JP2024049494A - Vibration simulation system - Google Patents
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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。
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.
〔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
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
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-
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-
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
The axis for rotating the simulated
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
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
Of the two
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
It should be noted that the specific configuration of the two-
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
The structure-
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-
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-
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-
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-
1 to 3, the
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
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
4 is an example in which the
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
5 includes a
In the second usage example, the offshore facility access gangway 6 is installed on a
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
The
In the third use example, the
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
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
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
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-
〔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
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-
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
In the
〔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
On the other hand, the structure-
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
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
In the third embodiment, the
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
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
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-
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
〔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-
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
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
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
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
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
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
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
〔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
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
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
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
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-
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-
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
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-
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
3. Offshore structure side motion device (second structure side motion device)
4
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-
Claims (3)
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.
Priority Applications (1)
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