JP2809544B2 - 水中清掃ロボット - Google Patents
水中清掃ロボットInfo
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- JP2809544B2 JP2809544B2 JP4054041A JP5404192A JP2809544B2 JP 2809544 B2 JP2809544 B2 JP 2809544B2 JP 4054041 A JP4054041 A JP 4054041A JP 5404192 A JP5404192 A JP 5404192A JP 2809544 B2 JP2809544 B2 JP 2809544B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば水路内で壁面
の清掃を行う水中清掃ロボットに関する。
の清掃を行う水中清掃ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、たとえば陸上等を移動する移動体
において、側壁などに近づき接触したことを検知する接
触検出装置は、検出部に先端側に付勢された検出軸を出
退自在に設け、検出軸の基端側に検出軸の出退を検出す
るセンサーを設けることにより、先端が側壁等に接触し
た時に検出板が押し込まれるのをセンサーで検出するこ
とにより行うものであった。
において、側壁などに近づき接触したことを検知する接
触検出装置は、検出部に先端側に付勢された検出軸を出
退自在に設け、検出軸の基端側に検出軸の出退を検出す
るセンサーを設けることにより、先端が側壁等に接触し
た時に検出板が押し込まれるのをセンサーで検出するこ
とにより行うものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記検出装置
では、検出軸の軸心方向または軸心方向に近い方向から
接近した側壁に対しては、容易に後退して接触を確実に
検出できるが、検出軸に対して軸心方向からずれた方向
から接近する側壁に対しては、検出軸を後退させる方向
の力より折り曲げる方向の力が大く働き、したがって検
出範囲が狭いものであった。したがって、上記検出装置
は、水中等であらゆる方向から障害物が接近するような
全方向移動体には不適当であった。
では、検出軸の軸心方向または軸心方向に近い方向から
接近した側壁に対しては、容易に後退して接触を確実に
検出できるが、検出軸に対して軸心方向からずれた方向
から接近する側壁に対しては、検出軸を後退させる方向
の力より折り曲げる方向の力が大く働き、したがって検
出範囲が狭いものであった。したがって、上記検出装置
は、水中等であらゆる方向から障害物が接近するような
全方向移動体には不適当であった。
【０００４】本発明は、上記問題点を解決して、広い範
囲から接近する障害物に対して確実に検出できて、特に
水中を遊泳するような全方向移動体に適した接触検出装
置を有する水中清掃ロボットを提供することを目的とす
る。
囲から接近する障害物に対して確実に検出できて、特に
水中を遊泳するような全方向移動体に適した接触検出装
置を有する水中清掃ロボット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は、水路壁面を清掃する
ための水中清掃ロボットであって、ロボット本体に走行
車輪および複数のスラスターを有する推進装置を設け、
ロボット本体の両側に上下方向に回動自在な複数の回転
清掃ブラシを設け、ロボット本体を進行方向に沿う水平
軸心回りに傾動させる姿勢制御装置を設け、このロボッ
ト本体の前部および後部の両側に外方に向けて配置され
側壁との接触を検出する接触検出装置を設け、この接触
検出装置に、先端側に付勢されて出退自在な検出軸に軸
心回り回転自在に設けられた回動軸と、この回動軸の先
端部に回動軸軸心から離れた位置で回動軸軸心と直交す
る支軸を介して回転自在に設けられた検出ローラーと、
前記検出軸の出退を検出する検出器とを具備したもので
ある。
めに本発明の水中清掃ロボットは、水路壁面を清掃する
ための水中清掃ロボットであって、ロボット本体に走行
車輪および複数のスラスターを有する推進装置を設け、
ロボット本体の両側に上下方向に回動自在な複数の回転
清掃ブラシを設け、ロボット本体を進行方向に沿う水平
軸心回りに傾動させる姿勢制御装置を設け、このロボッ
ト本体の前部および後部の両側に外方に向けて配置され
側壁との接触を検出する接触検出装置を設け、この接触
検出装置に、先端側に付勢されて出退自在な検出軸に軸
心回り回転自在に設けられた回動軸と、この回動軸の先
