JP3116265B2 - 無人潜水機 - Google Patents
無人潜水機Info
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- JP3116265B2 JP3116265B2 JP06314717A JP31471794A JP3116265B2 JP 3116265 B2 JP3116265 B2 JP 3116265B2 JP 06314717 A JP06314717 A JP 06314717A JP 31471794 A JP31471794 A JP 31471794A JP 3116265 B2 JP3116265 B2 JP 3116265B2
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- roll
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- thrusters
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無人潜水機、更に詳し
くは、ロール運動安定用の振子機構を無くしたものであ
りながら、機首を真上又は真下に向けた場合でもロール
運動が可能である無人潜水機に関する。
くは、ロール運動安定用の振子機構を無くしたものであ
りながら、機首を真上又は真下に向けた場合でもロール
運動が可能である無人潜水機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、機体の重心と浮心を一致させるこ
とにより、水平に安定しようとする復原力を無くす一
方、機体の長手方向に向けて配置した複数のスラスタに
よって機体の俯仰制御モーメントを発生させて俯仰制御
を行うようにした無人潜水機が知られている（特公平５
−７９５６０号公報参照）。
とにより、水平に安定しようとする復原力を無くす一
方、機体の長手方向に向けて配置した複数のスラスタに
よって機体の俯仰制御モーメントを発生させて俯仰制御
を行うようにした無人潜水機が知られている（特公平５
−７９５６０号公報参照）。
【０００３】そして、この無人潜水機は、機体の横傾斜
についてのみ、重力によって水平に復原させるために機
体に振子を設けている。このような振子式の無人潜水機
は、機械的に復原力が得られるため、電気的制御を必要
としない長所がある。
についてのみ、重力によって水平に復原させるために機
体に振子を設けている。このような振子式の無人潜水機
は、機械的に復原力が得られるため、電気的制御を必要
としない長所がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の無
人潜水機の用途には、漁業用定置網の点検などがある
が、このような無人潜水機では、できるだけ網に引っ掛
かり難くするため、振子を機体の外に出さないようにす
る必要がある。その場合、振子を機体の主要部分である
耐圧容器の中に組み込む設計となる。
人潜水機の用途には、漁業用定置網の点検などがある
が、このような無人潜水機では、できるだけ網に引っ掛
かり難くするため、振子を機体の外に出さないようにす
る必要がある。その場合、振子を機体の主要部分である
耐圧容器の中に組み込む設計となる。
【０００５】その場合の欠点は、耐圧容器の寸法が振子
を収納する分だけ大きくなり、強いては、排水量が増加
することになり、無人潜水機の全体質量の増加を余儀無
くされる。また、振子は、無人潜水機の機体のロール運
動を安定させるために十分な振子質量が要求されるた
め、振子の軸受などは、衝撃荷重に耐えられるよう強固
なものとせざるを得ない。
を収納する分だけ大きくなり、強いては、排水量が増加
することになり、無人潜水機の全体質量の増加を余儀無
くされる。また、振子は、無人潜水機の機体のロール運
動を安定させるために十分な振子質量が要求されるた
め、振子の軸受などは、衝撃荷重に耐えられるよう強固
なものとせざるを得ない。
【０００６】その他の欠点としては、無人潜水機が機首
を真上又は真下に向けた場合は、振子によるロール運動
の復元力は、原理的に無くなることである。これは、テ
レビカメラ（ＴＶカメラ）による水中点検用の無人潜水
