JP2023096474A - Movable body and control system - Google Patents
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Abstract
Description
新規性喪失の例外適用申請有り There is an application for exception to loss of novelty
本発明は、移動体および制御システムに関する。 The present invention relates to mobiles and control systems.
特許文献1には、水流圧によって管内を移動しながら管内の異常の有無を検出する管内挿入式超音波探傷検査装置が開示され、この管内挿入式超音波探傷検査装置が、管壁に向けて超音波を発振し反射した受信エコー信号を受信する超音波探触子と、複数に分割された超音波探傷手段を互いに接続するフレキシブル構造体とを備える構成が開示されている。
配管内に移動体を配置し、この移動体を配管に沿って移動させることで、例えば、この配管の内部についての情報を取得できる。
ここで、配管の周方向に移動体を回転させたい場合において、この回転のための専用の駆動輪を設けると、移動体の大型化やコストの増加などを招く。
本発明の目的は、配管の周方向に移動体を回転させるための専用の駆動輪を必ずしも設けないでも、移動体のこの回転を行えるようにすることにある。
By arranging a moving body in a pipe and moving the moving body along the pipe, for example, information about the inside of the pipe can be obtained.
Here, when it is desired to rotate the moving body in the circumferential direction of the pipe, if a drive wheel dedicated for this rotation is provided, the moving body will become larger and the cost will increase.
An object of the present invention is to make it possible to rotate the moving body in the circumferential direction of the pipe without necessarily providing a dedicated driving wheel for rotating the moving body.
本発明が適用される移動体は、配管内を移動する移動体であり、回転駆動を行う駆動輪と、前記駆動輪の外周部に設けられ、前記配管の軸方向と直交する方向である直交方向に対して傾斜する関係で配置される回転軸を中心に回転可能に設けられ、当該配管の内面からの力を受けて回転する回転体と、を備える移動体である。 A moving body to which the present invention is applied is a moving body that moves in a pipe, and includes a driving wheel that rotates and an orthogonal driving wheel that is provided on the outer periphery of the driving wheel and is perpendicular to the axial direction of the pipe. a rotating body that is rotatably provided around a rotating shaft that is arranged in a relationship of being inclined with respect to a direction, and that rotates by receiving a force from the inner surface of the pipe.
ここで、前記回転体は、複数設けられ、前記駆動輪の周方向に並んで配置されているようにしてもよい。
また、前記回転軸が支持する前記回転体が前記内面に接触している状態のとき、当該回転軸の一端部および他端部のうちの一方が前記移動体の移動方向における上流側に位置し、他方が当該一方よりも下流側に位置するようにしてもよい。
また、2つの前記駆動輪が、同軸上に配置され、同軸上に配置された2つの前記駆動輪を、当該同軸が延びる方向と交差する方向へ付勢し、当該駆動輪の各々に設けられた前記回転体を前記内面に押し付ける付勢手段をさらに備えるようにしてもよい。
また、2つの前記駆動輪が、同軸上に配置され、前記2つの駆動輪の一方の駆動輪は、他方の駆動輪側を向く側面を有し、当該他方の駆動輪は、当該一方の駆動輪側を向く側面を有し、前記2つの駆動輪の各々では、前記側面が設けられている側とは反対側に向かって前記回転軸が突出し、当該突出した回転軸により前記回転体が支持されているようにしてもよい。
また、前記回転軸の突出方向における先端部が、自由端となっているようにしてもよい。
また、前記回転軸は、前記先端部と、当該先端部とは反対側に位置する反対側端部とを有し、前記回転軸により支持される前記回転体は、当該回転軸の前記自由端側に位置する部分の外径の方が、当該回転軸の反対側端部側に位置する部分の外径よりも小さいようにしてもよい。
また、前記回転軸に沿った仮想面であって当該回転軸を通る仮想面における、前記回転体の断面において、当該回転体の外周面が、曲率を有し当該回転軸から離れる方向に向かって凸となるように形成されていてもよい。
また、前記2つの駆動輪の一方の駆動輪では、前記内面に接触している状態にある前記回転体を支持する前記回転軸が、前記移動体の移動方向における上流側および下流側のうちの一方側へ傾き、前記2つの駆動輪の他方の駆動輪でも、前記内面に接触している状態にある前記回転体を支持する前記回転軸が、前記一方側へ傾くようにしてもよい。
また、同軸上に配置され、前記移動体が前記配管に沿って移動する際に前記2つの駆動輪と同方向に回転する、他の2つの駆動輪がさらに設けられ、前記他の2つの駆動輪の一方の駆動輪では、前記内面に接触している状態にある前記回転体を支持する前記回転軸が、前記一方側とは反対側へ傾き、前記他の2つの駆動輪の他方の駆動輪でも、前記内面に接触している状態にある前記回転体を支持する前記回転軸が、前記反対側へ傾くようにしてもよい。
また、2つの前記駆動輪が、同軸上に配置され、同軸上に配置された前記2つの駆動輪は、当該同軸が延びる方向と交差する方向であって一方向に向けて付勢されて、前記内面に接触し、同軸上に配置され、前記一方向とは反対方向に向けて付勢されて前記内面に接触し、前記移動体が前記配管に沿って移動する際、前記2つの駆動輪の回転方向とは反対方向への回転を行う、他の2つの駆動輪がさらに設けられているようにしてもよい。
また、前記他の2つの駆動輪の各々にも、前記直交方向に対して傾斜する関係で配置される回転軸を中心に回転し前記内面からの力を受けて回転する回転体が設けられているようにしてもよい。
また、同軸上に配置された前記2つの駆動輪を同じ方向へ回転させることができ、および、当該2つの駆動輪を互いに異なる方向へ回転させることができるように構成されているようにしてもよい。
Here, a plurality of the rotating bodies may be provided and arranged side by side in the circumferential direction of the driving wheels.
Further, when the rotating body supported by the rotating shaft is in contact with the inner surface, one of the one end and the other end of the rotating shaft is positioned upstream in the moving direction of the moving body. , the other may be located downstream of the one.
In addition, the two driving wheels are coaxially arranged, biasing the two coaxially arranged driving wheels in a direction intersecting the direction in which the coaxial axis extends, and A biasing means for pressing the rotating body against the inner surface may be further provided.
Further, the two driving wheels are arranged coaxially, one driving wheel of the two driving wheels has a side surface facing the other driving wheel side, and the other driving wheel is the one driving wheel. Each of the two driving wheels has a side surface facing the wheel side, the rotating shaft protrudes toward the side opposite to the side on which the side surface is provided, and the rotating body is supported by the protruding rotating shaft You can make it as it is.
Moreover, the tip portion of the rotating shaft in the projecting direction may be a free end.
Further, the rotating shaft has the tip portion and the opposite end portion located on the side opposite to the tip portion, and the rotating body supported by the rotating shaft is the free end of the rotating shaft. The outer diameter of the portion located on the side may be smaller than the outer diameter of the portion located on the opposite end side of the rotating shaft.
Further, in a cross section of the rotating body on a virtual plane along the rotating shaft and passing through the rotating shaft, the outer peripheral surface of the rotating body has a curvature and extends in a direction away from the rotating shaft. It may be formed to be convex.
In one of the two drive wheels, the rotating shaft that supports the rotating body that is in contact with the inner surface is located on either the upstream side or the downstream side in the moving direction of the moving body. The rotating shaft may be tilted to one side, and the rotating shaft supporting the rotating body in contact with the inner surface of the other of the two driving wheels may be tilted to the one side.
Further, two other drive wheels are further provided that are coaxially arranged and rotate in the same direction as the two drive wheels when the moving body moves along the pipe, and the other two drive wheels are further provided. In one driving wheel of the wheels, the rotating shaft supporting the rotating body in contact with the inner surface is tilted to the side opposite to the one side, and the other of the other two driving wheels is driven. In the case of a wheel as well, the rotating shaft supporting the rotating body in contact with the inner surface may be tilted to the opposite side.
Further, the two driving wheels are arranged coaxially, and the two driving wheels arranged coaxially are biased in one direction, which is a direction intersecting the direction in which the coaxial shaft extends, contacting the inner surface, coaxially disposed, biased in a direction opposite to the one direction to contact the inner surface, and driving the two driving wheels when the moving body moves along the pipe; There may also be two other drive wheels rotating in a direction opposite to the direction of rotation of the .
Further, each of the other two driving wheels is also provided with a rotating body that rotates about a rotating shaft that is arranged in an inclined relationship with respect to the orthogonal direction and that rotates by receiving force from the inner surface. You can let it be.
Also, the two coaxially arranged drive wheels can be rotated in the same direction, and the two drive wheels can be rotated in different directions. good.
また、本発明を制御システムとして捉えた場合、本発明が適用される制御システムは、配管内を移動する移動体と、当該移動体の制御を行う制御部とを備える制御システムであり、前記移動体は、同軸上に配置され回転駆動を行う少なくとも2つの駆動輪と、前記2つの駆動輪の各々の外周部に設けられ、前記配管の軸方向と直交する方向である直交方向に対して傾斜する関係で配置される回転軸を中心に回転可能に設けられ、当該配管の内面からの力を受けて回転する回転体と、を備え、前記制御部は、同軸上に配置された前記2つの駆動輪を同じ方向へ回転させる制御、および、当該2つの駆動輪を互いに異なる方向へ回転させる制御を行う、制御システムである。 Further, when the present invention is regarded as a control system, the control system to which the present invention is applied is a control system comprising a moving body that moves in a pipe and a control unit that controls the moving body. The body includes at least two driving wheels arranged coaxially for rotational driving, and provided on the outer periphery of each of the two driving wheels, and inclined with respect to an orthogonal direction that is a direction orthogonal to the axial direction of the pipe. a rotating body that is rotatably provided around a rotating shaft that is arranged in a relationship to rotate and that rotates by receiving a force from the inner surface of the pipe, wherein the control unit controls the two coaxially arranged It is a control system that performs control to rotate the driving wheels in the same direction and control to rotate the two driving wheels in directions different from each other.
本発明によれば、配管の周方向に移動体を回転させるための専用の駆動輪を必ずしも設けないでも、移動体のこの回転を行えるようにすることができる。 According to the present invention, it is possible to rotate the moving body in the circumferential direction of the pipe without necessarily providing a dedicated driving wheel for rotating the moving body.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<移動体制御システム1>
図1は、本実施形態の移動体制御システム1の全体図である。
図1に示すように、本実施形態の移動体制御システム1は、配管100内を配管100に沿って移動する測定ロボット10と、ケーブル41を介して測定ロボット10に接続する供給装置40と、測定ロボット10を管理する端末装置50とを備える。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<Moving
FIG. 1 is an overall view of a mobile
As shown in FIG. 1, the moving
本実施形態の移動体制御システム1において、測定ロボット10、供給装置40および端末装置50は、ネットワークを介して相互に情報通信が可能になっている。
なお、ネットワークは、各装置の間のデータ通信に用いられる通信ネットワークであれば特に限定されず、例えばLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、インターネット等として良い。データ通信に用いられる通信回線は、有線か無線かを問わず、これらを併用しても良い。
In the mobile
Note that the network is not particularly limited as long as it is a communication network used for data communication between devices, and may be, for example, a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), the Internet, or the like. The communication line used for data communication may be wired or wireless, and both may be used.
