JP2024049494A - Vibration simulation system - Google Patents

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拓実 吉原
慶太朗 小川
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Japan Radio Co Ltd
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Abstract

【課題】船舶から洋上施設への移乗訓練、及び、各種装置の性能評価試験を陸上で行うことが可能な動揺模擬システムを提供する。【解決手段】動揺模擬システム1は、第一模擬構造物21を有する第一構造物側動揺装置2と、第二模擬構造物31を有し、第一構造物側動揺装置に隣り合わせて設置された第二構造物側動揺装置3と、を備える。第一構造物側動揺装置及び第二構造物側動揺装置は、第一模擬構造物と第二模擬構造物とを相対的に移動させる移動機構22,32を備える。移動機構22,32は、第二模擬構造物を互いに直交する3つの直線方向に平行移動させる並進機構33、第一模擬構造物を互いに直交する2つの軸線回りに回転させる回転機構24、並びに、第二模擬構造物を互いに直交する3つの軸線回りに回転させる回転機構34、を含む。【選択図】図1[Problem] To provide a motion simulation system that enables transfer training from a ship to an offshore facility and performance evaluation tests of various devices to be conducted on land. [Solution] The motion simulation system 1 includes a first structure side motion device 2 having a first simulated structure 21, and a second structure side motion device 3 having a second simulated structure 31 and installed adjacent to the first structure side motion device. The first structure side motion device and the second structure side motion device include movement mechanisms 22, 32 that move the first simulated structure and the second simulated structure relatively. The movement mechanisms 22, 32 include a translation mechanism 33 that translates the second simulated structure in three linear directions that are mutually perpendicular, a rotation mechanism 24 that rotates the first simulated structure around two mutually perpendicular axes, and a rotation mechanism 34 that rotates the second simulated structure around three mutually perpendicular axes. [Selected Figure] FIG.

Description

本発明は、動揺模擬システムに関する。 The present invention relates to a motion simulation system.

特許文献1には、船に対する航空機の発着訓練を行うための操縦訓練装置が開示されている。特許文献1には、航空機の発着対象である船の動揺を模擬する方法も開示されている。 Patent Document 1 discloses a flight training device for training aircraft to take off and land on a ship. Patent Document 1 also discloses a method for simulating the motion of a ship on which aircraft take off and land.

特開昭62-203189号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-203189

ところで、海上においては、船舶から洋上風力発電設備(例えば浮体式洋上風車)や海底鉱物掘削プラットホーム等のように海上に浮かぶ浮体式の洋上施設(洋上構造物)にアクセスして作業者が船舶から乗り移ることがある。船舶から洋上施設への移乗については、陸上において訓練できることが好ましい。
また、船舶から洋上施設への作業者の移乗を補助する洋上施設アクセスギャングウェイ(例えば特開2018-138722号公報に記載の「動揺補正装置」)などのように、船舶や洋上施設に設けられる各種装置の性能評価試験を、陸上において実施できることも求められている。
Meanwhile, at sea, workers may access floating offshore facilities (offshore structures) such as offshore wind power generation facilities (e.g., floating offshore wind turbines) and seabed mineral drilling platforms from a ship and transfer from the ship to the offshore facilities. It is preferable that the transfer from the ship to the offshore facilities can be trained on land.
There is also a demand to be able to conduct performance evaluation tests on land for various devices installed on ships and offshore facilities, such as offshore facility access gangways (e.g., the "motion compensation device" described in JP 2018-138722 A) that assist workers in transferring from ships to offshore facilities.

本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、船舶から洋上施設への移乗訓練、及び、各種装置の性能評価試験を陸上で行うことが可能な動揺模擬システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a motion simulation system that enables transfer training from a ship to an offshore facility and performance evaluation tests of various devices to be conducted on land.

本発明の一態様による動揺模擬システムは、第一模擬構造物を有する第一構造物側動揺装置と、第二模擬構造物を有し、前記第一構造物側動揺装置に隣り合わせて設置された第二構造物側動揺装置と、を備える。前記第一構造物側動揺装置及び前記第二構造物側動揺装置の少なくとも一方は、前記第一模擬構造物と前記第二模擬構造物とを相対的に移動させる移動機構を備える。前記移動機構は、前記第一模擬構造物及び前記第二模擬構造物の少なくとも一方を、互いに直交する3つの直線方向のうち少なくとも1つの前記直線方向に平行移動させる並進機構、及び/又は、前記第一模擬構造物及び前記第二模擬構造物の少なくとも一方を、互いに直交する3つの軸線のうち少なくとも1つの前記軸線回りに回転させる回転機構、を含む。 The motion simulation system according to one aspect of the present invention comprises a first structure side motion device having a first simulated structure, and a second structure side motion device having a second simulated structure and installed adjacent to the first structure side motion device. At least one of the first structure side motion device and the second structure side motion device comprises a movement mechanism for moving the first simulated structure and the second simulated structure relatively. The movement mechanism includes a translation mechanism for translating at least one of the first simulated structure and the second simulated structure in at least one of three mutually orthogonal linear directions, and/or a rotation mechanism for rotating at least one of the first simulated structure and the second simulated structure around at least one of three mutually orthogonal axes.

上記構成の動揺模擬システムでは、移動機構により、第一模擬構造物及び第二模擬構造物を相対的に移動(平行移動及び/又は回転移動)させることで、海上環境における船舶と洋上構造物との相対的な動揺を再現することができる。これにより、第一模擬構造物から第二模擬構造物への作業者の移乗を、船舶から洋上構造物への移乗訓練として行うことができる。また、各種装置を第一模擬構造物や第二模擬構造物に設けることで、各種装置の性能評価試験を行うこともできる。したがって、船舶から洋上構造物への移乗訓練、及び、各種装置の性能評価試験を陸上で行うことができる。 In the motion simulation system configured as above, the first and second simulated structures are moved relatively (translation and/or rotation) by the movement mechanism, thereby reproducing the relative motion between the ship and the offshore structure in a marine environment. This allows the transfer of an operator from the first simulated structure to the second simulated structure to be conducted as transfer training from the ship to the offshore structure. In addition, by providing various devices on the first and second simulated structures, performance evaluation tests of the various devices can also be conducted. Therefore, transfer training from the ship to the offshore structure and performance evaluation tests of the various devices can be conducted on land.

前記動揺模擬システムにおいては、前記移動機構による前記第一模擬構造物と前記第二模擬構造物との相対的な動きを、波浪に伴う船舶及び洋上構造物の相対的な動揺として再現してよい。 In the motion simulation system, the relative movement of the first simulated structure and the second simulated structure caused by the moving mechanism may be reproduced as the relative motion of the ship and the offshore structure caused by waves.

また、前記動揺模擬システムにおいて、前記並進機構は、前記第一構造物側動揺装置又は前記第二構造物側動揺装置が有し、前記第一模擬構造物と前記第二模擬構造物とを相対的に上下方向に平行移動させる上下移動機構を有してよい。前記回転機構は、前記第一構造物側動揺装置又は前記第二構造物側動揺装置が有し、前記第一模擬構造物と前記第二模擬構造物とを相対的に前記上下方向に直交し、かつ、互いに直交する2つの前記軸線回りに回転させる2軸回転機構を有してよい。 In the motion simulation system, the translation mechanism may be provided by the first structure side motion device or the second structure side motion device, and may include a vertical movement mechanism that translates the first simulated structure and the second simulated structure relatively in the vertical direction. The rotation mechanism may be provided by the first structure side motion device or the second structure side motion device, and may include a two-axis rotation mechanism that rotates the first simulated structure and the second simulated structure relatively in the vertical direction and about two axes that are perpendicular to each other.

上下移動機構は、6軸モーションベースと比較して、簡素な構造で、第一模擬構造物と第二模擬構造物とを大きなストロークで相対的に上下方向に移動させることができる。また、2軸回転機構は、6軸モーションベースと比較して、簡素な構造で、第一模擬構造物と第二模擬構造物とを大きな角度で相対的に回転させることができる。 The vertical movement mechanism has a simpler structure than the six-axis motion base, and can move the first and second simulated structures vertically relative to each other with a large stroke. Also, the two-axis rotation mechanism has a simpler structure than the six-axis motion base, and can rotate the first and second simulated structures relative to each other at a large angle.