機では、実用上、問題にならない場合が多いが、マニピ
ュレーターなどを装備して上向き作業や下向き作業を行
なう無人潜水機の場合、ロール運動が安定しないのは、
問題となる。
を真上又は真下に向けた場合は、振子によるロール運動
の復元力は、原理的に無くなることである。これは、テ
レビカメラ（ＴＶカメラ）による水中点検用の無人潜水
機では、実用上、問題にならない場合が多いが、マニピ
ュレーターなどを装備して上向き作業や下向き作業を行
なう無人潜水機の場合、ロール運動が安定しないのは、
問題となる。
【０００７】本発明は、係る従来の問題を解消するため
になされたものであり、その目的は、ロール運動安定用
の振子機構を無くすことによっ無人潜水機の構造を簡単
にし、更に、機首を真上又は真下に向けた場合のロール
運動も安定化し得る無人潜水機を提供することにある。
になされたものであり、その目的は、ロール運動安定用
の振子機構を無くすことによっ無人潜水機の構造を簡単
にし、更に、機首を真上又は真下に向けた場合のロール
運動も安定化し得る無人潜水機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 即ち、本発明の無人潜
水機は、３基以上の水平スラスタを機体の長手方向に向
けて配置した無人潜水機において、前記機体の左右両側
に夫々垂直方向に向けてスラスタを配置すると共に、各
垂直スラスタの推力を自動又は手動により制御するよう
にし、かつ、操縦レバーを左右に傾けた時の出力Ｐ 4 を
ロールモーメントＭｘに変換する変換器と、ロールモー
メントＭｘａを出力する自動ロール制御回路と、前記変
換器又は自動ロール制御回路からのロールモーメント信
号Ｍｒにより左右の垂直スラスタの推力配分を演算する
合同演算回路とを備えたことを特徴とするものである。
水機は、３基以上の水平スラスタを機体の長手方向に向
けて配置した無人潜水機において、前記機体の左右両側
に夫々垂直方向に向けてスラスタを配置すると共に、各
垂直スラスタの推力を自動又は手動により制御するよう
にし、かつ、操縦レバーを左右に傾けた時の出力Ｐ 4 を
ロールモーメントＭｘに変換する変換器と、ロールモー
メントＭｘａを出力する自動ロール制御回路と、前記変
換器又は自動ロール制御回路からのロールモーメント信
号Ｍｒにより左右の垂直スラスタの推力配分を演算する
合同演算回路とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】 上記自動ロール制御回路は、目標ロール
角発生器と、ロール角センサーと、目標ロール角発生器
の出力とロール角センサーの出力を加算する第１加算器
と、該第１加算器の加算した出力を増幅する第１リニア
増幅器と、ロール角速度センサーの出力を増幅する第２
リニア増幅器と、第１，第２リニア増幅器の出力を加算
する第２加算器とから形成されている。
角発生器と、ロール角センサーと、目標ロール角発生器
の出力とロール角センサーの出力を加算する第１加算器
と、該第１加算器の加算した出力を増幅する第１リニア
増幅器と、ロール角速度センサーの出力を増幅する第２
リニア増幅器と、第１，第２リニア増幅器の出力を加算
する第２加算器とから形成されている。
【００１０】
【作用】機体の左右両側に夫々垂直方向に向けてスラス
タを配置する共に、各垂直スラスタの推力を自動又は手
動により制御することにより、機首を真上又は真下に向
けた場合でもロール運動を効率的に、かつ、高精度で制
御することができる。
タを配置する共に、各垂直スラスタの推力を自動又は手
動により制御することにより、機首を真上又は真下に向
けた場合でもロール運動を効率的に、かつ、高精度で制
御することができる。
【００１１】
【実施例】以下、図面より本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明に係る無人潜水機の側面図であり、無人
潜水機Ｍ（以下、潜水機Ｍという）の耐圧容器１の内部
には、ＴＶカメラ１２が取り付けられている。そして、
耐圧容器１の頭部に設けられているアクリル樹脂製の透
明な半球状のドーム２を透して水中を撮影できるように
なっている。
図１は、本発明に係る無人潜水機の側面図であり、無人
