JP2019084868A - Suspension type drone - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、橋梁などの老朽化した社会設備点検に適したドローンに関する。 The present invention relates to a drone suitable for inspection of aging social facilities such as bridges.
日本などの先進国では、橋梁や高架の老朽化対策が求められており、特に下面部分の検査手段の検討が求められている。
検査手段は、下面を、下からの目視、高所作業車などのムーヴによって接近した目視、あるいは吊り足場による目視、あるいは、撮影などが用いられている。橋上、高架道路上から橋梁点検車で点検する場合は交通規制が必要であったりして、準備や後片付けに大きな労力が必要であった。
近頃は、撮影手段を搭載したドローンの採用が検討されている。
In developed countries such as Japan, anti-aging measures for bridges and elevated buildings are required, and in particular, examination of inspection methods for the lower surface is required.
As the inspection means, visual observation from below, visual observation with a move by a work vehicle or the like, visual observation with a suspension scaffold, or photographing is used. When checking with a bridge inspection car on a bridge or elevated road, traffic restrictions are required, and a great deal of effort is required for preparation and cleaning up.
Recently, the adoption of a drone equipped with a shooting method is being considered.
例えば、特許文献１（特開平３−２６０２０６号公報）では、車両の屋上に、昇降装置を前後方向に移動可能に搭載し、この昇降装置の上端部に設けた基台に、水平方向に折り曲げ可能にしたリンク機構の基端部を水平方向に回動可能に連結し、このリンク機構の先端部に、センサ台を昇降及び水平方向に回転可能に設け、このセンサ台に、レーザヘッドから入射されたレーザ光を所定の振り幅で上方へ向けて走査するレーザスキャナと、このレーザスキャナにて走査されたレーザ光の反射光量を検出する光検出センサからなるレーザ計測装置を支持したことを特徴とする高架橋点検装置が提案されている。
特許文献２（特開２０１７−９５９５９号公報）には、橋梁などの全体にワイヤを回して、下面側に検査機器を取り付けた点検装置が開示されている。そして、この文献には、ドローンの活用には問題点があるとして次のように指摘している。
構造物の外観点検を行う場合には、作業者やカメラを点検対象面の近くに配置することが困難である場合がある。このような場合には、点検用の足場などを構築することがあるが、足場の構築は時間と労力を要する。また、水上の構造物のように、足場を構築することがそもそも困難であることもあり得る。そこで、近年、ドローンと呼ばれる遠隔操作や自律制御によって飛行できる飛行体などを構造物の点検に利用することが検討されている。
カメラなどを搭載した飛行体を飛行させることにより、作業者などが容易に近づけない箇所の点検を、足場などを構築する必要なく行うことができると考えられている。
しかし、飛行体は、雨や風といった天候の影響により、飛行中の姿勢を安定させることが難しい。従って、構造物における点検位置の精度が低下しやすい。また、構造物に囲まれたような場所では、ＧＰＳといった衛星測距システムによる位置精度も低下しやすい。これらのような事情により、飛行体による構造物の点検には種々の制約が存在すると考えられている。一方、特許文献２に開示の点検用ロボットは、構造物に対して物理的に取り付けられるものであるので、飛行体と比べて姿勢の安定性が高くなり、点検位置の精度も向上させやすく、点検用ロボットの運用には、飛行体の操縦のように高い熟練度を必要とせず、さらに、複数のワイヤアームによって本体部が吊り下げられているので、本体部４が落下を防止することが容易であり、安全性が高い。
特許文献３（特開２０１７−９５９８０号公報）には、車両が走行する橋梁の構成部分から発せられた音を取得する音取得部と、前記音取得部が取得した音を解析して前記構成部分の固有振動数を検出する固有振動数検出部と、前記固有振動数検出部が検出した固有振動数と判定基準振動数とを比較して、前記構成部分に関する異常を判定する判定部とを備えた、音による橋梁点検装置が開示されている。
For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-260206), a lifting device is mounted on the roof of a vehicle so as to be movable in the front and rear direction, and is bent in a horizontal direction on a base provided at the upper end of the lifting device. The proximal end of the enabled link mechanism is horizontally rotatably connected, and at the tip of this link mechanism, a sensor base is provided vertically rotatably and horizontally rotatably, and the sensor head is made to be incident from the laser head A laser measuring apparatus comprising a laser scanner for scanning the laser beam upward with a predetermined swing width and a light detection sensor for detecting a reflected light amount of the laser light scanned by the laser scanner is characterized. A viaduct inspection system has been proposed.
Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-95959) discloses an inspection device in which an inspection device is attached to the lower surface side by turning a wire around the entire bridge or the like. And this document points out that there is a problem in the use of drones as follows.
When carrying out an appearance inspection of a structure, it may be difficult to arrange an operator or a camera near the surface to be inspected. In such a case, a scaffold for inspection or the like may be constructed, but the construction of the scaffold takes time and labor. Also, it may be difficult in the first place to build a scaffold, like structures on water. Therefore, in recent years, it has been considered to use a flying object or the like called a drone capable of flying by remote control or autonomous control for inspection of a structure.
By flying a flying object equipped with a camera or the like, it is considered that an inspection of a place where a worker or the like can not easily approach can be performed without the need to construct a scaffold or the like.
However, due to the effects of weather, such as rain and wind, it is difficult for the flight vehicle to stabilize its attitude during flight. Therefore, the accuracy of the inspection position in the structure tends to be reduced. In addition, in a place surrounded by a structure, position accuracy by a satellite ranging system such as GPS is likely to be deteriorated. Under these circumstances, various limitations are considered to exist in the inspection of a structure by a flying object. On the other hand, since the inspection robot disclosed in Patent Document 2 is physically attached to the structure, the stability of the attitude becomes higher than that of the flying object, and the accuracy of the inspection position can be easily improved. The operation of the inspection robot does not require a high level of skill like the operation of a flying object, and furthermore, since the main body is suspended by a plurality of wire arms, the main body 4 may be prevented from falling It is easy and safe.
According to Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-95980), a sound acquisition unit for acquiring a sound emitted from a component part of a bridge on which a vehicle travels, and a sound acquired by the sound acquisition unit are analyzed. A natural frequency detection unit that detects a natural frequency of the part; and a determination unit that determines an abnormality related to the component by comparing the natural frequency detected by the natural frequency detection unit with the determination reference frequency. A sound bridge inspection device is disclosed.
特許文献４（特開２０１７−１３８１６２号公報）には、飛行しながら構造物の画像撮影をする、点検システムに利用するドローンが開示されている。
特許文献５（特開２０１７−５４４８６号公報）には、赤外線カメラを備えた検査用ドローンが開示されている。
特許文献６（特開２０１７−８９２１１号公報）には、吸着固定用の磁石と移動用のローラ及び吸着解除用の梃子を備えた点検用ドローン装置が開示されている。
Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-138162) discloses a drone used for an inspection system for capturing an image of a structure while flying.
Patent Document 5 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-54486) discloses an inspection drone provided with an infrared camera.
Patent Document 6 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-89211) discloses an inspection drone device including a magnet for adsorption and fixation, a roller for movement, and a ladder for releasing the adsorption.
本発明は、高架、橋梁などの既設施設点検用に適したドローンを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a drone suitable for inspection of existing facilities such as elevated roads and bridges.
安定した点検用データを収集できる高架や橋梁の下面の鉄部に磁気で吸着して走行する磁石車輪を備えた懸垂型ドローンである。 It is a suspension drone equipped with magnet wheels that magnetically attracts and travels to the iron part of the underside of an elevated or bridge where stable inspection data can be collected.
本発明は、次の構成を要旨とするものである。
（１）本体部と、ロータを備えたドローンであって、
建造物の鉄部に磁気吸着して走行する磁石車輪を本体部の上部に装着したことを特徴とする懸垂型ドローン。
（２）点検用の検査機器を装着したことを特徴とする（１）記載の懸垂型ドローン。
（３）検査機器は、操作可能であることを特徴とする（２）記載の懸垂型ドローン。
（４）建造物の鉄部は、建造物の下面の鋼板、Ｈ型鋼、ボックス型鋼、鋼製桁材、橋脚の鉄部、トンネル内面鉄部のいずれかであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の懸垂型ドローン。
（５）磁石車輪は、走行駆動機器、及び操行制御機器を備えていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の懸垂型ドローン
（６）磁石車輪は、２個以上であって、一縦列に配置されていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の懸垂型ドローン。
（７）磁石車輪は、車軸と、車軸の中央から両側に向かって磁石挿入孔を備えたゴム製リング、ゴム製リングに挿入された磁石、磁石固定板、ヨーク、外側面板が配置されており、
ゴム製リングは、薄厚ゴム製リングが積層された構成であり、
ヨークは、薄厚ヨーク板が積層された構成であることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の懸垂型ドローン。
（８）ドローンは、有線コントロールであって、ケーブルは、制御用情報ライン、駆動用電力ライン、測定情報ラインであることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載の懸垂型ドローン。
（９）検査機器は、撮影装置、マイク、測距計、赤外線センサの内少なくとも１種類であることを特徴とする（２）〜（８）のいずれかに記載の懸垂型ドローン。
（１０）建造物は、高架、橋梁、トンネル、建物庇、倉庫、運動施設、塔状建築物のいずれかであることを特徴とする（１）〜（９）のいずれかに記載の懸垂型ドローン。
The present invention is summarized as follows.
(1) A drone having a main body and a rotor,
A hanging drone characterized in that a magnet wheel that travels by magnetic attraction is mounted on an upper portion of a main body of the building.
(2) The hanging drone according to (1), characterized in that it is equipped with an inspection device for inspection.
(3) The hanging drone according to (2), wherein the inspection device is operable.