また、上下移動機構よる第一模擬構造物と第二模擬構造物との相対的な上下運動、並びに、2軸回転機構による第一模擬構造物と第二模擬構造物との相対的な2軸回転運動(ロール運動、ピッチ運動)は、海上における船体と洋上構造物との相対的な動きのうち支配的な動きの要素である。このため、動揺模擬システムにおいて、他の運動(左右運動、前後運動、ヨー運動)が含まれていなくても、海上における船体と洋上構造物との相対的な動きを十分に再現することができる。 In addition, the relative up and down movement between the first and second simulated structures by the up and down movement mechanism, and the relative two-axis rotational movement (roll movement, pitch movement) between the first and second simulated structures by the two-axis rotation mechanism are the dominant movement elements of the relative movement between the hull and the offshore structure at sea. Therefore, even if the motion simulation system does not include other movements (left and right movement, fore and aft movement, yaw movement), it is possible to adequately reproduce the relative movement between the hull and the offshore structure at sea.

本発明によれば、船舶から洋上施設への移乗訓練、及び、各種装置の性能評価試験を陸上で行うことができる。 The present invention allows transfer training from ships to offshore facilities and performance evaluation tests of various devices to be conducted on land.

本発明の第一実施形態に係る動揺模擬システムを示す概念図である。1 is a conceptual diagram showing a vibration simulation system according to a first embodiment of the present invention. 図1の動揺模擬システムの具体例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a specific example of the motion simulation system of FIG. 1. 図1の動揺模擬システムの具体例を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a specific example of the motion simulation system of FIG. 1. 図1の動揺模擬システムの第一使用例を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a first example of use of the motion simulation system of FIG. 1. 図1の動揺模擬システムの第二使用例を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a second example of use of the motion simulation system of FIG. 1. 図1の動揺模擬システムの第三使用例を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a third example of use of the motion simulation system of FIG. 1. 本発明の第二実施形態に係る動揺模擬システムを示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing a vibration simulation system according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第三実施形態に係る動揺模擬システムを示す概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram showing a vibration simulation system according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第四実施形態に係る動揺模擬システムを示す概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram showing a vibration simulation system according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第五実施形態に係る動揺模擬システムを示す概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram showing a vibration simulation system according to a fifth embodiment of the present invention.

〔第一実施形態〕
以下、図1~6を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
本実施形態に係る動揺模擬システムは、船舶と海上に浮かぶ浮体式の洋上構造物(例えば浮体式洋上風車)などとの相対的な動きを想定したシステムである。図1~3に示すように、動揺模擬システム1は、互いに隣り合わせて設置された船体側動揺装置2(第一構造物側動揺装置)及び洋上構造物側動揺装置3(第二構造物側動揺装置)を備える。また、動揺模擬システム1は、これら船体側動揺装置2及び洋上構造物側動揺装置3の動作を制御する制御装置4を備える。
First Embodiment
A first embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS.
The motion simulation system according to this embodiment is a system that assumes the relative movement between a ship and a floating offshore structure (e.g., a floating offshore wind turbine) that floats on the sea. As shown in Figures 1 to 3, the motion simulation system 1 includes a ship-side motion device 2 (first structure-side motion device) and an offshore structure-side motion device 3 (second structure-side motion device) that are installed next to each other. The motion simulation system 1 also includes a control device 4 that controls the operation of the ship-side motion device 2 and the offshore structure-side motion device 3.

本実施形態において、船体側動揺装置2と洋上構造物側動揺装置3とは、1つの平坦面である設置面Gにおいて隣り合わせて配置される(特に図3参照)。なお、設置面Gは、1つの平坦面に限られない。例えば、設置面Gのうち、船体側動揺装置2が配置される第一領域面と、洋上構造物側動揺装置3が配置される第二領域面とが、互いに異なる高さに位置してもよいし、互いに傾斜してもよい。また、設置面Gの第一領域面と第二領域面とが、構造的に分離されていてもよい。 In this embodiment, the vessel side motion device 2 and the offshore structure side motion device 3 are arranged next to each other on a single flat installation surface G (see FIG. 3 in particular). Note that the installation surface G is not limited to a single flat surface. For example, the first area surface on which the vessel side motion device 2 is arranged and the second area surface on which the offshore structure side motion device 3 is arranged of the installation surface G may be located at different heights or may be inclined relative to each other. In addition, the first area surface and the second area surface of the installation surface G may be structurally separated.

船体側動揺装置2は、模擬船体部21(第一模擬構造物)と、移動機構22(船体側移動機構22)と、を有する。模擬船体部21は、船舶の一部又は全体を模したものであってよい。図2,3に例示する模擬船体部21は、船舶の甲板の一部を模した模擬甲板211、及び、手摺を模した模擬手摺212を有する。模擬手摺212は模擬甲板211の左右方向の両端に設けられている。船体側移動機構22は、模擬船体部21を後述する洋上構造物側動揺装置3の模擬洋上構造物31に対して移動させるものである。 The hull-side motion device 2 has a simulated hull section 21 (first simulated structure) and a movement mechanism 22 (hull-side movement mechanism 22). The simulated hull section 21 may be a part or whole of a ship. The simulated hull section 21 shown in Figs. 2 and 3 has a simulated deck 211 that simulates a part of the deck of a ship, and a simulated handrail 212 that simulates a handrail. The simulated handrail 212 is provided at both ends of the simulated deck 211 in the left-right direction. The hull-side movement mechanism 22 moves the simulated hull section 21 relative to the simulated offshore structure 31 of the offshore structure-side motion device 3 described below.

本実施形態の船体側移動機構22は、模擬船体部21を互いに直交する3つの軸線のうち所定の軸線回りに回転させる回転機構24(船体側回転機構24)を有する。本実施形態において、船体側回転機構24は、模擬船体部21を上下方向に直交し、かつ、互いに直交する2つの軸線回りに回転させる2軸回転機構110である。すなわち、2軸回転機構110は、模擬船体部21にロール、ピッチの回転運動をさせる。 The hull-side movement mechanism 22 in this embodiment has a rotation mechanism 24 (hull-side rotation mechanism 24) that rotates the simulated hull section 21 around a specific axis among three mutually orthogonal axes. In this embodiment, the hull-side rotation mechanism 24 is a two-axis rotation mechanism 110 that rotates the simulated hull section 21 around two axes that are perpendicular to the up-down direction and mutually orthogonal. In other words, the two-axis rotation mechanism 110 causes the simulated hull section 21 to perform roll and pitch rotational motions.

前述した「上下方向」は、鉛直方向であり、本実施形態では設置面Gに直交する方向である。また、本実施形態において上下方向に直交する「2つの軸線」は、前後方向及び左右方向のそれぞれに平行する2つの軸線である。前後方向及び左右方向は、上下方向に直交する方向であり、本実施形態では設置面Gに平行する水平方向である。前後方向は、模擬船体部21と模擬洋上構造物31とが並ぶ方向である。左右方向は、前後方向に対して直交する方向である。
なお、回転機構24において模擬船体部21を回転させるための軸線は、例えば上下方向、前後方向、左右方向に対して傾斜してもよい。
The "up-down direction" mentioned above is the vertical direction, which in this embodiment is a direction perpendicular to the installation surface G. Furthermore, in this embodiment, the "two axes" perpendicular to the up-down direction are two axes parallel to the fore-aft direction and the left-right direction, respectively. The fore-aft direction and the left-right direction are directions perpendicular to the up-down direction, which in this embodiment are horizontal directions parallel to the installation surface G. The fore-aft direction is the direction in which the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 are aligned. The left-right direction is a direction perpendicular to the fore-aft direction.
The axis for rotating the simulated hull section 21 in the rotation mechanism 24 may be inclined with respect to, for example, the up-down direction, the front-rear direction, or the left-right direction.

