JP3139297U - 管内検査ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】下水管等の管内検査を複雑な操作を行うことなくカメラ部で任意の方向を撮影することができ、操作性、検査作業の効率性に優れ、観察対象位置を正面から観察することを可能とし、内壁表面、特に本管と枝管の継ぎ目部分におけるひび割れや亀裂などの発生状態を容易に把握して、事故などを未然に防止することができ、検査の確実性、汎用性を向上させることができる管内検査ロボットの提供。
【解決手段】フレームと、フレームの進行方向側の先端部に配設されたカメラ部と、進行方向を照らす照明部と、フレームに着脱自在に固定される鏡保持部とカメラ部の前方で鏡表面が進行方向と傾斜して鏡保持部に保持される鏡本体とを有する管内検査用鏡と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本考案は、下水管や油送管等の各種管内を走行してカメラ部で下水管等の内壁の表面を撮影する管内検査ロボットに関するものである。

従来、下水管等の内壁表面におけるひび割れや亀裂などの発生状態を確認するために、下水管の中を走行し、カメラ部で内壁表面の撮影を行う、自走式管内検査ロボットが提案されている。
例えば（特許文献１）には、「オペレータからの移動命令と、ロボット自身の周囲状況に応じたロボット自身の生成する移動命令とを協調させてオペレータによる遠隔操作とロボット自身の自律移動とで安定した移動が行える遠隔操作ロボット装置」が開示されている。
（特許文献２）には、「フレームと、フレームの下部にハの字型に配設された左右の無限軌道部と、フレームの進行方向側の先端部に配設されたカメラと、進行方向を照らす照明部と、カメラで撮影した画像を記憶する記憶部と、無限軌道部を駆動する走行用駆動モータと、走行用駆動モータに電力を供給するバッテリと、を備えた自走式管内検査ロボット」が開示されている。
特開平６−１５５３５０号公報 実用新案登録第３１３３６６７号公報

しかしながら上記従来の技術は、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）及び（特許文献２）のような従来の自走式管内検査ロボットは、下水管の中を走行しながら、進行方向の先端部に配設されたカメラ部で、下水管の前方の内壁の表面を撮影するので、観察対象位置と離れた位置で斜め方向から下水管の内周面を観察することになり、下水管の表面を正面から観察することができず、視認性に欠け、内壁表面におけるひび割れや亀裂、特に本管と枝管の継ぎ目部分に発生する不具合の検出性能が低下し易く、管内検査の確実性、効率性に欠けるという課題を有していた。

本考案は上記従来の課題を解決するもので、下水管等の管内検査を複雑な操作を行うことなくカメラ部で任意の方向を撮影することができ、操作性、検査作業の効率性に優れ、観察対象位置を正面から観察することを可能とし、内壁表面、特に本管と枝管の継ぎ目部分におけるひび割れや亀裂などの発生状態を容易に把握して、事故などを未然に防止することができ、検査の確実性、汎用性を向上させることができる管内検査ロボットの提供を目的とする。

上記従来の課題を解決するために本考案の管内検査ロボットは、以下の構成を有している。
本考案の請求項１に記載の管内検査ロボットは、下水管や油送管等の各種管内を走行して前記下水管等の内壁の表面を検査する管内検査ロボットであって、フレームと、前記フレームの進行方向側の先端部に配設されたカメラ部と、進行方向を照らす照明部と、前記フレームに着脱自在に固定される鏡保持部と前記カメラ部の前方で鏡表面が進行方向と傾斜して前記鏡保持部に保持される鏡本体とを有する管内検査用鏡と、を備えている構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）管内検査用鏡がフレームに着脱自在に固定される鏡保持部を有することにより、必要に応じてフレームに着脱することができ、取り扱い性に優れる。
（２）管内検査用鏡が、カメラ部の前方で鏡表面が進行方向と傾斜して鏡保持部に保持される鏡本体を有するので、フレームへの取り付け角度や鏡本体の傾斜角度を調整することにより、下水管の内周面の任意の位置を鏡本体に映して、カメラ部で正面から撮影することができ、内壁表面におけるひび割れや亀裂などの発生状態を容易かつ確実に把握することができ、検査の確実性、汎用性を向上させることができる。
（３）管内検査用鏡が鏡保持部によってフレームに着脱自在に固定されるので、管内検査用鏡を取り外した通常走行での検査で、不具合が発生していそうな箇所や十分な観察が出来なかった箇所について、管内検査用鏡を取り付けて検査を行うことにより、不具合の発生の有無や不具合の発生状況を詳細に調査、確認することができ、検査の信頼性、効率性に優れる。
（４）フレームの進行方向側の先端部に配設されたカメラ部と、進行方向を照らす照明部を有することにより、進行方向に向かって走行しながら、照明部の光を管内検査用鏡で反射して撮影箇所（検査箇所）を明るく照らすので、確実に管内の表面を撮影することができ、管内検査の効率性に優れる。