本実施形態の移動体制御システム1は、上水管や下水管などの内部を流体が流れる配管100にて移動する測定ロボット10の移動を制御するシステムである。
なお、移動体制御システム1は、上水管や下水管などに限定されず、例えばガスが流れるガス管や、電気配線等が通される電線管等における測定ロボット10の移動に対しても適用することができる。
また、本実施形態では、移動体の一例としての測定ロボット10が、配管100についての測定のために移動するが、配管100内を移動する移動体は、配管100についての測定に限らず、配管100の清掃などのために用いてもよい。
A moving
It should be noted that the moving
Further, in the present embodiment, the
[測定ロボット10]
図2は、測定ロボット10の側面図である。
図3(a)、(b)は、測定ロボット10の上面図および正面図である。図3(a)は、図2の矢印IIIaから見た測定ロボット10の上面図であり、図3(b)は、図2に示す矢印IIIbから見た測定ロボット10の正面図である。
[Measurement robot 10]
FIG. 2 is a side view of the
3A and 3B are a top view and a front view of the
図2に示すように、移動体の一例としての測定ロボット10は、測定ロボット10の本体を構成する本体部11と、本体部11に設けられる車輪部12と、車輪部12を駆動する駆動部13と、配管100の内部を撮影する撮影部14とを備える。
さらに、測定ロボット10は、本体部11の移動距離を測定する距離測定部15と、本体部11の姿勢を測定する姿勢測定部16と、温度を測定する温度測定部17とを備える。
また、測定ロボット10は、外部との通信を行う通信部18と、測定ロボット10の各構成部を制御する制御部19とを備える。
本実施形態では、センサとして、移動距離の測定のためのセンサ、姿勢の測定のためのセンサ、温度の測定のためのセンサなどが設けることになるが、これらのセンサは、必須ではなく設置しなくてもよい。
また、測定ロボット10には、赤外線センサ、配管100内の形状を測定するLiDER(Light Detection and Ranging)、配管100の破損を探針する超音波センサ、湿度センサ、異物を除去するドリル、異物を採取する採取機構、錆を除去するレーザなどを設けてもよい。
As shown in FIG. 2, a
Further, the
The
In this embodiment, a sensor for measuring the movement distance, a sensor for measuring the posture, a sensor for measuring the temperature, and the like are provided as sensors, but these sensors are not essential and are not provided. It doesn't have to be.
In addition, the
(本体部11)
本体部11は、一端部11Aおよび他端部11Bを有する。また、本体部11は、複数の節部21と、節部21の間に設けられる複数のヒンジ部22と、ヒンジ部22に設けられるコイルばね23とを有する。
ここで、節部21の各々は、可動部材として捉えることもでき、本実施形態では、複数の可動部材が、ヒンジ部22を介して接続されている。
本実施形態では、一の可動部材が、ヒンジ部22を介して接続された隣接する他の可動部材に対して可動(回転)可能な構成となっている。言い換えると、本実施形態では、一の可動部材が、この一の可動部材に接続された隣接する他の可動部材に対して変位可能となっている。
本実施形態では、複数の節部(可動部材)21として、本体部11の一端部11Aに設けられる第1節部21Aと、第1節部21Aに接続する第2節部21Bと、第2節部21Bに接続する第3節部21Cとが設けられている。
(Body part 11)
Here, each of the
In this embodiment, one movable member is configured to be movable (rotatable) with respect to another adjacent movable member connected via the
In the present embodiment, the plurality of joints (movable members) 21 include a first joint 21A provided at one
また、本実施形態では、第3節部21Cに接続する第4節部21Dと、第4節部21Dに接続する第5節部21Eと、第5節部21Eに接続し本体部11の他端部11Bに設けられる第6節部21Fとが設けられている。
なお、これら第1節部21A~第6節部21Fをそれぞれ特に区別しない場合には、節部21と総称する。
節部21は、一方向に長く延びて形成される。また、節部21は、内部に後述するモータ等を内蔵可能になっている。さらに、本実施形態の本体部11は、防水加工が施されており、本体部11の内部に水等が浸入しない構成となっている。
In addition, in the present embodiment, a fourth
The
本実施形態では、ヒンジ部22として、第1節部21Aと第2節部21Bとを接続する第1ヒンジ部22aと、第2節部21Bと第3節部21Cとを接続する第2ヒンジ部22bと、第3節部21Cと第4節部21Dとを接続する第3ヒンジ部22cとが設けられている。
また、本実施形態では、ヒンジ部22として、第4節部21Dと第5節部21Eとを接続する第4ヒンジ部22dと、第5節部21Eと第6節部21Fとを接続する第5ヒンジ部22eとが設けられている。
なお、これら第1ヒンジ部22a~第5ヒンジ部22eをそれぞれ特に区別しない場合には、ヒンジ部22と総称する。
図3(a)に示すように、各々のヒンジ部22は、2本の節部21を回転可能に接続する。
In this embodiment, the
Further, in the present embodiment, as the
The
As shown in FIG. 3( a ), each hinge 22 rotatably connects two
図2に示すように、コイルばね23は、第2ヒンジ部22bおよび第4ヒンジ部22dにそれぞれ設けられる。
第2ヒンジ部22bのコイルばね23は、第2節部21Bおよび第3節部21Cが第2ヒンジ部22bを回転中心として互いに近づく方向のばね力を、第2節部21Bおよび第3節部21Cに常に与える。
また、第4ヒンジ部22dのコイルばね23は、第4節部21Dおよび第5節部21Eが第4ヒンジ部22dを回転中心として互いに近づく方向のばね力を、第4節部21Dおよび第5節部21Eに常に与える。
As shown in FIG. 2, the coil springs 23 are provided on the
The
Further, the
(車輪部12)
図2に示すように、本実施形態では、車輪部12として、第1車輪部31~第5車輪部35が設けられている。
本実施形態では、本体部11の一端部11A側に、第1車輪部31が設けられ、本体部11の他端部11B側に、第5車輪部35が設けられている。
また、本実施形態では、本体部11の一端部11A側から他端部11B側に向かって、第1車輪部31、第2車輪部32、第3車輪部33、第4車輪部34、第5車輪部35の順に、複数の車輪部12が設けられている。
(Wheel part 12)
As shown in FIG. 2, in this embodiment, as the
In this embodiment, the
Further, in the present embodiment, the
第1車輪部31は、第1ヒンジ部22aと同軸上に配置され、第2車輪部32は、第2ヒンジ部22bと同軸上に配置され、第3車輪部33は、第3ヒンジ部22cと同軸上に配置されている。
また、第4車輪部34は、第4ヒンジ部22dと同軸上に配置され、第5車輪部35は、第5ヒンジ部22eと同軸上に配置されている。
The
The
図3(a)および図3(b)に示すように、第1車輪部31~第5車輪部35の各々は、一対の駆動輪である2つの駆動輪200によって構成されている。
本実施形態では、図3(a)に示すように、この2つの駆動輪200の間に、ヒンジ部22が設けられている。この2つの駆動輪200、ヒンジ部22は、同軸上に配置されている。
また、本実施形態では、図3(a)に示すように、駆動輪200毎に、駆動部13が設けられ、本実施形態では、駆動輪200の各々を、個別に回転駆動する。
As shown in FIGS. 3(a) and 3(b), each of the
In this embodiment, a
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3(a), a
上記の通り、本実施形態の第2ヒンジ部22bおよび第4ヒンジ部22dには、コイルばね23(図2参照)が設けられている。
本実施形態では、このコイルばね23によって、第1車輪部31、第2車輪部32、第3車輪部33、第4車輪部34および第5車輪部35には、本体部11の外側(配管100の径方向における外側)に向けた力が付与される。
これにより、第1車輪部31、第2車輪部32、第3車輪部33、第4車輪部34および第5車輪部35は、配管100の内面の一例である内周面110に押し付けられる。
より具体的には、本実施形態では、上記の通り、コイルばね23によって、第2節部21Bおよび第3節部21Cが互いに近づくようになり、また、第4節部21Dおよび第5節部21Eが互いに近づくようになる。これにより、第1車輪部31、第2車輪部32、第3車輪部33、第4車輪部34および第5車輪部35が、配管100の内周面110に押し付けられる。
なお、配管100の内周面110への各車輪部12の押し付けは、コイルばね23によるものに限らず、測定ロボット10に、モータを設置し、このモータを用いて行ってもよい。
より具体的には、モータを用いて、例えば、第2節部21Bおよび第3節部21Cが互いに近づくようにし、第4節部21Dおよび第5節部21Eが互いに近づくようにする。これによっても、第1車輪部31、第2車輪部32、第3車輪部33、第4車輪部34および第5車輪部35が、配管100の内周面110に押し付けられる。
As described above, the
In the present embodiment, the coil springs 23 allow the
Thereby, the
More specifically, in this embodiment, as described above, the
The pressing of the
More specifically, using a motor, for example, the second joint 21B and the third joint 21C are brought closer together, and the fourth joint 21D and the fifth joint 21E are brought closer together. This also presses the
また、第1車輪部31、第2車輪部32、第3車輪部33、第4車輪部34および第5車輪部35の各々に設けられた駆動輪200は、駆動部13からの回転駆動力を受けて回転する。これにより、本体部11が配管100内を移動する。
具体的には、第1車輪部31~第5車輪部35の各々にて、駆動輪200が所定方向に回転することで本体部11が、配管100の奥側方向へ移動する。また、駆動輪200がこの所定方向とは逆方向に回転することで本体部11が、配管100の入口部(開口部)側方向へ移動する。
Further, the
Specifically, the
本実施形態では、測定ロボット10は、配管100の端部にある入口部(開口部)から配管100内に入れられる。
そして、測定ロボット10は、第1車輪部31~第5車輪部35の各々に設けられた駆動輪200が所定方向へ回転することで、配管100の奥側方向に向かって移動する。
また、測定ロボット10は、駆動輪200がこの所定方向とは逆方向へ回転することで、入口部側方向へ戻る。
より具体的には、本実施形態では、第1車輪部31~第5車輪部35の各々に設けられた2つの駆動輪200が同方向且つ一方向へ回転駆動することで、配管100の奥側方向へ測定ロボット10が移動する。また、第1車輪部31~第5車輪部35の各々に設けられた2つの駆動輪200が同方向且つこの一方向とは反対方向へ回転駆動することで、入口部側方向へ測定ロボット10が移動する。
In this embodiment, the
Then, the
In addition, the
More specifically, in the present embodiment, the two
また、本実施形態では、第1車輪部31~第5車輪部35の各々に設けられた2つの駆動輪200を互いに逆方向に回転駆動させることで、配管100の周方向へ測定ロボット10が移動する(詳細は後述)。
言い換えると、本実施形態では、第1車輪部31~第5車輪部35の各々に設けられた2つの駆動輪200を互いに逆方向に回転駆動させることで、配管100の中心軸周りを測定ロボット10が移動する。
第1車輪部31~第5車輪部35の各々に設けられた2つの駆動輪200を互いに逆方向に回転駆動させると、駆動輪200の各々に設けられた回転体300(後述)の作用によって、測定ロボット10は、後述する図10に示すように、配管100の周方向へ移動し、配管100の中心軸周りを移動する。
Further, in the present embodiment, the
In other words, in the present embodiment, the two driving
When the two driving
(駆動部13)
駆動部13としては、例えば、電動モータを用いることができる。駆動部13は、制御部19による制御により動作する。また、駆動部13は、供給装置40(図1参照)のケーブル41から電力の供給を受ける。
なお、その他に、例えば本体部11にバッテリを搭載し、このバッテリから駆動部13へ電力が供給されるようにしてもよい。この場合、本体部11は、ケーブル41から電力供給を受けなくても動作する。
(Driving unit 13)
For example, an electric motor can be used as the