(4) The iron portion of the structure is characterized in that it is any one of the steel plate on the lower surface of the structure, H-shaped steel, box-type steel, steel girder, iron portion of bridge pier, and tunnel inner iron portion A hanging drone according to any one of (3) to (3).
(5) The magnet wheel includes a traveling drive device and a steering control device. The suspended drone according to any one of (1) to (4) (6) the magnet wheel includes two or more The hanging drone according to any one of (1) to (5), which is arranged in one column.
(7) The magnet wheel includes an axle, a rubber ring provided with a magnet insertion hole from the center of the axle toward both sides, a magnet inserted in the rubber ring, a magnet fixing plate, a yoke, and an outer side plate. ,
The rubber ring is a laminated structure of thin rubber rings,
The suspension type drone according to any one of (1) to (6), wherein the yoke has a configuration in which thin yoke plates are stacked.
(8) The drone is a wired control, and the cable is a control information line, a driving power line, and a measurement information line. The suspension type according to any one of (1) to (7). Drone.
(9) The suspension type drone according to any one of (2) to (8), wherein the inspection device is at least one of an imaging device, a microphone, a range finder, and an infrared sensor.
(10) The suspended structure according to any one of (1) to (9), wherein the structure is any one of an elevated, a bridge, a tunnel, a building ridge, a warehouse, an exercise facility, and a tower structure. Drone.
１．本発明の懸垂型ドローンは、本体部の上面に磁石車輪を取り付けることにより、高架、橋梁などの裏面に磁気吸着して走行して既設施設を点検することができる。本体上部に磁石車輪を設けたので、ドローン飛翔姿勢のまま磁気吸着することができ、磁気吸着力が弱くなったときや磁気吸着が利かなくなったときにはロータの推力を利用して、接触を維持あるいは落下を防止することができる。
特に、アクセスが困難な裏面のＨ型鋼などに磁気吸着して走行することができるので、ゴンドラや高所作業車などを用いる必要がない。
２．本発明は精度の良い測定データを得ることができる。磁気吸着しているので、直に接触してデータを採取できる。測定箇所までの距離と平面的位置が特定でき、得られるデータの精度は安定し、隣接データとのつなぎ合わせも容易である。例えば、橋脚間にＨ型鋼などの桁材を渡し、床版を敷設した高架道路などでは、橋脚を原点としてレーザ距離計でドローンの位置を特定でき、桁材であるＨ型鋼によって床版までの距離も特定できるので、得られた測定データの位置と精度は一定している。
ドローンを飛翔させながら、測定する方法も検討されているが、飛翔姿勢、対象との距離の変動、隣接データとのつなぎ合わせなど、データの後処理が難しいという課題がある。
本発明の懸垂型ドローンによって、作業員による高所作業を必要とせず、高所作業用の仮設足場も必要とせずに、比較的強い風が吹いても、路床の床版の詳細なひび割れ画像などが取得可能となる。
３．点検用検査機器は、モニタリングしながら操作して、重点的に得たい箇所の点検データを収集することができる。磁石車輪を走行制御して測定場所へ誘導し、検査機器の姿勢をコントロールして点検場所の画像などのデータを採取することができる。
飛翔型のデータ採取方法では、ラフな測定後、さらにピンポイントでのデータ採取は困難である。
４．本発明の懸垂型ドローンが特に適用できる箇所は、建造物の下面の鋼板、Ｈ型鋼、ボックス型鋼、鋼製桁材、橋脚の鉄部、トンネル内面鉄部などで老朽化対策が求められる建造物の鉄部である。地上部からのアクセスが困難な場所や、足場などの仮設と撤去にかける時間が少ない場所などに適している。
５．磁石車輪は、走行駆動機器及び操行制御機器を備えており、磁気吸着後自力で吸着走行及び操行ができる。
６．ドローンに設置される磁石車輪を２輪以上、１縦列に設置することにより、走行に適した平面が狭くても走行できる。操行制御も１輪で済む。
例えば、４輪の場合は、操行制御する平行に配置された２輪の同期をとる機構が必要になり、複雑で重くなる。走行制御も同調しないと傾くので、精緻な調整が必要になる。
７．磁石車輪は、車軸に積層された磁石挿入孔を備えたゴム製リング、磁石挿入孔に挿入された磁石、磁石固定板、積層されたヨーク、外側面板で構成されている。この構成によって、磁石車輪は、磁力の調整、あるいは、磁石車輪の径を調整することができる。ドローンの重量や搭載する計測機器の重量や大きさに応じてこれらの調整を行う。
ゴム製リングの外面が通常接触面となるので、走行面となる塗装などしてある鉄部材の表面処理を傷つけることがない。また、ヨークが直接に走行鉄部材に接触しないよう小さい径とすると、同様に損傷防止となるとともに、段差での空転防止となる。外側面板と磁石固定板をヨークより大きく、ゴム製リングよりも小さくすると、ゴム製リングがへこんでも外側面板と磁石固定板が被吸着鉄部材に接触するので、ヨークが鉄部材に接触することを回避できる。調査対象を損傷することなく安定した走行ができ、精度の良い測定ができる。
８．ドローンは、有線あるいは無線でコントロールすることができる。本発明のドローンが主にアクセスする高架や橋梁である建造物の高さは、数十メートル以下の高さであって、それほど高い場所でもなく、人間が真下に入ることができる場所が多い。このような場所では有線コントロールが適している。
地上に操縦装置、点検用機器の操作用機器、バッテリーを配置し、これらの機器用のラインを一つのケーブルにまとめてドローンに繋ぐ。
これによって、地上からモニタリングしながら操作することができるとともに、重量が重いバッテリーをドローンに積む必要がなく、磁石車輪の磁気吸着負担を軽減することができる。また、ドローンの活動時間の制限がなくなる。仮に、磁気吸着中にバッテリー切れになると、ドローンは吸着した状態となって、回収が困難になる。
９．ドローンに搭載する検査機器は、カメラなどの撮影装置、集音用マイク、レーザ距離計などの測距計、赤外線センサなどである。
１０．本発明の懸垂型ドローンが主に点検対象とする建造物は、高架、橋梁、トンネル、建物庇、倉庫、運動施設、塔状建築物などである。
1. By attaching a magnet wheel to the upper surface of the main body portion, the suspension type drone of the present invention can be magnetically attracted to the back surface of an elevated bridge, a bridge or the like to travel and check an existing facility. Since the magnet wheel is provided on the upper part of the main body, it can be magnetically attracted as it is in the drone flight attitude, and the contact is maintained using the thrust of the rotor when the magnetic attraction becomes weak or when the magnetic attraction is lost. Or it can prevent falling.
In particular, since it can travel by magnetically attracting to the back surface H-shaped steel or the like which is difficult to access, it is not necessary to use a gondola or a work platform.
2. The present invention can obtain accurate measurement data. Because they are magnetically attracted, they can be in direct contact and collect data. The distance to the measurement point and the planar position can be specified, the accuracy of the obtained data is stable, and the connection with the adjacent data is easy. For example, on elevated roads where girder materials such as H-shaped steel are passed between bridge piers and floor slabs are laid, the position of the drone can be specified by the laser distance meter with the bridge pier as the origin, Since the distance can also be specified, the position and accuracy of the obtained measurement data are constant.
A method of measuring while flying a drone is also considered, but there is a problem that post-processing of data is difficult, such as flight attitude, variation in distance with an object, and connection with adjacent data.
The suspended drone according to the present invention does not require high-level work by workers and does not require a temporary scaffold for high-level work, and even if relatively strong wind is blowing, detailed cracks in the floor slab of the roadbed Images can be acquired.
3. The inspection equipment for inspection can be operated while monitoring to collect inspection data of a portion to be obtained intensively. The magnet wheels can be controlled to travel and guided to the measurement location, and the attitude of the inspection device can be controlled to collect data such as an image of the inspection location.
In the flight type data collection method, it is difficult to collect data at pinpoint after rough measurement.
4. Structures where the suspension drone of the present invention can be particularly applied to steel plates on the underside of buildings, H-shaped steel, box-type steel, steel girder members, iron portions of bridge piers, iron portions inside tunnels, etc. It is the iron part of It is suitable for places where access from above-ground parts is difficult, and places where temporary installation and removal of scaffolding etc. takes less time.
5. The magnet wheel is provided with a traveling drive device and a steering control device, and can perform adsorption traveling and steering by its own power after magnetic adsorption.
6. By installing two or more magnet wheels installed in the drone in one column, it is possible to travel even if the plane suitable for traveling is narrow. Operation control can be done with only one wheel.
For example, in the case of four wheels, a mechanism for synchronizing two wheels arranged in parallel for steering control is required, which is complicated and heavy. If the driving control is not synchronized as well, it will be tilted, so a fine adjustment is required.
7. The magnet wheel is composed of a rubber ring provided with a magnet insertion hole stacked on an axle, a magnet inserted in the magnet insertion hole, a magnet fixing plate, a laminated yoke, and an outer side plate. With this configuration, the magnet wheel can adjust the magnetic force or adjust the diameter of the magnet wheel. Make these adjustments according to the weight of the drone and the weight and size of the measuring equipment to be installed.
Since the outer surface of the rubber ring usually serves as the contact surface, it does not damage the surface treatment of the coated iron member which will be the running surface. In addition, if the diameter is small so that the yoke does not directly contact the traveling iron member, damage is similarly prevented, and idling at the step difference is also prevented. If the outer surface plate and the magnet fixing plate are larger than the yoke and smaller than the rubber ring, the outer surface plate and the magnet fixing plate contact the attracted iron member even if the rubber ring is dented, so that the yoke contacts the iron member. It can be avoided. Stable travel can be performed without damaging the survey target, and accurate measurement can be performed.
8. The drone can be controlled by wire or wirelessly. The height of a building which is an elevated or bridge to which the drone of the present invention is mainly accessed is a height of several tens of meters or less, not a very high place, and there are many places where people can get under. Wired control is suitable in such places.