ここで、管内検査ロボットは、円形や尖った部分を下側に向けた逆卵形などの下水管等の内部を走行しながら、カメラ部による撮影や超音波その他の手段による測定などを行うものである。管内検査ロボットは自走式でもよいし、他の走行車両やロープなどによって牽引するものでもよい。管内検査ロボットの走行手段は、車輪でもよいし、ベルト状の履板又はチェーンを備えた無限軌道でもよい。特に、無限軌道をハの字型に配置したものは、下水管の下部中央に溜まった水や異物、或いは一般的に下水管の下部や側部に接続される枝管の開口部などを避けて下水管等の内表面に接地して走行することや、それらに引っ掛かることなく乗り越えて走行することができ、フレームと障害物との接触を防ぐことができ、振動の少ない安定した走行と高品質な画像の撮影が可能で、画像品質の信頼性に優れる。また、下水管内に凹凸，陥没，段差或いは木の根やその他の避けられない障害物がある場合でも、左右の無限軌道のいずれか一方が内壁面に接触することにより、その動力によってそれらを踏み越えて走行することができ、走破力に優れ、管路に沿って確実に出口に向かって走行することができる。

鏡保持部は、管内検査ロボットのフレームにねじ止めなどにより固定される。フレームの先端（カメラ部）の形状に合わせて円形や矩形などの環状に形成した鏡保持部の基部を、フレームの先端に嵌合させてねじ止めで固定するものは、確実かつ強固に固定できると共に、着脱が容易なので好適に用いられる。特に、フレームの先端が円形の場合は、フレームに対する鏡保持部の取り付け角度を任意に選択することができ、鏡本体の向きを容易に調整することができ、下水管の内周面の上下左右の所望の位置を鏡表面に映し出してカメラ部で撮影することができる。
また、鏡保持部の基部を半割にして、フレームの先端（カメラ部）を両側から締め付けるようにして固定してもよい。

鏡本体は、鏡保持部の基部からカメラ部の前方に向かって延設した１乃至複数本のアーム部によって保持することができる。尚、基部を設けず、鏡本体を保持するアーム部をカメラ部の外周やフレームなどに直接、固定してもよい。
管内検査ロボットの進行方向と鏡本体の鏡表面のなす角度αは４０度〜５０度が好ましい。角度αが、４０度よりも小さくなるにつれ、鏡本体の鏡表面が管内検査ロボットの進行方向と平行に近づき、カメラ部と正対する面積が減少し、撮影範囲が狭くなって、観察の効率性、視認性が低下し易くなる傾向があり、５０度よりも大きくなるにつれ、鏡本体の鏡表面が管内検査ロボットの進行方向と直角に近づき、カメラ部と正対する面積が増加し、カメラ部が写り込んで撮影範囲が狭くなると共に、観察対象位置を正面から観察することが困難となり、観察の効率性、視認性が低下し易くなると傾向があり、いずれも好ましくない。特に、角度αを４５度前後とすることにより、広い範囲を正面から撮影して観察することができ、観察の効率性、視認性に優れ、内壁表面におけるひび割れや亀裂などの検出が容易で、観察作業の信頼性、確実性に優れる。
尚、鏡本体は鏡保持部に所定の角度で固定してもよいが、回動自在に保持した場合、角度αを必要に応じて調整して、観察位置や観察角度を変更することができ、汎用性に優れる。鏡本体は平面に限らず、凹面でもよい。

カメラ部の視野角に合わせて、照明部で進行方向の撮影部分を照らすことにより、暗い管内でもカメラ部で確実に撮影することができる。照明部としては、省電力性、長寿命性に優れる発光ダイオードが好適に用いられる。複数のランプや発光ダイオードなどをカメラ部のレンズの外周部に円周上に配置した場合、照明部によって斑無く確実に管内を照明して撮影を行うことができ、画像の高品質性に優れる。
尚、照明部は鏡本体と一体に形成し、鏡表面と同一方向に照明するようにしてもよい。