In addition, for example, a battery may be mounted on the
図2に示すように、駆動部13は、第1節部21A、第2節部21B、第3節部21C、第5節部21Eおよび第6節部21Fに設けられる。
第1節部21Aの駆動部13は、第1車輪部31を回転駆動させる。第2節部21Bの駆動部13は、第2車輪部32を回転駆動させる。
第3節部21Cの駆動部13は、第3車輪部33を回転駆動させる。第5節部21Eの駆動部13は、第4車輪部34を回転駆動させる。第6節部21Fの駆動部13は、第5車輪部35を回転駆動させる。
As shown in FIG. 2, the driving
The driving
The driving
第1節部21A、第2節部21B、第3節部21C、第5節部21Eおよび第6節部21Fの各々には、図3(a)に示すように、2つの駆動部13が設けられている。
本実施形態では、2つのこの駆動部13のうちの一方の駆動部13が、車輪部12に設けられた一方の駆動輪200を回転駆動させ、他方の駆動部13が、車輪部12に設けられた他方の駆動輪200を回転駆動させる。
本実施形態では、2つの駆動輪200が、個別に回転駆動する。
As shown in FIG. 3A, two
In the present embodiment, one
In this embodiment, the two
(撮影部14)
図3(b)に示すように、撮影部14は、本体部11の端部に設けられる。また、図2に示すように、撮影部14は、本体部11における進行方向の前側と後側とにそれぞれ設けられる。本実施形態では、撮影部14は、第1節部21Aおよび第6節部21Fに設けられる。
また、撮影部14は、例えばユーザの操作に応じて、撮影方向など撮影条件を変更可能になっている。また、撮影部14は、配管100の内部を照らすLED光源を有する。撮影部14は、撮影した配管100内部の撮影画像を、通信部18を介して端末装置50に送る。
なお、撮影部14としては、赤外線、紫外線などの可視光以外の波長の光を検出する撮影部を用いてもよい。また、撮影部14と投光器とを併用して使用してもよい。
(Photographing unit 14)
As shown in FIG. 3B, the photographing
In addition, the photographing
As the
(距離測定部15)
距離測定部15(図2参照)は、第4節部21Dに設けられる。
距離測定部15には、例えば、ロータリエンコーダを設ける。第3車輪部33には、回転の基準となる格子円盤が設けられ、距離測定部15は、この格子円盤を読取部によって読み取る。
(Distance measuring unit 15)
The distance measuring section 15 (see FIG. 2) is provided at the fourth
The
距離測定部15は、第3車輪部33の外周の長さについての情報を予め保持している。距離測定部15は、読取部から得られた第3車輪部33の回転量と、第3車輪部33の外周の長さについての情報とに基づいて、本体部11の移動距離を測定する。
距離測定部15は、測定した本体部11の移動距離に関する移動距離情報を、通信部18を介して端末装置50に送信する。
なお、距離測定部15が送信する移動距離情報は、エンコーダの読取値であり、編集などを施していない所謂ローデータと呼ばれる情報である。
The
The
Note that the movement distance information transmitted by the
(姿勢測定部16)
姿勢測定部16(図2参照)は、第4節部21Dに設けられる。
姿勢測定部16には、例えば、モーションセンサを用いることができる。具体的には、姿勢測定部16は、本体部11の角速度(回転速度)を検出する3軸ジャイロセンサ、本体部11の加速度を検出する3軸加速度センサ、および地磁気を検出して本体部11の絶対方向を検出する3軸地磁気センサを有する。
姿勢測定部16は、3軸ジャイロセンサ、3軸加速度センサおよび3軸地磁気センサにより得られた検出結果に基づいて、本体部11の姿勢を測定する。
(Posture measurement unit 16)
The posture measuring section 16 (see FIG. 2) is provided at the
A motion sensor, for example, can be used for the
The
そして、姿勢測定部16は、測定した本体部11の姿勢に関する姿勢情報を、通信部18を介して端末装置50に送信する。
なお、姿勢測定部16が送信する姿勢情報は、3軸ジャイロセンサ、3軸加速度センサおよび3軸地磁気センサによる検出結果であり、編集などを施していない所謂ローデータと呼ばれる情報である。
Then, the
The posture information transmitted by the
(温度測定部17)
温度測定部17は、第4節部21Dに設けられる。温度測定部17は、本体部11の温度を測定する。温度測定部17は、測定した温度の温度情報を端末装置50に送信する。
(Temperature measurement unit 17)
The
(通信部18)
通信部18は、供給装置40および端末装置50との間における情報通信を行う。例えば、通信部18は、端末装置50から駆動部13の駆動に関する情報を受信する。
また、通信部18は、撮影部14が得た撮影画像、距離測定部15が得た移動距離情報、姿勢測定部16が得た姿勢情報、温度測定部17が得た温度情報を端末装置50に送信する。
(Communication unit 18)
The
Further, the
(制御部19)
制御部19は、駆動部13の駆動制御、撮影部14の撮影に関する撮影制御、距離測定部15や姿勢測定部16の測定に関する測定制御、および通信部18の通信に関する通信制御を行う。
なお、制御部19による制御は、測定ロボット10に予め格納されたプログラムを基に行ってもよい。また、その他に、制御部19による制御は、例えば、端末装置50から送信されてきた制御情報を基に行ってもよい。
端末装置50には、ユーザ(オペレータ)からの操作を受け付ける操作部51(図1参照)が設けられている。制御部19は、この操作部51にて受け付けられ端末装置50を経由して送信されてきた制御情報を基に、測定ロボット10の制御を行ってもよい。
また、制御部19は、測定ロボット10とは別の箇所に設け、測定ロボット10とは別の箇所に設けられたこの制御部19から、測定ロボット10へ制御信号が送信される構成としてもよい。
(control unit 19)
The
Note that the control by the
The
Alternatively, the
以上のように構成される測定ロボット10では、第1車輪部31~第5車輪部35の回転駆動が行われる。本実施形態では、制御部19による制御によって、第1車輪部31~第5車輪部35の回転駆動が行われる。
これにより、測定ロボット10が、配管100に沿って移動したり、配管100の周方向へ移動したりする。
測定ロボット10は、例えば建築物において、配管100のうちの略水平方向に沿っている水平部分、略鉛直方向に沿っている鉛直部分、さらには、例えば略直角に屈曲する屈曲部分などを通る。特に、本実施形態の測定ロボット10は、鉛直部分や屈曲部分において、下降および上昇のいずれの移動も可能になっている。
In the measuring
Thereby, the
For example, in a building, the
また、本実施形態では、測定ロボット10が配管100の周方向へ移動することで、測定ロボット10の姿勢の変更を行える。
言い換えると、本実施形態では、測定ロボット10の表裏の反転を行える。言い換えると、本実施形態では、配管100の周方向における、測定ロボット10の位相を変更できる。
Further, in this embodiment, the attitude of the
In other words, in this embodiment, the
配管100の屈曲部分を測定ロボット10が通過しようとする際、配管100の周方向における、測定ロボット10の位相によっては、この屈曲部分を測定ロボット10が通過できない。
また、撮影部14を用いた撮影にあたり、配管100の周方向へ測定ロボット10を移動させて、撮影部14の向きを変更したい場合もある。
本実施形態では、配管100の周方向への測定ロボット10の移動が可能となっており、これにより、配管100の屈曲部分を測定ロボット10が通過させることができ、また、撮影部14の向きの変更を行える。
When the measuring
In addition, when photographing using the photographing
In this embodiment, the
[供給装置40]
図1に示すように、供給装置40は、各種の配線が束ねられたケーブル41と、ケーブル41を供給するケーブル供給部42と、ケーブル供給部42に設けられる距離測定部43とを備える。
[Supply device 40]
As shown in FIG. 1 , the
ケーブル41として、測定ロボット10に対して電力を供給する電力線、および測定ロボット10に対してコマンドや測定情報等を送受信するための信号線が設けられている。ケーブル41は、端末装置50および図示しない電源に接続している。
ケーブル41は、測定ロボット10と端末装置50との間における情報等の送受信や、電力の供給を行う。
As the
The
また、ケーブル41は、測定ロボット10の走行能力に何らかの不具合が生じた場合に、ケーブル41によって、測定ロボット10を配管100の内部から引き出せるように構成されている。
本実施形態では、ケーブル41は、第1節部21A(図2参照)の略中央部に強固に接続されている。また、ケーブル41の引張強度は、配管100から測定ロボット10を引き出す際の張力に耐え得るように設定されている。
Moreover, the
In this embodiment, the
ケーブル供給部42は、回転可能に支持され、ケーブル41の巻き取りや繰り出しを行うドラム42dを有する。
ケーブル供給部42は、測定ロボット10が配管100に沿って配管100の奥側方向へと移動する際には、ケーブル41を繰り出す。一方、ケーブル供給部42は、測定ロボット10が配管100の入口部側方向へ移動する際には、ケーブル41を巻き取る。
また、本実施形態では、供給装置40のケーブル供給部42は、測定ロボット10の移動に際して、ケーブル41に弛みが生じないように、ケーブル41に対して一定のテンション(張力)が常にかかるようにドラム42dを制御する。
The
The
In addition, in the present embodiment, the
距離測定部43は、例えば、ロータリエンコーダを用いることができる。本実施形態では、回転の基準となる格子円盤がドラム42dに設けられ、距離測定部43は、この格子円盤を読取部によって読み取る。ここで、距離測定部43は、ドラム42dから繰り出されるケーブル41の長さと、ドラム42dの回転量との関係についての情報を予め保持している。
距離測定部43は、読取部から得られたドラム42dの回転量に基づいて、ドラム42dから繰り出されたケーブル41の長さを特定する。さらに、距離測定部43は、特定したケーブル41の長さに基づいて、測定ロボット10の移動距離を特定する。
測定ロボット10の移動距離の特定の方法は特に限定されず、上記のように、測定ロボット10に距離測定部15を設けることで、移動距離の特定を行ってもよいし、また、供給装置40に、距離測定部43を設け、この距離測定部43を用いて、測定ロボット10の移動距離を特定してもよい。
また、測定ロボット10に設けた距離測定部15、供給装置40に設けた距離測定部43の両者を用いて、測定ロボット10の移動距離を特定してもよい。より具体的には、例えば、測定ロボット10に設けた距離測定部15により特定された移動距離と、供給装置40に設けた距離測定部43により特定された移動距離を基に、例えば、移動距離の平均を求め、この移動距離の平均を、測定ロボット10の移動距離としてもよい。
A rotary encoder, for example, can be used as the
The
A method for specifying the moving distance of the measuring
Further, the moving distance of the measuring
[端末装置50]
図1に示すように、端末装置50は、測定ロボット10の移動を操作する操作部51と、画像を表示する画像表示部52と、測定ロボット10から取得した情報に基づいて配管100の構造の特定に関する処理を行う特定処理部53とを備えている。
[Terminal device 50]
As shown in FIG. 1 , the
(操作部51)
操作部51は、測定ロボット10を前進させたり後退させたりする操作スティック等を有している。
操作部51は、測定ロボット10の移動の操作をユーザ(オペレータ)から受け付ける。また、操作部51は、撮影部14の撮影方向やLED光源などに対する操作もユーザから受け付ける。
(Operation unit 51)
The
The
(画像表示部52)
画像表示部52は、端末装置50の表示画面50Dに、測定ロボット10に関する各種の情報を表示する。
画像表示部52は、表示画面50Dに、操作部51の操作に関する操作画面、測定ロボット10の撮影部14により得られた撮影画像、特定処理部53により特定された配管100の構造に関する構造情報などを表示する。
(Image display unit 52)
The
The
(特定処理部53)
特定処理部53は、移動距離情報を取得する距離情報取得部と、姿勢情報を取得する姿勢情報取得部と、配管100の規格に関する情報を記憶する配管規格データベース(DB)部とを有する。
さらに、特定処理部53は、配管100の全体構造を特定する構造特定部と、特定された配管100の全体構造の図面を作成するマップ作成部と、配管100の全体構造の情報を記憶する構造情報記憶部とを有する。
(Specific processing unit 53)
The
Further, the
ここで、本実施形態の測定ロボット10、供給装置40および端末装置50が有する情報処理装置のハードウェア構成について説明する。
測定ロボット10、供給装置40および端末装置50は、それぞれ、演算手段であるCPU(Central Processing Unit)、主記憶手段であるメモリ、磁気ディスク装置(HDD:Hard Disk Drive)、ネットワークインターフェイス、ディスプレイ装置を含む表示機構、音声機構、および、キーボードやマウス等の入力デバイス等を備える。