A control device, equipment for operating inspection equipment and a battery are placed on the ground, and the lines for these equipment are combined into one cable and connected to the drone.
By this, while being able to monitor and operate from the ground, it is not necessary to load a heavy battery in the drone, and it is possible to reduce the magnetic adsorption load of the magnet wheel. Also, there is no time limit for drones. If the battery runs out during magnetic adsorption, the drone will be in an adsorbed state, making recovery difficult.
9. The inspection equipment mounted on the drone is an imaging device such as a camera, a microphone for sound collection, a range finder such as a laser range finder, an infrared sensor, and the like.
10. The structures mainly targeted for inspection by the suspension type drone of the present invention are elevated bridges, bridges, tunnels, buildings, warehouses, exercise facilities, tower-like buildings and the like.
本発明は、橋梁や高架などの老朽化した社会設備の下面などを点検する懸垂型のドローンである。建造物の鉄部に磁気吸着して走行する磁石車輪をドローン本体部の上部に装着した懸垂型ドローンである。
ドローンは、ロータが磁石車輪や点検用の検査機器と干渉しない配置であれば使用することができる。ロータは、本体下方に取り付けられているほうが適している。
点検用の検査機器は、吸着したドローンの上部にある走行床版の裏面に生じているひび割れなどを観測するので、ロータよりも上部で、磁石車輪の外径よりも低い位置に配置さることが好ましい。
The present invention is a suspension drone for inspecting the underside of an aging social facility such as a bridge or an elevated road. It is a suspension type drone in which a magnet wheel that magnetically attracts and travels to the iron part of a building is mounted on the top of the drone body.
The drone can be used as long as the rotor does not interfere with the magnet wheels or inspection equipment for inspection. The rotor is suitably mounted below the main body.
Since the inspection equipment for inspection observes the crack etc. which have occurred in the back of the running floor slab in the upper part of the adsorbed drone, it may be arranged in the lower position than the outer diameter of the magnet wheel in the upper part than the rotor. preferable.
検査対象建造物は、高架、橋梁、トンネル、建物庇、倉庫、運動施設、塔状建築物などである。これらの建造物の下面の鋼板、Ｈ型鋼、ボックス型鋼、鋼製桁材、橋脚の鉄部、トンネル内面鉄部、大型建築物の高い天井部にある鉄部など、目視調査が困難な場所に磁気吸着して、点検作業を行う。
ドローンは、無線あるいは有線コントロールする。特に、有線コントロールでは、制御ラインのほか、駆動用電力ライン、点検機器ラインも一つのケーブルに束ねることができ、ドローンにバッテリーを積まずに、ドローンを軽量化できる。
検査機器は、撮影装置、マイク、測距計、赤外線センサなどである。
The structures to be inspected include elevated bridges, bridges, tunnels, buildings, warehouses, exercise facilities, tower buildings, and so on. In locations where visual inspection is difficult, such as steel plates on the underside of these buildings, H-shaped steel, box-type steel, steel girder, irons of piers, irons inside tunnels, irons on high ceilings of large buildings, etc. Perform magnetic check and check.
The drone has wireless or wired control. In particular, in wired control, in addition to control lines, drive power lines and inspection equipment lines can be bundled into one cable, and the weight of the drone can be reduced without loading a battery on the drone.
The inspection apparatus is an imaging device, a microphone, a range finder, an infrared sensor, and the like.
＜懸垂型ドローンの概略＞
本発明の懸垂型ドローンは、本体部の上面に磁石車輪を取り付けることにより、高架、橋梁などの裏面に磁気吸着して走行して既設施設を点検する。本体上部に磁石車輪を設けたので、ドローン飛翔姿勢のまま磁気吸着することができ、磁気吸着力が弱くなったときや磁気吸着が利かなくなったときにはロータの推力を利用して、接触を維持あるいは落下を防止することができる。特に、アクセスが困難な裏面のＨ型鋼などに磁気吸着して走行することができるので、ゴンドラや高所作業車などを用いる必要がない。
直に、Ｈ型鋼材などに磁気接触してデータを採取するので測定箇所までの距離と平面的位置が特定でき、得られたデータの精度は安定し、隣接データとのつなぎ合わせも容易である。例えば、橋脚間にＨ型鋼などの桁材を渡し、床版を敷設した高架道路などでは、橋脚を原点としてレーザ距離計でドローンの位置を特定でき、桁材であるＨ型鋼によって床版までの距離も特定されており、得られた測定データの位置と精度が一定している。本発明で得られたデータの精度はバラツキの少ない良い測定データである。
試験データでは、１４７０万画素で０．２ｍｍのひび割れを検出した。
ドローンを飛翔させなら得られたデータは、姿勢変化、対象との距離の変動などによって、データの質にバラツキがあって、得たデータの後処理が煩雑で難しい。
本発明の懸垂型ドローンによって、作業員による高所作業を必要とせず、高所作業用の仮設足場も必要とせずに、比較的強い風が吹いても、路床の床版の詳細なひび割れ画像などが取得できる。
走行駆動機器及び操行制御機器を備えた磁石車輪を用いると、磁気吸着後自力で吸着走行及び操行ができる。
また、マニュアル機能を付けると、点検用検査機器をモニタリングしながら操作して、測定場所へ磁石車輪を誘導し、検査機器の姿勢をコントロールして、点検場所の画像データを集中採取できる。
磁石車輪の走行制御では、１ｍｍ以内の移動精度を得た。
飛翔型のデータ採取方法では、ラフな測定後、さらにピンポイントへ誘導してデータ採取することは困難である。
<Summary of a hanging drone>
In the suspension type drone of the present invention, by attaching a magnet wheel to the upper surface of the main body, it magnetically attracts to the back surface of an elevated bridge, a bridge or the like, travels, and checks an existing facility. Since the magnet wheel is provided on the upper part of the main body, it can be magnetically attracted as it is in the drone flight attitude, and the contact is maintained using the thrust of the rotor when the magnetic attraction becomes weak or when the magnetic attraction is lost. Or it can prevent falling. In particular, since it can travel by magnetically attracting to the back surface H-shaped steel or the like which is difficult to access, it is not necessary to use a gondola or a work platform.
Since the data is collected by magnetic contact with H-shaped steel etc. immediately, the distance to the measurement point and the planar position can be specified, the accuracy of the obtained data is stable, and the connection with adjacent data is easy. . For example, on elevated roads where girder materials such as H-shaped steel are passed between bridge piers and floor slabs are laid, the position of the drone can be specified by the laser distance meter with the bridge pier as the origin, The distance is also specified, and the position and accuracy of the obtained measurement data are constant. The accuracy of the data obtained by the present invention is good measurement data with little variation.
In the test data, a 0.2 mm crack was detected at 14.7 million pixels.
When flying a drone, the data obtained has variations in data quality due to posture changes, fluctuations in the distance to an object, etc., and post-processing of the obtained data is complicated and difficult.
The suspended drone according to the present invention does not require high-level work by workers and does not require a temporary scaffold for high-level work, and even if relatively strong wind is blowing, detailed cracks in the floor slab of the roadbed Images can be acquired.
By using a magnet wheel provided with a traveling drive device and a steering control device, adsorption traveling and steering can be performed by its own power after magnetic adsorption.
In addition, with the manual function, it is possible to monitor and operate the inspection equipment for inspection, guide the magnet wheel to the measurement location, control the posture of the inspection equipment, and intensively collect the image data of the inspection location.
In travel control of magnet wheels, movement accuracy within 1 mm was obtained.
In the flight type data collection method, after rough measurement, it is difficult to guide to pinpoint and collect data.
２輪以上の磁石車輪を１縦列に設置した懸垂型のドローンを開発した。橋桁などに用いられているＨ型鋼材のフランジは幅が狭い上、接合部に重ねて渡される添接板の端部では、添接板の厚み分の段差ができる。また、添接板はフランジとボルト止めされており、ボルトの頭が飛び出て凸凹になっている。このボルトは、フランジの中央部であるＨ型鋼のウェブ部分には設けられておらず、フランジの中央部は平坦になっている。一列縦列に磁石車輪を設置して、この狭い平坦部を走行する。
磁石車輪を１縦列にしたので、鉛直方向で姿勢が安定する。そして、風などの影響を受けて左右に振られても、傾いて風を逃がすことができる。傾いても、高架や橋梁の裏面に飛びでている桁材に磁気吸着しているので、桁間の凹部にロータや点検機器が入り込んで衝突するなどの事故は抑制でき、安全性が高い。
また、磁石車輪複数を設けることにより、一つの吸着が外れても、一気に脱落することがなく、ロータによってバックアップする余裕ができる。
さらに、並列に配置した４輪の場合は、操行制御する平行に配置された２輪の同期をとる機構が必要になり、複雑で重くなる。走行制御も等速回動しないと、走行方向が傾くので精緻な調整が必要になる。
ドローンには、飛翔中に用いるカメラ、衝突防止用のレーザ距離センサなどを取り付ける。
また、磁気吸着走行用に用いる、カメラ、距離計であるレーザセンサなどを取り付ける。
さらに、点検用の機器であるカメラなどの撮影装置、集音用マイク、レーザ距離計などの測距計、赤外線センサなどを点検項目に応じて搭載する。
We have developed a suspended drone in which two or more magnet wheels are installed in one column. The flange of the H-shaped steel material used for a bridge girder etc. has a narrow width, and at the end of the connecting plate which is overlapped and passed over the joint portion, a level difference corresponding to the thickness of the connecting plate is made. Also, the contact plate is bolted to the flange, and the head of the bolt protrudes and becomes uneven. The bolt is not provided on the web portion of the H-shaped steel which is the central portion of the flange, and the central portion of the flange is flat. Install the magnet wheels in a single row and travel on this narrow flat.
