JP2528690B2 - 水中作業ロボット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、鉄管内壁の点検作業などを行なうために
使用される水中作業ロボットに関する。

従来の技術 この種の水中作業ロボットとして、ロボット本体に推
進装置と各種作業機器が設けられたものが知られてい
る。

発明が解決しようとする課題 水中作業ロボットを用いて管内の点検作業を行なう場
合、点検箇所によってロボット本体を、上向き、横向き
または下向きにして作業を行なう必要があるが、上記の
ような従来のロボットではこのような水中での姿勢制御
は困難である。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、水中での姿
勢制御が容易な水中作業ロボットを提供することにあ
る。

課題を解決するための手段 この発明による水中作業ロボットは、推進装置と作業
機器を備えたロボット本体の両側部に、先端部に電磁吸
着盤を備えた１対の吸着アームが共通の１つの直線を中
心に約360度旋回しうるとともに軸方向に摺動して吸着
盤の部分が吸着アームのどの旋回位置においても吸着ア
ームの軸方向にロボット本体の外方に突出しうるように
取付けられているものである。

作用 先端部に電磁吸着盤を備えた１対の吸着アームが共通
の１つの直線を中心に約360度旋回しうるとともに軸方
向に摺動して吸着盤の部分が吸着アームのどの旋回位置
においても吸着アームの軸方向にロボット本体の外方に
突出しうるようにロボット本体の両側部に取付けられて
いるので、作業箇所の壁に吸着盤を吸着させて吸着アー
ムを固定した状態で、吸着アームの共通の旋回中心直線
を中心にロボット本体を約360度旋回させて、その姿勢
を上向き、横向きまたは下向きに容易に制御することが
できる。

実施例 図面は充水時の鉄管内の点検作業を行なうための水中
作業ロボットの１例を示す。

第１図〜第３図に示すようにロボット本体（10）は球
形状をなし、その前面には透明なドーム（11）が設けら
れている。本体（10）の上部には斜め上方を向く左右１
対のスラスタ（推進装置）（12）が、後部には後方を向
く左右１対のスラスタ（推進装置）（13）がそれぞれ設
けられている。そして、ロボット本体（10）は、これら
のスラスタ（12）（13）により、姿勢を水平に保持しな
がら管内の水中を上下、前後、左右に自由に移動するこ
とができる。

ロボット本体（10）の下部外面に固定されたフレーム
（14）に、第４図および第５図に詳細に示すように、左
右方向にのびる前後１対のスライド軸（15）（16）が固
定されており、これらの軸（15）（16）にスライド用モ
ータ（17）を含むスライダ（18）が左右移動可能に取付
けられている。スライダ（18）の前端にはアーム旋回用
モータ（19）が固定され、左右に突出したモータ軸（19
a）に左右１対の作業機器支持アーム（20）の基端部が
固定されている。左右のアーム（20）の先端部間にタレ
ット（21）が左右方向の軸を中心に回転しうるように取
付けられ、このタレット（21）の周囲には４種類の作業
機器すなわちワイヤブラシ（22）、UTM用プローブ（2
3）、UT用プローブ（24）および電磁膜厚計用プローブ
（25）が等間隔をおいて装着されている。一方のアーム
（20）に、タレット旋回用モータ（26）が取付けられて
いる。また、タレット（21）には、本体（10）内のワイ
ヤブラシ駆動モータ（27）に接続されたワイヤブラシ駆
動ケーブル（28）などが接続されている。そして、タレ
ット旋回用モータ（26）でタレット（21）を旋回させる
ことにより、任意の作業機器を選択することができ、ア
ーム旋回用モータ（19）でアーム（20）を旋回させるこ
とにより、作業機器の主として上下方向の位置を調節す
ることができ、スライド用モータ（17）でスライダ（1
8）をスライド軸（15）（16）に沿って左右方向に移動
させることにより、作業機器の左右方向の位置を調節す
ることができる。