Here, the hardware configuration of the information processing device included in the
The measuring
磁気ディスク装置には、OSのプログラムやアプリケーション・プログラムが格納されている。そして、これらのプログラムがメモリに読み込まれてCPUに実行されることにより、測定ロボット10、供給装置40および端末装置50における各構成部の機能が実現される。
本実施形態の移動体制御システム1における一連の機能を測定ロボット10、供給装置40および端末装置50にてそれぞれ実現させるプログラムは、例えば通信手段により提供することはもちろん、各種の記録媒体に格納して提供しても良い。
The magnetic disk device stores OS programs and application programs. By reading these programs into the memory and executing them by the CPU, the functions of the components of the measuring
A program that causes the
図4は、図3(b)の矢印IVで示す方向から第5車輪部35を見た場合の図である。
本実施形態では、図3(b)に示すように、第5車輪部35に、一対の駆動輪200が設けられている。
言い換えると、第5車輪部35には、同軸上に配置された2つの駆動輪200が設けられている。図4では、この2つの駆動輪200のうち、図3(b)にて右側に位置する駆動輪200を正面から見た場合の状態を示している。言い換えると、図4では、この2つの駆動輪200のうち、図3(b)にて右側に位置する駆動輪200の軸心の延長線上から、この右側に位置する駆動輪200を見た場合の状態を示している。
FIG. 4 is a view of the
In this embodiment, as shown in FIG. 3B, a pair of
In other words, the
ここで、「同軸上に配置された」とは、1つの仮想の直線上に、2つの駆動輪200の各々が有する回転軸が位置する状態を指す。
「同軸上に配置された」には、2つの駆動輪200が共通の回転軸を有する状態に限らず、2つの駆動輪200が、それぞれ個別に回転軸を有する状態も含まれる。
本実施形態では、本体部11(図2参照)の延び方向に対して直交する仮想の直線上に、2つの駆動輪200の各々が有する回転軸が位置する構成となっている。
言い換えると、本実施形態では、配管100の軸方向に対して直交する仮想の直線上に、2つの駆動輪200の各々が有する回転軸が位置する構成となっている。
Here, "coaxially arranged" refers to a state in which the rotation axes of the two
“Coaxially arranged” is not limited to the state in which the two
In the present embodiment, the rotation axis of each of the two
In other words, in the present embodiment, the rotation axis of each of the two driving
図4では、図3(b)の右側に位置する一方の駆動輪200のみを表示している。本実施形態では、図4にて示す、この一方の駆動輪200の背後に、図3(b)の符号3Xで示す、他方の駆動輪200が設けられている。
本実施形態では、移動体の一例である測定ロボット10が配管100の奥側方向に向かって移動する際、第5車輪部35に設けられた駆動輪200(図3(b)参照)の各々は、駆動部13(図2参照)によって、矢印3Yで示す方向への回転駆動を行う。
In FIG. 4, only one
In the present embodiment, when the
本実施形態では、図4に示すように、駆動輪200の外周部に、配管100の内周面110から抗力を受けて回転する回転体300が設けられている。
この回転体300は、複数設けられている。具体的には、本実施形態では、回転体300は、8個設けられている。以下、回転体300が8個の場合における構成例を一例に説明するが、回転体300の数は、特に限定されず、例えば12個など、8個以外であってもよい。
本実施形態の駆動輪200では、図4に示すように、駆動部13(図2参照)によって回転駆動される八角形状の回転部210が設けられている。さらに、本実施形態では、この回転部210の外周面に接続され、この回転部210の径方向における外側方向に向かって突出する突出部220が設けられている。
突出部220は、複数設けられている。具体的には、この突出部220は、8個設けられている。また、この突出部220は、回転部210の回転中心210Cを中心として、放射状に配置されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 4 , a
A plurality of
As shown in FIG. 4, the
A plurality of
また、この突出部220は、回転部210の周方向において、一定の間隔をおいて配置されている。具体的には、この突出部220は、回転部210の周方向において、45°おきに配置されている。
また、上記の通り、本実施形態では、駆動輪200の外周部に、配管100の内周面110からの力を受けて回転する回転体300が設けられている。言い換えると、駆動輪200の外周部には、配管100の内周面110から抗力を受けて回転する回転体300が設けられている。
本実施形態では、上記の通り、回転体300は、8個設けられている。上記の通り、回転体300の数は、特に限定されず、8個以外であってもよい。
In addition, the projecting
Further, as described above, in this embodiment, the
In this embodiment, as described above, eight rotating
回転体300は、複数設けられ、駆動輪200の周方向に、予め定められた一定の間隔をおいて並んで配置されている。具体的には、回転体300は、回転部210の周方向において、45°おきに配置されている。
さらに、本実施形態では、回転部210の回転中心210C(駆動輪200の回転中心)と、回転体300の各々との距離が互いに等しくなるように、各回転体300は配置されている。
A plurality of
Furthermore, in the present embodiment, the rotating
回転体300の各々は、回転軸400を中心として回転可能となっている。
回転軸400の各々は、突出部220により支持されている。回転軸400の各々は、配管100の軸方向と直交する方向である直交方向に対して傾斜する関係で配置されている。
本実施形態では、図4の紙面と直交する方向が、配管100の軸方向と直交する直交方向となっており、回転軸400の各々は、この直交方向に対して傾斜している。
さらに説明すると、本実施形態では、回転軸400の根本(他端部402)を通る仮想の直線CLであって、駆動輪200の回転軸210Hに平行な仮想の直線CLを想定した場合において、回転軸400は、この直線CLに対して傾斜する関係で配置されている。
言い換えると、直線CLは、配管100の軸方向と直交する方向に沿って延び且つ回転軸210Hの延び方向に沿って延びる直線であり、本実施形態では、この直線CLに対して、回転軸400が傾斜している。
なお、配管100の軸方向と直交する直交方向については、図3(a)にも示す。また、直線CLについては、図7にも示す。
Each
Each
In this embodiment, the direction orthogonal to the paper surface of FIG. 4 is the orthogonal direction orthogonal to the axial direction of the
More specifically, in the present embodiment, assuming a virtual straight line CL passing through the root (the other end 402) of the
In other words, the straight line CL is a straight line extending along the direction orthogonal to the axial direction of the
The orthogonal direction orthogonal to the axial direction of the
図4に示すように、回転軸400の各々は、同じ方向へ傾斜している。
回転軸400の各々は、一端部401および他端部402を有する。本実施形態では、回転軸400の他端部402が突出部220により支持され、この他端部402が、突出部220に固定された固定端となっている。
一方、本実施形態では、回転軸400の一端部401が、突出部220により支持されない自由端となっている。
本実施形態では、回転軸400は、片持ち梁状に設けられており、回転軸400の一端部401は、自由端となっている。
言い換えると、本実施形態では、回転軸400の一端部401が、駆動輪200によって支持されていない構成となっている。
As shown in FIG. 4, each of the
Each
On the other hand, in the present embodiment, one
In this embodiment, the
In other words, in this embodiment, one
また、本実施形態では、配管100の奥側方向に向かって測定ロボット10が移動する際の駆動輪200の回転方向は矢印4Aで示す方向であり、回転軸400の各々は、この回転方向における上流側に向かって倒れ、上記の直交方向(直線CL)に対して傾斜している。
また、本実施形態では、配管100の軸方向と直交する直交方向に対する回転軸400の傾斜角度は、45°となっている。なお、傾斜角度は、45°に限らず、30°としたり、60°としたりしてもよい。言い換えると、配管100の軸方向と直交する直交方向に対する回転軸400の傾斜角度は、0°よりも大きく且つ90°未満であればよい。
Further, in the present embodiment, the direction of rotation of the
Moreover, in this embodiment, the inclination angle of the
また、本実施形態では、回転体300が、配管100の内周面110に接触している状態のとき、この回転体300を支持する回転軸400の一端部401および他端部402のうちの一方が、測定ロボット10の移動方向における上流側に位置し、他方がこの一方よりも下流側に位置する。
言い換えると、回転体300を支持する回転軸400の一端部401および他端部402のうちの一方が、配管100の延び方向における一方側に位置し、他方が、配管100の延び方向における他方側に位置する。
本明細書において、「上流側」、「下流側」とは、配管100内を流れる流体の流れ方向における上流側、下流側を指すものではなく、測定ロボット10の移動方向における上流側、下流側を指す。
Further, in this embodiment, when the
In other words, one of one
In this specification, the terms "upstream" and "downstream" do not refer to the upstream and downstream sides in the flow direction of the fluid flowing through the
図4に示す例では、符号4Cで示す回転体300が、配管100の内周面110に接触している。
本実施形態では、この回転体300を支持する、符号4Eで示す回転軸400の自由端側の一端部401の方が、測定ロボット10の移動方向における下流側に位置し、回転軸400の固定端側の他端部402の方がこの一端部401よりも上流側に位置する。
In the example shown in FIG. 4, a
In the present embodiment, one
より具体的には、矢印4Gで示す方向を測定ロボット10の移動方向とした場合に、符号4Eで示す回転軸400の自由端側の一端部401の方が、この移動方向における下流側に位置し、回転軸400の固定端側の他端部402の方が、この一端部401よりも上流側に位置する。
なお、これに限らず、後述するように、他の駆動輪200では、回転軸400の自由端側の一端部401の方が、回転軸400の固定端側の他端部402よりも上流側に位置する場合もある。
More specifically, when the direction indicated by the
In addition, as will be described later, in the
図5は、第5車輪部35に設けられた2つの駆動輪200のうちの他方の駆動輪200を正面から見た場合の図である。具体的には、図5は、図3(b)の矢印Vで示す方向から、他方の駆動輪200を見た場合の図である。
他方の駆動輪200は、基本的に、図4にて示した一方の駆動輪200と同様の構成を有する。
この他方の駆動輪200でも、外周部に、配管100の内周面110からの力を受けて回転する回転体300が設けられている。この回転体300は、複数設けられ、駆動輪200の周方向に、予め定められた一定の間隔をおいて並んで配置されている。
具体的には、回転体300は、8個設けられ、駆動輪200の周方向において、45°おきに配置されている。
5 is a front view of the
The
The
Specifically, eight rotating
さらに、この他の駆動輪200においても、回転体300が、回転軸400を中心として回転可能となっている。この回転軸400の各々は、上記と同様、配管100の軸方向と直交する直交方向に対して傾斜している。言い換えると、この回転軸400の各々は、上記と同様、回転軸400の根本(他端部402)を通る仮想の直線であって、駆動輪200の回転軸210Hに平行な仮想の直線CLに対して傾斜する関係で配置されている。