請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の管内検査ロボットであって、前記鏡保持部が、前記フレームに固定される固定部と、前記固定部に対して回動自在に配設される回動部と、前記回動部から延設され前記鏡本体を回動自在に保持するアーム部と、を備えている構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）鏡保持部が、フレームに固定される固定部と、固定部に対して回動自在に配設される回動部を有するので、固定部によって鏡保持部をフレームに確実に固定した状態で、回動部を回動させて鏡保持部の取り付け角度（観察方向）を容易に調整することができ、下水管の内周面の上下左右の任意の位置を選択して撮影することができ、操作性、汎用性に優れる。
（２）鏡保持部が、固定部に対して回動自在に配設される回動部を有するので、固定部による取り付け角度が可変でない場合でも、回動部を回動させて鏡本体による観察方向を容易に調整することができ、固定部を固定するフレームの形状や固定部の固定手段に制約を受けることなく、簡便に着脱することができ、組み立て作業性、設計自在性に優れる。

ここで、固定部はフレームの先端の形状に合わせて円形や矩形などの環状に形成し、フレームの先端に嵌合してねじ止め等で固定するものや半割にしてフレームを両側から締め付けて固定するもの等が好適に用いられる。確実かつ強固に固定できると共に、着脱が容易であるためである。
鏡本体は、１本のアーム部で、上から吊り下げるように保持してもよいし、下から支持してもよい。また、鏡本体の上下や左右などの両側部を２本のアーム部で保持するようにした場合は、鏡本体の振動などを小さく抑えることができ、固定安定性に優れる。
観察方向をある一方向に固定して管内検査ロボットを走行させる場合には、回動部は、手動で回動させるものが好適に用いられる。部品点数が少なく、小型化、軽量化を図ることができ、量産性に優れるためである。また、モータなどの回動駆動部により電動で回動部を回動させるものは、外部から操作することにより、臨機応変に観察方向を変えることができ、詳細な観察が可能で、内壁表面におけるひび割れや亀裂などの検出性能を向上させることができる。

請求項３に記載の考案は、請求項１又は２に記載の管内検査ロボットであって、前記鏡保持部が、前記固定部に対して前記回動部を回動させる回動駆動部を備えている構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）鏡保持部が、固定部に対して回動部を回動させる回動駆動部を備えているので、外部から鏡本体の角度を操作して任意の方向を観察することができ、内壁表面におけるひび割れや亀裂などを漏れなく詳細に調査することが可能で、管内検査の確実性、信頼性に優れる。
（２）鏡保持部が、固定部に対して回動部を回動させる回動駆動部を備えていることにより、回動部を回動させながら管内検査ロボットを走行させることができ、前進しながら鏡本体の角度を徐々に変化させることができるので、１回の走行で内壁表面の全周をスパイラル状に連続的に撮影することができ、作業時間を大幅に削減することができ、管内検査の効率性に優れる。

ここで、外部から操作して鏡本体の角度を調整する場合には、回動駆動部として、ステッピングモータやサーボモータが好適に用いられる。角度の制御が不要で、回動部を回動させるだけの場合は、小型で安価なＤＣモータが好適に用いられる。

請求項４に記載の考案は、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の管内検査ロボットであって、前記鏡本体が、Ｖ字型に形成されている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１項で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）鏡本体が、Ｖ字型に形成されていることにより、上下や左右などの二方向を同時に観察することができ、作業時間を短縮でき、作業の効率性に優れる。

ここで、鏡本体は、管内検査ロボットに取り付けた際に、管内検査ロボットの進行方向に向かって拡開したＶ字型となるように鏡保持部に保持される。
尚、鏡本体の各々の鏡表面が、管内検査ロボットの進行方向となす角度αは、請求項１で説明した通りである。特に、角度α＝４５度とした場合、前進しながら下水管の上下や左右などの二箇所の面をほぼ正面から同時に撮影することができ、観察作業の効率性に優れる。

請求項５に記載の考案は、請求項１に記載の管内検査ロボットであって、前記鏡本体が、多角錐型や円錐型に形成されている構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）鏡本体が、多角錐型や円錐型に形成されているので、鏡本体の角度を変えることなく、同時に内壁表面の全周を撮影することができ、作業時間を大幅に削減することができると共に、鏡保持部に回動部や回動駆動部を設ける必要がなく、構成を簡素化することができ、量産性、取り扱い性に優れる。

