JP2020527472A - ロボットのための全方向性牽引モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、「端部領域検査モジュールおよび現場ギャップ検査ロボットシステムのための方法」と題された米国特許出願第15/652,771号(2017年7月18日に同日出願)に関連し、その全内容は参照により本明細書に組み込まれています。
本開示は、「現場ギャップ検査ロボットシステムおよび方法」と題された米国特許出願第15/652,680号(2017年7月18日に同日出願)に関連し、その全内容は参照により本明細書に組み込まれています。
本開示は、「作動センサモジュールおよび現場ギャップ検査ロボットのための方法」と題された米国特許出願第15/652,805号(2017年7月18日に同日出願)に関連し、その全内容は参照により本明細書に組み込まれています。
110 ロボットクローラ
112 拡張可能な本体
114 前方牽引モジュール
116 中間牽引モジュール
118 後部牽引モジュール
120 センサモジュール
122 センサモジュール
124 テザーコネクタ
126 テザーコネクタ
130 テザーリール
132 テザー
134 端部コネクタ
136 ファスナ
138 ファスナ
142 サーボモータ
144 張力管理ロジック
146 固定接続
148 ワイヤ
150 制御ユニット
152 コンピューティングシステム
154 メモリ
156 プロセッサ
158 入力/出力(I/O)インターフェース
160 検査制御モジュール
162 検査経路データソース
164 視覚データソース
166 試験データソース
168 センサプロトコルデータソース
170 視覚表示モジュール
172 データ表示モジュール
174 自律ナビゲーションモジュール
176 手動ナビゲーションモジュール
178 検査モジュール
180 クローラ構成モジュール
182 クローラ調節モジュール
184 クローラコマンド
186 拡張/収縮コマンド
188 移動コマンド
190 方向変更コマンド
192 牽引モードコマンド
194 位置センサコマンド
196 データ取得コマンド
200 インサイチュギャップ検査システム
210 ロボットクローラ
212 折り畳まれたクローラ幅
214 拡張クローラ幅
220 機械、環状ギャップ
222 入口ギャップ
224 円筒部材
226 円筒中央部材、中央円筒部材
228 環状ギャップ幅
230 保持部材
232 入口ギャップ幅
234 対向する表面、内側表面
236 対向する表面、外側表面、周囲の円筒部材
240 牽引モジュール
242 牽引モジュール
244 牽引モジュール
246 拡張可能な本体
502 機械
510 ロボットクローラ
520 環状ギャップ
522 入口ギャップ
524 入口端部部分
526 ギャップ長さ
528 閉鎖端部部分
530 ライン
532 ライン
600 ロボットクローラ
602 テザーコネクタモジュール
610 拡張可能な本体
612 前部フレーム
614 中間フレーム
616 後部フレーム
618 側方部材
620 側方部材
622 フレームアタッチメント
624 フレームアタッチメント
626 フレームアタッチメント
627 緊急解放部
628 フレームアタッチメント
629 緊急解放部
630 延長リンク部材
632 延長リンク部材
634 旋回アタッチメント
636 旋回アタッチメント
638 旋回アタッチメント
640 旋回アタッチメント
642 第1のリンク
644 第1のリンク
646 第2のリンク
648 第2のリンク
650 旋回アタッチメント
652 旋回アタッチメント
654 線形アクチュエータ
656 線形アクチュエータ
660 牽引モジュール
662 牽引モジュール
664 牽引モジュール
666 固定外側フレーム
668 固定外側フレーム
670 固定外側フレーム、インターフェース
672 回転内側フレーム
674 回転内側フレーム
676 回転内側フレーム
678 ローラ
680 ローラ
682 ローラ
684 インターフェース
686 インターフェース
688 インターフェース
690 インターフェース
692 視覚センサモジュール
694 視覚センサモジュール
696 視覚センサモジュール
698 視覚センサモジュール
800 牽引モジュール
810 固定外側フレーム
812 取り付け特徴
814 取り付け特徴
816 電気相互接続
820 回転フレーム、回転プラットフォーム
822 アクチュエータ
824 基準の弧
826 基準の弧
828 光学センサ
830 ローラアセンブリ
832 ローラ
834 ローラ
836 ベルト
838 ベルト
840 ローラ
842 ローラ
844 軸アセンブリ
846 軸アセンブリ
848 中央旋回アタッチメント
850 中央旋回アタッチメント
852 平面
854 動作平面
856 動作平面
858 動作平面
860 動作平面
870 ローラ構成アクチュエータ
871 ロック機構
872 ラチェット端
874 ラチェット端
876 爪部材
878 爪部材
880 ばね
882 解放機構
884 形状記憶合金ワイヤ
886 レバーアーム
888 レバーアーム
890 緊急解放部
892 緊急解放部
894 手動解放レバー
896 手動解放レバー
1300 牽引モジュール
1302 外側フレーム
1304 回転フレーム
1310 電気相互接続
1312 電気相互接続
1314 電気相互接続
1316 電気相互接続
1320 外側ハウジング
1322 内部フレーム
1324 上部カバー
1326 装着スペース
1328 ベアリングリング
1330 ファスナ
1332 シールシート
1334 シールリング
1336 駆動開口部
1340 ベース部材
1342 回転リング
1344 電子機器基板
1346 カバー部材
1348 ファスナ
1350 シールシート
1352 リップ
1354 ベアリング凹部
1356 外側縁部
1358 ねじ溝
1360 円形導電トラック
1362 円形導電トラック
1364 円形導電トラック
1366 円形導電トラック
1370 導電ピン
1372 導電ピン
1374 導電ピン
1376 導電ピン
1400 接続リンク
1410 第1の入れ子式部材部分
1412 第2の入れ子式部材部分
1414 ばね
1420 変位トランスデューサ
Claims (20)
- ロボットのための牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)であって、前記牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)は、