回転軸400の各々は、同じ方向へ傾斜している。具体的には、駆動輪200の回転方向を矢印5Aで示す方向とした場合に、回転軸400の各々は、この回転方向における上流側に向かって傾斜している。
また、本実施形態では、配管100の軸方向と直交する直交方向に対する回転軸400の傾斜角度が、上記と同様、45°となっている。なお、傾斜角度は、45°に限らず、30°としたり、60°としたりしてもよい。
Further, in
Each of the
Further, in the present embodiment, the inclination angle of the
この他方の駆動輪200でも、回転体300が、配管100の内周面110に接触している状態のとき、この回転体300(符号5Cで示す回転体300)を支持する回転軸400の一端部401および他端部402のうちの一方が、測定ロボット10の移動方向における上流側に位置し、他方がこの一方よりも下流側に位置する。
具体的には、回転軸400の自由端側の一端部401の方が、測定ロボット10の移動方向における下流側に位置し、回転軸400の固定端側の他端部402の方が、この一端部401よりも上流側に位置する。
In the
Specifically, one
第5車輪部35に設けられたこれら2つの駆動輪200は、図3(a)、(b)で示すように、同軸上に配置されている。
そして、本実施形態では、同軸上に配置されたこの2つの駆動輪200は、付勢手段として機能する上記のコイルばね23(図2参照)によって、この同軸が延びる方向と交差(直交)する方向であって配管100の軸方向と直交する方向に向けて付勢される。言い換えると、この2つの駆動輪200は、コイルばね23によって、この同軸が延びる方向と交差(直交)する方向であって、配管100の内周面110に向かう方向へ付勢される。
具体的には、図3(b)の矢印3Eで示す一方向へ付勢される。これにより、この2つの駆動輪200の各々は、配管100の内周面110に押し付けられる。
より具体的には、この2つの駆動輪200の各々に設けられた回転体300の外周面が、配管100の内周面110に押し付けられる。
These two driving
In this embodiment, the two coaxially arranged
Specifically, it is biased in one direction indicated by an arrow 3E in FIG. 3(b). Thereby, each of the two
More specifically, the outer peripheral surface of
図3(b)に示すように、第5車輪部35に設けられた2つの駆動輪200のうちの一方の駆動輪200に相当する図中右側の駆動輪200は、他方の駆動輪200に相当する図中左側の駆動輪200側を向く側面209を有する。
同様に、他方の駆動輪200に相当する図中左側の駆動輪200は、一方の駆動輪200に相当する図中右側の駆動輪200側を向く側面209を有する。
As shown in FIG. 3B, the
Similarly, the
2つの駆動輪200の各々では、この側面209が設けられている側とは反対側に向かって回転軸400(図4、図5参照)が突出している。
本実施形態では、回転軸400の突出方向における先端部に一端部401が位置し、この一端部401側が、自由端となっている。また、回転軸400は、この一端部401側とは反対側に他端部402を有する。
本実施形態では、回転軸400のうちのこの他端部402が、突出部220により支持される。
In each of the two
In this embodiment, the one
In this embodiment, the
また、本実施形態では、図4、図5に示すように、回転軸400により支持される回転体300は、回転軸400の一端部401側に位置する部分の外径の方が、回転軸400の他端部402側に位置する部分の外径よりも小さい。
回転軸400の他端部402は、回転軸400の一端部401とは反対側に位置する反対側端部として捉えることもでき、本実施形態の回転体300では、回転軸400の一端部401側に位置する部分の外径の方が、回転軸400の反対側端部側に位置する部分の外径よりも小さい。
回転体300は、回転軸400の一端部401側から他端部402側に向かうに従い外径が次第に大きくなる形状を有する。本実施形態では、回転体300は、略円錐状に形成されている。
Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the
The
The
図6は、第5車輪部35と配管100の内周面110との接触の状態を示している。
具体的には、図6は、測定ロボット10の移動方向における下流側から、第5車輪部35に設けられた回転体300および配管100を見た場合の状態を示している。言い換えると、図6は、図2の矢印IIIbで示す方向から、第5車輪部35に設けられた回転体300および配管100を見た場合の状態を示している。
本実施形態では、配管100は円形に形成され、配管100の内周面110は曲率を有する。
FIG. 6 shows the state of contact between the
Specifically, FIG. 6 shows a state when the
In this embodiment, the
この場合に、上記の通り、回転軸400の一端部401側から他端部402側に向かうに従い回転体300の外径が次第に大きくなる形状を、回転体300が有すると、回転体300の外径が一定である場合に比べ、配管100の内周面110と回転体300との接触面積が増加する。
これにより、配管100の内周面110と回転体300との接触面積が小さい場合に比べ、測定ロボット10の駆動輪200と、配管100の内周面110との間の滑りが生じにくくなる。
In this case, as described above, if the
As a result, slippage between the
図3(b)を再び参照する。
図3(b)では、第4車輪部34についても表示している。
本実施形態では、第4車輪部34を含む他の車輪部12においても、2つの駆動輪200が、同軸上に配置される。
第4車輪部34も、この同軸が延びる方向と交差する方向へ付勢される。より具体的には、第4車輪部34は、第5車輪部35が付勢される方向である上記の一方向(矢印3Eで示す方向)とは反対方向に向けて付勢される。言い換えると、第4車輪部34は、この同軸が延びる方向と交差(直交)する方向であって配管100の軸方向と直交する方向に且つ上記の一方向とは反対方向に向けて付勢される。言い換えると、第4車輪部34は、この同軸が延びる方向と交差(直交)する方向であって、配管100の内周面110に向かう方向へ、且つ、上記の一方向とは反対方向に向けて付勢される。
これにより、第4車輪部34も、配管100の内周面110に接触する。
Please refer to FIG. 3(b) again.
FIG. 3B also shows the
In the present embodiment, two
The
Thereby, the
第4車輪部34に設けられた2つの駆動輪200は、測定ロボット10が配管100の奥側方向に向かって移動する際、図3(b)の矢印3Zで示す方向へ回転する。言い換えると、第4車輪部34に設けられた2つの駆動輪200は、第5車輪部35に設けられた2つの駆動輪200とは反対方向へ回転する。
また、本実施形態では、第4車輪部34に設けられたこの2つの駆動輪200は、図4、図5にて示した2つの駆動輪200と同様に構成される。
The two
Moreover, in this embodiment, the two
図示は省略するが、第4車輪部34に設けられたこの2つの駆動輪200の各々にも、配管100の軸方向に直交する方向である直交方向に対して傾斜する回転軸400が設けられ、また、この回転軸400により支持される回転体300が設けられている。
同様に、第1車輪部31~第3車輪部33においても、同軸上に配置された2つの駆動輪200が設けられている。また、第1車輪部31~第3車輪部33においても、配管100の軸方向に直交する方向である直交方向に対して傾斜する回転軸400が設けられ、また、この回転軸400により支持される回転体300が設けられている。
第1車輪部31~第5車輪部35の各々は、回転軸400の傾斜方向を除き、同様に構成されている。
Although not shown, each of the two
Similarly, the
Each of the
図7は、図2の矢印VIIで示す方向から測定ロボット10を見た場合の図である。なお、図7以降の図では、駆動輪200の各々について、図3(a)にて表示されている駆動輪200よりも拡大した状態で表示している。
図7を参照し、まず、第5車輪部35について説明する。
図7では、第5車輪部35に設けられた2つの駆動輪200の各々に設けられた回転体300(図7では不図示)の回転軸400を破線で示している。
より具体的には、図7では、回転軸400として、配管100の内周面110に接触している状態にある回転体300(図7では不図示)を支持する回転軸400を示している。
FIG. 7 is a diagram of the measuring
First, the
In FIG. 7 , a broken line indicates a
More specifically, FIG. 7 shows, as the
なお、本明細書では、以下で説明する各回転軸400も、配管100の内周面110に接触している状態にある回転体300を支持する回転軸400を示している。
また、図7では、測定ロボット10が奥側方向に向かって移動する際の各部の状態を示している。
図7では、図7の紙面に対して直交する方向において、第5車輪部35に設けられた回転軸400よりも奥側に、この回転軸400が支持する回転体300が接触する、配管100の内周面110が位置する。
In this specification, each
In addition, FIG. 7 shows the state of each part when the measuring
In FIG. 7, in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. The inner
ここで、回転軸400の向きについて説明する。
本実施形態では、第5車輪部35に設けられた2つの駆動輪200のうちの図中右側に位置する一方の駆動輪200(以下、「右側駆動輪200R」と称する)では、回転軸400が、図中斜め右上方向の向きに配置されている。
ここで、図7における上方、下方は、測定ロボット10の移動方向における上流側あるいは下流側であり、この移動方向との関係で、この回転軸400の向きを説明すると、回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における下流側を向くように配置されている。
また、図7に示す例では、測定ロボット10が奥側方向へ移動する場合の状態を示しており、図7では、右側駆動輪200Rにて、回転軸400が、この奥側方向を向く。
また、この回転軸400は、突出方向における先端部側が根本側よりも下流側に位置するように配置されている。言い換えると、本実施形態では、測定ロボット10の移動方向において、回転軸400の先端部の位置と回転軸400の根本の位置とが異なっており、第5車輪部35の右側駆動輪200Rでは、回転軸400の根本の位置よりも、回転軸400の先端部の位置の方が下流側に位置している。
本実施形態では、第5車輪部35を含む車輪部12の各々に、回転軸400が設けられている。車輪部12の各々に設けられたこの回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における上流側および下流側の何れか一方側を向くように配置されている。言い換えると、回転軸400は、この上流側および下流側のうちの何れか一方側へ傾いている。
言い換えると、車輪部12の各々に設けられた回転軸400は、突出方向における先端部側が根本側よりも上流側および下流側のうちの一方側に位置するように配置されている。言い換えると、本実施形態では、測定ロボット10の移動方向において、回転軸400の先端部の位置と回転軸400の根本の位置とが異なっている。
このように、回転軸400は、上流側および下流側の何れか一方側を向くように配置されているが、第5車輪部35の右側駆動輪200Rでは、回転軸400の向くこの一方側が、測定ロボット10の移動方向における下流側となっている。
Here, the orientation of the
In the present embodiment, of the two
Here, the upper side and the lower side in FIG. 7 are the upstream side and the downstream side in the moving direction of the measuring
The example shown in FIG. 7 shows a state in which the measuring
Further, the
In this embodiment, each of the
In other words, the
In this way, the
また、本実施形態では、第5車輪部35に設けられた2つの駆動輪200のうちの図中左側に位置する他方の駆動輪200(以下、「左側駆動輪200L」と称する)でも、回転軸400が、右側駆動輪200Rに設けられた回転軸400が向く方向と同じ方向を向く。
即ち、左側駆動輪200Lに設けられた回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における下流側を向く。言い換えると、回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における下流側へ傾く。
第5車輪部35に設けられた右側駆動輪200R、左側駆動輪200Lの各々では、回転軸400が、同じ方向である、測定ロボット10の移動方向における下流側方向を向く。
Further, in the present embodiment, the
That is, the
The
なお、本実施形態では、第1車輪部31でも同様となっている。
第1車輪部31に設けられた右側駆動輪200Rでは、配管100の内周面110に接触している状態にある回転体300(不図示)を支持する回転軸400が、測定ロボット10の移動方向における下流側を向く。