端部に回動軸軸心から離れた位置で回動軸軸心と直交す
る支軸を介して回転自在に設けられた検出ローラーと、
前記検出軸の出退を検出する検出器とを具備したもので
ある。
【０００６】
【作用】上記構成において、障害物が検出ローラーに接
触すると、検出ローラーの軸が回動軸の軸心位置からず
れていることから回転モーメントが発生して検出ローラ
ーを回動軸の軸心回りに旋回させ、検出ローラーの回転
移動方向とロボット本体の移動方向が一致する後方位置
で停止される。これによりロボット本体の移動に従って
障害検出ローラーが障害物表面を良好に転動して移動す
ることができることから、検出軸を安定して後退させる
ことができ、接触状態を正確に検出することができる。
また検出ローラーの旋回により障害物の衝撃を緩和する
ことができ、衝突による破損を防止できる。
触すると、検出ローラーの軸が回動軸の軸心位置からず
れていることから回転モーメントが発生して検出ローラ
ーを回動軸の軸心回りに旋回させ、検出ローラーの回転
移動方向とロボット本体の移動方向が一致する後方位置
で停止される。これによりロボット本体の移動に従って
障害検出ローラーが障害物表面を良好に転動して移動す
ることができることから、検出軸を安定して後退させる
ことができ、接触状態を正確に検出することができる。
また検出ローラーの旋回により障害物の衝撃を緩和する
ことができ、衝突による破損を防止できる。
【０００７】また、清掃ブラシをたとえば略９０°隔て
た角度で配置するとともにロボット本体を約４５°傾動
させて水路の底壁と側壁とを同時に清掃した場合、底壁
と側壁は約４５°傾斜した状態で接近し検出ローラーに
片当たりした状態で接触すると、検出ローラーはその回
転モーメントにより回動軸を中心に回動されて離間する
傾斜方向の一定位置に停止され、検出ローラーの接触面
が全面にわたって壁面に確実に接触される。したがっ
て、これら傾斜した壁面であっても検出ローラーを安定
して接触させて出退させ接近量を正確に検出することが
でき、ロボット本体が水平軸心回りに傾斜するような水
中清掃ロボットの接触検出装置として最適に機能させる
ことができる。
た角度で配置するとともにロボット本体を約４５°傾動
させて水路の底壁と側壁とを同時に清掃した場合、底壁
と側壁は約４５°傾斜した状態で接近し検出ローラーに
片当たりした状態で接触すると、検出ローラーはその回
転モーメントにより回動軸を中心に回動されて離間する
傾斜方向の一定位置に停止され、検出ローラーの接触面
が全面にわたって壁面に確実に接触される。したがっ
て、これら傾斜した壁面であっても検出ローラーを安定
して接触させて出退させ接近量を正確に検出することが
でき、ロボット本体が水平軸心回りに傾斜するような水
中清掃ロボットの接触検出装置として最適に機能させる
ことができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明に係る接触検出装置を使用した
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。
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。
【０００９】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ための
もので、図４〜図６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および複数のスラスタ
ー３ａ〜３ｃを有する推進装置と、複数の回転清掃ブラ
シ４ａ〜４ｃを有する清掃装置と、投入揚収装置５と、
ロボット本体１を重心を通る水平軸心回りに傾動させる
姿勢制御装置６と、ロボット本体１と側壁等の接触を検
出する接触検出装置７とを具備している。そして前記接
触検出装置７は、ロボット本体１の前部および後部に設
けられた前部バンパー８および後部バンパー９の両側で
ロボット本体１の四隅位置にそれぞれ外方に向けて配置
されている。
などの取水路や排水路などの水路壁面を清掃するための
もので、図４〜図６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および複数のスラスタ
ー３ａ〜３ｃを有する推進装置と、複数の回転清掃ブラ
シ４ａ〜４ｃを有する清掃装置と、投入揚収装置５と、
ロボット本体１を重心を通る水平軸心回りに傾動させる
姿勢制御装置６と、ロボット本体１と側壁等の接触を検
出する接触検出装置７とを具備している。そして前記接
触検出装置７は、ロボット本体１の前部および後部に設