ここで、鏡本体は、管内検査ロボットに取り付けた際に、頂部が管内検査ロボットのカメラ部側に配置されるように鏡保持部に保持される。
多角錐型の鏡本体は、内壁表面の全周を多角錐の側面の数に分割して、観察することができ、三角錐や四角錐が好適に用いられる。鏡本体は円錐型や半球型に形成してもよいが、多角錐型の場合は、各面が平面であるため、撮影した画像が歪み難く、視認性に優れ、観察を容易に行うことができる。
尚、鏡本体の各々の鏡表面が、管内検査ロボットの進行方向となす角度αは、請求項１で説明した通りである。

以上のように、本考案の管内検査ロボットによれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の考案によれば、以下のような有利な効果が得られる。
（１）必要に応じて管内検査用鏡をフレームに容易に着脱することができ、その取り付け角度や鏡本体の傾斜角度を調整することにより、下水管の内周面の任意の位置を鏡本体に映して、カメラ部で正面から撮影することができ、内壁表面におけるひび割れや亀裂などの発生状態の把握を容易にして、検査の確実性、汎用性を向上させることができる操作性に優れた管内検査ロボットを提供することができる。

請求項２に記載の考案によれば、請求項１に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
（１）鏡保持部が、フレームに固定される固定部に対して回動自在に配設される回動部を有するので、固定部によって鏡保持部をフレームの先端部に確実に固定した状態で、回動部を回動させて鏡保持部の取り付け角度（観察方向）を容易に調整することができ、下水管の内周面の上下左右の任意の位置を選択して撮影することができる操作性、汎用性に優れた管内検査ロボットを提供することができる。

請求項３に記載の考案によれば、請求項１又は２に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
（１）鏡保持部が、固定部に対して回動部を回動させる回動駆動部を備えているので、外部から鏡本体の角度を操作して任意の方向を観察できるだけでなく、回動部を回動させながら管内検査ロボットを走行させることにより、前進しながら鏡本体の角度を徐々に変化させることができ、１回の走行で内壁表面の全周を短時間で連続的に撮影することができる管内検査の効率性に優れた管内検査ロボットを提供することができる。

請求項４に記載の考案によれば、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
（１）進行方向に向かって拡開したＶ字型の鏡本体により、上下や左右などの二方向を同時に観察することができ、作業時間を短縮できる作業の効率性に優れた管内検査ロボットを提供することができる。

請求項５に記載の考案によれば、請求項１に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
（１）多角錐型や円錐型に形成され頂部がカメラ部側に配置された鏡本体により、同時に内壁表面の全周を撮影することができ、作業時間を大幅に削減することができると共に、鏡保持部に回動部や回動駆動部を設ける必要がなく、構成が簡素で、量産性、取り扱い性に優れた管内検査ロボットを提供することができる。

以下、本考案の実施の形態における管内検査ロボットについて、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１における管内検査ロボットの管内検査用鏡を示す模式斜視図であり、図２は実施の形態１における管内検査用鏡を備えた管内検査ロボットを示す要部模式斜視図であり、図３は実施の形態１における管内検査用鏡を備えた管内検査ロボットの使用状態を示す模式側面図である。
図１中、１は下水管等の中を走行してカメラ部で下水管等の内壁の表面を撮影する実施の形態１における管内検査ロボット１０（図２参照）に着脱自在に配設される管内検査用鏡、２は管内検査ロボット１０に着脱自在に固定される管内検査用鏡１の鏡保持部、２ａは円形の環状に形成されフレーム１１の円筒部１４（図２参照）の先端部に嵌合されて螺子等で固定された鏡保持部２の固定部、２ｂは固定部２ａに対して回動自在に配設された鏡保持部２の回動部、３は回動部２ｂの両側部から延設された鏡保持部２のアーム部、４はカメラ部１７（図２参照）の前方で鏡表面４ａが管内検査ロボット１０の進行方向と傾斜して鏡保持部２のアーム部３の先端に回動自在に保持された管内検査用鏡１の鏡本体、５はアーム部３の先端部で鏡本体４を両側部から回動自在に保持する回動支持部である。

図２中、１１は管内検査ロボット１０のフレーム、１３はフレーム１１の下部に略１５０度をなすようにハの字型に配設された左右の無限軌道を有する管内検査ロボット１０の移動手段、１４は管内検査ロボット１０の進行方向側の先端部に形成されたフレーム１１の円筒部、１５は移動手段１３を駆動する管内検査ロボット１０の走行用駆動モータ、１６は走行用駆動モータ１５に電力を供給する管内検査ロボット１０の充電式のバッテリ、１７はフレーム１１の円筒部１４の先端部に配設された管内検査ロボット１０のカメラ部、１９はカメラ部１７のレンズの外周部に配設された複数の発光ダイオード１９ａによって管内検査ロボット１０の進行方向を照らす照明部である。