また、第1車輪部31に設けられた左側駆動輪200Lでも、内周面110に接触している状態にある回転体300(不図示)を支持する回転軸400が、下流側を向く。
In addition, in this embodiment, the
In the
Also, in the
本実施形態では、測定ロボット10が奥側方向である図中上方へ移動する際、第1車輪部31、第5車輪部35に設けられた2つの駆動輪200(右側駆動輪200R、左側駆動輪200L)は、同じ方向へ回転する。
具体的には、第1車輪部31、第5車輪部35に設けられた2つの駆動輪200(右側駆動輪200R、左側駆動輪200L)は、図7にて矢印7Cで示す方向に回転する。
この矢印7Cで示す方向は、駆動輪200のうちの、配管100の内周面110に接触する側とは反対側に位置する部分の移動方向を示している。
In the present embodiment, when the measuring
Specifically, the two driving wheels 200 (
The direction indicated by the
図7以降の図では、第1車輪部31、第3車輪部33、第5車輪部35に設けられた駆動輪200の回転方向を示す矢印は、駆動輪200のうちの、配管100の内周面110に接触する側とは反対側に位置する部分の移動方向を示している。
また、図7以降の図では、第2車輪部32、第4車輪部34に設けられた駆動輪200の回転方向を示す矢印は、駆動輪200のうちの、配管100の内周面110に接触する側に位置する部分の移動方向を示している。
7 and subsequent drawings, the arrows indicating the rotation direction of the driving
7 and subsequent drawings, the arrows indicating the rotation direction of the
次に、第3車輪部33について説明する。
第3車輪部33にも、2つの駆動輪200が設けられている。この2つの駆動輪200も同軸上に配置されている。
上記と同様、測定ロボット10が図中上方へ向かって移動する際、第3車輪部33に設けられたこの2つの駆動輪200は、第1車輪部31、第5車輪部35に設けられた2つの駆動輪200と同じ方向に回転する。
Next, the
The
As described above, when the measuring
第3車輪部33に設けられた右側駆動輪200Rでは、内周面110に接触している状態にある回転体300(不図示)を支持する回転軸400が、上記の一方側とは反対側を向く。
具体的には、右側駆動輪200Rに設けられた回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における上流側を向く。言い換えると、この回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における上流側へ傾く。
In the
Specifically, the
第5車輪部35では、上記の通り、右側駆動輪200Rに設けられた回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における下流側を向く。
第3車輪部33ではこれとは逆であり、第3車輪部33の右側駆動輪200Rでは、回転軸400が、測定ロボット10の移動方向における上流側を向く。
In the
In the
また、第3車輪部33に設けられた左側駆動輪200Lにおいても、内周面110に接触している状態にある回転体300を支持する回転軸400が、上記の一方側とは反対側を向く。
即ち、左側駆動輪200Lに設けられた回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における上流側を向く。言い換えると、この回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における上流側へ傾く。
Also, in the
That is, the
第5車輪部35では、上記の通り、左側駆動輪200Lに設けられた回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における下流側を向く。
第3車輪部33ではこれとは逆であり、第3車輪部33の左側駆動輪200Lでは、回転軸400が、測定ロボット10の移動方向における上流側を向く。
In the
The
次に、第4車輪部34について説明する。
第4車輪部34にも、2つの駆動輪200が設けられている。この2つの駆動輪200も、同軸上に配置されている。
測定ロボット10が配管100に沿って図中上方に向かって移動する際、第4車輪部34に設けられたこの2つの駆動輪200は、第1車輪部31、第3車輪部33、第5車輪部35に設けられた駆動輪200とは逆方向に回転する。
Next, the
The
When the measuring
また、第4車輪部34に設けられた右側駆動輪200Rでは、内周面110に接触している状態にある回転体300(不図示)を支持する回転軸400が、測定ロボット10の移動方向における上流側を向く。言い換えると、この回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における上流側へ傾く。
また、第4車輪部34に設けられた左側駆動輪200Lでも、内周面110に接触している状態にある回転体300(不図示)を支持する回転軸400が、測定ロボット10の移動方向における上流側を向く。言い換えると、この回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における上流側へ傾く。
Further, in the
Further, even in the
次に、第2車輪部32について説明する。
第2車輪部32にも、2つの駆動輪200が設けられている。この2つの駆動輪200も、同軸上に配置されている。
測定ロボット10が、配管100に沿って図中上方に向かって移動する際、第2車輪部32に設けられたこの2つの駆動輪200は、第4車輪部34に設けられた2つの駆動輪200と同じ方向に回転する。
Next, the
The
When the measuring
第2車輪部32に設けられた右側駆動輪200Rでは、内周面110に接触している状態にある回転体300(不図示)を支持する回転軸400が、測定ロボット10の移動方向における下流側を向く。言い換えると、この回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における下流側へ傾く。
第4車輪部34では、上記の通り、右側駆動輪200Rに設けられた回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における上流側を向く。
第2車輪部32ではこれとは逆であり、第2車輪部32の右側駆動輪200Rでは、回転軸400が、測定ロボット10の移動方向における下流側を向く。
In the
In the
The
また、第2車輪部32に設けられた左側駆動輪200Lでは、内周面110に接触している状態にある回転体300(不図示)を支持する回転軸400が、測定ロボット10の移動方向における下流側を向く。言い換えると、この回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における下流側へ傾く。
第4車輪部34では、上記の通り、左側駆動輪200Lに設けられた回転軸400は、測定ロボット10の移動方向における上流側を向く。
第2車輪部32ではこれとは逆であり、第2車輪部32の左側駆動輪200Lでは、回転軸400が、測定ロボット10の移動方向における下流側を向く。
Further, in the
In the
The
図14は、図7のXIV-XIV線における駆動輪200の断面図である。より具体的には、この図14では、駆動輪200に設けられた回転体300の断面を示している。より具体的には、図14では、回転軸400に沿った仮想面HB(仮想の平面)(図7参照)であってこの回転軸400を通る仮想面HBにおける、回転体300の断面の状態を示している。
本実施形態では、この断面において、回転体300の外周面300Aが、曲率を有し回転軸400から離れる方向に向かって凸となるように形成されている。
言い換えると、本実施形態では、回転体300の外周面300Aは、曲率を有し回転軸400から離れる方向に向かって膨らむように形成されている。
FIG. 14 is a cross-sectional view of
In this embodiment, in this cross section, the outer
In other words, in the present embodiment, the outer
図8は、図7にて示した測定ロボット10が奥側方向へ向かって移動する際の第5車輪部35の状態を示した図である。
本実施形態では、測定ロボット10が奥側方向に向かって移動する際、第5車輪部35に設けられた2つの駆動輪200の各々は、同じ方向へ回転し、図中矢印8Aで示す方向へ移動しようとする。
より具体的には、図中矢印8Cで示す方向から、2つの駆動輪200を見た場合に、2つの駆動輪200は、時計回り方向への回転を行って、図中矢印8Aで示す方向へ移動しようとする。
FIG. 8 is a diagram showing the state of the
In this embodiment, when the measuring
More specifically, when the two driving
本実施形態では、右側駆動輪200Rでは、破線で示す回転軸400を中心に回転する回転体300(不図示)が、配管100の内周面110に接触する。
本実施形態では、図8に示す状態から、駆動輪200が、図中矢印8Aで示す方向へさらに移動しようとするが、この際、破線で示す回転軸400により支持された回転体300(不図示)が、内周面110を、矢印8Eで示す方向へ押圧する。
言い換えると、本実施形態では、回転体300と内周面110とが接触する箇所にて、回転体300から内周面110に対し、矢印8Eで示す方向の力が作用する。
なお、本実施形態では、右側駆動輪200Rが、図中矢印8Aで示す方向へ移動する際、回転体300は、矢印8Xで示す方向へ回転する。
In the present embodiment, a rotating body 300 (not shown) that rotates around a
In this embodiment, the
In other words, in this embodiment, a force in the direction indicated by the
In this embodiment, when the
回転体300から内周面110に対し、矢印8Eで示す方向の力が作用する場合、右側駆動輪200Rに対しては、この右側駆動輪200Rを図中左方向へ移動させようとする成分の力が、内周面110から作用するようになり、右側駆動輪200Rは、矢印8Gで示すように、斜め左上方向へ移動する。
本実施形態では、右側駆動輪200Rの外周部に、回転体300が複数設けられており、本実施形態では、回転体300が、配管100の内周面110に接触する度に、右側駆動輪200Rが図中斜め左上方向へ移動しようとする。
これにより、本実施形態では、右側駆動輪200Rは、図中上方向への移動を行いつつ、図中左方向へ移動する。
When a force in the direction indicated by
In this embodiment, a plurality of
As a result, in the present embodiment, the
一方、左側駆動輪200Lについても、同様の原理により、測定ロボット10の移動方向における下流側へ移動しつつ、右側へ移動する。言い換えると、左側駆動輪200Lについては、図8において、斜め右上方向へ移動する。
本実施形態では、右側駆動輪200Rに対し、この右側駆動輪200Rを図中左側に向かわせようとする成分の力が作用し、また、左側駆動輪200Lに対し、この左側駆動輪200Lを図中右側に向かわせようとする成分の力が作用する。
On the other hand, the
In this embodiment, a component of force acts on the
本実施形態では、この図中左側に向かわせようとする成分の力と、この図中右側に向かわせようとする成分の力とが互いに打ち消し合う。
この結果、第5車輪部35は、図中左側への移動、図中右側への移動を行わずに、配管100に沿って奥側方向へ向かう。
なお、第1車輪部31についても、第5車輪部35と同様に構成され、第1車輪部31についても、図中左側への移動、図中右側への移動を行わずに、配管100に沿って奥側方向へ向かう。
In the present embodiment, the component of force that tends to the left side of the figure and the component of force that tends to the right side of the figure cancel each other out.
As a result, the
The
第3車輪部33(図7参照)については、上記の通り、回転軸400の突出方向が、第1車輪部31、第5車輪部35における突出方向とは逆となっている。
このため、第3車輪部33では、右側駆動輪200Rに対して、この右側駆動輪200Rを図中右側に向かわせようする成分の力が作用し、また、左側駆動輪200Lに対して、この左側駆動輪200Lを図中左側に向かわせようする成分の力が作用する。
本実施形態では、この場合も、この図中左側に向かわせようとする成分の力と、この図中右側に向かわせようとする成分の力とが互いに打ち消し合う。
この結果、第3車輪部33も、図中左側への移動、図中右側への移動を行わずに、奥側方向へ向かう。
As for the third wheel portion 33 (see FIG. 7), the projection direction of the
Therefore, in the
In this embodiment, in this case as well, the component of force directed to the left in the figure and the component of force to be directed to the right in the figure cancel each other out.