潜水機Ｍ（以下、潜水機Ｍという）の耐圧容器１の内部
には、ＴＶカメラ１２が取り付けられている。そして、
耐圧容器１の頭部に設けられているアクリル樹脂製の透
明な半球状のドーム２を透して水中を撮影できるように
なっている。
【００１２】また、図２のように、耐圧容器１の左右両
側に配した水中照明灯１１，１１によって前方を照らす
ことができるようになっている。更に、耐圧容器１に
は、プロペラ推進型のスラスタが合計６台取り付けられ
ている。即ち、図２のように、耐圧容器１には、合計３
台の水平スラスタ８1 、８2 、８3 が取り付けられてい
る。これらの水平スラスタ８1 、８2 、８3 は、時計の
文字盤に対応させると、『０時』、『４時』および『８
時』の位置に配設されている。更に、図１のように、水
平スラスタ８1 、８2 、８3 は、耐圧容器１の長手方向
に向かって配設されている。その上、水平スラスタ８1
は、水平スラスタ８2 、８3 よりも耐圧容器１のほぼ中
央に配設されている。
側に配した水中照明灯１１，１１によって前方を照らす
ことができるようになっている。更に、耐圧容器１に
は、プロペラ推進型のスラスタが合計６台取り付けられ
ている。即ち、図２のように、耐圧容器１には、合計３
台の水平スラスタ８1 、８2 、８3 が取り付けられてい
る。これらの水平スラスタ８1 、８2 、８3 は、時計の
文字盤に対応させると、『０時』、『４時』および『８
時』の位置に配設されている。更に、図１のように、水
平スラスタ８1 、８2 、８3 は、耐圧容器１の長手方向
に向かって配設されている。その上、水平スラスタ８1
は、水平スラスタ８2 、８3 よりも耐圧容器１のほぼ中
央に配設されている。
【００１３】また、図１のように、耐圧容器１には、サ
イドスラスタ８4 が耐圧容器１を貫通するダクト９の中
に取り付けられている。また、図２のように、耐圧容器
１の右側には、垂直スラスタ８5 が設けられ、左側に
は、垂直スラスタ８6 が設けられている。なお、図１、
図２、図３において、符号４はスキッド、５は前部バン
パー、６は後部バンパー、７はサイドバンパー、１５は
深度センサ、１６は吊金具、１８は水平下スラスタバン
パー、１９は水平上スラスタバンパーを示している。
イドスラスタ８4 が耐圧容器１を貫通するダクト９の中
に取り付けられている。また、図２のように、耐圧容器
１の右側には、垂直スラスタ８5 が設けられ、左側に
は、垂直スラスタ８6 が設けられている。なお、図１、
図２、図３において、符号４はスキッド、５は前部バン
パー、６は後部バンパー、７はサイドバンパー、１５は
深度センサ、１６は吊金具、１８は水平下スラスタバン
パー、１９は水平上スラスタバンパーを示している。
【００１４】そして、前部プラグ座金物１３には、潜水
機Ｍの電力及び制御信号を送るためのテザーケーブルコ
ネクタ１７を接続し、後部プラグ座金物１４には、スラ
スター８1 〜８6 及び水中照明灯１１へ電力を供給する
コネクタを接続するようになっている。また、テザーケ
ーブルコネクタ１７には、テザーケーブル（図示せず）
を接続するようになっている。
機Ｍの電力及び制御信号を送るためのテザーケーブルコ
ネクタ１７を接続し、後部プラグ座金物１４には、スラ
スター８1 〜８6 及び水中照明灯１１へ電力を供給する
コネクタを接続するようになっている。また、テザーケ
ーブルコネクタ１７には、テザーケーブル（図示せず）
を接続するようになっている。
【００１５】図４は、これら６台のスラスタ８1 〜８6
を制御する制御回路の一実施例を示しており、これら６
台のスラスタ８1 〜８6 は、それぞれ、独立したモータ
ードライバーＡ1 、Ａ2 、Ａ3 、Ａ4 、Ａ5 、Ａ6 によ
って駆動されるようになっている。第１の合成演算回路
４１では、３台の水平スラスタ８1 〜８3 が発生すべき
推力の配分演算を行い、第２の合成演算回路４２では、
２台の垂直スラスタ８5 及び８6 が発生すべき推力の配
分演算を行うようになっている。
を制御する制御回路の一実施例を示しており、これら６
台のスラスタ８1 〜８6 は、それぞれ、独立したモータ
ードライバーＡ1 、Ａ2 、Ａ3 、Ａ4 、Ａ5 、Ａ6 によ
って駆動されるようになっている。第１の合成演算回路