図1~3に示す船体側動揺装置2において、2軸回転機構110は、台座117上に設けられた、支持柱118と、ユニバーサルジョイント119と、2つの回転アクチュエータ111,112と、リンク部113,114と、を備える。台座117は、設置面Gに載置される。支持柱118は、台座117から上方に延びている。ユニバーサルジョイント119は、支持柱118の先端と模擬船体部21との間に設けられている。これにより、模擬船体部21は、台座117及び支持柱118に対して、前後方向及び左右方向のそれぞれに平行する2つの軸線回りに回転可能となっている。 In the hull-side motion control device 2 shown in Figures 1 to 3, the two-axis rotation mechanism 110 includes a support pillar 118, a universal joint 119, two rotation actuators 111, 112, and links 113, 114, all of which are mounted on a base 117. The base 117 is placed on an installation surface G. The support pillar 118 extends upward from the base 117. The universal joint 119 is provided between the tip of the support pillar 118 and the simulated hull section 21. This allows the simulated hull section 21 to rotate about two axes parallel to each other in the fore-aft and lateral directions relative to the base 117 and the support pillar 118.

各リンク部113,114は、各回転アクチュエータ111,112と模擬船体部21とを連結する。各リンク部113,114は、回転可能に連結された2つのリンク115によって構成されている。
2つの回転アクチュエータ111,112のうち第一回転アクチュエータ111は、支持柱118に対して前後方向に延びる第一軸線A1回りに回転可能となっている。第一回転アクチュエータ111と模擬船体部21とを連結する第一リンク部113は、左右方向において支持柱118からずれた位置において、模擬船体部21に連結されている。これにより、第一回転アクチュエータ111が回転することに伴って、第一リンク部113によって支持された模擬船体部21の部位が上下する。これにより、模擬船体部21を前後方向に平行する軸線回りに回転させることができる。
Each of the link sections 113, 114 connects each of the rotary actuators 111, 112 to the simulated hull section 21. Each of the link sections 113, 114 is composed of two links 115 that are rotatably connected.
Of the two rotation actuators 111, 112, the first rotation actuator 111 is rotatable about a first axis A1 extending in the fore-aft direction relative to the support column 118. A first link portion 113 connecting the first rotation actuator 111 and the simulated hull section 21 is connected to the simulated hull section 21 at a position offset from the support column 118 in the left-right direction. As a result, as the first rotation actuator 111 rotates, the portion of the simulated hull section 21 supported by the first link portion 113 moves up and down. This allows the simulated hull section 21 to rotate about an axis parallel to the fore-aft direction.

2つの回転アクチュエータ111,112のうち第二回転アクチュエータ112は、支持柱118に対して左右方向に延びる第二軸線A2回りに回転可能となっている。第二回転アクチュエータ112と模擬船体部21とを連結する第二リンク部114は、前後方向において支持柱118からずれた位置において、模擬船体部21に連結されている。これにより、第二回転アクチュエータ112が回転することに伴って、第二リンク部114によって支持された模擬船体部21の部位が上下する。これにより、模擬船体部21を前後方向に平行する軸線回りに回転させることができる。
なお、2軸回転機構110の具体的な構成は、上記した回転アクチュエータ111,112及びリンク部113,114に限られない。
Of the two rotation actuators 111, 112, the second rotation actuator 112 is rotatable about a second axis A2 extending in the left-right direction relative to the support column 118. A second link portion 114 connecting the second rotation actuator 112 and the simulated hull portion 21 is connected to the simulated hull portion 21 at a position offset from the support column 118 in the fore-aft direction. As a result, as the second rotation actuator 112 rotates, the portion of the simulated hull portion 21 supported by the second link portion 114 moves up and down. This allows the simulated hull portion 21 to rotate about an axis parallel to the fore-aft direction.
It should be noted that the specific configuration of the two-axis rotation mechanism 110 is not limited to the above-described rotation actuators 111 and 112 and link portions 113 and 114 .

洋上構造物側動揺装置3は、模擬洋上構造物31(第二模擬構造物)と、移動機構32(構造物側移動機構32)と、を有する。模擬洋上構造物31は、洋上風力発電設備や海底鉱物掘削プラットホーム等の洋上構造物(洋上施設)の一部又は全体を模したものであってよい。模擬洋上構造物31は、例えば作業者が乗ったり、観測装置7(図6参照)等を設置したりするための構造物(例えば床や柱)であってよい。図2,3に例示する模擬洋上構造物31は、洋上構造物に設けられる梯子を模した模擬梯子311及びボートランディングを模した模擬ボートランディング312を有する。模擬ボートランディング312(ボートランディング)は、模擬船体部21(船体)が押し当てられる部分であり、模擬梯子311(梯子)を保護するように設けられている。
構造物側移動機構32は、模擬洋上構造物31を船体側動揺装置2の模擬船体部21に対して移動させるものである。
The offshore structure side motion device 3 has a simulated offshore structure 31 (second simulated structure) and a moving mechanism 32 (structure side moving mechanism 32). The simulated offshore structure 31 may be a part or whole of an offshore structure (offshore facility) such as an offshore wind power generation facility or a seabed mineral drilling platform. The simulated offshore structure 31 may be a structure (e.g., a floor or a column) on which an operator stands or on which an observation device 7 (see FIG. 6) or the like is installed. The simulated offshore structure 31 illustrated in FIGS. 2 and 3 has a simulated ladder 311 that imitates a ladder provided on the offshore structure and a simulated boat landing 312 that imitates a boat landing. The simulated boat landing 312 (boat landing) is a part against which the simulated hull section 21 (hull) is pressed, and is provided to protect the simulated ladder 311 (ladder).
The structure-side moving mechanism 32 moves the simulated offshore structure 31 relative to the simulated hull section 21 of the hull-side motion control device 2 .

本実施形態において、構造物側移動機構32は、並進機構33(構造物側並進機構33)と、回転機構34(構造物側回転機構34)と、を有する。構造物側並進機構33は、模擬洋上構造物31を互いに直交する3つの直線方向に平行移動させる。構造物側回転機構34は、模擬洋上構造物31を互いに直交する3つの軸線回りに回転させる。 In this embodiment, the structure-side movement mechanism 32 has a translation mechanism 33 (structure-side translation mechanism 33) and a rotation mechanism 34 (structure-side rotation mechanism 34). The structure-side translation mechanism 33 translates the simulated offshore structure 31 in three mutually orthogonal linear directions. The structure-side rotation mechanism 34 rotates the simulated offshore structure 31 around three mutually orthogonal axes.

本実施形態における「3つの直線方向」は、上下方向、前後方向及び左右方向である。また、本実施形態において、「3つの軸線」は、前述した「3つの直線方向」のそれぞれに平行する3つの軸線である。なお、「3つの直線方向」は、例えば、上下方向、前後方向及び左右方向に対して傾斜する直線方向であってもよい。 The "three linear directions" in this embodiment are the up-down direction, the front-back direction, and the left-right direction. Also, in this embodiment, the "three axes" are three axes that are parallel to each of the "three linear directions" described above. Note that the "three linear directions" may be, for example, linear directions that are inclined with respect to the up-down direction, the front-back direction, and the left-right direction.

具体的に、前述した構造物側並進機構33及び構造物側回転機構34は、6つの自由度を有する6軸モーションベース120によって構成されている。6軸モーションベース120は、模擬洋上構造物31を互いに直交する3つの直線方向にそれぞれ平行移動させる、すなわち、模擬洋上構造物31に前後方向、左右方向、上下方向の並進運動をさせる。また、6軸モーションベース120は、模擬洋上構造物31を互いに直交する3つの軸線回りに回転させる、すなわち、模擬洋上構造物31にロール、ピッチ、ヨーの回転運動をさせる。 Specifically, the structure-side translation mechanism 33 and the structure-side rotation mechanism 34 described above are composed of a six-axis motion base 120 with six degrees of freedom. The six-axis motion base 120 translates the simulated offshore structure 31 in three mutually orthogonal linear directions, i.e., causes the simulated offshore structure 31 to perform translational motion in the forward/backward, left/right, and up/down directions. The six-axis motion base 120 also rotates the simulated offshore structure 31 around three mutually orthogonal axes, i.e., causes the simulated offshore structure 31 to perform roll, pitch, and yaw rotational motions.