As a result, the
第4車輪部34では、上記の通り、第1車輪部31、第3車輪部33、第5車輪部35における駆動輪200の回転方向とは反対方向へ、第4車輪部34に設けられた駆動輪200が回転する。
第4車輪部34の右側駆動輪200Rでは、上記の通り、測定ロボット10の移動方向における上流側へ回転軸400が向かっており、この場合、この右側駆動輪200Rには、図中右側にこの右側駆動輪200Rを向かわせようとする成分の力が作用する。
In the
As described above, the
また、第4車輪部34の左側駆動輪200Lでも、測定ロボット10の移動方向における上流側へ回転軸400が向かっており、この場合、この左側駆動輪200Lには、図中左側にこの左側駆動輪200Lを向かわせようとする成分の力が作用する。
この場合も、右側駆動輪200Rを図中右側に向かわせようとする成分の力と、左側駆動輪200Lを図中左側に向かわせようとする成分の力とが互いに打ち消し合う。
この結果、第4車輪部34も、図中左側への移動、図中右側への移動を行わずに、配管100に沿って奥側方向へ向かう。
Also, the
In this case as well, the force component that tends to move the
As a result, the
第2車輪部32においても、第1車輪部31、第3車輪部33、第5車輪部35における駆動輪200の回転方向とは反対方向へ、駆動輪200が回転する。
第2車輪部32では、上記の通り、回転軸400の突出方向が、第4車輪部34における回転軸400の突出方向とは異なっている。
In the
In the
このため、図7に示す第2車輪部32では、右側駆動輪200Rに対して図中左側に向かわせようする成分の力が作用し、左側駆動輪200Lに対して図中右側に向かわせようする成分の力が作用する。
この場合も、右側駆動輪200Rを図中左側に向かわせようとする成分の力と、左側駆動輪200Lを図中右側に向かわせようとする成分の力とが互いに打ち消し合う。
この結果、第2車輪部32も、図中左側への移動、図中右側への移動を行わずに、配管100に沿って奥側方向へ向かう。
Therefore, in the
In this case as well, the force component that tends to move the
As a result, the
図9は、測定ロボット10を反対方向へ移動させる際の各部の動きを示した図である。
測定ロボット10を反対方向へ移動させる際には、第1車輪部31~第5車輪部35の各々に設けられた駆動輪200を、図7にて示した回転方向とは反対方向へ回転させる。
これにより、図9の矢印9Aで示すように、測定ロボット10は、入口部側方向に向かって移動する。
FIG. 9 is a diagram showing the movement of each part when the measuring
When moving the measuring
As a result, the
測定ロボット10を入口部側方向へ移動させる際にも、第1車輪部31~第5車輪部35の各々に対し、左側方向へ移動させようとする成分の力、右側方向へ移動させようとする成分の力が作用する。
但し、この場合も、各車輪部12において、左側方向へ移動させようとする成分の力と、右側方向へ移動させようとする成分の力とが互いに打ち消し合う。この結果、この場合も、測定ロボット10は、配管100の軸方向に沿って移動する。
When the measuring
However, in this case as well, in each
図10は、配管100の周方向へ測定ロボット10を回転(移動)させる際に各部の動きを示した図である。
図10の矢印10Aで示す方向へ測定ロボット10を回転させる際、本実施形態では、第5車輪部35の右側駆動輪200Rを、図中矢印10Cで示す方向である反時計回り方向へ回転させ、第5車輪部35の左側駆動輪200Lを、図中矢印10Eで示す方向である時計回り方向へ回転させる。
10A and 10B are diagrams showing movements of each part when the
When rotating the measuring
本明細書において、「時計回り方向」、「反時計回り方向」とは、図中矢印10Xで示す方向から駆動輪200を見た場合における駆動輪200の回転方向を指す。
言い換えると、「時計回り方向」、「反時計回り方向」とは、測定ロボット10の図中右側から測定ロボット10側を見た場合における、駆動輪200の回転方向を指す。
In this specification, "clockwise direction" and "counterclockwise direction" refer to the rotational direction of
In other words, “clockwise direction” and “counterclockwise direction” refer to the rotation direction of the
配管100の周方向へ測定ロボット10を移動させる際には、第5車輪部35に設けられた2つの駆動輪200の各々を、互いに異なる方向へ回転させる。
第5車輪部35の右側駆動輪200Rを反時計回り方向へ回転させると、図中斜め右下方向へこの右側駆動輪200Rは移動しようとする。
また、第5車輪部35の左側駆動輪200Lを時計回り方向へ回転させると、図中斜め右上方向へこの左側駆動輪200Lは移動しようとする。
この結果、測定ロボット10のうちの第5車輪部35の設置部分には、矢印10Gで示すように、この設置部分を図中右方向へ移動させる力が作用する。
When moving the measuring
When the
Further, when the
As a result, a force acts on the portion of the measuring
なお、この例では、第5車輪部35の設置部分に対し、この設置部分を図中下方へ移動させようとする成分の力が作用し、また、この設置部分を図中上方へ移動させようとする成分の力が作用するが、これらの成分の力は、互いに打ち消しあう。
これにより、この場合、配管100の軸方向への、第5車輪部35の設置部分の移動は行われない。
なお、第1車輪部31においても同様であり、第1車輪部31の設置部分に対しても、この設置部分を図中右方向へ移動させる力が作用する。
In this example, a component of force acting to move the installation portion downward in the figure acts on the installation portion of the
Accordingly, in this case, the installation portion of the
The same applies to the
次に、第3車輪部33における動きについて説明する。
第3車輪部33では、右側駆動輪200Rを時計回り方向へ回転させる。この回転方向は、第1車輪部31、第5車輪部35における、右側駆動輪200Rの回転方向とは逆となっている。
また、第3車輪部33では、左側駆動輪200Lを反時計回り方向へ回転させる。この回転方向も、第1車輪部31、第5車輪部35における、左側駆動輪200Lの回転方向とは逆となっている。
第3車輪部33では、第1車輪部31、第5車輪部35と同様、右側駆動輪200Rの回転方向と、左側駆動輪200Lの回転方向とが互いに逆となっている。
Next, the movement of the
The
Further, the
In the
第3車輪部33では、右側駆動輪200Rが、図中斜め右上方向へ移動しようとする。また、第3車輪部33では、左側駆動輪200Lが、図中斜め右下方向へ移動しようとする。
この結果、上記と同様、第3車輪部33の設置部分には、この設置部分を図中右方向へ移動させる力が作用する。
なお、上記と同様、第3車輪部33においても、第3車輪部33の設置部分を図中上方へ移動させようとする成分の力と、第3車輪部33の設置部分を図中下方へ移動させようとする成分の力とが互いに打ち消し合う。この結果、配管100の軸方向への第3車輪部33の移動は行われない。
In the
As a result, in the same manner as described above, a force acts on the installation portion of the
In the same manner as described above, in the
次に、第4車輪部34の動きについて説明する。
第4車輪部34では、右側駆動輪200Rを時計回り方向へ回転させ、左側駆動輪200Lを反時計回り方向へ回転させる。第4車輪部34では、上記と同様、2つの駆動輪200を互いに異なる方向へ回転させる。
第4車輪部34の右側駆動輪200Rを時計回り方向へ回転させると、図中斜め左下方向へこの右側駆動輪200Rは移動しようとする。また、第4車輪部34の左側駆動輪200Lを反時計回り方向へ回転させると、図中斜め左上方向へこの左側駆動輪200Lは移動しようとする。
Next, the movement of the
The
When the
この結果、第4車輪部34の設置部分には、この第4車輪部34の設置部分を図中左方向へ移動させる力が作用する。
なお、この場合も、第4車輪部34の設置部分を下方へ移動させようとする成分の力と、第4車輪部34の設置部分を上方へ移動させようとする成分の力とが互いに打ち消し合う。この結果、配管100の軸方向への第4車輪部34の移動は行われない。
As a result, a force acts on the installation portion of the
In this case as well, the force component that tends to move the portion where the
次に、第2車輪部32における動きについて説明する。
第2車輪部32では、右側駆動輪200Rを反時計回り方向へ回転させる。この回転方向は、第4車輪部34における右側駆動輪200Rの回転方向とは逆となっている。
また、第2車輪部32では、左側駆動輪200Lを時計回り方向へ回転させる。この回転方向も、第4車輪部34における左側駆動輪200Lの回転方向とは逆となっている。
なお、上記と同様、第2車輪部32では、右側駆動輪200Rの回転方向と、左側駆動輪200Lの回転方向とが互いに逆となっている。
Next, the movement of the
The
Further, the
In the same manner as described above, in the
第2車輪部32では、図中斜め左上方向へ右側駆動輪200Rが移動しようとする。また、第2車輪部32では、図中斜め左下方向へ左側駆動輪200Lが移動しようとする。
この結果、第2車輪部32においても、第2車輪部32の設置部分に対し、この設置部分を図中左方向へ移動させる力が作用する。
なお、この場合も、第2車輪部32の設置部分を下方へ移動させようとする成分の力と、第2車輪部32の設置部分を上方へ移動させようとする成分の力とが互いに打ち消しあう。このため、配管100の軸方向への第2車輪部32の移動は行われない。
In the
As a result, in the
In this case as well, the force component that tends to move the portion where the
本実施形態では、上記の通り、第3車輪部33では、第5車輪部35における回転軸400の突出方向とは反対方向へ、回転軸400が突出する。
具体的には、本実施形態では、図10に示すように、第5車輪部35では、回転軸400は、本体部11の他端部11B側に向かって突出するが、第3車輪部33では、回転軸400が、本体部11の一端部11A側に向かって突出する。
In the present embodiment, as described above, the
Specifically, in this embodiment, as shown in FIG. Now, the
これにより、本実施形態では、配管100の径方向に沿う回転中心CZ(図10の紙面に対して直交する回転軸)を中心に測定ロボット10が回転することが抑制される。ここで、回転中心CZについては、図2にも示す。
本実施形態では、測定ロボット10に対し、第5車輪部35の右側駆動輪200Rの設置部分を、符号10Jで示す方向へ移動させる力が作用し、また、第5車輪部35の左側駆動輪200Lの設置部分を、符号10Kで示す方向へ移動させる力が作用する。
この場合、この2つの力によって、測定ロボット10に対し、この測定ロボット10を図中時計回り方向へ回転させようとする回転モーメント(配管100の径方向に沿う回転中心CZ回りの回転モーメント)が作用する。
As a result, in the present embodiment, rotation of the
In this embodiment, a force acts on the
In this case, due to these two forces, a rotational moment (rotational moment about the center of rotation CZ along the radial direction of the pipe 100) that tends to rotate the
これに対して、本実施形態のように、第5車輪部35における回転軸400の突出方向と、第3車輪部33における回転軸400の突出方向とが異なっていると、測定ロボット10に対し、この回転モーメントとは逆方向に作用する回転モーメントが作用する。
これにより、配管100の径方向に沿う回転中心CZを中心に測定ロボット10が回転することが抑制される。
On the other hand, if the projection direction of the
This suppresses rotation of the
具体的には、第3車輪部33では、測定ロボット10に対し、右側駆動輪200Rの設置部分を、符号10Hで示す方向へ移動させる力が作用し、また、左側駆動輪200Lの設置部分を、符号10Fで示す方向へ移動させる力が作用する。
この場合、この2つの力によって、測定ロボット10に対し、この測定ロボット10を図中反時計回り方向に回転させようとする回転モーメントが作用する。
Specifically, in the
In this case, these two forces act on the measuring
この場合、第5車輪部35により生じる時計回り方向の回転モーメントと、第3車輪部33により生じる反時計回り方向の回転モーメントとが互いに打ち消し合う形となり、配管100の径方向に沿う回転中心CZを中心に測定ロボット10が回転することが抑制される。
なお、第4車輪部34、第2車輪部32においても同様であり、本実施形態では、第4車輪部34により生じる回転モーメントと、第2車輪部32により生じる回転モーメントとが互いに打ち消し合う。
In this case, the clockwise rotation moment generated by the
The same applies to the
図11は、矢印11Mで示す方向へ測定ロボット10を回転させる際に各部の動きを示した図である。
矢印11Mで示す方向へ測定ロボット10を回転させる場合は、第1車輪部31~第5車輪部35の各々に設けられた駆動輪200を、図10にて示した回転方向とは逆方向に回転させる。
11A and 11B are diagrams showing movements of each part when the
When rotating the measuring
即ち、第5車輪部35の右側駆動輪200Rは、時計回り方向へ回転させ、第5車輪部35の左側駆動輪200Lは、反時計回り方向へ回転させる。
また、同様に、第1車輪部31の右側駆動輪200Rも、時計回り方向へ回転させ、第1車輪部31の左側駆動輪200Lも、反時計回り方向へ回転させる。
また、第3車輪部33では、右側駆動輪200Rを、反時計回り方向へ回転させ、左側駆動輪200Lを、時計回り方向へ回転させる。
That is, the
Similarly, the
Further, in the
第4車輪部34では、右側駆動輪200Rを、反時計回り方向へ回転させ、左側駆動輪200Lを、時計回り方向へ回転させる。
第2車輪部32では、右側駆動輪200Rを、時計回り方向へ回転させ、左側駆動輪200Lを、反時計回り方向へ回転させる。
In the
In the
これにより、この場合、矢印11Cで示す方向から測定ロボット10を見た場合に、測定ロボット10は、右回り方向へ回転する。
なお、以下の説明において、左回り方向、右回り方向とは、矢印11Cで示す方向から測定ロボット10を見た場合の測定ロボット10の回転方向を指す。
言い換えると、左回り方向、右回り方向とは、配管100の入口部側から測定ロボット10を見た場合の測定ロボット10の回転方向を指す。
As a result, in this case, when the measuring
In the following description, the terms "counterclockwise direction" and "clockwise direction" refer to the rotation directions of the measuring
In other words, the counterclockwise direction and the clockwise direction refer to the rotation directions of the
ここで、上記では、配管100の軸方向に沿った測定ロボット10の移動、配管100の周方向に沿った測定ロボット10の移動の何れか一方のみが行われる場合を説明した。
ところで、これに限らず、例えば、測定ロボット10が移動する際に、配管100の軸方向への移動、配管100の周方向への移動が同時に行われるようにしてもよい。
Here, in the above description, only one of the movement of the