４１では、３台の水平スラスタ８1 〜８3 が発生すべき
推力の配分演算を行い、第２の合成演算回路４２では、
２台の垂直スラスタ８5 及び８6 が発生すべき推力の配
分演算を行うようになっている。
【００１６】符号２０、２１は、スラスタ操作用の２自
由度制御型操縦レバーである。この操縦レバー２０、２
１は、前後左右に傾けられるようになっており、その傾
き角に比例した電気量の信号が出力される。例えば、第
１の操縦レバー２０を前方又は後方に傾けると、出力Ｐ
1 の電気量が変化する。この変化量は、変換器２２にお
いて前進力Ｆｘの電気量に変換され、第１の合成演算回
路４１に入力される。また、操縦レバー２０を右又は左
に傾けると、出力Ｐ2 の電気量が変化する。この変化量
は、変換器２３において旋回力Ｍｚの電気量に変換さ
れ、第１の合成演算回路４１に入力される。
由度制御型操縦レバーである。この操縦レバー２０、２
１は、前後左右に傾けられるようになっており、その傾
き角に比例した電気量の信号が出力される。例えば、第
１の操縦レバー２０を前方又は後方に傾けると、出力Ｐ
1 の電気量が変化する。この変化量は、変換器２２にお
いて前進力Ｆｘの電気量に変換され、第１の合成演算回
路４１に入力される。また、操縦レバー２０を右又は左
に傾けると、出力Ｐ2 の電気量が変化する。この変化量
は、変換器２３において旋回力Ｍｚの電気量に変換さ
れ、第１の合成演算回路４１に入力される。
【００１７】この第１の合成演算回路４１には、操縦レ
バー２１からのトリムモーメント信号Ｍｔも入力され
る。この第１合成演算回路４１では、例えば、次のよう
な演算が行われる。すなわち、 Ｔｈ1 ＝Ｆｘ−Ｍｔ ・・・ Ｔｈ2 ＝Ｆｘ−Ｍｚ＋（Ｍｔ／２） ・・・ Ｔｈ3 ＝Ｆｘ＋Ｍｚ＋（Ｍｔ／２） ・・・ ここで、Ｔｈ1 は水平スラスタ８1 の推力、Ｔｈ2 は水
平スラスタ８2 の推力、Ｔｈ3 は水平スラスタ８3 の推
力、Ｆｘは前進力、Ｍｚは旋回力、Ｍｔはトリムモーメ
ント信号である。
バー２１からのトリムモーメント信号Ｍｔも入力され
る。この第１合成演算回路４１では、例えば、次のよう
な演算が行われる。すなわち、 Ｔｈ1 ＝Ｆｘ−Ｍｔ ・・・ Ｔｈ2 ＝Ｆｘ−Ｍｚ＋（Ｍｔ／２） ・・・ Ｔｈ3 ＝Ｆｘ＋Ｍｚ＋（Ｍｔ／２） ・・・ ここで、Ｔｈ1 は水平スラスタ８1 の推力、Ｔｈ2 は水
平スラスタ８2 の推力、Ｔｈ3 は水平スラスタ８3 の推
力、Ｆｘは前進力、Ｍｚは旋回力、Ｍｔはトリムモーメ
ント信号である。
【００１８】次に、第２の操縦レバー２１について説明
する。この操縦レバー２１は、第１の操縦レバー２０と
基本的に同じ構造になっており、レバー２１を前後に傾
けると、出力Ｐ3 の電気量が変化する。また、操縦レバ
ー２１を左右に傾けると、出力Ｐ4 の電気量が変化す
る。出力Ｐ3 は、切換スイッチＳ11によって変換器２５
又は変換器２６に入力する。
する。この操縦レバー２１は、第１の操縦レバー２０と
基本的に同じ構造になっており、レバー２１を前後に傾
けると、出力Ｐ3 の電気量が変化する。また、操縦レバ
ー２１を左右に傾けると、出力Ｐ4 の電気量が変化す
る。出力Ｐ3 は、切換スイッチＳ11によって変換器２５
又は変換器２６に入力する。
【００１９】切換スイッチＳ11は、操縦の目的によって
切り換えられる。例えば、操縦レバー２１の前後の傾き
を潜水機Ｍの機首の上下、つまり、トリム角度の制御に
使用したいときは、スイッチＳ11をｂ側に切り換えれば
よい。この時、切換スイッチＳ12は、切換スイッチＳ11
と連動して動き、やはり、ｂ側に切り換えられる。従っ
て、操縦レバー２１の出力Ｐ3 は、変換器２５に入力さ
れ、トリムモーメントＭｙの電気量に変換され、その出
力がスイッチＳ12を経由してトリムモーメント信号Ｍｔ
として第１の合成演算回路４１に入力される。また、ス
イッチＳ11をａ側に切り換えると、操縦レバー２１の出
力Ｐ3 は、変換器２６に入力され、潜降力Ｆｚに変換さ
れて第２の合成演算回路４２に入力される。
切り換えられる。例えば、操縦レバー２１の前後の傾き
を潜水機Ｍの機首の上下、つまり、トリム角度の制御に
使用したいときは、スイッチＳ11をｂ側に切り換えれば
よい。この時、切換スイッチＳ12は、切換スイッチＳ11