図３中、２０は管内検査ロボット１０により検査する下水管、２０ａは下水管２０の上壁面、αは管内検査ロボット１０の進行方向と鏡本体４の鏡表面４ａのなす角度である。
本実施の形態では、管内検査ロボット１０の進行方向と鏡本体４の鏡表面４ａのなす角度α＝４５度とし、鏡本体４の鏡表面４ａが下水管２０の上壁面２０ａ側を向くように、鏡保持部２の回動部２ｂによる取り付け角度を調整した。これにより、前進しながら下水管２０の上壁面２０ａをほぼ正面から撮影することができる。特に、角度α＝４５度前後とすることにより、広い範囲を正面から撮影して観察することができ、観察の効率性、視認性に優れ、内壁表面におけるひび割れや亀裂などの検出が容易で、観察作業の信頼性、確実性に優れる。
管内検査用鏡１は、鏡保持部２の回動部２ｂによる取り付け角度及び鏡保持部２のアーム部３による鏡本体４の保持角度の両方が可変であるため、直交する２軸周りに鏡本体４の角度を調整することができ、角度設定の自由度に優れる。これにより、鏡本体４を撮影したい任意の方向に傾けることができるので、前進しながら下水管２０の側面側，上面側、下面側などの所望の方向をほぼ正面から撮影することができ、汎用性に優れる。

本実施の形態では、固定部２ａの形状は、フレーム１１の先端の円筒部１４の形状に合わせて円形の環状に形成したが、これに限定されるものではなく、フレーム１１の先端の形状に応じて、適宜、選択できる。尚、鏡保持部２には、必ずしも固定部２ａと回動部２ｂを設ける必要はなく、鏡本体４が撮影する方向を向くように円筒部１４への取り付け角度を直接、調整してもよい。
また、鏡本体４は、両側部から２本のアーム部３で保持することにより、振動などを小さく抑えることができ、固定安定性に優れるが、これに限定されるものではなく、１本のアーム部で保持してもよい。
本実施の形態では、無限軌道を有する移動手段１３を備えた管内検査ロボット１０について説明したが、管内検査ロボット１０の移動手段１３はこれに限定されるものではなく、無限軌道の代わりに車輪を有するものでもよい。また、移動手段１３の数と配置についても、フレーム１１の左右に開角度９０度〜１８０度で２箇所、配置する以外に、フレーム１１の外周に放射状に３〜４箇所、配置したものでもよい。尚、移動手段３の左右の無限軌道が略１５０度をなすようにハの字型に配設されたものは、特に、卵形管に好適に用いることができる。
尚、照明部１９を鏡本体４の上部などに配設し、鏡表面４ａと同一方向（撮影方向）を照明するようにしてもよい。

