JP2020153844A - マルチコプターを用いた計測器移動補助装置 - Google Patents
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Abstract
Description
一方、マルチコプターの新たな用途として、例えば、特許文献1には、浮上ロボット(マルチコプター)を検査(計測)対象物(即ち、構造物、例えば、橋梁、トンネル、高層建築物等)に密接させ、浮上ロボットの姿勢を保ちながら、搭載した検査手段で構造物の検査を行う浮上ロボットを用いた構造物検査装置及び構造物の検査方法が開示されている。
また、引用文献1は、車輪機構のガイド車輪を利用して、浮上ロボットを構造物の天井に当接させた状態で使用するので、検査対象が天井を有するものに限定され、汎用性に欠けるという問題もあった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、複雑な操縦を行うことなくマルチコプターの揚力で浮上させた各種の計測器を、地上からの操作で簡単確実かつスムーズに所望の位置に移動させることができる省力性に優れたマルチコプターを用いた計測器移動補助装置を提供することを目的とする。
前記受動ジョイントは、前記支持棒の長手方向と直交し、互いに直交する2軸の該各軸の周方向に回動可能な2自由度を有し、
前記マルチコプターは、計測器が着脱可能に取付けられる計測器取付部を有し、該マルチコプターで前記計測器を空中に浮遊させて計測又は搬送を行う。
ここで、水平アーム部の断面形状は、その全長にわたって一様である必要はなく、長手方向の途中で断面形状(断面積)が変化してもよい。例えば、水平アーム部におけるローターユニットの取付位置よりも先側を、基側より細く(断面積を小さく)して軽量化を図ることもでき、断面形状(断面積)が異なる複数のアーム部材を連結して1本の水平アーム部とすることもできる。
図1〜図5に示す本発明の一実施の形態に係るマルチコプターを用いた計測器移動補助装置(以下、単に移動補助装置ともいう)10は、複雑な操縦を行うことなくマルチコプター11の揚力で浮上させた各種の計測器(例えばビデオカメラ等の撮影手段)12を、地上からの操作で簡単確実かつスムーズに所望の位置に移動させることができ、橋梁、トンネル、その他の高層建築物等の構造物の各種計測(撮影、観察)に使用されるものである。
なお、マルチコプター11に信号ケーブルや電源ケーブル等のケーブル類を接続する場合、それらはマルチコプター11から垂れ下がるように接続してもよいが、支持棒の中に挿通することにより、ケーブル類が絡み合ったり、周囲の障害物等に引っ掛かったりすることがなく、操作性を向上することができる。
また、マルチコプター11は、図1〜図5に示すように、各水平アーム部18に取付けたバンパー部20の下端側から下方に向かって突出する4本の脚部27を有している。これにより、支持棒13を水平方向に倒した状態で脚部27を接地させて、マルチコプター11を着地させることができる。なお、脚部の数は3本以上であればよく、その配置は、適宜、選択することができる。例えば、メインアーム部の要所に脚部を設けてもよいし、水平アーム部の長手方向の途中に脚部を設けてもよい。
上記実施の形態では、基部に保持された1本のメインアーム部を計測器取付部として使用したが、計測器取付部は、各種計測器を取付けることができればよく、その形状や構成は適宜、選択することができる。例えば、基部や水平アーム部も計測器取付部の一部として使用することができる。このとき、基部の形状や大きさは、適宜、選択することができ、必要に応じて、計測器を支持固定するための支持脚を設けたり、計測器を螺子止め固定するための螺子孔を設けたりしてもよい。
また、打音検査手段におけるハンマー機構は、ハンマー部を周期的に(繰返し)摺動又は回動(揺動)させて、検査対象物の表面に打撃を加えることができればよく、その機構(構造)は、上記実施の形態で説明したものに限定されるものではない。例えば、クランクシャフトの回転運動をハンマー部の往復運動(摺動)に変換する機構、ピストン等の往復運動によりハンマー部を摺動させる機構、回転軸と直交するアームの先端にハンマー部を取付け、回転軸を交互に正逆回転させることにより、ハンマー部を繰返し揺動させる機構等を用いることができる。
Claims (8)
- 支持棒と、該支持棒の先側に一側が連結された受動ジョイントと、複数のローターユニットを有し前記受動ジョイントの他側に連結されたマルチコプターとを備え、
前記受動ジョイントは、前記支持棒の長手方向と直交し、互いに直交する2軸の該各軸の周方向に回動可能な2自由度を有し、
前記マルチコプターは、計測器が着脱可能に取付けられる計測器取付部を有し、該マルチコプターで前記計測器を空中に浮遊させて計測又は搬送を行うことを特徴とするマルチコプターを用いた計測器移動補助装置。 - 請求項1記載のマルチコプターを用いた計測器移動補助装置において、前記マルチコプターは、ホバリング機能及び水平姿勢維持機能を有することを特徴とするマルチコプターを用いた計測器移動補助装置。
- 請求項1又は2記載のマルチコプターを用いた計測器移動補助装置において、前記計測器は、撮影手段、超音波検査手段、塗膜厚さ検査手段、打音検査手段、距離測定手段、及び温度測定手段のいずれか1又は2以上であることを特徴とするマルチコプターを用いた計測器移動補助装置。
- 請求項3記載のマルチコプターを用いた計測器移動補助装置において、前記撮影手段は、前記マルチコプターの正面方向に対して、上下方向及び左右方向に回動可能に取付けられることを特徴とするマルチコプターを用いた計測器移動補助装置。
- 請求項1〜4のいずれか1記載のマルチコプターを用いた計測器移動補助装置において、前記マルチコプターは、複数の水平アーム部を有し、前記各ローターユニットは、前記各水平アーム部の長手方向の途中に取付けられていることを特徴とするマルチコプターを用いた計測器移動補助装置。
- 請求項5記載のマルチコプターを用いた計測器移動補助装置において、前記マルチコプターは、前記受動ジョイントの他側に固定された基部と、該基部に水平に保持されて前記計測器取付部となるメインアーム部とを有し、前記各水平アーム部は、前記メインアーム部の長手方向の途中に該メインアーム部と交差して取付けられていることを特徴とするマルチコプターを用いた計測器移動補助装置。
- 請求項6記載のマルチコプターを用いた計測器移動補助装置において、前記マルチコプターは、前記メインアーム部の両端及び前記各水平アーム部の先端に鉛直方向に沿って取付けられて計測対象物の側面に選択的に当接可能なバンパー部を有することを特徴とするマルチコプターを用いた計測器移動補助装置。
- 請求項1〜7のいずれか1記載のマルチコプターを用いた計測器移動補助装置において、前記支持棒は、長さ調整可能であることを特徴とするマルチコプターを用いた計測器移動補助装置。
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