図1~3に示す6軸モーションベース120は、設置面G上に載置される台座123と、台座123上に設置される複数の伸縮可能な伸縮アクチュエータ121と、複数の伸縮アクチュエータ121の上部に設けられたテーブル122と、を有する。6軸モーションベース120では、複数の伸縮アクチュエータ121が適宜伸縮することで、テーブル122が互い直交する3つの直線方向にそれぞれ平行移動することができ、また、互いに直交する3つの軸線回りにそれぞれ回転移動することができる。なお、6軸モーションベース120の具体的な構成は、これに限られない。 The six-axis motion base 120 shown in Figures 1 to 3 has a base 123 placed on an installation surface G, a number of extendable and retractable actuators 121 installed on the base 123, and a table 122 provided on the top of the number of extendable actuators 121. In the six-axis motion base 120, the number of extendable actuators 121 can appropriately extend and retract to allow the table 122 to move in parallel in three mutually orthogonal linear directions, and to rotate around three mutually orthogonal axes. Note that the specific configuration of the six-axis motion base 120 is not limited to this.

また、本実施形態において、構造物側並進機構33は、6軸モーションベース120の他に、上下移動機構130によっても構成されている。上下移動機構130は、模擬洋上構造物31を上下方向に平行移動させる。
図1~3の構造物側移動機構32において、上下移動機構130は、6軸モーションベース120のテーブル122に取り付けられて上下方向に延びるレール131と、レール131に対して上下方向に移動可能に取り付けられたスライダ132と、を有する。スライダ132には、模擬洋上構造物31が固定されている。上下移動機構130では、レール131の長さに応じて模擬洋上構造物31の上下方向の移動長さを設定できる。このため、上下移動機構130では、6軸モーションベース120と比較して、模擬洋上構造物31を上下方向に大きく移動させることができる。
In this embodiment, the structure-side translation mechanism 33 is also configured with a vertical movement mechanism 130 in addition to the six-axis motion base 120. The vertical movement mechanism 130 translates the simulated offshore structure 31 in the vertical direction.
1 to 3, the vertical movement mechanism 130 has a rail 131 attached to the table 122 of the six-axis motion base 120 and extending in the vertical direction, and a slider 132 attached so as to be vertically movable relative to the rail 131. The simulated offshore structure 31 is fixed to the slider 132. In the vertical movement mechanism 130, the vertical movement length of the simulated offshore structure 31 can be set according to the length of the rail 131. Therefore, the vertical movement mechanism 130 can move the simulated offshore structure 31 in the vertical direction by a greater amount than the six-axis motion base 120.

制御装置4は、任意の動作パターン、あるいは、波浪などの実海象の時系列データによって移動機構22,32を制御する。制御装置4は、任意の動作パターン、あるいは、波浪による船舶及び洋上構造物の動きを示す時系列データが、船体側移動機構22及び構造物側移動機構32に入力されることで、船体側移動機構22及び構造物側移動機構32による模擬船体部21及び模擬洋上構造物31の相対的な動きを同期して制御する。具体的に、制御装置4は、船体側移動機構22の回転アクチュエータ111,112や構造物側移動機構32の伸縮アクチュエータ121などの動作を制御する。これにより、動揺模擬システム1では、移動機構22,32(船体側移動機構22及び構造物側移動機構32)による模擬船体部21と模擬洋上構造物31との相対的な動きを、波浪に伴う船舶及び洋上構造物の相対的な動揺として再現することができる。 The control device 4 controls the moving mechanisms 22, 32 according to an arbitrary motion pattern or time series data of actual sea conditions such as waves. The control device 4 synchronously controls the relative motion of the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 by the hull-side moving mechanism 22 and the structure-side moving mechanism 32 by inputting an arbitrary motion pattern or time series data showing the motion of the ship and the offshore structure due to waves to the hull-side moving mechanism 22 and the structure-side moving mechanism 32. Specifically, the control device 4 controls the operation of the rotation actuators 111, 112 of the hull-side moving mechanism 22 and the telescopic actuator 121 of the structure-side moving mechanism 32. As a result, in the motion simulation system 1, the relative motion of the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 by the moving mechanisms 22, 32 (the hull-side moving mechanism 22 and the structure-side moving mechanism 32) can be reproduced as the relative motion of the ship and the offshore structure due to waves.

次に、図4~6を参照して、本実施形態の動揺模擬システム1の3つの使用例について説明する。
図4に示す第一使用例は、動揺模擬システム1を、作業者Wの船舶から洋上構造物への移乗の訓練として使用する例である。この使用例では、模擬船体部21から模擬洋上構造物31への作業者Wの移乗を、船舶から洋上構造物への移乗訓練として行っている。なお、動揺模擬システム1は、例えば、洋上構造物から船舶への移乗訓練として使用されてもよい。
Next, three examples of use of the vibration simulation system 1 of this embodiment will be described with reference to FIGS.
4 is an example in which the motion simulation system 1 is used as training for a worker W to transfer from a ship to an offshore structure. In this example, the worker W transfers from the simulated hull 21 to the simulated offshore structure 31 as training for transferring from a ship to an offshore structure. The motion simulation system 1 may also be used, for example, as training for transferring from an offshore structure to a ship.

図5に示す第二使用例は、動揺模擬システム1を、船舶に設けられて、船舶から洋上構造物(洋上施設)への作業者の移乗を補助する洋上施設アクセスギャングウェイ6の性能評価試験として使用する例である。
図5に例示する洋上施設アクセスギャングウェイ6は、船舶(模擬船体部21)上に設置されるベース部601と、ベース部601に対して回動可能に連結された桟橋部602と、ベース部601に対する桟橋部602の回動角度を補正する補正機構(不図示)と、を備える。洋上施設アクセスギャングウェイ6では、船舶が波浪によって動揺しても、桟橋部602の先端が洋上構造物の近くに位置するように補正機構によって桟橋部602の回転角度を調整することで、船舶から洋上構造物への作業者の移乗を容易とする。
第二使用例では、この洋上施設アクセスギャングウェイ6を、船舶を模した模擬船体部21に設置することで、作業者の移乗のしやすさなどの性能評価試験を行うことができる。また、洋上施設アクセスギャングウェイ6を用いた作業者の移乗訓練を行うこともできる。
The second use example shown in Figure 5 is an example in which the motion simulation system 1 is used for performance evaluation testing of an offshore facility access gangway 6 that is installed on a ship and assists in the transfer of workers from the ship to an offshore structure (offshore facility).
5 includes a base section 601 installed on a ship (simulated hull section 21), a pier section 602 rotatably connected to the base section 601, and a correction mechanism (not shown) for correcting the rotation angle of the pier section 602 relative to the base section 601. In the offshore facility access gangway 6, even if the ship is swayed by waves, the correction mechanism adjusts the rotation angle of the pier section 602 so that the tip of the pier section 602 is located close to the offshore structure, thereby facilitating the transfer of workers from the ship to the offshore structure.
In the second usage example, the offshore facility access gangway 6 is installed on a mock hull 21 that imitates a ship, so that performance evaluation tests such as the ease of transfer of workers can be conducted. In addition, the offshore facility access gangway 6 can also be used for training on transfer of workers.

図6に示す第三使用例は、動揺模擬システム1を、洋上構造物に設けられる観測装置7の性能評価試験として使用する例である。
観測装置7は、例えば、洋上構造物に接近した船舶の位置や速度、及び、波浪による船舶の動揺量(洋上構造物を基準とした船舶の上下移動量や傾斜角度)、を非接触で観測する機能を有する。
第三使用例では、この観測装置7が、洋上構造物を模した模擬洋上構造物31に設置される。そして、船舶を模した模擬船体部21と模擬洋上構造物31とを相対的に動かしながら、観測装置7が、模擬船体部21の位置や速度、及び、模擬船体部21の動揺量を観測することで、観測装置7の性能評価試験を行うことができる。
The third use example shown in FIG. 6 is an example in which the motion simulation system 1 is used for a performance evaluation test of an observation device 7 provided on an offshore structure.
The observation device 7 has the function of non-contact observation, for example, of the position and speed of a ship approaching an offshore structure, and the amount of motion of the ship due to waves (the amount of up and down movement and angle of inclination of the ship relative to the offshore structure).
In the third use example, the observation device 7 is installed on a simulated offshore structure 31 that imitates an offshore structure. Then, while moving the simulated hull section 21 that imitates a ship and the simulated offshore structure 31 relative to each other, the observation device 7 observes the position and speed of the simulated hull section 21 and the amount of motion of the simulated hull section 21, thereby enabling a performance evaluation test of the observation device 7 to be performed.