以上のように実施の形態１における管内検査ロボットは構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）管内検査用鏡１がフレーム１１の円筒部１４に着脱自在に固定される鏡保持部２を有することにより、管内検査ロボット１０に必要に応じて着脱することができ、取り扱い性に優れる。
（２）管内検査用鏡１の鏡本体４が、カメラ部１４の前方で鏡保持部２に回動自在に保持されているので、管内検査ロボット１０への取り付け角度や鏡本体４の傾斜角度αを調整することにより、下水管２０の内周面の任意の位置を鏡本体４で反射させ、カメラ部１４で正面から撮影することができ、内壁表面におけるひび割れや亀裂などの発生状態を容易かつ確実に把握することができ、検査の確実性、汎用性を向上させることができる。
（３）管内検査用鏡１が鏡保持部２によってフレーム１１の円筒部１４に着脱自在に固定されるので、管内検査用鏡１を取り外した通常走行での検査で、不具合が発生していそうな箇所や十分な観察が出来なかった箇所について、管内検査用鏡１を取り付けて検査を行うことにより、不具合の発生の有無や不具合の発生状況を詳細に調査、確認することができ、検査の信頼性、効率性に優れる。
（４）鏡保持部２が、フレーム１１の円筒部１４の先端部に固定される固定部２ａと、固定部２ａに対して回動自在に配設された回動部２ｂを有するので、固定部２ａによって鏡保持部２をフレーム１１の先端部に確実に固定した状態で、回動部２ｂを回動させて鏡保持部２の取り付け角度（観察方向）を容易に調整することができ、下水管２０の内周面の上下左右の任意の位置を選択して撮影することができ、操作性、汎用性に優れる。
（５）鏡保持部２が、固定部２ａに対して回動自在に配設された回動部２ｂを有するので、固定部２ａによる取り付け角度が可変でない場合でも、回動部２ｂを回動させて鏡本体４による観察方向を容易に調整することができ、固定部２ａを固定するフレーム１１の形状や固定部２ａの固定手段に制約を受けることがなく、簡便に着脱することができ、組み立て作業性、設計自在性に優れる。
（６）フレーム１１の下部にハの字型に配設され下水管２０の内壁の表面に当接する移動手段１３を有するので、下水管２０の内壁の表面に確実に移動手段１３の無限軌道を接触させてフレーム１１を安定して支持することができ、カメラ部１７によって管内の表面の様子を確実に撮影することができ、管内検査の信頼性に優れる。
（７）下水管２０の下部中央に溜まった水や異物、或いは一般的に管の下部や側部に接続される枝管の開口部などがあっても、ハの字型に配置された移動手段１３の無限軌道部を下水管２０の内壁の表面に接触させて走行することができるので、フレーム１１と障害物との接触を防ぐことができ、振動の少ない安定した走行と高品質な画像の撮影が可能で、画像品質の信頼性に優れる。
（８）移動手段１３がハの字型に配置されていることにより、左右の無限軌道の全面を下水管の内壁の表面の形状に沿って確実に接触させることができ、姿勢の安定性、直進性に優れるだけでなく、もし管内の凹凸，陥没，段差などにより姿勢が傾いても、左右の移動手段１３の一方が内壁の表面に接触することにより、それらに引っ掛かることなく前進することができ、下水管２０が曲がっている場合でも、管路に沿って確実に出口に向かって走行することができ、走破力に優れ、走行状態では外部からの人為的な操作が不要で、取扱い性に優れる。
（９）移動手段１３をハの字型に配置し、下水管２０の内壁表面との接触面積を増加させることにより、適切なグリップ力を保持することができ、管が上下に傾斜している場合でも確実に前進することができ、走行安定性に優れる。
（１０）移動手段１３を駆動する走行用駆動モータ１５と、走行用駆動モータ１５に電力を供給するバッテリ１６を備えることにより、電力供給のための配線が不要で、自律走行することができるので、検査を行う管内の入口に置くだけで自走して出口まで移動しながら、短時間で効率的に管内の撮影を行うことができ、取扱い性に優れる。
（１１）重量のあるバッテリ１６が移動手段１３の左右の無限軌道部の間の下部中央に配置されていることにより、重心の位置を移動手段１３の位置よりも低くすることができ、走行時の姿勢の安定性に優れると共に、走行中に車体の傾きが発生しても、バッテリ１６の重量によって姿勢を矯正しながら前進し、自動的に元の水平状態に復帰することができ、直進性に優れる。
（１２）フレーム１１の進行方向側の先端部に配設されたカメラ部１７と、進行方向を照らす照明部１９を有することにより、進行方向に向かって走行しながら、照明部１９の光を管内検査用鏡１で反射して撮影箇所（検査箇所）を明るく照らすので、確実に管内の表面を撮影することができ、管内検査の効率性に優れる。
（１３）照明部９が、カメラ部１７のレンズの外周部に配設されていることにより、照明部１９によって斑無く確実に下水管２０内を照明して撮影を行うことができ、画像の高品質性に優れる。また、照明部１９の照明として発光ダイオード１９ａを用いることにより、省電力性、長寿命性に優れる。

（実施の形態２）
図４は実施の形態２における管内検査ロボットの管内検査用鏡を示す模式斜視図であり、図５は実施の形態２における管内検査用鏡を備えた管内検査ロボットの使用状態を示す要部模式平面図である。尚、実施の形態１と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図４において、実施の形態２における管内検査用鏡１Ａが実施の形態１と異なるのは、鏡保持部２Ａが、円形の環状に形成された基部２ｃと、基部２ｃから延設され鏡本体４Ａの両側部を保持する２本のアーム部３ａを有する点と、管内検査ロボット１０に取り付けた際に、鏡本体４Ａが、管内検査ロボット１０の進行方向に向かって拡開したＶ字型となるように鏡保持部２Ａのアーム部３ａに保持されている点である。尚、基部２ｃは実施の形態１と同様にねじ止めによって固定される。