Since the magnet wheels are arranged in one column, the attitude is stabilized in the vertical direction. And even if it is shaken to the left and right under the influence of a wind etc., it can incline and escape wind. Even if it inclines, it is magnetically attracted to the girder material flying to the underside of the elevated bridge or bridge, so it is possible to suppress an accident such as a rotor or inspection equipment getting into a recess between the girder and colliding, and safety is high.
In addition, by providing a plurality of magnet wheels, even if one adsorption is released, it does not drop out at a stretch, and there is room for backup by the rotor.
Furthermore, in the case of four wheels arranged in parallel, a mechanism for synchronizing two wheels arranged in parallel to operate and control becomes necessary, which is complicated and heavy. If the running control does not rotate at the same speed, the running direction is inclined, and therefore, fine adjustment is required.
The drone will be equipped with a camera used during flight, a laser distance sensor for collision prevention, etc.
In addition, a camera, a laser sensor that is a distance meter, and the like used for magnetic attraction travel are attached.
Furthermore, an imaging device such as a camera as an inspection device, a microphone for sound collection, a range finder such as a laser range finder, an infrared sensor, etc. are mounted according to the inspection item.
点検装置を装着した自走型の磁石車輪を設置した懸垂型のドローンでは、有線制御が適している。点検対象部位は、数十メートル以下の高架や橋梁であって、十分にケーブルを伸ばすことができる。地上に置いた操縦装置、点検用機器の操作用機器、バッテリーからドローンに接続するケーブルには、これらの機器用のラインを一つにまとめてドローンに繋ぐことができる。
これによって、地上からモニタリングしながら操作することができるとともに、ドローンの軽量化ができ、加えてバッテリーによる活動制限も無くなる。
磁石車輪の磁気吸着負担を軽減することもできるので、磁石車輪も軽量化できる。磁気吸着中にバッテリー切れになる心配がなく、バッテリー切れに伴いドローンが吸着した状態となって回収が困難になるリスクがなくなる。
試験用ドローンでは、点検用のカメラを搭載して６８００ｇの懸垂型のドローンを開発した。ロータ長を含めて、１１００ｍｍで十分な飛翔性を得た。
Wired control is suitable for a suspended drone equipped with self-propelled magnet wheels fitted with inspection equipment. The inspection target site is an elevated bridge or bridge of several tens of meters or less, and the cable can be extended sufficiently. With the control device placed on the ground, the equipment for operating inspection equipment, and the cable from the battery to the drone, the lines for these equipment can be combined into one and connected to the drone.
This makes it possible to operate while monitoring from the ground, can reduce the weight of the drone, and eliminate the restriction of activity by the battery.
Since the magnetic attraction load of the magnet wheel can also be reduced, the weight of the magnet wheel can also be reduced. There is no concern that the battery will run out during magnetic attraction, and there will be no risk that collection will become difficult due to the drone being attracted as the battery runs out.
In the test drone, a 6800 g suspension drone was developed with a camera for inspection. Sufficient flightability was obtained at 1100 mm including the rotor length.
＜磁石車輪＞
本発明に用いる磁石車輪について説明する。
老朽化した橋梁、鉄道や道路用の高架、送電線用の鉄塔などの危険な点検作業を回避しつつ、効率がよく安全で精度が高い点検方法の開発が求められている。ドローン等を飛翔させて点検用情報を入手する方法も検討されているが、飛行姿勢は傾きや接近距離が一定しないので、安定した精度の良いデータの入手は困難であり、加えて、入手したデータの補正処理が煩雑である。
鉄部に磁気吸着して鉄製構造物の下面や垂直面の走行に適した磁石車輪を提案する。
この磁石車輪は、車軸の中央から両側に向かって、ゴム製リング、磁石固定板、ヨーク、外側面板を配置している。ゴム製リングには複数の磁石挿入用孔を設け、磁石挿入孔に、任意数の磁石が挿入されている。ゴム製リングに設けた孔に磁石を差し込んで固定可能としたので、接着などの磁石固定手段が不必要である。挿入する磁石の数を変更することもできる。磁石固定板には、ゴム製リングと同様の磁石挿入孔が設けられている。磁石固定板が左右両側に配置されていて、磁石が安定する。また、ゴム製リングは、Ｈ型鋼などの接合部に生じている段差をクッションとなって乗り越えることができる。ゴムは、天然ゴム、ウレタンなどの樹脂製ゴムを使用する。本例では、ウレタン製ゴムを用いている。
高架や橋梁の桁材にはＨ型鋼が使用されることが多い。Ｈ型鋼は図９（ｃ）に模示するように、縦部材のウェヴＷと平面材のフランジＦで構成され、複数のＨ型鋼Ｈ１、Ｈ２を接続して桁材が構成されている。接続部には接合板Ｊがあって、ネジでフランジ部に接合されている。Ｈ型鋼の桁材には接合板（添接板）Ｊの厚さ分の段差が発生している。また、フランジ上面にある接合板Ｊの中央部には、Ｈ型鋼のウェヴがあるのでネジを設けることができず、磁石車輪が通過できる平らな部分は中央部ｄのみとなる。
本発明に用いる磁石車輪にはゴムリングがあるので、接合板の段差を乗り越え中央部を走行するのが容易である。
<Magnet wheel>
The magnet wheel used in the present invention will be described.
There is a need for the development of efficient, safe and highly accurate inspection methods while avoiding dangerous inspection work such as aged bridges, elevated railways and railways, and steel towers for power transmission lines. Although a method of flying a drone etc. and acquiring inspection information is also considered, since the flight attitude is not constant in inclination and approach distance, it is difficult to obtain stable and accurate data, and additionally Data correction processing is complicated.
We propose a magnet wheel that is magnetically attracted to the iron part and suitable for traveling on the lower and vertical surfaces of an iron structure.
The magnet wheel has a rubber ring, a magnet fixing plate, a yoke and an outer side plate arranged from the center of the axle toward both sides. The rubber ring is provided with a plurality of magnet insertion holes, and an arbitrary number of magnets are inserted into the magnet insertion holes. Since the magnet can be inserted and fixed in the hole provided in the rubber ring, the magnet fixing means such as bonding is unnecessary. The number of magnets to be inserted can also be changed. The magnet fixing plate is provided with the same magnet insertion hole as the rubber ring. The magnet fixing plate is disposed on both the left and right sides, and the magnet is stabilized. In addition, the rubber ring can be used as a cushion over a step formed in a joint such as H-shaped steel. As the rubber, natural rubber, resin rubber such as urethane is used. In this example, urethane rubber is used.
H-shaped steel is often used for girder materials for elevated bridges and bridges. As illustrated in FIG. 9C, the H-shaped steel is constituted by the web W of the vertical member and the flange F of the flat material, and a plurality of H-shaped steels H1 and H2 are connected to form a girder. A joint plate J is provided at the connection portion, and is joined to the flange portion by a screw. In the girder material of H-shaped steel, a level difference corresponding to the thickness of the joint plate (joint plate) J is generated. In addition, since there is a web of H-shaped steel in the central portion of the joint plate J on the upper surface of the flange, no screw can be provided, and the flat portion through which the magnet wheel can pass is only the central portion d.
Since there is a rubber ring in the magnet wheel used in the present invention, it is easy to travel over the step of the joint plate and travel in the central portion.
この磁石車輪は、さらにゴム製リングとヨークを薄層板として、積層枚数を変更可能にすることにより、磁石車輪の幅を調整することができる。また、磁力も調整することができる。枚数調整によって磁石車輪の重量も調整することもできる。
また、直径の異なる薄層板を備えておくことにより、磁石車輪の直径も調整することができる。直径変更については、磁石固定板、外側面板も対応する径に応じて複数を備えておく。磁石固定板と外側面板には、例えば、ポリカーボネートなどの合成樹脂板を使用する。
この構成によって、走行路にある段差部や障害物の高さを乗り越えられる大きさの磁石車輪に容易に調整することができる。
なお、磁石車輪の直径は、ドローンなどに点検用の測定装置を取り付ける空間を確保するためにも重要になる。
The magnet wheel can further adjust the width of the magnet wheel by making it possible to change the number of laminated layers by using a rubber ring and a yoke as thin plate. Also, the magnetic force can be adjusted. The weight of the magnet wheel can also be adjusted by adjusting the number of sheets.
Moreover, the diameter of a magnet wheel can also be adjusted by providing the thin layer board from which a diameter differs. Regarding the diameter change, a plurality of magnet fixing plates and outer side plates are also provided according to the corresponding diameters. For the magnet fixing plate and the outer side plate, for example, a synthetic resin plate such as polycarbonate is used.
With this configuration, it is possible to easily adjust to the magnet wheel of a size that can get over the height of the step portion and the obstacle on the traveling path.
The diameter of the magnet wheel is also important in order to secure a space for attaching a measuring device for inspection to a drone or the like.
また、磁石車輪は、ゴム製リングを最大径、ヨークを最小径、磁石固定板と外側面板を中間径とすることにより、最小径であるヨークが直接吸着対象の鉄部に接触しない。
磁性部材としては、ヨークが被吸着面の鉄部に近接しているので、接触はしないものの、ヨークと、磁石固定板や外面板との径差は小さくして、被吸着面に接近するように設計する。
これらの径差によって、被吸着面である鉄部材を損傷することなくドローンが安定して走行できる。ゴム製リングの外面が通常接触面となるので、走行面となる塗装などしてある鉄部材の表面処理を傷つけることがない。また、ヨークが直接に走行鉄部材に接触しないよう小さい径とすると、同様に損傷防止となるとともに、段差での空転防止となる。外側面板と磁石固定板をヨークより大きく、ゴム製リングよりも小さくすると、ゴム製リングがへこんでも外側面板と磁石固定板が被吸着鉄部材に接触するので、ヨークが鉄部材に接触することを回避できる。
また、車軸に取り付けられる各構成部材を外側面板から車軸に向けてボルトで固定することにより、それぞれを個別に車軸に取り付けずに一体化でき、各部材の交換や調整が容易にできる。
そして、さらに駆動装置を磁石車輪に設ければ、ドローン本体側に備えてある駆動系を変更する必要がない。さらに、磁石車輪には、操行制御系を設け、磁石車輪の前方側にカメラとレーザセンサなどを配置して、周囲の状況及び障害物や走行した距離などを把握して、自律走行機能を付加することができる。
Moreover, the magnet wheel does not contact the iron part of adsorption object directly by making a rubber ring into a largest diameter, making a yoke into a minimum diameter, and making a magnet fixed board and an outer surface plate an intermediate diameter.
