JP2758100B2 - 水中清掃ロボットの姿勢制御装置 - Google Patents

水中清掃ロボットの姿勢制御装置

Info

Publication number
JP2758100B2
JP2758100B2 JP4054039A JP5403992A JP2758100B2 JP 2758100 B2 JP2758100 B2 JP 2758100B2 JP 4054039 A JP4054039 A JP 4054039A JP 5403992 A JP5403992 A JP 5403992A JP 2758100 B2 JP2758100 B2 JP 2758100B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
attitude control
robot body
horizontal axis
cleaning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4054039A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05254485A (ja
Inventor
武弘 上杉
修 太田
彰 酒井
山田  豊
一仁 三輪
稔 日向
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chubu Electric Power Co Inc
Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Chubu Electric Power Co Inc
Hitachi Zosen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chubu Electric Power Co Inc, Hitachi Zosen Corp filed Critical Chubu Electric Power Co Inc
Priority to JP4054039A priority Critical patent/JP2758100B2/ja
Publication of JPH05254485A publication Critical patent/JPH05254485A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2758100B2 publication Critical patent/JP2758100B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cleaning In General (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水中ロボットたとえば
取水路等清掃ロボットの姿勢制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、取水路等清掃ロボットはロボット
本体に姿勢(傾き角)を調整する錘が配置され、清掃面
の変化に従ってロボット本体の傾きを変更する場合に
は、潜水士により、潜水士の経験とカンに基づいてロボ
ット本体に取り付けた錘の位置を変更し、ロボット本体
の重心を変化させて姿勢の変更を行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、姿勢変更の度
に潜水士に頼るため、清掃面の変化に対応する時間がか
かるとともに、潜水士の技量に委ねられるため潜水士に
よってはその精度にバラツキがあった。
【0004】本発明は、上記問題点を解決して、潜水士
を必要とせず自動的に重心移動が行えて姿勢の変更を迅
速に行え、作業能率を向上できる水中ロボットの姿勢制
御装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の水中清掃ロボットの姿勢制御装置は、ロボ
ット本体の両側にそれぞれ上下方向に回動自在な展開フ
レームを介して左右のメインブラシを設け、ロボット本
体にその浮心を通る進行方向に沿う水平軸心周りに旋回
自在な回転体を設け、前記回転体の少なくとも外周一端
部に錘を取付けるとともに、他端部に浮体を取付け、
記回転体を水平軸心周りに旋回駆動可能な姿勢制御駆動
装置とこの姿勢制御駆動装置を遠隔操作可能な操作手段
を設け、前記操作手段により姿勢制御駆動装置を介して
回転体を所定角度旋回させ、ロボット本体を水平軸心周
りに傾斜させることにより、左右のメインブラシで底壁
と側壁とをそれぞれ清掃可能に構成したものである。
【0006】
【作用】上記構成によれば、ロボット本体の姿勢を変更
したい場合、回転体を介して浮心を通る鉛直線上にある
錘または浮体を、操作手段により姿勢旋回駆動装置を駆
動して回転体を所定角度旋回移動させ回転体の錘または
浮体を変位させることにより、錘または浮体が重心を通
る鉛直線上に位置するようにロボット本体が進行方向に
沿う水平軸心周りに相対回動されるので、水中でのロボ
ット本体の姿勢を容易かつ正確に変更することができ