図５中、２０ｂは下水管２０の側壁面である。
図５に示すように、管内検査ロボット１０の進行方向と鏡本体４Ａの各々の鏡表面４ａのなす角度α＝４５度とした。これにより、前進しながら下水管２０の両側の側壁面２０ｂをほぼ正面から同時に撮影することができ、作業の効率性に優れる。
本実施の形態では、鏡本体４Ａの各々の鏡表面４ａが下水管２０の左右の側壁面２０ｂに向くように管内検査用鏡１Ａを取り付けたが、管内検査用鏡１Ａの取り付け角度は適宜、選択することができる。例えば、取り付け角度を９０度回転させれば、下水管２０の上下の壁面を同時に撮影することができる。

以上のように、本考案の実施の形態２における管内検査ロボットは構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）管内検査用鏡１Ａがフレーム１１の円筒部１４に着脱自在に固定される鏡保持部２Ａを有することにより、管内検査ロボット１０に必要に応じて着脱することができ、操作性、汎用性に優れる。
（２）鏡本体４Ａが、Ｖ字型に形成されていることにより、上下や左右などの二方向を同時に観察することができ、作業時間を短縮でき、作業の効率性に優れる。
（３）管内検査ロボット１０への取り付け角度を調整することにより、下水管２０の内周面の任意の対向する二方向を鏡本体４Ａで映して、カメラ部１４で正面から撮影することができ、内壁表面におけるひび割れや亀裂などの発生状態を容易かつ確実に把握することができ、検査の確実性、汎用性を向上させることができる。

（実施の形態３）
図６は実施の形態３における管内検査ロボットに用いる管内検査用鏡を示す模式斜視図である。尚、実施の形態１又は２と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図６において、実施の形態３における管内検査用鏡１Ｂが実施の形態２と異なるのは、鏡本体４Ｂが、四角錐型に形成され、管内検査ロボット１０に取り付けた際に、鏡本体４Ｂの頂部４ｂが、管内検査ロボット１０のカメラ部１７側に配置されるように鏡保持部２Ａのアーム部３ａに保持されている点である。尚、基部２ｃは実施の形態１，２と同様にねじ止めによって固定される。
本実施の形態では、鏡本体４Ｂを四角錐型に形成したが、鏡本体４Ｂの形状はこれに限定されるものではなく、三角錐やその他の多角錐型に形成してもよいし、円錐型や半球型に形成してもよい。特に、多角錐型の場合は、各面が平面であるため、撮影した画像が歪み難く、内壁表面の全周を多角錐の側面の数に分割して、観察することができ、視認性に優れ、観察を容易に行うことができる。
尚、管内検査用鏡１Ｂに基部２ｃを設けずに、アーム部３ａを直接、フレーム１１の円筒部１４に固定してもよい。

以上のように、本考案の実施の形態３における管内検査ロボットは構成されているので、実施の形態２の（１）で得られる作用と同様の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）管内検査用鏡１Ｂの鏡本体４Ｂが、四多角錐型に形成されているので、鏡本体４Ｂの角度を変えることなく、同時に内壁表面の全周を撮影することができ、作業時間を大幅に削減することができると共に、鏡保持部２Ａに回動部や回動駆動部を設ける必要がなく、構成を簡素化することができ、量産性、取り扱い性に優れる。
（２）管内検査用鏡１Ｂが、カメラ部１７の前方で各々の鏡表面４ａが管内検査ロボット１０の進行方向と傾斜して鏡保持部２Ａに保持される四多角錐型の鏡本体４Ｂを有するので、下水管２０の内周面を四方向に分割して鏡本体４Ｂで反射させ、カメラ部１４で正面から撮影することができ、内壁表面におけるひび割れや亀裂などの発生状態を容易かつ確実に把握することができ、管内検査の確実性、汎用性を向上させることができる。

（実施の形態４）
図７は実施の形態４における管内検査ロボットに用いる管内検査用鏡を示す模式斜視図である。尚、実施の形態１と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図７において、実施の形態４における管内検査用鏡１Ｃが実施の形態１と異なるのは、鏡保持部２Ｃが、固定部２ａに対して回動部２ｂを回動させるＤＣモータを用いた回動駆動部６を有する点である。
尚、図７中、６ａは回動駆動部６の回動軸、７は回動軸６ａに貫設された駆動ギア、８ａは回動部２ａに延設された筒状部８の外周に形設され駆動ギア７と歯合して従動する従動ギアである。
回動駆動部６を駆動することにより、回動軸６ａと共に駆動ギア７が回動し、従動ギア８ａと一体に形成された回動部２ａが従動して回動する。
管内検査用鏡１Ｃを備えた管内検査ロボット１０は、必要に応じて外部から回動駆動部６を駆動し、回動部２ａを回動させて鏡本体４の角度を操作し、任意の方向を観察することもできるし、予め回動駆動部６を駆動させた状態で下水管２０の内部に投入し、回動部２ａを回動させながら下水管２０の中を走行させ、スパイラル状に連続的に観察方向を変化させながら、内壁表面の全周を撮影することもできる。