As the magnetic member, since the yoke is close to the iron portion of the attracted surface, contact does not occur, but the diameter difference between the yoke and the magnet fixing plate or the outer surface plate is made small to approach the attracted surface. Design to.
Due to these diameter differences, the drone can travel stably without damaging the iron member as the attracted surface. Since the outer surface of the rubber ring usually serves as the contact surface, it does not damage the surface treatment of the coated iron member which will be the running surface. In addition, if the diameter is small so that the yoke does not directly contact the traveling iron member, damage is similarly prevented, and idling at the step difference is also prevented. If the outer surface plate and the magnet fixing plate are larger than the yoke and smaller than the rubber ring, the outer surface plate and the magnet fixing plate contact the attracted iron member even if the rubber ring is dented, so that the yoke contacts the iron member. It can be avoided.
In addition, by fixing the respective components attached to the axle to the axle from the outer surface plate to the axle with a bolt, they can be integrated without being separately attached to the axle, and replacement and adjustment of each member can be facilitated.
And if a drive is further provided in a magnet wheel, it is not necessary to change the drive system with which the drone main body side is equipped. Furthermore, a steering control system is provided on the magnet wheel, and a camera and a laser sensor etc. are arranged on the front side of the magnet wheel to grasp surrounding conditions and obstacles and distance traveled, and add an autonomous traveling function. can do.
磁石は、永久磁石を使用する。例えば、希土類磁石およびフェライト磁石、アルニコ磁石、Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ磁石等の公知の永久磁石材である。希土類磁石としては、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系、Ｒ−Ｃ05系、Ｒ2 Ｃ017系（ＲはＹを含む希土類元素の１種または２種以上）がある。
例えば、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系の永久磁石（Ｒ：Ｎｄ，Ｐｒ等の希土類元素の１種以上）を使用できる。
ヨークは、公知の軟質磁性材料を使用する。例えば、公知の鉄鋼材料である、純鉄、軟鉄、炭素鋼や低合金鋼等の普通鋼、構造用の特殊鋼、工具鋼、フェライト系やマルテンサイト系のステンレス鋼等を挙げることができる。また、鋳鉄や鋳鋼等の公知の鉄系鋳物も挙げることができる。Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト等の公知のソフトフェライトおよびパーマロイ等のＦｅ−Ｎｉ系合金、コバール等のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金およびこれらの公知の軟質磁性材料粉末を熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂で結合させたボンド型の軟質磁性材料も使用することができる。
The magnet uses a permanent magnet. For example, known permanent magnet materials such as rare earth magnets and ferrite magnets, alnico magnets, Mn-Al-C magnets, and the like. Examples of the rare earth magnets, R-Fe-B system, R-C 05 based, R 2 C 017 system (R is one or more rare earth elements including Y) is.
For example, R-Fe-B permanent magnets (R: one or more of rare earth elements such as Nd and Pr) can be used.
The yoke uses a known soft magnetic material. For example, known steel materials such as pure iron, soft iron, ordinary steels such as carbon steel and low alloy steel, special steels for construction, tool steels, ferritic and martensitic stainless steels and the like can be mentioned. In addition, known iron-based castings such as cast iron and cast steel can also be mentioned. Known soft ferrites such as Mn-Zn ferrite and Fe-Ni alloys such as permalloy, Fe-Ni-Co alloys such as Kovar, and powders of these known soft magnetic materials as thermoplastic resin or thermosetting resin Bonded bonded soft magnetic materials can also be used.
この磁石車輪は、懸垂型のドローンの本体に取り付けて高架や橋梁等の裏面や鉄塔などの鉄材に磁力吸着して走行させると、測定センサと被点検部材との距離を安定させることができ、精度の良いデータを得ることができる。
特に、２つ以上の磁石車輪を縦列に配置すると、走行対象のＨ型鋼や鉄塔用の幅の狭い鉄鋼材に磁気吸着して走行するのに適している。走行場所の幅に応じて、ゴム製リングや、ヨーク用薄板の積層数を変更して磁石車輪の幅を調整できる。また、走行路に存在する突起物やセンサ装置に応じて、磁石車輪の径も変更できるので、調査対象に応じて柔軟に対応できる。そして、磁石車輪はゴム部材が走行用の鉄鋼材に接触するので、鉄鋼材の繋ぎ部にある接合板の段差部を容易に乗り越えることができる。
If this magnet wheel is attached to the main body of a suspension type drone and magnetically attracted to the back of an elevated bridge or the back of a bridge or iron material such as a steel tower, the distance between the measurement sensor and the inspection member can be stabilized. Accurate data can be obtained.
In particular, arranging two or more magnet wheels in tandem is suitable for traveling by magnetically attracting to a H-shaped steel to be traveled or a narrow steel material for a steel tower. The width of the magnet wheel can be adjusted by changing the number of laminations of the rubber ring and the thin plate for yoke according to the width of the traveling place. Moreover, since the diameter of the magnet wheel can be changed according to the protrusion and sensor apparatus which exist in a traveling path, it can respond flexibly according to investigation object. And since a rubber member contacts the steel material for driving | running | working for a magnet wheel, it can get over easily the level | step-difference part of the joining plate in the connection part of steel materials.
磁石車輪に走行用モータと操舵用モータを取り付け、さらに、走行用カメラとレーザセンサを取り付けて、自律走行ができるように構成することができる。
モータ駆動用電源バッテリーをドローンに搭載することもできるが、現状ではバッテリーは重く、さらに、行動時間も制限される。これらのモータの動力を地上から、ケーブルで供給することによって、ドローン重量を軽減して、点検用機器の搭載余裕が発生する。また、磁石は永久磁石であるので、搭載バッテリーが切れると、ドローンは磁気吸着した状態となり、回収が困難になるが、地上から電源を供給すると、このような事故を抑制することができる。
A traveling motor and a steering motor may be attached to the magnet wheel, and further, a traveling camera and a laser sensor may be attached to perform autonomous traveling.
Although it is possible to mount a motor drive battery in the drone, the battery is heavy at present, and the action time is also limited. By supplying the power of these motors from the ground with a cable, the weight of the drone is reduced, and a mounting margin for inspection equipment is generated. In addition, since the magnet is a permanent magnet, the drone will be magnetically attracted when the battery is exhausted, and recovery will be difficult, but such an accident can be suppressed if power is supplied from the ground.
（磁石車輪の例１）
磁石車輪３の例を図３、図４に示す。磁石車輪の概略を図３に、磁石車輪の例を図４に示す。
図３は外側面板を取り除いて分かり易くした磁石車輪３の斜視図である。
円盤状に形成されたゴム製リング１１０、磁石固定板１２０、ヨーク１３０、外側面板１４０が車軸１９０に装着されている。ゴム製リング１１０には、磁石挿入孔１１２、１１２、・・・が放射状に形成されており、この磁石挿入孔に磁石１５０が任意数挿入されている。
磁石１５０はゴム製リング１１０に設けられた磁石挿入孔１１２に挿入されて安定するので、磁石固定用の冶具は必要なく、磁石交換も容易で、使用する挿入孔の選択が容易である。
磁石車輪３の接触面は、ゴム面１１３となるので、Ｈ型鋼などの接合部に生じている段差を乗り越えるために必要なトラクションを発生させる。
(Example 1 of magnet wheel)
The example of the magnet wheel 3 is shown in FIG. 3, FIG. An outline of the magnet wheel is shown in FIG. 3, and an example of the magnet wheel is shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of the magnet wheel 3 with the outer side plate removed for clarity.
A disc-shaped rubber ring 110, a magnet fixing plate 120, a yoke 130, and an outer side plate 140 are attached to an axle 190. Magnet insertion holes 112, 112,... Are radially formed in the rubber ring 110, and an arbitrary number of magnets 150 are inserted into the magnet insertion holes.
Since the magnet 150 is inserted into the magnet insertion hole 112 provided in the rubber ring 110 and stabilized, no jig for fixing the magnet is necessary, the magnet replacement is easy, and the selection of the insertion hole to be used is easy.
Since the contact surface of the magnet wheel 3 is the rubber surface 113, it generates the traction necessary to overcome the step formed in the joint of H-shaped steel or the like.