図示しないが、動揺模擬システム1は、例えば、洋上構造物に設けられる通信装置の性能評価試験として使用されてもよい。
通信装置は、例えば、洋上構造物に接近した船舶に搭載された他の通信装置との間で相互通信を行うことで、海象の観測データを他の通信装置に送信したり、船舶の洋上構造物への着岸指示を行ったりする機能を有する。
動揺模擬システム1によって当該通信装置の性能評価試験を行うためには、洋上構造物を模した模擬洋上構造物31に、評価対象である通信装置を設置すればよい。そして、船舶を模した模擬船体部21と模擬洋上構造物31とを相対的に動かしながら、模擬洋上構造物31に設置した通信装置と模擬船体部21に設置した他の通信装置との間の相互通信の試験を行うことで、模擬洋上構造物31に設置した通信装置の性能評価試験を行うことができる。
Although not shown, the motion simulation system 1 may be used, for example, for performance evaluation testing of communication devices installed on offshore structures.
The communication device has the function of transmitting oceanographic observation data to other communication devices installed on ships approaching offshore structures, for example, by communicating with other communication devices, and issuing instructions for the ship to dock at the offshore structure.
In order to carry out a performance evaluation test of the communication device using the motion simulation system 1, the communication device to be evaluated may be installed on a simulated offshore structure 31 that imitates an offshore structure. Then, while moving the simulated hull section 21 that imitates a ship and the simulated offshore structure 31 relative to each other, a performance evaluation test of the communication device installed on the simulated offshore structure 31 can be carried out by testing intercommunication between the communication device installed on the simulated offshore structure 31 and another communication device installed on the simulated hull section 21.

以上説明したように、本実施形態の動揺模擬システム1では、移動機構22,32によって、模擬船体部21及び模擬洋上構造物31を相対的に移動させることで、海上環境における船舶と洋上構造物との相対的な動揺を再現することができる。これにより、模擬船体部21から模擬洋上構造物31への作業者の移乗を、船舶から洋上構造物への移乗訓練として行うことができる。また、洋上施設アクセスギャングウェイ6や観測装置7などの各種装置を模擬船体部21や模擬洋上構造物31に設けることで、各種装置の性能評価試験を行うこともできる。したがって、船舶から洋上構造物への移乗訓練、及び、各種装置の性能評価試験を陸上で行うことができる。 As described above, in the motion simulation system 1 of this embodiment, the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 are moved relatively by the moving mechanisms 22, 32, so that the relative motion between the ship and the offshore structure in the marine environment can be reproduced. This allows the transfer of workers from the simulated hull section 21 to the simulated offshore structure 31 to be carried out as transfer training from the ship to the offshore structure. In addition, by providing various devices such as the offshore facility access gangway 6 and the observation device 7 on the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31, performance evaluation tests of various devices can also be carried out. Therefore, transfer training from the ship to the offshore structure and performance evaluation tests of various devices can be carried out on land.

第一実施形態において、構造物側移動機構32は、例えば6軸モーションベース120のみによって構成されてもよい。この場合、洋上構造物側動揺装置3の模擬洋上構造物31は、例えば6軸モーションベース120のテーブル122によって構成されてよい。 In the first embodiment, the structure-side movement mechanism 32 may be configured, for example, by only the six-axis motion base 120. In this case, the simulated offshore structure 31 of the offshore structure-side motion device 3 may be configured, for example, by the table 122 of the six-axis motion base 120.

〔第二実施形態〕
次に、図7を参照して本発明の第二実施形態について説明する。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 7. In the following description, components common to those already described will be given the same reference numerals and duplicated description will be omitted.

図7に示すように、第二実施形態の動揺模擬システム1Aでは、第一実施形態と同様に、洋上構造物側動揺装置3の構造物側移動機構32が、6軸モーションベース120及び上下移動機構130を備える。一方、船体側動揺装置2の船体側移動機構22は、船体側回転機構24としての2軸回転機構110に加え、並進機構23(船体側並進機構23)としての上下移動機構140をさらに備える。船体側移動機構22に備える上下移動機構140は、模擬船体部21を上下方向に平行移動させる。 As shown in FIG. 7, in the second embodiment of the motion simulation system 1A, as in the first embodiment, the structure side movement mechanism 32 of the offshore structure side motion device 3 includes a six-axis motion base 120 and a vertical movement mechanism 130. On the other hand, the hull side movement mechanism 22 of the hull side motion device 2 includes a two-axis rotation mechanism 110 as the hull side rotation mechanism 24, as well as a vertical movement mechanism 140 as the translation mechanism 23 (hull side translation mechanism 23). The vertical movement mechanism 140 included in the hull side movement mechanism 22 translates the simulated hull section 21 in the vertical direction.

図7の船体側移動機構22において、上下移動機構140は、台座117(あるいは設置面G)と2軸回転機構110との間に設けられている。当該上下移動機構140は、互いに回転可能に連結された複数のリンク141と、伸縮可能な伸縮アクチュエータ142と、によって構成されている。伸縮アクチュエータ142が伸縮することで、2軸回転機構110及び模擬船体部21が上下方向に平行移動する。当該上下移動機構140は、6軸モーションベース120と比較して、模擬船体部21を上下方向に大きく移動させることができる。上下移動機構140の伸縮アクチュエータ142の動作は、制御装置4によって制御される。 In the hull-side movement mechanism 22 in FIG. 7, the vertical movement mechanism 140 is provided between the base 117 (or installation surface G) and the two-axis rotation mechanism 110. The vertical movement mechanism 140 is composed of multiple links 141 rotatably connected to each other, and an expandable and contractible actuator 142. The two-axis rotation mechanism 110 and the simulated hull section 21 move in parallel in the vertical direction as the expandable actuator 142 expands and contracts. The vertical movement mechanism 140 can move the simulated hull section 21 in the vertical direction to a greater extent than the six-axis motion base 120. The operation of the expandable actuator 142 of the vertical movement mechanism 140 is controlled by the control device 4.

第二実施形態の動揺模擬システム1Aによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、第二実施形態の動揺模擬システム1Aでは、模擬船体部21が上下移動機構140によって上下方向に移動する。これにより、移乗訓練のために模擬船体部21に乗った作業者が、船舶が海上において上下する感覚を直接的に得ることができる。
According to the vibration simulation system 1A of the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment are achieved.
In the motion simulation system 1A of the second embodiment, the simulated hull section 21 moves up and down by the vertical movement mechanism 140. This allows a worker who boards the simulated hull section 21 for transfer training to directly get the sensation of a ship moving up and down on the sea.

〔第三実施形態〕
次に、図8を参照して本発明の第三実施形態について説明する。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 8. In the following description, components common to those already described will be given the same reference numerals and duplicated description will be omitted.

図8に示すように、第三実施形態の動揺模擬システム1Bでは、第一実施形態と同様に、船体側動揺装置2の船体側移動機構22が、船体側回転機構24としての2軸回転機構110のみを備える。
一方、洋上構造物側動揺装置3の構造物側移動機構32は、構造物側並進機構33としての上下移動機構130のみを備える。当該上下移動機構130は、第一実施形態と同様のレール131及びスライダ132を備える。上下移動機構130のレール131は、固定フレーム35によって台座123(あるいは設置面G)に固定されている。
As shown in FIG. 8, in the motion simulation system 1B of the third embodiment, the hull-side movement mechanism 22 of the hull-side motion device 2 is equipped with only a two-axis rotation mechanism 110 as the hull-side rotation mechanism 24, similarly to the first embodiment.
On the other hand, the structure-side movement mechanism 32 of the offshore structure-side motion device 3 only includes a vertical movement mechanism 130 as a structure-side translation mechanism 33. The vertical movement mechanism 130 includes a rail 131 and a slider 132 similar to those in the first embodiment. The rail 131 of the vertical movement mechanism 130 is fixed to the base 123 (or the installation surface G) by a fixed frame 35.