けられた前部バンパー８および後部バンパー９の両側で
ロボット本体１の四隅位置にそれぞれ外方に向けて配置
されている。
【００１０】すなわちこの接触検出装置７は、図１〜図
３に示すように、取付け板１１に所定間隔を開けて２個
の軸受体１２Ａ，１２Ｂが取り付けられ、この軸受体１
２Ａ，１２Ｂにはシューを介して検出筒１３が軸心Ｃ方
向にスライド自在に保持されている。この検出筒１３の
基端部には筒状の検出ブロック１４が外嵌固定されると
ともに、検出筒１３内には同一軸心位置に回動軸１５が
回転自在に嵌合されている。また、軸受体１２Ａ，１２
Ｂ間の検出筒１３先端側にはストッパーリング１６が外
嵌固定されるとともに、このストッパーリング１６と基
端側軸受体１２Ｂとの間にばね１７が介装されて、検出
筒１３が先端側に付勢されている。
３に示すように、取付け板１１に所定間隔を開けて２個
の軸受体１２Ａ，１２Ｂが取り付けられ、この軸受体１
２Ａ，１２Ｂにはシューを介して検出筒１３が軸心Ｃ方
向にスライド自在に保持されている。この検出筒１３の
基端部には筒状の検出ブロック１４が外嵌固定されると
ともに、検出筒１３内には同一軸心位置に回動軸１５が
回転自在に嵌合されている。また、軸受体１２Ａ，１２
Ｂ間の検出筒１３先端側にはストッパーリング１６が外
嵌固定されるとともに、このストッパーリング１６と基
端側軸受体１２Ｂとの間にばね１７が介装されて、検出
筒１３が先端側に付勢されている。
【００１１】前記回動軸１５の先端部にはローラーフォ
ーク１８が取り付けられ、このローラーフォーク１８に
は回動軸１５の軸心Ｃを中心とする所定半径Ｌの円の接
線方向の支軸１９ａを介して回転自在な検出ローラー１
９が支持されている。また取付け板１１には、検出ブロ
ック１４の側部の検出平面１４ａに対向して非接触式の
検出センサー２０が取付部材２１を介して設けらるとと
もに、検出ブロック１４の平面部１４ｂ，１４ｃに摺接
して検出ブロック１４を回り止めするＬ形の回り止め板
２２が取り付けられている。
ーク１８が取り付けられ、このローラーフォーク１８に
は回動軸１５の軸心Ｃを中心とする所定半径Ｌの円の接
線方向の支軸１９ａを介して回転自在な検出ローラー１
９が支持されている。また取付け板１１には、検出ブロ
ック１４の側部の検出平面１４ａに対向して非接触式の
検出センサー２０が取付部材２１を介して設けらるとと
もに、検出ブロック１４の平面部１４ｂ，１４ｃに摺接
して検出ブロック１４を回り止めするＬ形の回り止め板
２２が取り付けられている。
【００１２】上記構成によれば、ロボット本体１が走行
車輪２Ａ，２Ｂやスラスター３ａ〜３ｃにより移動また
は方向転換中に、傾斜角を持って側壁が接触検出器７に
接近し検出ローラー１９に接触すると、検出ローラー１
９の支軸１９ａが回動軸１５の軸心ＣからＬだけずれて
いることから、その押圧力により軸心Ｃを中心とする回
転モーメントが発生して検出ローラー１９を旋回移動さ
せ、押圧力の後方で検出ローラー１９の支軸１９ａが押
圧力の方向と直交する位置に停止される。これにより、
押圧力のうち回動軸１５および検出筒１３を折り曲げる
方向に働く分力を検出ローラー１９を回転させる回転力
として吸収し、検出ローラー１９を転動して側壁を後方
に移動させるとともに、押圧力の軸心Ｃ方向に沿う分力
により回動軸１５および検出筒１３がばね１７に抗して
所定ストロークＳ後退させて、検出ブロック１４の後退
移動を検出センサー２０で検出することができる。
車輪２Ａ，２Ｂやスラスター３ａ〜３ｃにより移動また
は方向転換中に、傾斜角を持って側壁が接触検出器７に
接近し検出ローラー１９に接触すると、検出ローラー１
９の支軸１９ａが回動軸１５の軸心ＣからＬだけずれて
いることから、その押圧力により軸心Ｃを中心とする回
転モーメントが発生して検出ローラー１９を旋回移動さ
せ、押圧力の後方で検出ローラー１９の支軸１９ａが押
圧力の方向と直交する位置に停止される。これにより、
押圧力のうち回動軸１５および検出筒１３を折り曲げる
方向に働く分力を検出ローラー１９を回転させる回転力
として吸収し、検出ローラー１９を転動して側壁を後方
に移動させるとともに、押圧力の軸心Ｃ方向に沿う分力
により回動軸１５および検出筒１３がばね１７に抗して
所定ストロークＳ後退させて、検出ブロック１４の後退
移動を検出センサー２０で検出することができる。
【００１３】また、図６に実線で示すように、清掃ブラ
シ４ａをたとえば略９０°隔てた角 度で配置するととも
にロボット本体１を約４５°傾動させて水路の底壁と側
壁とを同時に清掃することができる。この場合、底壁と
側壁は傾斜した状態で接近し接触するが、検出ローラー