磁石車輪３の正面図（ａ）、側面図（ｂ）、断面図（ｃ）を図４に示す。
各部材の配置が断面図（ｃ）に良く示されている。車軸１９０に対して、中央部から外側に向かって、円盤状の各部材が積層されている。薄厚ゴム製リング１１１が４枚中央部にあり、両側に向かって、薄厚ゴム製リング１１１より小さい径である磁石固定板１２０があって、その外側に磁石固定板１２０よりもやや小径の薄厚ヨーク板１３１が４枚あって、最外側に磁石固定板１２０と同径の外側面板１４０が積層されていて、外側面板１４０の車軸１９０寄りには、これらの積層体を車軸に固定するねじ１９３が取り付けられている。
この磁石車輪が被吸着面と接触する面は、最大径である弾力性のゴム製リングのゴム面１１３が外周面となる。
これらの径差によって、被吸着面である鉄部材を損傷することなくドローンが安定して走行できる。ゴム製リングの外面が通常接触面となるので、走行面となる塗装などしてある鉄部材の表面処理を傷つけることがない。また、ヨークが直接に走行鉄部材に接触しないよう小さい径とすると、同様に損傷防止となるとともに、段差での空転防止となる。外側面板と磁石固定板をヨークより大きく、ゴム製リングよりも小さくすると、ゴム製リングがへこんでも外側面板と磁石固定板が被吸着鉄部材に接触するので、ヨークが鉄部材に接触することを回避できる。
これらを鑑みて、ゴム面が圧縮された場合でも、鉄よりも柔らかい樹脂製の磁石固定板や外側面板が被吸着鉄部材面に接触するので、傷や段差部での空転を回避できる。
磁石１５０は、永久磁石であって、薄厚ゴム製リング１１１に設けられた磁石挿入孔１１２に挿入される。磁石固定板１２０にも、磁石が通過する挿入孔が設けられていて、磁石１５０は磁性体であるヨーク１３０に接触する。磁石固定板は、弾力性のあるゴム製薄板を狭圧して安定させる。磁石１５０は、一体物でも薄厚ゴム製リング１１１の厚さに応じた薄い円盤として積層してもよい。
磁石車輪の車軸１９０の中央部が大きな径を備えた膨出部１９１となっており、この膨出部１９１の側面には雌ネジ部１９２が形成されている。この雌ネジ部１９２に対して、外側面板１４０からねじ１９３を螺合させて全体を締め付けて固定する。なお、ねじ１９３の通孔が外側面板１４０とヨーク１３０と磁石固定板１２０に形成されている。
車軸１９０は円筒形であって、内面にはシャフトと結合するためのキー結合用の欠き部１９５が設けられており、外面にはベアリング凹部１９６が設けられている。この磁石車輪は、枠体にベアリングを介して取り付けられ、車軸にシャフトを通して自由回動、あるいは駆動される。
また、この例では薄厚ゴム製リング１１１は４枚を最小積層枚数とし、増やすことができる例としている。薄厚ゴム製リングの枚数及び薄厚ヨークの枚数を増やした場合でも、薄厚ゴム製リングは磁石固定板を介して、またさらに薄厚ヨーク板は外側面板によって、ねじ１９３で締められて固定されることとなる。
The front view (a), the side view (b), and the cross-sectional view (c) of the magnet wheel 3 are shown in FIG.
The arrangement of each member is well shown in the sectional view (c). Disk-like members are stacked on the axle 190 from the center to the outside. There are four thin rubber rings 111 in the central part, and on both sides there is a magnet fixing plate 120 having a diameter smaller than the thin rubber rings 111, and a thin yoke having a diameter slightly smaller than the magnet fixing plate 120 outside thereof. There are four plates 131, and an outermost surface plate 140 having the same diameter as the magnet fixing plate 120 is laminated on the outermost side, and a screw 193 for fixing these laminates to the axle shaft is attached to the outer surface plate 140 near the axle 190. It is attached.
The surface of the magnet wheel in contact with the attracted surface is such that the rubber surface 113 of the elastic rubber ring having the maximum diameter is the outer peripheral surface.
Due to these diameter differences, the drone can travel stably without damaging the iron member as the attracted surface. Since the outer surface of the rubber ring usually serves as the contact surface, it does not damage the surface treatment of the coated iron member which will be the running surface. In addition, if the diameter is small so that the yoke does not directly contact the traveling iron member, damage is similarly prevented, and idling at the step difference is also prevented. If the outer surface plate and the magnet fixing plate are larger than the yoke and smaller than the rubber ring, the outer surface plate and the magnet fixing plate contact the attracted iron member even if the rubber ring is dented, so that the yoke contacts the iron member. It can be avoided.
In view of these, even when the rubber surface is compressed, the magnet fixing plate made of resin softer than iron and the outer side surface plate come in contact with the surface of the attracted iron member, so it is possible to avoid scratching and slipping at the step portion.
The magnet 150 is a permanent magnet and is inserted into a magnet insertion hole 112 provided in the thin rubber ring 111. The magnet fixing plate 120 is also provided with an insertion hole through which the magnet passes, and the magnet 150 contacts the yoke 130 which is a magnetic body. The magnet fixing plate narrows and stabilizes the elastic rubber thin plate. The magnet 150 may be a single piece or may be stacked as a thin disk according to the thickness of the thin rubber ring 111.
A central portion of the magnetic wheel axle 190 is a bulging portion 191 having a large diameter, and a female screw portion 192 is formed on the side surface of the bulging portion 191. A screw 193 is screwed from the outer surface plate 140 to the female screw portion 192, and the whole is tightened and fixed. A through hole of a screw 193 is formed in the outer side surface plate 140, the yoke 130 and the magnet fixing plate 120.
The axle 190 is cylindrical and is provided with a keying notch 195 for coupling with the shaft on the inner surface and a bearing recess 196 on the outer surface. The magnet wheel is attached to the frame via a bearing, and freely rotated or driven through the shaft to the axle.
Further, in this example, the number of thin rubber rings 111 is four as the minimum number of laminated sheets, and is an example that can be increased. Even when the number of thin rubber rings and the number of thin yokes are increased, the thin rubber rings are tightened and fixed with screws 193 through the magnet fixing plate and the thin yoke plate by the outer side plate. Become.
この磁石車輪３は、薄厚ゴム製リングの枚数と薄厚ヨーク板の枚数を調整することにより、磁石車輪の幅と磁石の磁力を調整することができる。また、ゴム製リング１１０、磁石固定板１２０、ヨーク１３０、外側面板１４０は径の異なる組合せを複数種類揃えておくことで、磁石車輪径の設計変更も容易になる。 The magnet wheel 3 can adjust the width of the magnet wheel and the magnetic force of the magnet by adjusting the number of thin rubber rings and the number of thin yoke plates. Moreover, the design change of a magnet wheel diameter also becomes easy by arranging several types of combinations from which a diameter makes different from the rubber ring 110, the magnet fixed board 120, the yoke 130, and the outer surface board 140. FIG.
（磁石車輪の例２）
駆動制御装置付き磁石車輪３０の例を図５に示す。
磁石車輪３の側面と底面側にコ字状に配置した枠体１６３を取付け、枠体１６３の底面枠１６３ａに操舵用サーボモータ１６２を取付けた枠体１６３を回転制御して、磁石車輪３の角度を調整して、操舵する。
磁石車輪３の車軸１９０は、側枠１６３ｂにベアリングを介して回動自由に取り付けられている。
側枠１６３ｂの一方には、ギアヘッド１６５が取り付けられ、ギアヘッド１６５に走行モータ１６１が装着されている。走行モータ１６１の出力軸は、磁石車輪３のパイプ状車軸１９０を貫通し、車軸とキー結合して、走行モータ１６１で駆動される。
制御枠体１６３は、本体取付け部１６７に連結して、ドローンなどの移動体に取り付けられている。枠体１６３の底面枠１６３ａの下部側に設けられた操舵用サーボモータ１６２によって、磁石車輪３の中心軸を操舵中心軸１６６として枠体１６３を回転制御して、操舵する。
さらに、走行用カメラとレーザセンサを磁石車輪に取り付けた例を図８に示す。磁石車輪３０の前方に取り付けた走行用カメラ３１とレーザセンサ３２である。これを取り付けることによって、前方にある橋脚までの距離、あるいは、後方にある橋脚までの距離がわかる。Ｈ型鋼のフランジの側縁などがわかり、走行路の確認ができる。
(Example 2 of magnet wheel)
An example of the drive control device-equipped magnet wheel 30 is shown in FIG.
The frame 163 mounted in a U shape is attached to the side and bottom of the magnet wheel 3, and the frame 163 having the steering servomotor 162 attached to the bottom frame 163 a of the frame 163 is controlled to rotate. Adjust the angle and steer.
The axle 190 of the magnet wheel 3 is rotatably attached to the side frame 163b via a bearing.
The gear head 165 is attached to one of the side frames 163 b, and the traveling motor 161 is attached to the gear head 165. The output shaft of the traveling motor 161 passes through the pipe-shaped axle 190 of the magnet wheel 3 and is keyed to the axle and driven by the traveling motor 161.
The control frame body 163 is connected to the main body attachment portion 167 and attached to a movable body such as a drone. The steering servomotor 162 provided on the lower side of the bottom surface frame 163a of the frame body 163 controls the rotation of the frame body 163 with the central axis of the magnet wheel 3 as the steering central axis 166, and performs steering.
Further, FIG. 8 shows an example in which a traveling camera and a laser sensor are attached to a magnet wheel. A traveling camera 31 and a laser sensor 32 attached to the front of the magnet wheel 30. By attaching this, the distance to the front bridge pier or the distance to the rear bridge pier can be found. The side edge of the flange of H-shaped steel etc. is known, and the traveling path can be confirmed.
本実施例は、磁石車輪３０を装着した懸垂型ドローン１００の例である。
ドローン本体の上面に磁石車輪例２である磁石車輪３０を取り付けて、高架や橋梁の下面の鉄部に磁気吸着して走行する懸垂型ドローン１００の例である。本体１と、ロータ２を備えた懸垂できるドローンであって、建造物の鉄部に磁力吸着して走行する懸垂型ドローン１００である。この懸垂型ドローン１００は、点検用の検査機器４の装着に適している。
吸着対象は、建造物の下面にある、鋼板、Ｈ型鋼、ボックス型鋼、鋼製桁材、橋脚の鉄部、トンネル内面鉄部等である。建造物は、高架、橋梁、トンネル、建物庇、倉庫、運動施設などの、手が届かず、上方からのぞき込むことができない部位の点検に適している。
点検用の検査機器は、カメラなど撮影装置、打音や交通震動を拾うマイク、赤外線カメラ、レーザ距離計などである。
懸垂型ドローン１００の操作は無線あるいは有線で行う。懸垂型ドローン１００には、飛翔中あるいは磁気吸着時に周囲情報を取得するため、点検用とは別のカメラが本体に取り付けられている。Ｈ型鋼のフランジなどを走行する場合は、磁石車輪３０に取り付けられている磁気吸着走行用のカメラ３１とレーザセンサ３２でフランジを検出して、自動走行ができる。また、このカメラによる情報を、コントローラのモニターに写して操作することもできる。
The present embodiment is an example of a hanging drone 100 equipped with a magnet wheel 30.
