) 2015-09-30
JP6099759B2 (ja) 2017-03-22
EP2922667B1 (en) 2019-09-18
SA515360479B1 (ar) 2019-04-16
CN104822497B (zh) 2016-09-07
WO2014082062A1 (en) 2014-05-30
KR101747013B1 (ko) 2017-06-27
KR20150087370A (ko) 2015-07-29
SG11201504113PA (en) 2015-06-29
US20140146161A1 (en) 2014-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6099759B2 (ja) フランジ乗り越え機構を備える外面検査ロボット
US11097428B2 (en) Underwater pipeline inspection crawler
US20210172557A1 (en) Pipe traversing apparatus and methods
Choi et al. Robotic system with active steering capability for internal inspection of urban gas pipelines
US11826916B2 (en) Pipe traversing apparatus, sensing, and controls
US9687981B2 (en) Locomotion system for robotic snake
JP2017512975A (ja) モジュール式移動検査ビークル
CN109611641B (zh) 一种管道检测无线机器人
US20230204146A1 (en) Improved robotic inline pipe inspection system & apparatus
WO2020149797A1 (en) Pipeline analysis systems
WO2018057250A1 (en) Underwater pipeline inspection crawler
CN111043445A (zh) 管道内检测车
Kim et al. Development of MFL system for in-pipe robot for unpiggable natural gas pipelines
CN111623192A (zh) 管道机器人和系统
CN220749463U (zh) 一种管道无损探测系统
US20230220943A1 (en) Systems and methods for maintaining structures

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150717

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150703

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160428

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160803

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170131

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6099759

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250