１９が回動軸１５を中心に回動されて検出ローラー１９
が壁面から離間する傾斜方向の一定位置に常に停止さ
れ、検出ローラー１９の接触面が全面にわたって壁面に
確実に接触されるので、検出ローラー１９を安定して出
退させて正確に検出することができる。
シ４ａをたとえば略９０°隔てた角 度で配置するととも
にロボット本体１を約４５°傾動させて水路の底壁と側
壁とを同時に清掃することができる。この場合、底壁と
側壁は傾斜した状態で接近し接触するが、検出ローラー
１９が回動軸１５を中心に回動されて検出ローラー１９
が壁面から離間する傾斜方向の一定位置に常に停止さ
れ、検出ローラー１９の接触面が全面にわたって壁面に
確実に接触されるので、検出ローラー１９を安定して出
退させて正確に検出することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の水中清掃ロ
ボットにおいて、接触検出装置は、検出ローラーの回転
軸を回動軸の軸心位置からずれた接線方向に配置したこ
とにより、接触時の押圧力により、まず検出ローラーに
回動軸の軸心を中心とする回転モーメントを発生させて
検出ローラーを回動軸の軸心回りに旋回させ、検出ロー
ラーの軸心が押圧力の方向と直交する後方位置に停止さ
せることができる。これにより、押圧力のうち検出軸を
折り曲げる方向に働く分力を検出ローラーの回転力とし
て吸収することができ、さらに検出軸の軸心方向に沿う
分力により検出軸を付勢手段に抗して後退させ、これを
検出器で検出することにより、接触が検出される。
ボットにおいて、接触検出装置は、検出ローラーの回転
軸を回動軸の軸心位置からずれた接線方向に配置したこ
とにより、接触時の押圧力により、まず検出ローラーに
回動軸の軸心を中心とする回転モーメントを発生させて
検出ローラーを回動軸の軸心回りに旋回させ、検出ロー
ラーの軸心が押圧力の方向と直交する後方位置に停止さ
せることができる。これにより、押圧力のうち検出軸を
折り曲げる方向に働く分力を検出ローラーの回転力とし
て吸収することができ、さらに検出軸の軸心方向に沿う
分力により検出軸を付勢手段に抗して後退させ、これを
検出器で検出することにより、接触が検出される。
【００１５】したがって、軸心とは異なる方向から接近
して検出軸を折り曲げようとする分力が大きい接触に対
しても、折り曲げる方向の分力を吸収し、検出軸の軸心
方向の分力のみ取り出して検出器で検出することができ
るので、広範囲の方向からの障害物の接近に対して接触
を精度良く検出することができる。
して検出軸を折り曲げようとする分力が大きい接触に対
しても、折り曲げる方向の分力を吸収し、検出軸の軸心
方向の分力のみ取り出して検出器で検出することができ
るので、広範囲の方向からの障害物の接近に対して接触
を精度良く検出することができる。
【００１６】また、清掃ブラシをたとえば略９０°隔て
た角度で配置するとともにロボット本体を約４５°傾動
させて水路の底壁と側壁とを同時に清掃した場合、底壁
と側壁は約４５°傾斜した状態で接近し検出ローラーに
片当たりした状態で接触すると、検出ローラーはその回
転モーメントにより回動軸を中心に回動されて離間する
傾斜方向の一定位置に停止され、検出ローラーの接触面
が全面にわたって壁面に確実に接触される。したがっ
て、これら傾斜した壁面であっても検出ローラー を安定
して接触させて出退させ接近量を正確に検出することが
でき、ロボット本体が水平軸心回りに傾斜するような水
中清掃ロボットの接触検出装置として最適に機能させる
ことができる。
た角度で配置するとともにロボット本体を約４５°傾動
させて水路の底壁と側壁とを同時に清掃した場合、底壁
と側壁は約４５°傾斜した状態で接近し検出ローラーに
片当たりした状態で接触すると、検出ローラーはその回
転モーメントにより回動軸を中心に回動されて離間する
傾斜方向の一定位置に停止され、検出ローラーの接触面
が全面にわたって壁面に確実に接触される。したがっ
て、これら傾斜した壁面であっても検出ローラー を安定
して接触させて出退させ接近量を正確に検出することが
でき、ロボット本体が水平軸心回りに傾斜するような水
中清掃ロボットの接触検出装置として最適に機能させる
ことができる。
【図１】本発明に係る水中清掃ロボットの一実施例を示
す接触検出装置の側面断面図である。
す接触検出装置の側面断面図である。
【図２】同接触検出装置の正面図である。
【図３】同接触検出装置の平面図である。
【図４】同水中清掃ロボットの平面図である。
【図５】同水中清掃ロボットの側面図である。
【図６】同水中清掃ロボットの背面図である。