外側フレーム(666、668、670、810、1302)と、
前記外側フレーム(666、668、670、810、1302)内に回転可能に装着された回転フレーム(820、1304)と、
前記回転フレーム(820、1304)内に装着された少なくとも1つの駆動システム(100)であって、前記少なくとも1つの駆動システム(100)は、前記回転フレーム(820、1304)内で固定配向を有する少なくとも1つの駆動システム(100)と、
前記回転フレーム(820、1304)に動作可能に接続され、前記回転フレーム(820、1304)を所望の配向に制御可能に回転させるアクチュエータ(822)と
を備える、牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。 - 前記外側フレーム(666、668、670、810、1302)は、前記牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)を前記ロボットに固着するための少なくとも1つの取り付け特徴(812、814)と、前記ロボットへの少なくとも1つの電気相互接続(816、1310、1312、1314、1316)とを含む、請求項1に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- 前記回転フレーム(820、1304)は、360度の弧を有し、前記外側フレーム(666、668、670、810、1302)に対して前記360度の弧に沿った任意の位置に前記少なくとも1つの駆動システム(100)を配向させる、請求項1に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- 前記所望の配向を制御するために、前記アクチュエータ(822)の初期配向を決定する配向基準および配向センサをさらに備える、請求項1に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- 360度の電気接点と、前記360度の電気接点と接触する嵌合電気接点とをさらに備え、前記外側フレーム(666、668、670、810、1302)と前記回転フレーム(820、1304)との間の電気接続(146)は、前記外側フレーム(666、668、670、810、1302)に対する前記回転フレーム(820、1304)の任意の配向で連続している、請求項1に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- 複数の360度の電気接点と、前記複数の360度の電気接点と接触し、前記外側フレーム(666、668、670、810、1302)と前記回転フレーム(820、1304)との間に複数の電気チャネルを定義する複数の嵌合電気接点とをさらに備える、請求項5に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- 前記少なくとも1つの駆動システム(100)は、第1のベルト(836、838)駆動装置と、第2のベルト(836、838)駆動装置とを含み、前記第1のベルト(836、838)駆動装置は、前記第2のベルト(836、838)駆動装置から独立して制御される、請求項1に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- 前記少なくとも1つの駆動システム(100)は、フラットモードとクリアランスモードとの間で移動可能な位置決め可能なローラ(678、680、682、832、834、840、842)のセットを含み、前記位置決め可能なローラ(678、680、682、832、834、840、842)のセットは、回転軸を有し、前記フラットモードは、前記位置決め可能なローラ(678、680、682、832、834、840、842)のセットの前記回転軸を平面(854、856、858、860)に整列させ、前記クリアランスモードは、前記位置決め可能なローラ(678、680、682、832、834、840、842)のセットの前記回転軸を少なくとも2つの異なる平面(854、856、858、860)に整列させる、請求項1に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- 前記少なくとも1つの駆動システム(100)は、解放されるまで前記クリアランスモードで前記位置決め可能なローラ(678、680、682、832、834、840、842)のセットをロックするラチェットロック機構(871)を含む、請求項8に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- 前記ラチェットロック機構(871)は、少なくとも1つのラチェットホイールと、前記少なくとも1つのラチェットホイールのロック位置を保持する少なくとも1つのばね付勢歯止めと、前記少なくとも1つのばね付勢歯止めを前記ロック位置から解放する歯止め解放アクチュエータとを含む、請求項9に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- 前記位置決め可能なローラ(678、680、682、832、834、840、842)のセットは、前記ロボットからの制御信号なしに前記位置決め可能なローラ(678、680、682、832、834、840、842)のセットを前記クリアランスモードから前記フラットモードに移動させる少なくとも1つの手動緊急解放部(890、892)を含む、請求項8に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- 前記少なくとも1つの駆動システム(100)は、第1のベルト(836、838)駆動装置と、第2のベルト(836、838)駆動装置とを含み、前記フラットモードと前記クリアランスモードとの間の移動は、前記回転フレーム(820、1304)が前記外側フレーム(666、668、670、810、1302)に対して固定配向に保持されている間、前記第1のベルト(836、838)駆動装置を前方方向に、前記第2のベルト(836、838)駆動装置を後方方向に駆動することを含む、請求項8に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- 前記アクチュエータ(822)は、ウォームギアを含み、前記外側フレーム(666、668、670、810、1302)に取り付けられたウォームベアリングの回転は、前記回転フレーム(820、1304)を囲むホイールギアと係合する、請求項1に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- 