第６図および第７図に詳細に示すように、ロボット本
体（10）の左右方向にのびる中心線上の内面に左右１対
のアーム旋回用モータ（29）が固定され、本体（10）外
に突出した各モータ軸（29a）に旋回ブロック（30）が
固定されている。左右の各旋回ブロック（30）には吸着
アーム（31）が軸方向に摺動しうるように挿入され、ア
ーム（31）の先端部には電磁吸着盤（32）が取付けられ
ている。旋回ブロック（30）には、アームスライド用モ
ータ（33）が取付けられている。アーム旋回用モータ
（29）により左右のアーム（31）を個別に約360度旋回
させて任意の位置に固定することができ、アームスライ
ド用モータ（33）によりアーム（31）をスライド、伸縮
させて任意の位置に固定することができ、アーム（31）
のどの旋回位置においても吸着盤（32）の部分がアーム
（31）の軸方向にロボット本体（10）の外方に突出しう
るようになっている。そして、吸着盤（32）で管壁を吸
着して吸着アーム（31）を固定した状態でアーム旋回用
モータ（29）を駆動することにより、ロボット本体（1
0）をアーム（31）に対して約360度旋回させて、その姿
勢を上向き、横向き、下向きに簡単に制御することがで
き、アームスライド用モータ（33）を駆動することによ
り、ロボット本体（10）をアーム（31）の長さ方向に移
動させて、その位置を簡単に調節することができる。

ロボット本体（10）のドーム（11）の前面上部に、左
右１対の水中投光器（34）が設けられている。また、本
体（10）内には、上下および左右の角度調節が可能なテ
レビカメラ（35）、コントロールボックス（36）、セン
サーボックス（37）などが設けられている。さらに、本
体（10）には、ロボット全体を管外から制御するため
に、水中重量がほぼ零の中性浮力ケーブル（38）が接続
されている。

上記のロボットを使用して鉄管内の点検作業を行なう
場合、まず、ロボット本体（10）を水平状態で点検箇所
まで移動させる。そして、左右の吸着アーム（31）を適
当に旋回させて吸着盤（32）で点検箇所の管壁を吸着す
ることによりアーム（31）を固定し、ロボット本体（1
0）が点検箇所を真正面に見るように吸着アーム（31）
に対して本体（10）を旋回させて、点検作業を実施す
る。たとえば、鉄管の天井部分を点検する場合、左右の
吸着アーム（31）を上に旋回させたのち、ロボット本体
（10）を少し上方に移動させて、吸着盤（32）により上
部管壁を吸着させる。次に、スラスタ（12）（13）を停
止させ、管壁を吸着したまま、アーム（31）に対してロ
ボット本体（10）を旋回させて、ドーム（11）が上を向
くように姿勢を変える。次に、必要な作業機器を選択し
て点検箇所に位置決めし、吸着アーム（31）を縮めるこ
とによりこれを点検箇所に接触させ、作業機器を適当に
移動させながら、点検作業を実施する。作業が終了した
ならば、ロボット本体（10）を水平姿勢に戻したのち、
吸着盤（32）を管壁から離し、次の点検箇所に移動す
る。なお、移動中および作業中には、ドーム（11）の前
方の状況をテレビカメラで監視することができる。

この発明は、管内以外の水中作業にももちろん適用で
きる。

発明の効果 この発明の水中作業ロボットによれば、上述のよう
に、作業箇所の壁に電磁吸着盤を吸着させて吸着アーム
を固定した状態で、ロボット本体を約360度旋回させて
その姿勢を上向き、横向きまたは下向きに容易に制御す
ることができ、したがって、管内の点検作業などを簡単
に効率良く実施することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す水中作業ロボットの側
面図、第２図は同平面図、第３図は同正面図、第４図は
第１図の作業機器の部分を拡大して示す一部切欠き側面
図、第５図は同平面図、第６図は第３図VI−VI線の拡大
断面図、第７図は第６図VII−VII線の断面図である。 （10）……ロボット本体、（12）（13）……スラスタ
（推進装置）、（22）……ワイヤブラシ、（23）……UT
M用プローブ、（24）……UT用プローブ、（25）……膜
厚計用プローブ、（31）……吸着アーム、（32）……電
磁吸着盤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 覚 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 石川 住夫 大阪府大阪市此花区桜島１丁目３番22号 株式会社ニチゾウテック内 (72)発明者 木下 正義 大阪府大阪市此花区桜島１丁目３番22号 株式会社ニチゾウテック内 (56)参考文献 特開 昭61−9393（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−119487（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−28181（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−103681（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】推進装置と作業機器を備えたロボット本体
   の両側部に、先端部に電磁吸着盤を備えた１対の吸着ア
   ームが共通の１つの直線を中心に約360度旋回しうると
   ともに軸方向に摺動して吸着盤の部分が吸着アームのど
   の旋回位置においても吸着アームの軸方向にロボット本
   体の外方に突出しうるように取付けられている水中作業
   ロボット。