図8の動揺模擬システム1Bでは、模擬船体部21が、2軸回転機構110によって設置面Gに平行して互いに直交する2つの軸線回りに回転可能である。また、模擬洋上構造物31が、上下移動機構130によって上下方向にのみ移動可能である。 In the motion simulation system 1B of FIG. 8, the simulated hull section 21 can be rotated around two mutually perpendicular axes parallel to the installation surface G by the two-axis rotation mechanism 110. In addition, the simulated offshore structure 31 can be moved only in the vertical direction by the vertical movement mechanism 130.

第三実施形態の動揺模擬システム1Bによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、第三実施形態の動揺模擬システム1Bでは、移動機構22,32として、上下移動機構130と2軸回転機構110とが採用され、6軸モーションベース120は採用されていない。前述したように、上下移動機構130は、6軸モーションベース120と比較して、簡素な構造で、模擬船体部21と模擬洋上構造物31とを大きなストロークで相対的に上下方向に移動させることができる。また、2軸回転機構110は、6軸モーションベース120と比較して、簡素な構造で、模擬船体部21と模擬洋上構造物31とを大きな角度で相対的に回転させることができる。すなわち、動揺模擬システム1Bでは、6軸モーションベース120よりも簡素な構造でありながら、より大きな波浪に伴う、海上における船体と洋上構造物との相対的な大きい動きを再現することができる。
According to the vibration simulation system 1B of the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment are achieved.
In the third embodiment, the motion simulation system 1B employs the vertical movement mechanism 130 and the two-axis rotation mechanism 110 as the movement mechanisms 22 and 32, and does not employ the six-axis motion base 120. As described above, the vertical movement mechanism 130 has a simpler structure than the six-axis motion base 120 and can relatively move the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 in the vertical direction with a large stroke. In addition, the two-axis rotation mechanism 110 has a simpler structure than the six-axis motion base 120 and can relatively rotate the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 at a large angle. That is, the motion simulation system 1B has a simpler structure than the six-axis motion base 120, but can reproduce large relative movements between the hull and the offshore structure on the sea caused by larger waves.

また、上下移動機構130よる模擬船体部21と模擬洋上構造物31との相対的な上下方向の並進運動、並びに、2軸回転機構110による模擬船体部21と模擬洋上構造物31との相対的な2軸回転運動(ロール及びピッチの回転運動)は、海上における船体と洋上構造物との相対的な動きのうち支配的な動きの要素である。このため、動揺模擬システム1Bにおいて、他の運動(左右方向の並進運動、前後方向の並進運動、ヨーの回転運動)が含まれていなくても、海上における船体と洋上構造物との相対的な動きを十分に再現することができる。 In addition, the relative vertical translational motion between the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 by the vertical movement mechanism 130, and the relative two-axis rotational motion (roll and pitch rotational motion) between the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 by the two-axis rotation mechanism 110 are the dominant movement elements of the relative motion between the hull and the offshore structure at sea. Therefore, even if the motion simulation system 1B does not include other motions (left-right translational motion, fore-aft translational motion, yaw rotational motion), it is possible to sufficiently reproduce the relative motion between the hull and the offshore structure at sea.

また、第三実施形態の動揺模擬システム1Bでは、上下移動機構130と2軸回転機構110とが、洋上構造物側動揺装置3と船体側動揺装置2とに分けて設けられている。このため、上下移動機構130及び2軸回転機構110が洋上構造物側動揺装置3及び船体側動揺装置2の一方にまとめて設けられる場合と比較して、洋上構造物側動揺装置3及び船体側動揺装置2の各装置の簡素化を図ることができる。 In addition, in the third embodiment of the motion simulation system 1B, the vertical movement mechanism 130 and the two-axis rotation mechanism 110 are provided separately for the offshore structure side motion device 3 and the hull side motion device 2. Therefore, compared to a case where the vertical movement mechanism 130 and the two-axis rotation mechanism 110 are provided together on either the offshore structure side motion device 3 or the hull side motion device 2, it is possible to simplify each of the devices on the offshore structure side motion device 3 and the hull side motion device 2.

第三実施形態においては、例えば、洋上構造物側動揺装置3の構造物側移動機構32が、構造物側回転機構34としての2軸回転機構110のみを備え、船体側動揺装置2の船体側移動機構22が、船体側並進機構23としての上下移動機構130のみを備えてもよい。このような構成であっても、前述と同様の効果を奏する。 In the third embodiment, for example, the structure-side movement mechanism 32 of the offshore structure-side motion device 3 may include only a two-axis rotation mechanism 110 as the structure-side rotation mechanism 34, and the hull-side movement mechanism 22 of the hull-side motion device 2 may include only a vertical movement mechanism 130 as the hull-side translation mechanism 23. Even with such a configuration, the same effects as those described above can be achieved.

また、第三実施形態においては、例えば、洋上構造物側動揺装置3及び船体側動揺装置2の一方が、並進機構としての上下移動機構130、及び、回転機構としての2軸回転機構110を有してもよい。そして、洋上構造物側動揺装置3及び船体側動揺装置2の他方は、移動機構を備えなくてもよい。すなわち、洋上構造物側動揺装置3及び船体側動揺装置2の他方では、模擬船体部21あるいは模擬洋上構造物31が設置面Gに対して固定されてよい。このような構成であっても、前述した効果、すなわち、簡素な構造でありながら海上における船体と洋上構造物との相対的な動きを十分に再現することができる、という効果を奏する。 In addition, in the third embodiment, for example, one of the offshore structure side motion device 3 and the hull side motion device 2 may have a vertical movement mechanism 130 as a translation mechanism and a two-axis rotation mechanism 110 as a rotation mechanism. The other of the offshore structure side motion device 3 and the hull side motion device 2 may not have a movement mechanism. That is, the other of the offshore structure side motion device 3 and the hull side motion device 2 may have the simulated hull section 21 or the simulated offshore structure 31 fixed to the installation surface G. Even with such a configuration, the effect described above is achieved, that is, the relative movement between the hull and the offshore structure at sea can be sufficiently reproduced despite the simple structure.

〔第四実施形態〕
次に、図9を参照して本発明の第四実施形態について説明する。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
Fourth embodiment
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 9. In the following description, components common to those already described will be given the same reference numerals and duplicated description will be omitted.

図9に示すように、第四実施形態の動揺模擬システム1Cでは、第三実施形態と同様に、船体側動揺装置2の船体側移動機構22が、船体側回転機構24としての2軸回転機構110のみを備える。一方、洋上構造物側動揺装置3の構造物側移動機構32は、構造物側並進機構33として、上下移動機構130の他に、水平方向移動機構150を備える。 As shown in FIG. 9, in the fourth embodiment of the motion simulation system 1C, as in the third embodiment, the hull-side movement mechanism 22 of the hull-side motion device 2 has only a two-axis rotation mechanism 110 as the hull-side rotation mechanism 24. On the other hand, the structure-side movement mechanism 32 of the offshore structure-side motion device 3 has a horizontal movement mechanism 150 in addition to the vertical movement mechanism 130 as the structure-side translation mechanism 33.

水平方向移動機構150は、模擬洋上構造物31を、水平方向(上下方向に直交する方向)に移動させる。なお、「水平方向」には、上下方向に直交する平面(例えば設置面G)に沿って互いに直交する2つの直線方向(すなわち、前述した前後方向、左右方向)の少なくとも一方が含まれる。 The horizontal movement mechanism 150 moves the simulated offshore structure 31 in the horizontal direction (the direction perpendicular to the up-down direction). Note that the "horizontal direction" includes at least one of two linear directions (i.e., the aforementioned front-back and left-right directions) that are perpendicular to each other along a plane (e.g., the installation surface G) perpendicular to the up-down direction.