と連動して動き、やはり、ｂ側に切り換えられる。従っ
て、操縦レバー２１の出力Ｐ3 は、変換器２５に入力さ
れ、トリムモーメントＭｙの電気量に変換され、その出
力がスイッチＳ12を経由してトリムモーメント信号Ｍｔ
として第１の合成演算回路４１に入力される。また、ス
イッチＳ11をａ側に切り換えると、操縦レバー２１の出
力Ｐ3 は、変換器２６に入力され、潜降力Ｆｚに変換さ
れて第２の合成演算回路４２に入力される。
【００２０】一方、スイッチＳ11に連動するスイッチＳ
12もａ側に切り換えられる。このときは、自動トリム制
御回路２４の出力ＭｙａがスイッチＳ12を経由して信号
Ｍｔとして第１の合成演算回路４１に入力される。操縦
レバー２１の出力Ｐ4 は、切換スイッチＳ2 によって変
換器２７又は変換器２８のどちらかに入力される。
12もａ側に切り換えられる。このときは、自動トリム制
御回路２４の出力ＭｙａがスイッチＳ12を経由して信号
Ｍｔとして第１の合成演算回路４１に入力される。操縦
レバー２１の出力Ｐ4 は、切換スイッチＳ2 によって変
換器２７又は変換器２８のどちらかに入力される。
【００２１】スイッチＳ2 をａ側に切り換えると、信号
Ｐ4 は、変換器２７で横力Ｆｙの電気量に変換され、モ
ータードライバーＡ4 に入力される。モータードライバ
ーＡ 4 は、その入力量に応じてサイドスラスタ８4 の推
力Ｔｈ4 を制御する。このように、操縦レバー２１の出
力Ｐ4 は、操縦の目的によって使い分けられ、潜水機Ｍ
を横移動させたい場合は、スイッチＳ2 をａ側に切り換
えれば、操縦レバー２１でスラスタ８4 を制御できる。
また、スイッチＳ2 をｂ側に切り換えると、信号Ｐ
4 は、変換器２８でロールモーメントＭｘの電気量に変
換され、スイッチＳ3 を経由して第２の合成演算回路４
２に入力される。
Ｐ4 は、変換器２７で横力Ｆｙの電気量に変換され、モ
ータードライバーＡ4 に入力される。モータードライバ
ーＡ 4 は、その入力量に応じてサイドスラスタ８4 の推
力Ｔｈ4 を制御する。このように、操縦レバー２１の出
力Ｐ4 は、操縦の目的によって使い分けられ、潜水機Ｍ
を横移動させたい場合は、スイッチＳ2 をａ側に切り換
えれば、操縦レバー２１でスラスタ８4 を制御できる。
また、スイッチＳ2 をｂ側に切り換えると、信号Ｐ
4 は、変換器２８でロールモーメントＭｘの電気量に変
換され、スイッチＳ3 を経由して第２の合成演算回路４
２に入力される。
【００２２】スイッチＳ3 は、潜水機Ｍの横傾斜、つま
り、ロール制御を手動で行うか、自動で行うかの選択ス
イッチである。スイッチＳ3 をａ側に切り換えれば、変
換器２８の出力、つまり、ロールモーメントＭｘが、ス
イッチＳ3 を経由してロールモーメント信号Ｍｒとして
第２の合成演算回路４２に入力される。スイッチＳ3を
ｂ側に切り換えれば、自動ロール制御回路２９の出力Ｍ
ｘａがスイッチＳ3 を経由してロールモーメント信号Ｍ
ｒとして第２の合成演算回路４２に入力される。
り、ロール制御を手動で行うか、自動で行うかの選択ス
イッチである。スイッチＳ3 をａ側に切り換えれば、変
換器２８の出力、つまり、ロールモーメントＭｘが、ス
イッチＳ3 を経由してロールモーメント信号Ｍｒとして
第２の合成演算回路４２に入力される。スイッチＳ3を
ｂ側に切り換えれば、自動ロール制御回路２９の出力Ｍ
ｘａがスイッチＳ3 を経由してロールモーメント信号Ｍ
ｒとして第２の合成演算回路４２に入力される。
【００２３】この第２の合成演算回路４２では、例え
ば、次のような、演算がなされる。すなわち、 Ｔｈ5 ＝Ｆｚ−Ｍｒ ・・・ Ｔｈ6 ＝Ｆｚ＋Ｍｒ ・・・ ここで、Ｔｈ5 は垂直スラスタ８5 の推力、Ｔｈ6 は垂
直スラスタ８6 の推力、Ｆｚは潜降力、Ｍｒはロールモ
ーメント信号を示している。
ば、次のような、演算がなされる。すなわち、 Ｔｈ5 ＝Ｆｚ−Ｍｒ ・・・ Ｔｈ6 ＝Ｆｚ＋Ｍｒ ・・・ ここで、Ｔｈ5 は垂直スラスタ８5 の推力、Ｔｈ6 は垂
直スラスタ８6 の推力、Ｆｚは潜降力、Ｍｒはロールモ
ーメント信号を示している。
【００２４】以上の実施例によれば、２本の操縦レバー
２０、２１で潜水機Ｍの６自由度運動の制御が可能とな
