JP2022147081A - 水中沈殿物回収ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】途中で装置を地上に戻すことなく沈殿物の回収作業を行うことができ、作業効率を大幅に向上することが可能な水中沈殿物回収ロボットを提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる水中沈殿物回収ロボットの構成は、水中を走行可能なロボット本体１１０と、ロボット本体１１０に対して着脱可能なコンテナ１５０と、コンテナ１５０の上部に配置されたハンガー１５４と、ロボット本体１１０に設けられハンガー１５４を引っ掛けるフック１３２と、フック１３２をロボット本体１１０に引き寄せる方向に斜めに上昇させるアーム１３４と、を備え、アーム１３４がハンガー１５４を上昇させるとコンテナ下部の開口１５６とロボット本体下部のポンプ吸引口１１４が連結されることを特徴とする。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り ２０２０年９月１６日に２０２０年度 オンライン技術開発報告会にて発表

本発明は、水中に沈殿している沈殿物を回収する水中沈殿物回収ロボットに関する。

従来から、水質汚染を防止するためや、水中に沈殿している有害物を除去するために、水中に沈殿している沈殿物を回収することが行われている。沈殿物を回収する手段としては、例えば特許文献１に汚泥回収装置および方法が開示されている。特許文献１の汚泥回収装置は、水中を移動可能であると共に水底の汚泥を吸引して回収可能な浚渫装置と、水中を移動可能であると共に浚渫装置により回収された汚泥から水分を除去した回収物を回収物受槽に貯蔵する処理装置と、処理装置に電力や高圧空気などを供給する設備車とを有している。

特開２０１４－１２５７５４号公報

特許文献１の汚泥回収装置では、浚渫装置によって回収された汚泥は、処理装置の回収物受槽に貯槽される。このような構成であると、回収物受槽内に汚泥が回収されたら回収作業を一度中断し、汚泥回収装置（浚渫装置および処理装置）を一度地上に引き上げなくてはならない。そして、回収物受槽を空にした後に汚泥回収装置を水中に戻し、作業を再開する。このため、特許文献１の技術であると作業効率が低く、更なる改良の余地がある。

本発明は、このような課題に鑑み、途中で装置を地上に戻すことなく沈殿物の回収作業を継続することができ、作業効率を大幅に向上することが可能な水中沈殿物回収ロボットを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる水中沈殿物回収ロボットの代表的な構成は、水中を走行可能なロボット本体と、ロボット本体に対して着脱可能なコンテナと、コンテナの上部に配置されたハンガーと、ロボット本体に設けられハンガーを引っ掛けるフックと、フックをロボット本体に引き寄せる方向に斜めに上昇させるアームと、を備え、アームがハンガーを上昇させるとコンテナ下部の開口とロボット本体下部のポンプ吸引口が連結されることを特徴とする。

上記構成によれば、タンクとして、ロボット本体に着脱可能なコンテナを用いている。コンテナ内に沈殿物が回収されたら、ロボット本体はそのコンテナを下し、新たな空のコンテナを装着する。これにより、途中で装置を地上に戻すことなく沈殿物の回収作業を行うことができ、作業効率を大幅に向上することが可能となる。

ここでコンテナ内に沈殿物を確実に吸引するためには、コンテナ下部の開口とロボット本体下部のポンプ吸引口を正確に連結する必要がある。それらの連結位置がずれていると、水ばかりを吸引してしまい、沈殿物を吸引する効率が低下してしまうためである。しかしながら、作業員が地上で操作をしながら水中で連結位置を正確に合わせるのには、かなりの熟練度を要する。

そこで上記水中沈殿物回収ロボットでは、ロボット本体のアームがハンガーを上昇させると、コンテナ下部の開口とロボット本体下部のポンプ吸引口が連結される構成としている。これにより、作業員の熟練度にかかわることなく、コンテナ下部の開口とロボット本体下部のポンプ吸引口を水中で正確に位置合わせして連結することができる。したがって、作業操作の簡便化を図ることも可能である。

本発明によれば、途中で装置を地上に戻すことなく沈殿物の回収作業を継続することができ、作業効率を大幅に向上することが可能な水中沈殿物回収ロボットができる。

本実施形態にかかる沈殿物回収ロボットの全体斜視図である。 図１のロボット本体の全体斜視図である。 図１のコンテナの全体斜視図である。 アームとコンテナとの連動について説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態にかかる沈殿物回収ロボットの全体斜視図である。図２は、図１のロボット本体の全体斜視図である。図３は、図１のコンテナの全体斜視図である。図１に示すように、本実施形態の回収ロボット１００は主に、ロボット本体１１０、およびロボット本体１１０に対して着脱可能なコンテナ１５０を含んで構成される。