図9に示す水平方向移動機構150は、模擬洋上構造物31を前後方向及び左右方向に移動させる。水平方向移動機構150は、前後方向移動機構151と、左右方向移動機構152と、を含む。前後方向移動機構151は、前後方向に延びるレール1511と、レール1511に対して前後方向に移動可能に取り付けられたスライダ1512と、を有する。左右方向移動機構152は、左右方向に延びるレール1521と、レール1521に対して左右方向に移動可能に取り付けられたスライダ1522と、を有する。左右方向移動機構152は、前後方向移動機構151の上側に設けられている。具体的には、前後方向移動機構151のスライダ1512に、左右方向移動機構152のレール1521が固定されている。そして、左右方向移動機構152のスライダ1522に上下移動機構130のレール131が固定されている。 The horizontal movement mechanism 150 shown in FIG. 9 moves the simulated offshore structure 31 in the front-rear and left-right directions. The horizontal movement mechanism 150 includes a front-rear movement mechanism 151 and a left-right movement mechanism 152. The front-rear movement mechanism 151 has a rail 1511 extending in the front-rear direction and a slider 1512 attached to the rail 1511 so as to be movable in the front-rear direction. The left-right movement mechanism 152 has a rail 1521 extending in the left-right direction and a slider 1522 attached to the rail 1521 so as to be movable in the left-right direction. The left-right movement mechanism 152 is provided above the front-rear movement mechanism 151. Specifically, the rail 1521 of the left-right movement mechanism 152 is fixed to the slider 1512 of the front-rear movement mechanism 151. And the rail 131 of the up-down movement mechanism 130 is fixed to the slider 1522 of the left-right movement mechanism 152.

これにより、水平方向移動機構150は、模擬洋上構造物31を前後方向及び左右方向の両方に移動させるように構成されている。なお、水平方向移動機構150は、例えば模擬洋上構造物31を左右方向にのみ移動させるように構成されてもよいし、模擬洋上構造物31を前後方向にのみ移動させるように構成されてもよい。また、水平方向移動機構150は、例えば模擬洋上構造物31を水平方向のうち前後方向及び左右方向の両方に傾斜する方向にのみ移動させるように構成されてもよい。 As a result, the horizontal movement mechanism 150 is configured to move the simulated offshore structure 31 in both the forward/backward and left/right directions. Note that the horizontal movement mechanism 150 may be configured, for example, to move the simulated offshore structure 31 only in the left/right direction, or to move the simulated offshore structure 31 only in the forward/backward direction. Furthermore, the horizontal movement mechanism 150 may be configured, for example, to move the simulated offshore structure 31 only in a direction that tilts in both the forward/backward and left/right directions in the horizontal direction.

上記した水平方向移動機構150では、レール1511,1521の長さに応じて模擬洋上構造物31の水平方向への移動長さを設定できる。このため、水平方向移動機構150では、6軸モーションベース120と比較して、模擬洋上構造物31を水平方向に大きく移動させることができる。 The horizontal movement mechanism 150 described above allows the horizontal movement length of the simulated offshore structure 31 to be set according to the length of the rails 1511, 1521. Therefore, the horizontal movement mechanism 150 allows the simulated offshore structure 31 to move horizontally to a greater extent than the six-axis motion base 120.

第四実施形態の動揺模擬システム1Cによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、第四実施形態の動揺模擬システム1Cでは、移動機構22,32として、上下移動機構130と水平方向移動機構150と2軸回転機構110とが採用され、6軸モーションベース120は採用されていない。前述したように、上下移動機構130は、6軸モーションベース120と比較して、簡素な構造で、模擬船体部21と模擬洋上構造物31とを大きなストロークで相対的に上下方向に移動させることができる。また、水平方向移動機構150は、6軸モーションベース120と比較して、簡素な構造で、模擬船体部21と模擬洋上構造物31とを大きなストロークで相対的に水平方向に移動させることができる。さらに、2軸回転機構110も、6軸モーションベース120と比較して、簡素な構造で、模擬船体部21と模擬洋上構造物31とを大きな角度で相対的に回転させることができる。すなわち、動揺模擬システム1Cでは、6軸モーションベース120よりも簡素な構造でありながら、より大きな波浪に伴う、海上における船体と洋上構造物との相対的な大きい動きを再現することができる。
According to the vibration simulation system 1C of the fourth embodiment, the same effects as those of the first embodiment are achieved.
In the fourth embodiment, the motion simulation system 1C employs the vertical movement mechanism 130, the horizontal movement mechanism 150, and the two-axis rotation mechanism 110 as the movement mechanisms 22 and 32, and does not employ the six-axis motion base 120. As described above, the vertical movement mechanism 130 has a simpler structure than the six-axis motion base 120 and can move the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 relatively in the vertical direction with a large stroke. In addition, the horizontal movement mechanism 150 has a simpler structure than the six-axis motion base 120 and can move the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 relatively in the horizontal direction with a large stroke. Furthermore, the two-axis rotation mechanism 110 also has a simpler structure than the six-axis motion base 120 and can rotate the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 relatively at a large angle. In other words, the motion simulation system 1C has a simpler structure than the six-axis motion base 120, but is able to reproduce the large relative movements between the ship hull and the offshore structure at sea that accompany larger waves.

第四実施形態においては、例えば、水平方向移動機構150が船体側動揺装置2に設けられてもよい。この場合、水平方向移動機構150は、例えば台座117(あるいは設置面G)と2軸回転機構110との間に設けられてよい。 In the fourth embodiment, for example, the horizontal movement mechanism 150 may be provided in the hull-side motion device 2. In this case, the horizontal movement mechanism 150 may be provided, for example, between the base 117 (or the installation surface G) and the two-axis rotation mechanism 110.

また、第四実施形態においては、例えば上下移動機構130、水平方向移動機構150及び2軸回転機構110が洋上構造物側動揺装置3及び船体側動揺装置2の一方にまとめて設けられてもよい。 In addition, in the fourth embodiment, for example, the vertical movement mechanism 130, the horizontal movement mechanism 150, and the two-axis rotation mechanism 110 may be provided together on either the offshore structure side motion device 3 or the hull side motion device 2.

〔第五実施形態〕
次に、図10を参照して本発明の第五実施形態について説明する。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
Fifth embodiment
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 10. In the following description, components common to those already described will be given the same reference numerals and duplicated description will be omitted.

図10に示すように、第五実施形態の動揺模擬システム1Dでは、船体側動揺装置2の船体側移動機構22が、船体側並進機構23及び船体側回転機構24としての6軸モーションベース120のみを備える。そして、模擬船体部21は、6軸モーションベース120のテーブル122によって構成されている。一方、洋上構造物側動揺装置3は、移動機構(構造物側移動機構)を備えない。このため、洋上構造物側動揺装置3の模擬洋上構造物31は、固定フレーム36によって設置面G上に固定されている。 As shown in FIG. 10, in the fifth embodiment of the motion simulation system 1D, the hull-side movement mechanism 22 of the hull-side motion device 2 only includes a 6-axis motion base 120 as the hull-side translation mechanism 23 and the hull-side rotation mechanism 24. The simulated hull section 21 is formed by the table 122 of the 6-axis motion base 120. On the other hand, the offshore structure-side motion device 3 does not include a movement mechanism (structure-side movement mechanism). For this reason, the simulated offshore structure 31 of the offshore structure-side motion device 3 is fixed on the installation surface G by a fixed frame 36.

第五実施形態の動揺模擬システム1Dでは、模擬船体部21が6軸モーションベース120によって設置面G上で平行移動したり回転移動したりすることで、模擬船体部21と模擬洋上構造物31とが相対的に動く。 In the fifth embodiment of the motion simulation system 1D, the simulated hull section 21 moves parallel and rotationally on the installation surface G by the six-axis motion base 120, so that the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 move relative to each other.

第五実施形態の動揺模擬システム1Dにおいて、制御装置4は、船体側移動機構22による模擬船体部21の動きのみを制御する。制御装置4は、任意の動作パターン、あるいは、波浪による船舶及び洋上構造物の動きを示す時系列データが、船体側移動機構22に入力されることで、船体側移動機構22による模擬船体部21と模擬洋上構造物31との相対的な動きを制御する。これにより、動揺模擬システム1Dでは、波浪に伴う船舶及び洋上構造物の相対的な動揺として再現することができる。 In the motion simulation system 1D of the fifth embodiment, the control device 4 controls only the movement of the simulated hull section 21 by the hull-side movement mechanism 22. The control device 4 controls the relative movement of the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 by the hull-side movement mechanism 22 by inputting an arbitrary operation pattern or time series data indicating the movement of the ship and offshore structure due to waves to the hull-side movement mechanism 22. In this way, the motion simulation system 1D can reproduce the relative motion of the ship and offshore structure due to waves.