り、潜水機Ｍを自由自在に操縦できることになる。勿
論、操縦レバー２０、２１は、２本である必要はなく、
２自由度制御の操縦レバーを３本用いることにより、図
４の切換スイッチＳ11及びＳ2 を用いずに６自由度の運
動制御を独立して自由になすことも可能である。
２０、２１で潜水機Ｍの６自由度運動の制御が可能とな
り、潜水機Ｍを自由自在に操縦できることになる。勿
論、操縦レバー２０、２１は、２本である必要はなく、
２自由度制御の操縦レバーを３本用いることにより、図
４の切換スイッチＳ11及びＳ2 を用いずに６自由度の運
動制御を独立して自由になすことも可能である。
【００２５】自動ロール制御回路２９は、図５のよう
に、目標ロール角ｒθ0 を発生する目標ロール角発生器
３１、ロール角ｒθを検出するロール角センサー３２、
第１リニア増幅器３３、ロール角速度ｖｒθを検出する
ロール角速度センサー３４、第２リニア増幅器３５、第
１加算器３６、第２加算器３７で構成される。この自動
ロール制御回路２９により系全体で比例・微分型のフィ
ードバック回路が構成されることになる。
に、目標ロール角ｒθ0 を発生する目標ロール角発生器
３１、ロール角ｒθを検出するロール角センサー３２、
第１リニア増幅器３３、ロール角速度ｖｒθを検出する
ロール角速度センサー３４、第２リニア増幅器３５、第
１加算器３６、第２加算器３７で構成される。この自動
ロール制御回路２９により系全体で比例・微分型のフィ
ードバック回路が構成されることになる。
【００２６】一方、自動トリム制御回路２４は、図６の
ように、目標トリム角ｔθ0 を発生する目標トリム角発
生器５１、トリム角ｔθを検出するトリム角センサー５
２、第１リニア増幅器５３、トリム角速度ｖｔθを検出
するトリム角速度センサー５４、第２リニア増幅器５
５、第１加算器５６、第２加算器５７で構成される。自
動ロール制御回路２９と同様に、自動トリム制御回路２
４により系全体で比例・微分型のフィードバック回路が
構成される。
ように、目標トリム角ｔθ0 を発生する目標トリム角発
生器５１、トリム角ｔθを検出するトリム角センサー５
２、第１リニア増幅器５３、トリム角速度ｖｔθを検出
するトリム角速度センサー５４、第２リニア増幅器５
５、第１加算器５６、第２加算器５７で構成される。自
動ロール制御回路２９と同様に、自動トリム制御回路２
４により系全体で比例・微分型のフィードバック回路が
構成される。
【００２７】以上の実施例によれば、次のような、潜水
機Ｍの操縦が可能となる。図４において、スイッチＳ11
及びＳ12をａ側に切り換え、自動トリム制御回路２４の
目標トリム角ｔθ0 を零度にセットし、また、スイッチ
Ｓ3 をｂ側に切り換え、自動ロール制御回路２９の目標
ロール角ｒθ0 を零度にセットする。これにより、潜水
機Ｍは、水平に保持されるように自動制御される。この
状態で、操縦レバー２１を前後に操縦すると、潜水機Ｍ
は、水平に保持されたまま、上昇、下降運動がなされ
る。つまり、通常のヘリコプターと同じように、姿勢を
水平に保持したまま昇降運動が可能となる。
機Ｍの操縦が可能となる。図４において、スイッチＳ11
及びＳ12をａ側に切り換え、自動トリム制御回路２４の
目標トリム角ｔθ0 を零度にセットし、また、スイッチ
Ｓ3 をｂ側に切り換え、自動ロール制御回路２９の目標
ロール角ｒθ0 を零度にセットする。これにより、潜水
機Ｍは、水平に保持されるように自動制御される。この
状態で、操縦レバー２１を前後に操縦すると、潜水機Ｍ
は、水平に保持されたまま、上昇、下降運動がなされ
る。つまり、通常のヘリコプターと同じように、姿勢を
水平に保持したまま昇降運動が可能となる。
【００２８】一方、この状態で、自動トリム制御回路２
４の目標トリム角ｔθ0 を、例えば、−９０°にセット
すれば、潜水機Ｍは、機首を下げ、真下に向くように制
御される。従って、このとき、操縦レバー２０を前方に
傾けると、水平スラスタ８1 、８ 2 、８3 は、第１の合
成演算回路４１の機能によって機首を真下に向けるよう
作動しながら、合わせて前進力Ｆｘを発生させるため、
潜水機Ｍは、あたかも、戦闘機が急降下するように、機
首を真下して潜降することができる。
４の目標トリム角ｔθ0 を、例えば、−９０°にセット