る。したがって、ロボット本体の姿勢を進行方向に回動
させることで、ロボット本体の両側に設けた展開フレー
ムを回動して左右のメインブラシの姿勢を調整し、水平
壁はもとより垂直壁、傾斜壁を広範囲に清掃することが
できるとともに、さらに角度を隔てた底壁と側壁とを同
時に清掃することができ、作業能率を向上することがで
きる。
【0007】
【実施例】以下、本発明に係る水中清掃ロボットの一実
施例を図面に基づいて説明する。この水中清掃ロボット
は、たとえば発電所などの取水路や排水路などの水路壁
面を清掃する為のもので、図1〜図5に示すように、耐
圧容器製のロボット本体1に、走行車輪2A,2Bおよ
び推進装置3、清掃装置4、ロボット側揚収装置5B、
姿勢制御装置6、各種センサー類を具備し、図10に示す
ように、地上側には、接続ケーブル7の巻取り繰り出し
用リール装置8、クレーン54を有する地上側揚収装置
5A、操作盤9aや制御盤9bを有する運転室9、電源
ユニット11およびロボット運搬スペース10を具備し
た移動台車12が配置されている。
【0008】以下その詳細を説明すると、ロボット本体
1は横置き状で、前部および後部にバンパー21A,2
1Bを備え、下部前後位置に走行車輪2A,2Bが装備
されている。前記推進装置3は、ロボット本体1の中央
上部にロボット本体1の垂直軸CLと平行な垂直軸心周
りに回転自在に配置されてロボット本体1を清掃壁面に
吸着可能な左右一対の吸着スラスター3aと、後部にロ
ボット本体1の水平軸HLと平行な水平軸心周りに回転
自在に配置されてロボット本体1を前後進させる左右一
対の推進スラスター3bと、後部中央にロボット本体1
進行方向に沿う水平軸HLと直交する水平軸心周りに
回転自在に配置されてロボット本体1を横移動させるサ
イドスラスター3cとで構成されている。22はロボッ
ト本体1の重心G位置下方に配置された浮力体である。
【0009】前記清掃装置4は、前部走行車輪2Aの前
部に底部清掃面13の両側を清掃する左右一対の前底部
ブラシ31がブラシ駆動モーター32によりロボット本
体1の垂直軸CLと平行な軸心周りに回転自在に配置さ
れるとともに、後部走行車輪2Bの後部に底部清掃面1
3の中央を清掃する後底部ブラシ33がブラシ駆動モー
ター34によりロボット本体1の垂直軸CLと平行な軸
心周りに回転自在に配置されている。また、ロボット本
体1の下部両側には、ロボット本体1の水平軸HLと平
行なヒンジピン35を介して上下方向に回動自在な展開
フレーム36がそれぞれ設けられ、この展開フレーム3
6の前部および後部にはそれぞれ側部清掃面14を走行
するガイド車輪37A,37Bが取り付けられている。
そして、この展開フレーム36の前部に設けられたアー
ム38に、展開フレーム36に垂直なスイング軸39を
介してスイングアーム40が展開フレーム36と平行な
面内で回動自在に支持され、このスイングアーム40の
先端部にメインブラシ41がブラシ駆動モーター42に
より回転可能に取り付けられている。したがって、ロボ
ット本体1と展開フレーム36の間に介装された展開用
伸縮シリンダー装置43により展開フレーム36を上下
方向に回動させて側部清掃面14と平行な位置固定し、
ガイド車輪37A,37Bを側部清掃面14上を走行さ
せるとともに、ブラシ駆動モーター42によりメインブ
ラシ41を回転させて側部清掃面14に接地させ、さら
にスイング用シリンダー装置44によりスイングアーム
40をスイング軸39を中心に所定範囲で回動させるこ
とにより、底部清掃面13を挟んだ両側清掃面14を広
範囲に清掃することができる。
【0010】前記ロボット本体1の重心G上方に設けら
れる揚収装置5Bは、4本の吊下支持伸縮シリンダー装
置51を介して揚収基台52が設けられ、この揚収基台
52に、円錐状の係止部53aを有する吊下ロッド53
が傾倒自在に装備されている。一方、地上側揚収装置5
Aは、図6,図7に示すように、クレーン54に吊り下
げられる吊下体55に、吊下ロッド53の係止部53a
を挿入可能なガイド孔56が形成されるとともに、挿入
された吊下ロッド53の係止部53a下部を把持可能な
一対の把持アーム57が開閉自在に設けられている。
【0011】本発明に係る姿勢制御装置6は、図1およ
び図2に示すように、側部清掃面14の設置角度に対応
してロボット本体1を重心G(浮心とほぼ一致する。)
を通る水平軸HLを中心に回動させるためのもので、図
8,図9に示すように、前部バンパー後部のロボット本
体1の前面で、ロボット本体1の重心Gを通る水平軸H
Lを中心としてに旋回自在な回転円板体61が設けら
れ、この回転円板体61の下部に錘62が取り付けられ
るとともに、上部密閉側に耐水圧強度を高めるための発
泡アルミニウム製浮体が内蔵された浮体部63が設けら
れている。そして、回転円板体61の軸心部には、この
回転円板体61を減速機64を介して旋回駆動可能な姿
勢制御駆動モーター65が配置され、前記回転円板体6
1の回転角は、姿勢制御駆動モーター65のもう一方の
軸に減速機66を介して回転される回転角検出器67に
より検出している。また、この姿勢制御駆動モーター6