図１および図２に示すように、ロボット本体１１０は、下部にクローラ１１２を有し、設備の床面に沿って水中を走行可能である。図２によく示されるように、ロボット本体１１０のうち、コンテナ１５０が着脱される側には、コンテナ１５０を傾斜させて支持する支持板１１６が設けられている。一方、ロボット本体１１０のうち、コンテナ１５０が着脱される側とは反対側には、沈殿物を含んだ水をコンテナ１５０内に吸引する内蔵ポンプ１２０が設けられている。ロボット本体１１０の下部には、かかる内蔵ポンプ１２０と連通しているポンプ吸引口１１４が設けられている。

図１および図３に示すように、コンテナ１５０では、コンテナ本体１５２の上部にハンガー１５４が配置されている。またコンテナ１５０（コンテナ本体１５２）の下部には、コンテナ１５０内に貯蔵された沈殿物を外部に排出するための開口１５６が設けられている。なおコンテナ１５０の下面中央に、沈殿物を吸引するための開口が設けられている（不図示）。

また図１および図２に示すように、ロボット本体１１０には、フック１３２およびアーム１３４が設けられている。フック１３２は、コンテナ１５０のハンガー１５４を引っ掛ける部材である。アーム１３４は、上下方向に回動するように移動する。アーム１３４が回動することからフック１３２の軌跡は円弧を描くため、アーム１３４はコンテナ１５０のハンガー１５４が引っ掛けられたフック１３２をロボット本体１１０に引き寄せる方向に斜めに上昇させる。

図４は、アーム１３４とコンテナ１５０との連動について説明する図である。図４（ａ）は、ロボット本体１１０のフック１３２にコンテナ１５０のハンガー１５４を引っ掛ける動作を示している。図４（ａ）に示す状態では、コンテナ１５０は床に置かれている。ロボット本体１１０はフック１３２を下げた状態でコンテナ１５０に近づき、フック１３２をハンガー１５４の下に挿入する。そしてフック１３２を上げるとハンガー１５４を引っ掛けるのであるが、引っ掛かったばかりのときには、コンテナ１５０はロボット本体１１０に対してほぼ垂直な姿勢であり、コンテナ１５０の下部の開口１５６とロボット本体１１０の下部のポンプ吸引口１１４は離れていて連結されていない。

そして図４（ｂ）に示すようにアーム１３４を上方に回動するように移動させると、フック１３２は円弧を描いて上昇し、コンテナ１５０をロボット本体１１０に引き寄せる方向に斜めに上昇させる。これにより、コンテナ１５０が支持板１１６に当接して傾斜すると共に、コンテナ１５０の下部の開口１５６とロボット本体１１０の下部のポンプ吸引口１１４が連結される。

なお上記構成において、コンテナ１５０は支持板１１６とポンプ吸引口１１４の両方に当接する。これは、ポンプ吸引口１１４にパッキンや配管が取り付けられているためである。コンテナ１５０は重量物であり、傾斜させた全荷重がパッキンや配管にかかるとパッキンや配管が破損するため、そのような状態を回避するために支持板１１６を当接させている。

上記説明したように、本実施形態の回収ロボット１００では、ロボット本体１１０に着脱可能なコンテナ１５０に沈殿物を貯留する。そして、コンテナ１５０内に沈殿物が回収されたら、ロボット本体１１０はそのコンテナ１５０を下し、新たな空のコンテナ１５０を装着する。これにより、途中で装置（ロボット本体１１０）を地上に戻すことなく沈殿物の回収作業を継続することができ、作業効率を大幅に向上することが可能となる。

また本実施形態の回収ロボット１００では、ロボット本体１１０のアーム１３４がハンガー１５４を上昇させると、コンテナ下部の開口１５６とロボット本体１１０の下部のポンプ吸引口１１４が連結される。これにより、作業員の熟練度にかかわることなく、開口１５６とポンプ吸引口１１４を水中で正確に連結することができる。したがって、作業操作の簡便化を図ることも可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、水中に沈殿している沈殿物を回収する水中沈殿物回収ロボットとして利用することができる。

１００…回収ロボット、１１０…ロボット本体、１１２…クローラ、１１４…ポンプ吸引口、１１６…支持板、１２０…内蔵ポンプ、１３２…フック、１３４…アーム、１５０…コンテナ、１５２…コンテナ本体、１５４…ハンガー、１５６…開口

Claims (1)

1. 水中を走行可能なロボット本体と、
   前記ロボット本体に対して着脱可能なコンテナと、
   前記コンテナの上部に配置されたハンガーと、
   前記ロボット本体に設けられ前記ハンガーを引っ掛けるフックと、
   前記フックを前記ロボット本体に引き寄せる方向に斜めに上昇させるアームと、
   を備え、
   前記アームが前記ハンガーを上昇させると前記コンテナ下部の開口と前記ロボット本体下部のポンプ吸引口が連結されることを特徴とする水中沈殿物回収ロボット。

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