前記回転フレーム(820、1304)の角度位置を測定する前記アクチュエータ(822)の位置エンコーダをさらに備え、前記ロボットの制御システム(100)は、前記回転フレーム(820、1304)の前記角度位置を使用して前記ロボットを操縦する、請求項1に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- 前記少なくとも1つの牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)は、第1のトラック幅を有する第1のトラック駆動装置と、第2のトラック幅を有する第2のトラック駆動装置とを含み、前記第1のトラック幅と前記第2のトラック幅の合計は、前記回転フレーム(820、1304)の内径の少なくとも半分である、請求項1に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- 前記ロボットは、発電機、電気モータ、またはターボ機械の環状ギャップ(220、520)をナビゲートするための拡張可能な本体(112、246、610)を有するロボットクローラ(110、210、510、600)であり、前記ロボットは、前記環状ギャップ(220、520)内の表面に対して前記牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)を位置決めする少なくとも1つのリンク部材(230、1346)をさらに備え、前記少なくとも1つのリンク部材(230、1346)は、衝撃吸収体と、変位トランスデューサ(1420)とを含み、前記変位トランスデューサ(1420)は、前記衝撃吸収体の変位を測定して前記牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)と前記環状ギャップ(220、520)内の前記表面との間の表面接触を制御する、請求項1に記載の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)。
- ロボット本体と、
制御システム(100)と、
前記本体に取り付けられた少なくとも1つの牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)であって、前記牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)は、
外側フレーム(666、668、670、810、1302)と、
前記外側フレーム(666、668、670、810、1302)内に回転可能に装着された回転フレーム(820、1304)と、
前記回転フレーム(820、1304)内に装着された少なくとも1つの駆動システム(100)であって、前記少なくとも1つの駆動システム(100)は、前記回転フレーム(820、1304)内で固定配向を有し、前記制御システム(100)から移動制御信号を受容するための少なくとも1つの駆動システム(100)と、
前記回転フレーム(820、1304)に動作可能に接続され、制御システム(100)からの方向制御信号に応じて、前記回転フレーム(820、1304)を所望の配向に制御可能に回転させるアクチュエータ(822)と
を備える少なくとも1つの牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)と
を備える、ロボットシステム。 - 前記ロボットシステムによってナビゲートされる表面に対して前記少なくとも1つの牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)を位置決めするための少なくとも1つのリンク部材(230、1346)をさらに備え、前記少なくとも1つのリンク部材(230、1346)は、衝撃吸収体と、変位トランスデューサ(1420)とを含み、前記変位トランスデューサ(1420)は、前記衝撃吸収体の変位を測定し、測定信号を前記制御システム(100)に提供して前記少なくとも1つの牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)の動作位置を調整し、前記少なくとも1つの牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)とナビゲートされる前記表面との間の表面接触力を変更する、請求項17に記載のロボットシステム。
- 衝撃吸収体を有する少なくとも1つのリンク部材(230、1346)を含む複数のモジュール式フレーム部材と、
前記複数のモジュール式フレーム部材に取り外し可能に取り付けられ、機械(220、502)の少なくとも1つの表面に対して前記複数の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)を位置決めする複数の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)であって、前記複数の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)は、回転フレーム(820、1304)内に装着され、前記少なくとも1つの駆動システム(100)を360度の弧の周りに配向させるように回転可能な少なくとも1つの駆動システム(100)を含む複数の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)と、
前記複数の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)に取り外し可能に取り付けられた複数のセンサインターフェースアダプタと、
前記複数のセンサインターフェースアダプタに取り外し可能に取り付けられた複数のセンサモジュール(120、122)と
を備える、モジュール式ロボットシステム。 - 衝撃吸収体を有する前記少なくとも1つのリンク部材(230、1346)は、変位トランスデューサ(1420)をさらに含み、前記変位トランスデューサ(1420)は、前記衝撃吸収体の前記変位を測定して前記複数の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)の動作位置を調整し、前記複数の牽引モジュール(114、116、118、240、242、244、660、662、664、800、1300)と前記機械(220、502)の前記少なくとも1つの表面との間の表面接触力を変更する、請求項19に記載のモジュール式ロボットシステム。
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