5は、運転室9に設けられた操作盤9aの操作信号によ
り駆動されるもので、清掃する側部清掃面14の角度に
応じた操作信号が操作盤9aから接続ケーブル7を介し
て姿勢制御駆動モーター65に入力されて回転円板体6
1が回転され、錘62および浮体部63が変位されるこ
とにより、鉛直線VL上に錘62および浮体部63が位
置するようにロボット本体1が水平軸心HLを中心とし
て相対回動され、ロボット本体1の姿勢を制御すること
ができる。
【0012】この水中清掃ロボットを遠隔操作するため
に、ロボット本体1の前方下部および後方下部にはテレ
ビカメラ71A,71Bが装備されるとともに、後部に
水深センサー72が設けられている。さらに、前部およ
び後部バンパー21A,21Bには接触センサー73が
配置され、これらの映像信号および検出信号は接続ケー
ブル7を介して運転室9の制御盤9bに送られてモニタ
ーされるとともに、この検出信号に基づいて操作盤9a
が操作される。
【0013】地上側リール装置8は、図10に示すよう
に、ロボット本体1の動きに合わせて接続ケーブル7を
自動的に繰り出し、巻取りできる機能を有しており、前
記接続ケーブル7は、張力検出センサー80が介在され
たテンションロープ81によりロボット本体1に牽引さ
れるテンショナー82を介してロボット本体1に接続さ
れ、巻取りリール8aの手前にはケーブル巻取り機83
が介在されている。この構成により、前進時は、巻取り
機83をロボット本体1の前進距離より若干少なく繰り
出すとともに、テションロープ81の張力に対応して張
力が一定以上になると繰り出すように設定し、後進時
は、巻取り機83の巻取り量を後進距離より若干大きく
巻き取らせるとともに、テンションロープ81の張力が
一定以上になると巻取り機83を停止することにより、
常に接続ケーブル7に一定の張力を持たせてロボット本
体1を自動的に追従させることができる。
【0014】次にこの水中清掃ロボットによる清掃作業
を説明する。 (1)移動台車12のロボット運搬スペース10に載せ
られて水路15の近傍に到着すると、クレーン54によ
り、ロボット本体1を吊り上げて水路15内に降下さ
せ、ロボット側揚収装置5Bの吊下ロッド53から吊下
体55を切り離す。
【0015】(2)ロボット本体1を推進装置3の各ス
ラスター3a〜3cにより遊泳させて目的位置に移動さ
せた後、姿勢制御装置6の姿勢制御駆動モーター65に
より回転円板体61を所定角度回転させて錘62および
浮体部63を旋回移動させ、ロボット本体1の傾き角
(鉛直線VLに対する垂直軸CLの角度)αを調整する
とともに、展開用伸縮シリンダー装置43によりヒンジ
ピン35を中心に展開フレーム36を矢印A,B方向に
回動させて垂直軸CLに対する展開角βを設定する。
【0016】(3)たとえば水路15の側部清掃面14
が鉛直線VLに対して45度ずつ傾斜したV字形である
場合、図1に実線で示すように、ロボット本体1の傾き
角αを0度とするとともに、展開フレーム36の展開角
βを45度に設定する。また、溝形状水路15のコーナ
ー部を清掃する場合には、図2に示すように、ロボット
本体1の傾き角αを45度とするとともに、展開フレー
ム36の展開角βを45度に設定する。さらに、水路1
5の底部平面または側壁平面を清掃する場合には、図1
に仮想線で示すように、ロボット本体1の傾き角αを0
度または90度とするとともに、展開フレーム36の展
開角βを90度に設定する。
【0017】(4)そして、各ブラシ駆動モーター3
2,34,42を駆動して底部ブラシ31,33および
メインブラシ41を回転駆動し、さらにスイング用シリ
ンダー装置44を駆動してメインブラシ41をスイング
させて清掃を開始する。
【0018】(5)そして、走行車輪2A,2Bを駆動
してロボット本体1を前進させ、底部清掃面13および
側部清掃面14の清掃を行う、この時の底部ブラシ3
1,33およびメインブラシ41の清掃面への押し付け
力は、吸着スラスター3aの推進力により得る。
【0019】(6)運転室9からの操作により、各清掃
面に対応した姿勢でそれぞれ清掃面の付着物を除去した
後、引上げ位置で、クレーン54に吊り下げた吊下体5
5を水中に降下させ、吊下ロッド53に係着したガイド
ロープ58をガイド孔56に通して吊下ロッド53をガ
イド孔56に挿入し、把持アーム57により吊下ロッド
53を把持させて吊下ロッド53と吊下体55を連結す
る。そして、クレーン54によりロボット本体1を水路
15から引き上げて移動台車12に載せる。
【0020】上記実施例によれば、対称位置に錘62と
浮体部63を設けた回転円板体61をロボット本体1の
重心Gを通る水平軸HLを中心として回動可能に設けた
ので、水平軸HLを中心とするロボット本体1の姿勢す
なわち傾斜角を容易に制御することができる。したがっ
て、展開フレーム36を介してロボット本体1の両側に
設けたメインブラシ41を側部清掃面14に確実に当て
付けて能率良く清掃作業を実施することができ、清掃面
の変化にも迅速に対応することができる。
【0021】以上に述べたごとく本発明の水中清掃ロボ
ットの姿勢制御装置によれば、ロボット本体の姿勢を変