This is an example of the suspension type drone 100 which is attached with the magnet wheel 30 which is the magnet wheel example 2 on the upper surface of the drone main body and magnetically attracted to the iron portion of the undersurface of the elevated or bridge to travel. A suspended drone having a main body 1 and a rotor 2 is a suspended drone 100 which is magnetically attracted to an iron portion of a building and travels. The suspension type drone 100 is suitable for mounting the inspection device 4 for inspection.
The objects to be adsorbed are steel plates, H-shaped steels, box-type steels, steel girder members, iron parts of bridge piers, tunnel inner iron parts, etc. on the lower surface of a building. The building is suitable for inspection of elevated areas, bridges, tunnels, buildings, warehouses, exercise facilities, etc. in areas that can not be reached and can not be seen from above.
The inspection equipment for inspection is an imaging device such as a camera, a microphone picking up a hitting sound or traffic vibration, an infrared camera, a laser range finder, and the like.
The operation of the suspension drone 100 is performed wirelessly or by wire. In the suspension type drone 100, a camera different from that for inspection is attached to the main body in order to obtain ambient information during flight or magnetic attraction. When traveling on a flange or the like of H-shaped steel, automatic traveling can be performed by detecting the flange with the camera 31 for magnetic attraction traveling attached to the magnet wheel 30 and the laser sensor 32. Also, the information from this camera can be copied onto the monitor of the controller and operated.
本実施例は、磁石車輪３０を２つ縦列に配置している。高架や橋梁の桁にはＨ型鋼材が用いられることが多い。２輪でぶら下がっているので鉛直方向に姿勢が安定する。機体が安定するので、搭載する計測機器の姿勢も安定し、質の良いデータを得ることができる。
さらに、特許文献１や特許文献３、図９（ａ）（ｃ）に示されるようにＨ型鋼のフランジは幅が狭いうえ、接合用鋼板にはボルトの頭が飛び出ており、磁気吸着できる場所は中央部になるので、直列２輪とすることが適している。
なお、本実施例では、ロータを弱回転にしておくと、接合用鋼板との段差などで吸着力が弱くなっても、離れることを防止できる。
懸垂型ドローンのロータは、本体の上面側に磁石車輪や計測機器が搭載されているので、これらと干渉しない下方側に取り付けられる。
懸垂型ドローンの駆動源は、バッテリーあるいは地上から電線ケーブルで供給する。
懸垂型ドローンの操行制御は、ラジコンあるいは有線による。
高架や橋梁下面の点検では、高さが数十メートルよりも低いので、有線操作が適している。有線とした場合、操縦用ラインと電力ライン及び計測機器の制御、計測データ用のラインをまとめて一体としたケーブルを、懸垂型ドローンの本体部に繋げることができる。これによって、懸垂型ドローンバッテリーを積む必要がなく、懸垂型ドローンの重量を軽量化できる。軽量化できるので、磁石車輪による吸着を安定化することができる。あるいは、搭載する計測機器の重量制限が緩和される。
また、懸垂型ドローンの活動時間の制限がなくなる。仮に、磁気吸着中にバッテリー切れになると、懸垂型ドローンは磁気吸着した状態となって、回収が困難になる。
計測データで得られた情報もモニターで確認しながら操縦でき、注意すべき個所では測定機器の操作を重点的に行うことができる。
In this embodiment, two magnet wheels 30 are arranged in tandem. H-shaped steel is often used for elevated and bridge girders. Because it hangs on two wheels, the attitude is stabilized in the vertical direction. Since the airframe is stable, the attitude of the measuring device to be mounted is stable, and high quality data can be obtained.
Furthermore, as shown in Patent Document 1, Patent Document 3, and FIGS. 9 (a) and 9 (c), the flange of H-shaped steel is narrow, and the head of the bolt protrudes to the steel plate for joining, and a place where magnetic attraction can be performed. Is in the middle, so it is suitable to use two wheels in series.
In the present embodiment, if the rotor is weakly rotated, it is possible to prevent separation even if the adsorptive power is weakened due to a step with the steel plate for joining.
The rotor of the suspension type drone is mounted on the lower side which does not interfere with the magnet wheel and the measuring device mounted on the upper surface side of the main body.
The driving source of the hanging drone is supplied from the battery or the ground by a wire cable.
Operation control of the suspension drone is by radio control or by wire.
Wired operation is suitable for inspection of underpass and underpass because the height is less than a few tens of meters. When wired, the control line, the power line, the control of the measurement device, and the line for measurement data can be integrated and connected to the main body of the suspension type drone. This eliminates the need for loading the hanging drone battery and can reduce the weight of the hanging drone. Since the weight can be reduced, the adsorption by the magnet wheel can be stabilized. Alternatively, the weight limitation of the mounted measuring device is alleviated.
Also, there is no time limit for hanging drones. If the battery runs out during magnetic attraction, the suspended droop is magnetically attracted, making recovery difficult.
The information obtained from the measurement data can also be manipulated while confirming with the monitor, and the operation of the measuring instrument can be performed intensively at the points to be noted.
本実施例の磁石車輪３（３０）を装着した懸垂型ドローン１００の例を図１、２に示す。
懸垂型ドローン１００は、通常のドローンと同様に本体１から水平方向に延出したロータ杆１２にロータ２を取り付けている。本例では、ロータは６つである。ロータ杆１２には脚１３を取り付けている。
本体には、操縦用、電力、情報、点検装置操作用のケーブル８が取り付けられており、地上から操縦、操作と電力供給ができるようになっている。また、ドローンの本体には本体センサ１１１が４個取り付けられており、飛翔中及び吸着時に周囲の状況が確認できると供に、自動走行が可能になっている。
ドローン１００の本体１の上面に２つの支持部材１７、１７を設けて、該支持部材に車輪取付杆５を取付け、該車輪取付杆に磁石車輪３（３０）を取り付けている。磁石車輪３（３０）は、ロータ２の上方に位置して、緩衝しない位置関係に配置されている。また、本例では、車輪取付杆５は、直杆であって、本体よりも長く設定されており、磁石車輪３（３０）の取付け位置は、車輪取付杆の長手方向に調整できる。
An example of the suspension type drone 100 equipped with the magnet wheel 3 (30) of the present embodiment is shown in FIGS.
The suspension type drone 100 has the rotor 2 attached to a rotor weir 12 which extends horizontally from the main body 1 in the same manner as a normal drone. In the present example, there are six rotors. A leg 13 is attached to the rotor cage 12.
The main body is attached with a cable 8 for operation, power, information, and inspection device operation so that operation, operation and power supply can be performed from the ground. In addition, four main body sensors 111 are attached to the main body of the drone, and it is possible to automatically drive while being able to confirm surrounding conditions during flying and adsorption.
Two support members 17 are provided on the upper surface of the main body 1 of the drone 100, the wheel mounting rod 5 is attached to the support member, and the magnet wheel 3 (30) is attached to the wheel mounting rod. The magnet wheel 3 (30) is located above the rotor 2 and disposed in a non-buffering positional relationship. Moreover, in this example, the wheel mounting rod 5 is a straight rod and is set longer than the main body, and the mounting position of the magnet wheel 3 (30) can be adjusted in the longitudinal direction of the wheel mounting rod.
また、本例ではセンサ４として、点検用カメラ４１を搭載している。本体部１の上面に支柱６１を取付け、この支柱にセンサ取付杆６を取り付けて、センサ取付杆の先端にはセンサ装着部６２を形成している。本例ではセンサとして、カメラ４１をセンサ装着部６２に装着している。さらに、本体部の前後にレーザ距離計及びカメラ１１を備えており、飛翔状況の確認ができる。
さらに図８に示すように、前方の磁石車輪及び後方の磁石車輪に走行用カメラ３１とレーザセンサ３２を取り付ける。これを取り付けることによって、前方にある橋脚までの距離、あるいは、後方にある橋脚までの距離がわかり、Ｈ型鋼のフランジの側縁などもわかり、測定して走行が自律操行できる。
本例では、点検用であるカメラ４１は、磁石車輪３０の先端より低くして、磁石車輪の吸着の障害にならないようにしている。センサ取付杆６は車輪取付杆５の上方をクロスしている。あるいは、左右分割するなどしても良く、点検機器が、磁石車輪の吸着高さよりも低い位置になるように工夫する。点検機器の種類によっては、磁石車輪の径を調整して、点検機器を装着する余裕を確保する。
なお、本例では、センサ取付杆６の先端はロータ２と同程度であるが、センサ取付け杆の長さはこれに限るものでは無く、センサの種類や点検箇所に応じて適宜決定される。また、センサの取付け箇所はドローン本体に直接取り付けることも可能であり、センサの種類によって、適宜決めることができる。
図示の例は、Ｈ型鋼製の桁材を走行して点検する装置を想定しており（図６参照）、桁と桁の間はＨ型鋼の高さ分の空間があって、多少左右に傾いても、カメラが接触せず、桁間隔を撮影範囲に納めることができるような長さに設定している。
Further, in the present example, the inspection camera 41 is mounted as the sensor 4. A support 61 is attached to the upper surface of the main body 1, and the sensor mounting rod 6 is attached to the support, and a sensor mounting portion 62 is formed at the tip of the sensor mounting rod. In this example, a camera 41 is mounted on the sensor mounting unit 62 as a sensor. Furthermore, the laser range finder and the camera 11 are provided in front of and behind the main body, so that the flight status can be confirmed.