By the way, without being limited to this, for example, when the
この場合は、例えば、図12(測定ロボット10の各部の動きを示した図)に示すように、複数設けられた車輪部12の各々に設けられた2つの駆動輪200のうちの一方の駆動輪200のみを回転駆動させる。この場合、配管100の軸方向、配管100の周方向の両者へ、測定ロボット10が移動する。
図12に示す例では、第5車輪部35の左側駆動輪200L、第4車輪部34の左側駆動輪200L、第3車輪部33の右側駆動輪200R、第2車輪部32の右側駆動輪200R、第1車輪部31の左側駆動輪200Lを回転させている。
In this case, for example, as shown in FIG. 12 (a diagram showing the movement of each part of the measuring robot 10), one of the two driving
In the example shown in FIG. 12, the
具体的には、第5車輪部35の左側駆動輪200Lを時計回り方向へ回転させ、第4車輪部34の左側駆動輪200Lを反時計回り方向へ回転させ、第3車輪部33の右側駆動輪200Rを時計回り方向へ回転させている。
また、第2車輪部32の右側駆動輪200Rを反時計回り方向へ回転させ、第1車輪部31の左側駆動輪200Lを時計回り方向へ回転させている。
Specifically, the
Also, the
この場合、第5車輪部35、第3車輪部33、第1車輪部31の設置部分は、矢印12Aで示す方向へ移動する。また、第4車輪部34、第2車輪部32の設置部分は、矢印12Bで示す方向へ移動する。
この場合、測定ロボット10は、本体部11の他端部11Bを先頭として、配管100の周方向への回転を行いながら、奥側方向に向かって移動する。
より具体的には、この場合、測定ロボット10は、他端部11Bを先頭として、左回り方向への回転を行いながら、奥側方向に向かって移動する。
In this case, the installation portions of the
In this case, the measuring
More specifically, in this case, the measuring
なお、図12に示す構成において、第5車輪部35の左側駆動輪200L、第4車輪部34の左側駆動輪200L、第3車輪部33の右側駆動輪200R、第2車輪部32の右側駆動輪200R、第1車輪部31の左側駆動輪200Lの各々を、逆方向へ回転させる場合を想定する。
この場合は、第5車輪部35、第3車輪部33、第1車輪部31は、矢印12Aで示す方向とは反対方向へ移動する。また、第4車輪部34、第2車輪部32は、矢印12Bで示す方向とは反対方向へ移動する。
この場合、測定ロボット10は、本体部11の一端部11Aを先頭として、右回り方向への回転を行いながら、入口部側方向に向かって移動する。
12, the
In this case, the
In this case, the
また、その他に、例えば、図13(測定ロボット10の各部の動きを示した図)に示すように、第5車輪部35の右側駆動輪200R、第4車輪部34の右側駆動輪200R、第3車輪部33の左側駆動輪200L、第2車輪部32の左側駆動輪200L、第1車輪部31の右側駆動輪200Rを回転させてもよい。
具体的には、この場合、第5車輪部35の右側駆動輪200Rを時計回り方向へ回転させ、第4車輪部34の右側駆動輪200Rを反時計回り方向へ回転させ、第3車輪部33の左側駆動輪200Lを時計回り方向へ回転させ、第2車輪部32の左側駆動輪200Lを反時計回り方向へ回転させ、第1車輪部31の右側駆動輪200Rを時計回り方向へ回転させる。
In addition, for example, as shown in FIG. 13 (a diagram showing the movement of each part of the measuring robot 10), the
Specifically, in this case, the
この場合、第5車輪部35、第3車輪部33、第1車輪部31の設置部分は、矢印13Aで示す方向へ移動する。
また、第4車輪部34、第2車輪部32の設置部分は、矢印13Bで示す方向へ移動する。
この場合、測定ロボット10は、本体部11の他端部11Bを先頭として、右回り方向への回転を行いながら、奥側方向に向かって移動する。
In this case, the installation portions of the
Also, the installation portions of the
In this case, the measuring
また、図13に示す状態において、第5車輪部35の右側駆動輪200R、第4車輪部34の右側駆動輪200R、第3車輪部33の左側駆動輪200L、第2車輪部32の左側駆動輪200L、第1車輪部31の右側駆動輪200Rの各々を、逆方向へ回転させる場合を想定する。
この場合、第5車輪部35、第3車輪部33、第1車輪部31の設置部分は、矢印13Aで示す方向とは反対方向へ移動する。また、第4車輪部34、第2車輪部32の設置部分は、矢印13Bで示す方向とは反対方向へ移動する。
この場合、測定ロボット10は、本体部11の一端部11Aを先頭として、左回り方向への回転を行いながら、入口部側方向に向かって移動する。
13, the
In this case, the installation portions of the
In this case, the measuring
10…測定ロボット、23…コイルばね、100…配管、110…内周面、200…駆動輪、209…側面、300…回転体、400…回転軸、401…一端部、402…他端部
DESCRIPTION OF
Claims (14)
回転駆動を行う駆動輪と、
前記駆動輪の外周部に設けられ、前記配管の軸方向と直交する方向である直交方向に対して傾斜する関係で配置される回転軸を中心に回転可能に設けられ、当該配管の内面からの力を受けて回転する回転体と、
を備える移動体。 A moving body that moves in a pipe,
a driving wheel for rotational driving;
Provided on the outer peripheral portion of the drive wheel, rotatably provided around a rotation axis arranged in a relationship of being inclined with respect to an orthogonal direction that is a direction orthogonal to the axial direction of the pipe, and from the inner surface of the pipe a rotating body that rotates under force;
A mobile body with
同軸上に配置された2つの前記駆動輪を、当該同軸が延びる方向と交差する方向へ付勢し、当該駆動輪の各々に設けられた前記回転体を前記内面に押し付ける付勢手段をさらに備える請求項1に記載の移動体。 the two drive wheels are arranged coaxially,
It further comprises biasing means for biasing the two coaxially arranged driving wheels in a direction intersecting with the direction in which the coaxial shaft extends, and pressing the rotating body provided on each of the driving wheels against the inner surface. The moving object according to claim 1.
前記2つの駆動輪の一方の駆動輪は、他方の駆動輪側を向く側面を有し、当該他方の駆動輪は、当該一方の駆動輪側を向く側面を有し、
前記2つの駆動輪の各々では、前記側面が設けられている側とは反対側に向かって前記回転軸が突出し、当該突出した回転軸により前記回転体が支持されている請求項1に記載の移動体。 the two drive wheels are arranged coaxially,
One of the two drive wheels has a side surface facing the other drive wheel, and the other drive wheel has a side surface facing the one drive wheel,
2. The rotating shaft according to claim 1, wherein in each of the two driving wheels, the rotating shaft protrudes toward the side opposite to the side on which the side surface is provided, and the rotating body is supported by the protruding rotating shaft. Mobile.
前記回転軸により支持される前記回転体は、当該回転軸の前記自由端側に位置する部分の外径の方が、当該回転軸の反対側端部側に位置する部分の外径よりも小さい請求項6に記載の移動体。 The rotating shaft has the tip and an opposite end located on the opposite side of the tip,
In the rotating body supported by the rotating shaft, the outer diameter of the portion located on the free end side of the rotating shaft is smaller than the outer diameter of the portion located on the opposite end side of the rotating shaft. The moving body according to claim 6.
前記2つの駆動輪の他方の駆動輪でも、前記内面に接触している状態にある前記回転体を支持する前記回転軸が、前記一方側へ傾く請求項6に記載の移動体。 In one of the two driving wheels, the rotating shaft that supports the rotating body that is in contact with the inner surface is located on one of the upstream side and the downstream side in the moving direction of the moving body. tilt to
7. The moving body according to claim 6, wherein the rotating shaft supporting the rotating body that is in contact with the inner surface of the other driving wheel of the two driving wheels is inclined to the one side.
前記他の2つの駆動輪の一方の駆動輪では、前記内面に接触している状態にある前記回転体を支持する前記回転軸が、前記一方側とは反対側へ傾き、
前記他の2つの駆動輪の他方の駆動輪でも、前記内面に接触している状態にある前記回転体を支持する前記回転軸が、前記反対側へ傾く請求項9に記載の移動体。 further provided with two other drive wheels arranged coaxially and rotating in the same direction as the two drive wheels as the moving body moves along the pipe;
In one of the other two drive wheels, the rotating shaft that supports the rotating body that is in contact with the inner surface is tilted to the side opposite to the one side,
10. The moving body according to claim 9, wherein the rotating shaft supporting the rotating body in contact with the inner surface of the other driving wheel of the other two driving wheels is inclined to the opposite side.
同軸上に配置された前記2つの駆動輪は、当該同軸が延びる方向と交差する方向であって一方向に向けて付勢されて、前記内面に接触し、
同軸上に配置され、前記一方向とは反対方向に向けて付勢されて前記内面に接触し、前記移動体が前記配管に沿って移動する際、前記2つの駆動輪の回転方向とは反対方向への回転を行う他の2つの駆動輪がさらに設けられている請求項1に記載の移動体。 the two drive wheels are arranged coaxially,
The two coaxially arranged drive wheels are biased in one direction, which is a direction intersecting the direction in which the coaxial axis extends, to contact the inner surface;
coaxially arranged and urged in a direction opposite to the one direction to contact the inner surface and opposite to the direction of rotation of the two driving wheels when the movable body moves along the pipe; 2. The vehicle of claim 1, further comprising two other drive wheels for directional rotation.
前記移動体は、
同軸上に配置され回転駆動を行う少なくとも2つの駆動輪と、
前記2つの駆動輪の各々の外周部に設けられ、前記配管の軸方向と直交する方向である直交方向に対して傾斜する関係で配置される回転軸を中心に回転可能に設けられ、当該配管の内面からの力を受けて回転する回転体と、
を備え、
前記制御部は、
同軸上に配置された前記2つの駆動輪を同じ方向へ回転させる制御、および、当該2つの駆動輪を互いに異なる方向へ回転させる制御を行う、
制御システム。 A control system comprising a moving body that moves in a pipe and a control unit that controls the moving body,
The moving body is
at least two drive wheels coaxially arranged for rotational drive;
Provided on the outer periphery of each of the two drive wheels and rotatably provided around a rotation axis arranged in a relationship of being inclined with respect to an orthogonal direction that is a direction orthogonal to the axial direction of the pipe, the pipe a rotating body that rotates by receiving a force from the inner surface of the
with
The control unit
Control to rotate the two coaxially arranged drive wheels in the same direction, and control to rotate the two drive wheels in different directions;
control system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021212273A JP2023096474A (en) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | Movable body and control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021212273A JP2023096474A (en) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | Movable body and control system |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
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---|---|---|---|
A80 | Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention |
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