１ ロボット本体 2A,2B 走行車輪 3a〜3c スラスター 4a〜4c 回転清掃ブラシ ５ 投入揚収装置 ６ 姿勢制御装置 ７ 接触検出装置 ８ 前部バンパー ９ 後部バンパー 11 取付け板 12A,12B 軸受体 13 検出筒 14 検出ブロック 14a 検出平面 15 回動軸 16 ストッパーリング 17 ばね 18 ローラーフォーク 19 検出ローラー 20 検出センサー 21 検出センサー取付部材 22 回り止め板
───────────────────────────────────────────────────── 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 三浦 学 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 実開 昭61−164505（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−59208（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B63C 11/00 B63C 11/48
Claims (1)
- 【請求項１】水路壁面を清掃するための水中清掃ロボッ
トであって、 ロボット本体に走行車輪および複数のスラスターを有す
る推進装置を設け、 ロボット本体の両側に上下方向に回動自在な複数の回転
清掃ブラシを設け、 ロボット本体を進行方向に沿う水平軸心回りに傾動させ
る姿勢制御装置を設け、 このロボット本体の前部および後部の両側に外方に向け
て配置され側壁との接触を検出する接触検出装置を設
け、 この接触検出装置に、 先端側に付勢されて出退自在な検
出軸に軸心回り回転自在に設けられた回動軸と、この回
動軸の先端部に回動軸軸心から離れた位置で回動軸軸心
と直交する支軸を介して回転自在に設けられた検出ロー
ラーと、前記検出軸の出退を検出する検出器とを具備し
たことを特徴とする水中清掃ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4054041A JP2809544B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 水中清掃ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4054041A JP2809544B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 水中清掃ロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05254487A JPH05254487A (ja) | 1993-10-05 |
| JP2809544B2 true JP2809544B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=12959516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4054041A Expired - Lifetime JP2809544B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 水中清掃ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2809544B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7137342B2 (ja) * | 2018-04-10 | 2022-09-14 | 川崎重工業株式会社 | 自律型無人潜水機 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61164505U (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-13 | ||
| JP3059208U (ja) * | 1998-11-20 | 1999-07-09 | 日立造船株式会社 | 破砕設備 |
-
1992
- 1992-03-13 JP JP4054041A patent/JP2809544B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05254487A (ja) | 1993-10-05 |
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