更したい場合、回転体を介して浮心を通る鉛直線上にあ
る錘または浮体を、操作手段により姿勢旋回駆動装置を
駆動して回転体を所定角度旋回移動させ回転体の錘また
は浮体を変位させることにより、錘または浮体が重心を
通る鉛直線上に位置するようにロボット本体が水平軸心
周りに相対回動されるので、水中でのロボット本体の姿
勢を容易かつ正確に変更することができる。したがっ
て、したがって、ロボット本体の姿勢を進行方向に回動
させることで、ロボット本体の両側に設けた展開フレー
ムを回動して左右のメインブラシの姿勢を調整し、水平
壁はもとより垂直壁、傾斜壁を広範囲に清掃することが
できるとともに、さらに角度を隔てた底壁と側壁とを同
時に清掃することができ、作業能率を向上することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水中清掃ロボットの一実施例を示
すロボット本体の正面図である。
【図2】同ロボット本体の動作を説明する正面図であ
る。
【図3】同ロボット本体の側面図である。
【図4】同ロボット本体の平面図である。
【図5】同ロボット本体の背面図である。
【図6】同地上側揚収装置の側面断面図である。
【図7】同地上側揚収装置の平面図である。
【図8】同姿勢制御装置を示す側面断面図である。
【図9】同姿勢制御装置の回転円板体を示す背面図であ
る。
【図10】同水中清掃ロボットの全体構成を示す概略平
面図である。
【符号の説明】
1 ロボット本体 2A,2B 走行車輪 3 推進装置 3a 吸着スラスター 3b 推進スラスター 4 清掃装置 5A 地上側揚収装置 5B ロボット側揚収装置 6 姿勢制御装置 7 接続ケーブル 8 リール装置 9 運転室 9a 操作盤 9b 制御盤 13 底部清掃面 14 側部清掃面 31 前底部ブラシ 33 後底部ブラシ 36 展開フレーム 40 スイングアーム 41 メインブラシ 61 回転円板体 62 錘 63 浮体部 65 姿勢制御駆動モーター G 重心(浮心) HL 水平軸 CL 垂直軸 VL 鉛直線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 彰 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部 電力株式会社内 (72)発明者 山田 豊 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 三輪 一仁 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 日向 稔 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28 号 日立造船株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−63993(JP,A) 特開 平2−216389(JP,A) 特開 平3−271092(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B63C 11/00 B63C 11/48 B63G 8/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロボット本体の両側にそれぞれ上下方向に
    回動自在な展開フレームを介して左右のメインブラシを
    設け、 ロボット本体にその浮心を通る進行方向に沿う水平軸心
    周りに旋回自在な回転体を設け、 前記回転体の少なくとも外周一端部に錘を取付けるとと
    もに、他端部に浮体を取付け、 前記回転体を水平軸心周りに旋回駆動可能な姿勢制御駆
    動装置とこの姿勢制御駆動装置を遠隔操作可能な操作手
    段を設け、前記操作手段により姿勢制御駆動装置を介して回転体を
    所定角度旋回させ、ロボット本体を水平軸心周りに傾斜
    させることにより、左右のメインブラシで底壁と側壁と
    をそれぞれ清掃可能に構成した ことを特徴とする水中
    ロボットの姿勢制御装置。
JP4054039A 1992-03-13 1992-03-13 水中清掃ロボットの姿勢制御装置 Expired - Lifetime JP2758100B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4054039A JP2758100B2 (ja) 1992-03-13 1992-03-13 水中清掃ロボットの姿勢制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4054039A JP2758100B2 (ja) 1992-03-13 1992-03-13 水中清掃ロボットの姿勢制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05254485A JPH05254485A (ja) 1993-10-05
JP2758100B2 true JP2758100B2 (ja) 1998-05-25