Further, as shown in FIG. 8, the traveling camera 31 and the laser sensor 32 are attached to the front magnet wheel and the rear magnet wheel. By attaching this, the distance to the front bridge pier or the distance to the rear bridge pier can be known, the side edge of the H-shaped steel flange, etc. can be known, and the traveling can be autonomously operated.
In this example, the camera 41 for inspection is made lower than the tip of the magnet wheel 30 so as not to be an obstacle for the attraction of the magnet wheel. The sensor mounting rod 6 crosses above the wheel mounting rod 5. Alternatively, left and right division may be performed, and the inspection device is devised to be at a position lower than the suction height of the magnet wheel. Depending on the type of inspection equipment, adjust the diameter of the magnet wheel to secure an allowance for mounting the inspection equipment.
In the present embodiment, the tip of the sensor mounting rod 6 is substantially the same as that of the rotor 2, but the length of the sensor mounting rod is not limited thereto, and may be appropriately determined according to the type of sensor and the inspection location. Further, the attachment point of the sensor can be directly attached to the drone body, and can be appropriately determined depending on the type of the sensor.
The illustrated example assumes an apparatus for traveling and checking H-shaped steel girder members (see FIG. 6), and there is a space corresponding to the height of the H-shaped steel between the girder and the girder. Even if the camera is tilted, the digit spacing is set to a length that allows it to fit within the shooting range.
図６にＨ型鋼材である桁材に磁気吸着した懸垂型ドローンによるコンクリート床版を撮影する状態を示している。
高架路面を形成するコンクリート製床版の下方にＨ型鋼材製の桁材が配置されており、Ｈ型鋼材の下部フランジＦに懸垂型ドローン１００が磁気吸着しており、懸垂型ドローン１００から左右に伸びた杆の先端に取り付けられている点検用のカメラ４１で床版の下面を撮影する。
隣接する桁材からそれぞれ撮影範囲Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４・・・をそれぞれ重複するように設定して、路面の裏面全体のデータを採取すると供に、隣接データとの接続を容易にしている。
FIG. 6 shows a state in which a concrete floor slab by a hanging drone magnetically adsorbed on a girder member which is a H-shaped steel material is photographed.
The girder made of H-shaped steel is arranged below the concrete floor plate which forms the elevated road surface, and the hanging type drones 100 are magnetically attracted to the lower flange F of the H type steel, and left and right from the hanging type drone 100 The lower surface of the floor plate is photographed with a camera 41 for inspection attached to the tip of the brow extended.
The shooting ranges S1, S2, S3, S4, ... are set to overlap from adjacent girder members, respectively, and data on the entire back surface of the road surface is collected, and connection with adjacent data is facilitated. .
図７に本実施例の懸垂型ドローンのテスト機の写真を示す。
この懸垂型ドローン試験機は、磁石車輪３０を採用し、長く延ばした杆に点検用のカメラ４１を取り付けている。操縦は有線で行い、操縦ラインや給電ラインをまとめたケーブル８を有している。
図８に、この試験機の磁石車輪部を拡大した写真を示す。
磁石車輪の前面に走行用カメラ３１とレーザセンサ３２が位置するように、走行モータ１６１を取り付ける側枠１６３ｂに取付け部材を設けている。
この例では、点検用のカメラ４１はロータよりも外側に設置されている。また、点検用カメラを取り付ける杆は車輪取付杆の上方にある。
図９（ｂ）にＨ型鋼材を接合して形成した桁材のモデルのフランジ下面に懸垂型ドローン試験機を磁気吸着させた状態を示している。磁石車輪を走行させて、接合板の段差を乗り越えることができることを確認した。この例では、接合板の厚さは２０ｍｍである。この試験機は有線操縦であり、写真に示されるようにケーブルが地上方向に伸びており、電源供給ができ、撮影用カメラの映像もモニターでき、操作もすることができる構成にしている。Ｈ型鋼材を接合した桁材の裏面の状態を図９（ａ）（ｃ）に示している。
また、橋梁などの下面に張られた防護網も走破することができた。
この試験機では、磁石車輪の走行による移動精度は１ｍｍ以内、桁高さ３０００ｍｍであって、１４７０万画素のカメラを用いて床版測定した場合、ひび割れ検出精度は０．２ｍｍ以下を実現できた。
FIG. 7 shows a photo of a hanging drone test machine of this embodiment.
This suspension type drone test machine adopts a magnet wheel 30, and a camera 41 for inspection is attached to a long and long bag. The operation is wired, and has a cable 8 in which the operation line and the feed line are combined.
FIG. 8 shows an enlarged photograph of the magnet wheel portion of this tester.
A mounting member is provided on the side frame 163b for mounting the traveling motor 161 so that the traveling camera 31 and the laser sensor 32 are positioned on the front surface of the magnet wheel.
In this example, the inspection camera 41 is installed outside the rotor. Also, the weir for attaching the inspection camera is above the wheel mounting weir.
FIG. 9 (b) shows a state in which a hanging type drone test machine is magnetically attracted to the lower surface of the flange of a model of a girder member formed by joining H-shaped steel members. It was confirmed that the magnet wheel can be run to get over the step of the joint plate. In this example, the thickness of the bonding plate is 20 mm. This tester is a wired operation, and as shown in the photograph, the cable extends toward the ground, so that power can be supplied, the image of the photographing camera can be monitored, and it can be operated. The state of the back surface of the girder material which joined H type steel materials is shown in Drawing 9 (a) (c).
In addition, we were able to run through a protective network that was placed under the bridge or other surface.
In this test machine, the moving accuracy by traveling of the magnet wheel is within 1 mm, the girder height is 3000 mm, and the crack detection accuracy can be 0.2 mm or less when floor measurement is performed using a 14.7 million pixel camera .
１００・・懸垂型ドローン
１・・・・本体
１１・・・本体センサ（カメラ、レーザ距離計）
１２・・・ロータ杆
１３・・・脚
１７・・・支持部材
２・・・・ロータ
２２・・・モータ
３・・・・磁石車輪
３１・・・走行用カメラ
３２・・・レーザセンサ
４・・・・センサ（点検機器、検査機器）
４１・・・点検用カメラ
５・・・・車輪取付杆
６・・・・センサ取付杆
６１・・・支柱
６２・・・センサ装着部
７・・・・操作・動力制御機器
７１・・・操縦装置
７２・・・操作用機器
７３・・・バッテリー
８・・・・ケーブル
８１・・・操縦装置のライン
８２・・・操作用機器のライン
８３・・・バッテリーのライン
３０・・・駆動制御装置付き磁石車輪
１１０・・・ゴム製リング
１１１・・・薄厚ゴム製リング
１１２・・・磁石挿入孔
１１３・・・ゴム面
１２０・・・磁石固定板
１３０・・・ヨーク
１３１・・・薄厚ヨーク板
１４０・・・外側面板
１５０・・・磁石
１６１・・・走行モータ
１６２・・・操舵用サーボモータ
１６３・・・枠体
１６３ａ・・底面枠
１６３ｂ・・側枠
１６５・・・ギアヘッド
１６６・・・操舵中心軸
１６７・・・本体取付け部
１９０・・・車軸
１９１・・・膨径部
１９２・・・雌ネジ部
１９３・・・ねじ
１９５・・・キー結合欠き部
１９６・・・ベアリング凹部
ｄ・・・中央部
Ｆ・・・フランジ
Ｈ・・・Ｈ型鋼
Ｗ・・・ウェヴ
Ｊ・・・接合板
100 · · · Suspension type drone 1 · · · Body 11 · · · Body sensor (camera, laser range finder)
12 Rotor rod 13 Leg 17 Support member 2 Rotor 22 Motor 3 Magnet wheel 31 Travel camera 32 Laser sensor 4 ... Sensors (inspection equipment, inspection equipment)
41 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 7 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 7 Device 72: Operation device 73: Battery 8: Cable 81: Control device line 82: Operation device line 83: Battery line 30: Drive control device Magnet wheel with
110 ... rubber ring 111 ... thin rubber ring 112 ... magnet insertion hole 113 ... rubber surface 120 ... magnet fixing plate 130 ... yoke 131 ... thin thickness yoke plate 140 · · · Outer surface plate 150: magnet 161: traveling motor 162: steering servomotor 163: frame 163a: bottom frame 163b: side frame 165: gear head 166: steering central axis 167 ··· Body attachment portion 190 · · · Axle 191 ··· Expansion diameter portion 192 ··· Female thread portion 193 · · · · · · · · · · · · · · · · · · key connection notch portion 196 · · · · bearing recess
d ··· Central part F · · · Flange H · · H type steel W · · · Web J · · · Joint plate
Claims (10)
建造物の鉄部に磁気吸着して走行する磁石車輪を本体部の上部に装着したことを特徴とする懸垂型ドローン。 It is a drone equipped with a main body and a rotor,
A hanging drone characterized in that a magnet wheel that travels by magnetic attraction is mounted on an upper portion of a main body of the building.
ゴム製リングは、薄厚ゴム製リングが積層された構成であり、
ヨークは、薄厚ヨーク板が積層された構成であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の懸垂型ドローン。 The magnet wheel includes an axle, a rubber ring provided with a magnet insertion hole from the center of the axle toward both sides, a magnet inserted into the rubber ring, a magnet fixing plate, a yoke, and an outer side plate.
The rubber ring is a laminated structure of thin rubber rings,
The suspension type drone according to any one of claims 1 to 6, wherein the yoke has a configuration in which thin yoke plates are stacked.
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