すれば、潜水機Ｍは、機首を下げ、真下に向くように制
御される。従って、このとき、操縦レバー２０を前方に
傾けると、水平スラスタ８1 、８ 2 、８3 は、第１の合
成演算回路４１の機能によって機首を真下に向けるよう
作動しながら、合わせて前進力Ｆｘを発生させるため、
潜水機Ｍは、あたかも、戦闘機が急降下するように、機
首を真下して潜降することができる。
【００２９】なお、図４のスイッチＳ11及びＳ12をｂ側
に切り換えると、操縦レバー２１を前後に動かすことに
より、水平スラスタ８1 、８2 、８3 は、トリムモーメ
ントを発生するように作動するので、手動のトリム角制
御も可能となる。また、図４のスイッチＳ2 をｂ側、ス
イッチＳ3 をａ側に切り換えると、操縦レバー２１を左
右に傾けることによって垂直スラスタ８5 、８6 による
ロールモーメントＭｘを発生させることができる。
に切り換えると、操縦レバー２１を前後に動かすことに
より、水平スラスタ８1 、８2 、８3 は、トリムモーメ
ントを発生するように作動するので、手動のトリム角制
御も可能となる。また、図４のスイッチＳ2 をｂ側、ス
イッチＳ3 をａ側に切り換えると、操縦レバー２１を左
右に傾けることによって垂直スラスタ８5 、８6 による
ロールモーメントＭｘを発生させることができる。
【００３０】従って、潜水機Ｍが真上や真下を向いてマ
ニピュレーター作業を行っている場合でもロール旋回で
きるため、作業がやり易くなる。以上の説明では、水平
スラスタが３基の場合について行ったが、３基以上でも
よいことは言うまでもない。
ニピュレーター作業を行っている場合でもロール旋回で
きるため、作業がやり易くなる。以上の説明では、水平
スラスタが３基の場合について行ったが、３基以上でも
よいことは言うまでもない。
【００３１】
【発明の効果】上記のように、本発明は、３基以上のス
ラスタを機体の長手方向に向けて配置した無人潜水機に
おいて、前記機体の左右両側に夫々垂直方向に向けてス
ラスタを配置する共に、各垂直スラスタの推力を自動又
は手動により制御するようにしたから、ロール運動安定
用の振子機構が無いにもかかわらず、機首を真上又は真
下に向けた場合でも、ロール運動も効率的に、かつ、高
精度で制御できるようになった。
ラスタを機体の長手方向に向けて配置した無人潜水機に
おいて、前記機体の左右両側に夫々垂直方向に向けてス
ラスタを配置する共に、各垂直スラスタの推力を自動又
は手動により制御するようにしたから、ロール運動安定
用の振子機構が無いにもかかわらず、機首を真上又は真
下に向けた場合でも、ロール運動も効率的に、かつ、高
精度で制御できるようになった。
【図１】本発明に係る無人潜水機の側面図である。
【図２】本発明に係る無人潜水機の正面図である。
【図３】本発明に係る無人潜水機の平面図である。
【図４】本発明に係る無人潜水機に搭載する制御装置の
概略図である。
概略図である。
【図５】自動ロール制御回路の詳細図である。
【図６】自動トルク制御回路の詳細図である。
１ 機体 ８1 〜８3 水平
スラスタ ８5 、８6 垂直スラスタ Ｍ 無人潜水機
スラスタ ８5 、８6 垂直スラスタ Ｍ 無人潜水機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B63G 8/14 B63C 11/48 B63C 11/00
Claims (2)
- 【請求項１】 ３基以上の水平スラスタを機体の長手方
向に向けて配置した無人潜水機において、前記機体の左
右両側に夫々垂直方向に向けてスラスタを配置すると共
に、各垂直スラスタの推力を自動又は手動により制御す
るようにし、かつ、操縦レバーを左右に傾けた時の出力
Ｐ 4 をロールモーメントＭｘに変換する変換器と、ロー
ルモーメントＭｘａを出力する自動ロール制御回路と、
前記変換器又は自動ロール制御回路からのロールモーメ
ント信号Ｍｒにより左右の垂直スラスタの推力配分を演
算する合同演算回路とを備えた無人潜水機。 - 【請求項２】 自動ロール制御回路を、目標ロール角発
生器と、ロール角センサーと、目標ロール角発生器の出
力とロール角センサーの出力を加算する第１加算器と、
該第１加算器の加算した出力を増幅する第１リニア増幅