Family

ID=12959453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4054039A Expired - Lifetime JP2758100B2 (ja) 1992-03-13 1992-03-13 水中清掃ロボットの姿勢制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2758100B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2305413B (en) * 1995-09-21 1999-02-10 Marconi Gec Ltd Submarine propulsion control system
JP4253230B2 (ja) * 2003-08-08 2009-04-08 株式会社東芝 水中遊泳装置
SE537414C2 (sv) 2011-08-26 2015-04-21 Westinghouse Electric Sweden Anordning och metod för att rengöra ytor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0263993A (ja) * 1988-08-30 1990-03-05 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 無人潜水機
JP2758191B2 (ja) * 1989-02-17 1998-05-28 株式会社東芝 水中点検装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05254485A (ja) 1993-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100307545A1 (en) Underwater cleaning robot and auxiliary cleaning work machine
JP5143742B2 (ja) ボートの特に船体を洗浄するための自動洗浄用の船舶用設備
KR101549378B1 (ko) 수중 청소로봇
US20050199171A1 (en) Ship hull cleaning apparatus and method of use
KR102170353B1 (ko) 선저청소로봇 진회수장치
KR101549377B1 (ko) 수중 청소로봇
CA1038239A (en) Boat hull scrubbing apparatus
EP2432682A1 (en) Cleaner device for boat hulls
JP2758100B2 (ja) 水中清掃ロボットの姿勢制御装置
KR101531492B1 (ko) 수중 청소로봇
US4084334A (en) Suction dredge with swell compensating ladder mount
KR101516542B1 (ko) 선박용 청소로봇, 이의 선체외벽 부착방법 및 회수방법
KR20150053377A (ko) 수중 청소로봇
CN111139811B (zh) 一种升船机船厢底部障碍物清理装置及清理方法
JPH0944238A (ja) 水中清掃装置の走行自動制御方式
JP5340626B2 (ja) 水中清掃ロボット
KR101361843B1 (ko) 선박 및 구조물의 부착물 제거장치
KR102493015B1 (ko) 건물 외벽 청소 로봇
JP2617450B2 (ja) 水中作業装置
WO1994023993A1 (en) Boat hull cleaning apparatus
KR20160072309A (ko) 조향 장치 및 이를 포함하는 선체면 청소로봇
CN113148052A (zh) 一种新型的船底旋转刀清洁机器人
KR101556253B1 (ko) 수중 청소로봇
KR20150053476A (ko) 수중 청소로봇
JPH06285450A (ja) 水中清掃回収ロボット

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080313

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100313

Year of fee payment: 12

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100313

Year of fee payment: 12

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100313

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110313

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120313

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term