以上のように、本考案の実施の形態４における管内検査ロボットは構成されているので、実施の形態１で得られる作用と同様の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）管内検査用鏡１Ｃの鏡保持部２Ｃが、固定部２ａに対して回動部２ｂを回動させる回動駆動部６を備えているので、外部から鏡本体４の角度を操作して任意の方向を観察することができ、内壁表面におけるひび割れや亀裂などを漏れなく詳細に調査することが可能で、管内検査の確実性、信頼性に優れる。
（２）管内検査用鏡１Ｃの鏡保持部２Ｃが、固定部２ａに対して回動部２ｂを回動させる回動駆動部６を備えていることにより、回動部６を回動させながら管内検査ロボット１０を走行させることができ、前進しながら鏡本体４の角度を徐々に変化させることができるので、１回の走行で内壁表面の全周を連続的に撮影することができ、作業時間を大幅に削減することができ、管内検査の効率性に優れる。

本考案は、下水管等の管内検査を複雑な操作を行うことなくカメラ部で任意の方向を撮影することができ、操作性、検査作業の効率性に優れ、観察対象位置を正面から観察することを可能とし、内壁表面、特に本管と枝管の継ぎ目部分におけるひび割れや亀裂などの発生状態を容易に把握して、事故などの発生を未然に防止することができ、管内検査の確実性、汎用性を向上させることができる管内検査ロボットの提供を行うことができ、管内検査ロボットを普及させ、各自治体などが低予算で下水管の検査体勢を整えることができる。

実施の形態１における管内検査ロボットの管内検査用鏡を示す模式斜視図 実施の形態１における管内検査用鏡を備えた管内検査ロボットを示す要部模式斜視図 実施の形態１における管内検査用鏡を備えた管内検査ロボットの使用状態を示す模式側面図 実施の形態２における管内検査ロボットの管内検査用鏡を示す模式斜視図 実施の形態２における管内検査用鏡を備えた管内検査ロボットの使用状態を示す要部模式平面図 実施の形態３における管内検査ロボットに用いる管内検査用鏡を示す模式斜視図 実施の形態４における管内検査ロボットに用いる管内検査用鏡を示す模式斜視図

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 管内検査用鏡
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 鏡保持部
２ａ 固定部
２ｂ 回動部
２ｃ 基部
３，３ａ アーム部
４，４Ａ，４Ｂ 鏡本体
４ａ 鏡表面
５ 回動支持部
６ 回動駆動部
６ａ 回動軸
７ 駆動ギア
８ａ 従動ギア
８ 筒状部
１０ 管内検査ロボット
１１ フレーム
１３ 移動手段
１４ 円筒部
１５ 走行用駆動モータ
１６ バッテリ
１７ カメラ部
１９ 照明部
１９ａ 発光ダイオード
２０ 下水管
２０ａ 上壁面
２０ｂ 側壁面

Claims (5)

1. 下水管や油送管等の各種管内を走行して前記下水管等の内壁の表面を検査する管内検査ロボットであって、
   フレームと、前記フレームの進行方向側の先端部に配設されたカメラ部と、進行方向を照らす照明部と、前記フレームに着脱自在に固定される鏡保持部と前記カメラ部の前方で鏡表面が進行方向と傾斜して前記鏡保持部に保持される鏡本体とを有する管内検査用鏡と、を備えていることを特徴とする管内検査ロボット。
2. 前記鏡保持部が、前記フレームに固定される固定部と、前記固定部に対して回動自在に配設される回動部と、前記回動部から延設され前記鏡本体を回動自在に保持するアーム部と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の管内検査ロボット。
3. 前記鏡保持部が、前記固定部に対して前記回動部を回動させる回動駆動部を備えていることを特徴とする請求項２に記載の管内検査ロボット。
4. 前記鏡本体が、Ｖ字型に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の管内検査ロボット。
5. 前記鏡本体が、多角錐型や円錐型に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管内検査ロボット。

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