器と、ロール角速度センサーの出力を増幅する第２リニ
ア増幅器と、第１，第２リニア増幅器の出力を加算する
第２加算器とから形成した請求項１記載の無人潜水機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06314717A JP3116265B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 無人潜水機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06314717A JP3116265B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 無人潜水機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08169398A JPH08169398A (ja) | 1996-07-02 |
| JP3116265B2 true JP3116265B2 (ja) | 2000-12-11 |
Family
ID=18056722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06314717A Expired - Lifetime JP3116265B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 無人潜水機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3116265B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014175227A1 (ja) * | 2013-04-22 | 2014-10-30 | 株式会社Ihi | 水中機器及び水中機器の姿勢制御方法 |
| JP7407647B2 (ja) | 2020-04-14 | 2024-01-04 | 株式会社日立プラントコンストラクション | 遠隔切断方法及び切断装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101642494B1 (ko) * | 2014-11-26 | 2016-07-25 | 한국해양과학기술원 | 추진기 배치가 변경 가능한 가변구조 수중로봇 |
| JP6485633B2 (ja) * | 2015-03-30 | 2019-03-20 | 学校法人立命館 | 水中点検装置 |
| JP7290600B2 (ja) * | 2020-04-22 | 2023-06-13 | Kddi株式会社 | 点検システム、姿勢検出装置、点検方法、姿勢検出方法及びコンピュータプログラム |
-
1994
- 1994-12-19 JP JP06314717A patent/JP3116265B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014175227A1 (ja) * | 2013-04-22 | 2014-10-30 | 株式会社Ihi | 水中機器及び水中機器の姿勢制御方法 |
| JP6056967B2 (ja) * | 2013-04-22 | 2017-01-11 | 株式会社Ihi | 海流発電装置及び海流発電装置の姿勢制御方法 |
| US10451026B2 (en) | 2013-04-22 | 2019-10-22 | Ihi Corporation | Underwater device and method for controlling posture of underwater device |
| JP7407647B2 (ja) | 2020-04-14 | 2024-01-04 | 株式会社日立プラントコンストラクション | 遠隔切断方法及び切断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08169398A (ja) | 1996-07-02 |
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