第五実施形態の動揺模擬システム1Dによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。 The fifth embodiment of the motion simulation system 1D provides the same effects as the first embodiment.

第五実施形態においては、例えば、洋上構造物側動揺装置3の構造物側移動機構32が、構造物側並進機構33及び構造物側回転機構34としての6軸モーションベース120のみを備え、船体側動揺装置2は移動機構(船体側移動機構)を備えなくてもよい。すなわち、船体側動揺装置2の模擬船体部21が、設置面G上に固定されてもよい。 In the fifth embodiment, for example, the structure-side movement mechanism 32 of the offshore structure-side motion device 3 may only include a six-axis motion base 120 as the structure-side translation mechanism 33 and the structure-side rotation mechanism 34, and the hull-side motion device 2 may not include a movement mechanism (hull-side movement mechanism). In other words, the simulated hull section 21 of the hull-side motion device 2 may be fixed onto the installation surface G.

以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。 The present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明において、船体側動揺装置2及び洋上構造物側動揺装置3は、設置面Gに設置されることに限らず、例えば移動台車に載せられるように設置されてもよい。船体側動揺装置2及び洋上構造物側動揺装置3は、同一の移動台車に載せられてもよいし、互いに異なる移動台車に載せられてもよい。また、船体側動揺装置2及び洋上構造物側動揺装置3は、例えば壁面や天井から宙吊りされるように設置されてもよい。 In the present invention, the ship-side motion device 2 and the offshore structure-side motion device 3 are not limited to being installed on the installation surface G, and may be installed, for example, so as to be placed on a mobile cart. The ship-side motion device 2 and the offshore structure-side motion device 3 may be placed on the same mobile cart, or may be placed on different mobile carts. In addition, the ship-side motion device 2 and the offshore structure-side motion device 3 may be installed so as to be suspended from a wall surface or ceiling, for example.

本発明の動揺模擬システムは、少なくとも模擬船体部21及び模擬洋上構造物31の一方を、互いに直交する3つの直線方向のうち少なくとも1つの直線方向に平行移動させる、及び/又は、互いに直交する3つの軸線のうち少なくとも1つの軸線回りに回転させる、ように構成されていればよい。模擬船体部21及び模擬洋上構造物31を相対的に1つの直線方向のみに平行移動させるだけでも、あるいは、模擬船体部21及び模擬洋上構造物31を相対的に1つの軸線回りに回転移動させるだけでも、船舶と洋上構造物との相対的な動揺を部分的に再現することができる。このため、簡易な移乗訓練や各種装置の性能評価試験を陸上で行うことができる。 The motion simulation system of the present invention may be configured to translate at least one of the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 in at least one of three mutually orthogonal linear directions and/or rotate around at least one of three mutually orthogonal axes. The relative motion between the ship and the offshore structure can be partially reproduced simply by translating the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 in only one linear direction relative to each other, or by rotating the simulated hull section 21 and the simulated offshore structure 31 around one axis relative to each other. This allows simple transfer training and performance evaluation tests of various devices to be performed on land.

本発明の動揺模擬システムは、船舶を想定した船体側動揺装置2と、洋上構造物を想定した洋上構造物側動揺装置3と、によって構成されることに限らず、例えば、船舶を想定した2つの船体側動揺装置2(第一、第二構造物側動揺装置)によって構成されてよい。また、本発明の動揺模擬システムは、例えば、洋上構造物を想定した2つの洋上構造物側動揺装置3(第一、第二構造物側動揺装置)によって構成されてもよい。 The motion simulation system of the present invention is not limited to being composed of a ship-side motion device 2 designed for a ship and an offshore structure-side motion device 3 designed for an offshore structure, but may be composed of, for example, two ship-side motion devices 2 designed for a ship (first and second structure-side motion devices). The motion simulation system of the present invention may also be composed of, for example, two offshore structure-side motion devices 3 designed for an offshore structure (first and second structure-side motion devices).

1,1A,1B,1C,1D 動揺模擬システム
2 船体側動揺装置(第一構造物側動揺装置)
3 洋上構造物側動揺装置(第二構造物側動揺装置)
4 制御装置
21 模擬船体部(第一模擬構造物)
22 船体側移動機構(移動機構)
23 船体側並進機構(並進機構)
24 船体側回転機構(回転機構)
31 模擬洋上構造物(第二模擬構造物)
32 構造物側移動機構(移動機構)
33 構造物側並進機構(並進機構)
34 構造物側回転機構(回転機構)
110 2軸回転機構
130,140 上下移動機構
G 設置面
1, 1A, 1B, 1C, 1D Motion simulation system 2 Ship side motion device (first structure side motion device)
3. Offshore structure side motion device (second structure side motion device)
4 Control device 21 Simulated hull section (first simulated structure)
22 Hull side movement mechanism (movement mechanism)
23 Hull side translation mechanism (translation mechanism)
24 Hull side rotation mechanism (rotation mechanism)
31. Simulated offshore structure (second simulated structure)
32 Structure side movement mechanism (movement mechanism)
33 Structure side translation mechanism (translation mechanism)
34 Structure side rotation mechanism (rotation mechanism)
110 Two-axis rotation mechanism 130, 140 Up-down movement mechanism G Installation surface

Claims (3)

第一模擬構造物を有する第一構造物側動揺装置と、
第二模擬構造物を有し、前記第一構造物側動揺装置に隣り合わせて設置された第二構造物側動揺装置と、を備え、
前記第一構造物側動揺装置及び前記第二構造物側動揺装置の少なくとも一方は、前記第一模擬構造物と前記第二模擬構造物とを相対的に移動させる移動機構を備え、
前記移動機構は、
前記第一模擬構造物及び前記第二模擬構造物の少なくとも一方を、互いに直交する3つの直線方向のうち少なくとも1つの前記直線方向に平行移動させる並進機構、
及び/又は、
前記第一模擬構造物及び前記第二模擬構造物の少なくとも一方を、互いに直交する3つの軸線のうち少なくとも1つの前記軸線回りに回転させる回転機構、を含む動揺模擬システム。
A first structure side motion device having a first dummy structure;
a second structure side vibration device having a second dummy structure and installed adjacent to the first structure side vibration device,
At least one of the first structure side motion device and the second structure side motion device includes a movement mechanism that moves the first simulated structure and the second simulated structure relatively to each other,
The moving mechanism includes:
a translation mechanism for translating at least one of the first simulated structure and the second simulated structure in at least one of three linear directions perpendicular to each other;
and/or
A motion simulation system including a rotation mechanism that rotates at least one of the first simulated structure and the second simulated structure about at least one of three mutually perpendicular axes.
前記移動機構による前記第一模擬構造物と前記第二模擬構造物との相対的な動きを、波浪に伴う船舶及び洋上構造物の相対的な動揺として再現する請求項1に記載の動揺模擬システム。 The motion simulation system of claim 1, which reproduces the relative movement of the first simulated structure and the second simulated structure caused by the moving mechanism as the relative motion of the ship and the offshore structure caused by waves. 前記並進機構は、前記第一構造物側動揺装置又は前記第二構造物側動揺装置が有し、前記第一模擬構造物と前記第二模擬構造物とを相対的に上下方向に平行移動させる上下移動機構を有し、
前記回転機構は、前記第一構造物側動揺装置又は前記第二構造物側動揺装置が有し、前記第一模擬構造物と前記第二模擬構造物とを相対的に前記上下方向に直交し、かつ、互いに直交する2つの前記軸線回りに回転させる2軸回転機構を有する請求項1又は請求項2に記載の動揺模擬システム。
the translation mechanism is provided in the first structure side motion device or the second structure side motion device, and has a vertical movement mechanism for relatively moving the first simulated structure and the second simulated structure in parallel in a vertical direction;
The motion simulation system described in claim 1 or claim 2, wherein the rotation mechanism is provided on the first structure side motion device or the second structure side motion device, and has a two-axis rotation mechanism that rotates the first simulated structure and the second simulated structure relatively around two axes that are perpendicular to the up-down direction and perpendicular to each other.
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