JP4511570B2 - シロアリ等防除ロボットシステム - Google Patents

Description

本発明は、床下、屋根裏、壁の中等においてシロアリ、腐朽等の被害状況の調査や点検に使用できると共に、シロアリを防除するためのシロアリ等防除ロボットシステムに関するものである。

我国は、春から夏にかけて高温、湿度という気候条件になる。このような気候条件において、我国の木造建築は高温、多湿という気候条件からくる特有の問題点がある。即ち、日本には現在１８種のシロアリが生息していると言われているが、木造建築物はこれらのシロアリの被害を受けやすい。特に、床下、屋根裏、浴室、畳の裏など、湿気の多い場所ならば、どこでもシロアリのすみかになる可能性がある。

さらに、湿気の被害で最も深刻なものが木材の腐朽(ふきゅう)（腐れ）である。進行すると木材の強度が著しく低下し、部材を取り替えるなど改修工事が必要になる。腐朽は菌が木材の成分を分解する事によって起こる。一般的に水分(湿度)、温度(適温)、酸素、栄養(木材)が豊富にあればあるほど腐朽菌の生育は活発になる。特に床下や屋根裏は、一年中腐朽しやすい環境になる。

さらに、「カビ」も湿気の被害の一つである。床下では、黒・緑・白色カビが多く見られる。カビは身体の健康に悪い影響を及ぼすことがある。
従来、このようなシロアリや腐朽、カビの被害状況を調査したり定期点検する際に、調査員が床下や屋根裏にもぐり、目視により調査、点検を行っている。その際に、調査員が被害箇所をカメラやビデオで撮影するようなことは一般的に行われている。

また、特開２００２−３４９０７４号公報には、住宅を建築する際、フローリングおよび断熱材を貫通する床下点検用穴を穿設して開閉栓で閉栓しておき、床下点検時に開閉栓を外し、ファイバースコープの対物レンズ側を床下点検用穴に挿入し、腐朽やシロアリ被害の有無を点検する方法が既に開示されている。
特開２００２−３４９０７４号公報

しかしながら、調査員が床下や屋根裏にもぐり、調査、点検、薬剤散布をする場合に、狭くて調査員が進入できない箇所があり、調査、点検、薬剤散布等の作業ができない場合がある。しかも、調査員が狭い床下や屋根裏を這いまわって調査、点検するのは非常に大変な作業である。また、壁内など、壁を剥がさなければ、調査員による調査、点検ができない箇所もある。さらに、調査、点検を依頼した依頼者に対して、リアルタイムに被害状況を見てもらい、シロアリ防除作業を納得してもらうことが必要な場合がある。また、住宅を建築する際に、床下点検用の開閉栓を設けるのもコストがかかりしかも完全に床下の隅々まで点検できるとは限らない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、調査員が調査、点検できない箇所であっても、ロボットによって、シロアリ、腐朽等の被害状況を調査、点検、防除するシロアリ等防除ロボットシステムを提供することを目的とするものである。

本発明のシロアリ等防除ロボットシステムは、シロアリを防除するための薬剤を散布する散布ノズル、対象物を認識する視覚部、照明装置を備えたアクチュエータと、このアクチュエータが接続された制御ユニットと、この制御ユニットで制御され、前記アクチュエータを搭載して移動する搬送装置とからなるシロアリ等防除ロボットシステムであって、前記アクチュエータは、前記散布ノズル、視覚部、照明装置がブロック化されて一体化され、完全な防水構造であって、前記搬送装置は、所定の間隔が開けられた圧肉な車体側部と、この車体側部の後端間を接合した格納部とからなり、先端部側は開放されて車体がコの字形に形成され、前記格納部にはアクチュエータの角度を変えるためのモータ駆動装置が格納され、前記車体のコの字形の先端部に、前記ブロック化されたアクチュエータ１が着脱自在に嵌め込まれており、前記格納部に格納されたモータ駆動装置の正、逆方向の回転により、アクチュエータを上下に回動することができることを特徴とする。

また、本発明のシロアリ等防除ロボットシステムは、搬送装置のコの字形車体の内側に、前方へ突き出た２枚平行な嵌合凸部が配置され、この両側の嵌合凸部がピンにより所定間隔を空けて連結され、両側の嵌合凸部によりブロック化されたアクチュエータを挟み込んでおり、前記アクチュエータの側部に、コの字形の嵌合凹部を備えており、この嵌合凹部が前記搬送装置の嵌合凸部に着脱自在に嵌り込むよう構成され、前記嵌合凸部には、ウオームホイールの回転軸が接合し、このウオームホイールにウオームが歯合しており、このウオームがモータ駆動装置の回転軸に取り付けられ、モータ駆動装置の正、逆方向の回転により、ウオーム歯車機構が回転し、この回転力が嵌合凸部を回動し、この嵌合凸部に嵌めこまれた嵌合凹部を回動し、アクチュエータを上下に回動することを特徴とする。

また、本発明のシロアリ等防除ロボットシステムは、ブロック化されたアクチュエータが、前記搬送装置に装填できると共に、長尺なポールの先端のアングル調整装置にも着脱自在であって、前記アングル調整装置は、基端部にポールを挿入する挿入部を有すると共に、このアングル調整装置の角度を調整するためのモータが装着されており、このモータがウオーム歯車機構のウオームを介して、調整装置本体の左右の側板に連結され、この側板内面に、アクチュエータの嵌合凹部が嵌り込む嵌合凸部が設けられていることを特徴とする。

前記構成のように、アクチュエータはブロック化されており、シロアリを防除するための薬剤を散布する散布ノズル、対象物を認識する視覚部、照明装置を備えており、これらの操作部材が一体化されて、搬送装置に装填できるように構成されている。しかも搬送装置の車体がコの字形であるため、先端部側は開放されており、アクチュエータが前記車体に簡単に着脱できる。

本発明のシロアリ等防除ロボットシステムは上記構成により、シロアリ、腐朽等の被害状況を容易に調査、点検、防除することができる。

以下に図面を用いて本件の実施の形態を説明する。
図１は、本発明のシロアリ等防除ロボットシステムの使用状態図、図２はロボットシステム本体の全体図、図３はロボットシステム本体のアクチュエータを搭載した移動手段の一種である搬送装置の平面図、図４は同搬送装置の側面図、図５は同搬送装置の内部側面図、図６は同搬送装置の斜視図である。

本発明のシロアリ等防除ロボットシステムは、アクチュエータ１が制御ユニット２に接続ケーブ３を介して接続されたロボットシステム本体４と、前記アクチュエータ１を搭載して移動するための移動手段とを備えている。

まず、ロボットシステム本体４について説明する。この実施の形態のロボットシステム本体４は、ＣＣＤカメラ６（視覚部の一種）と、散布ノズル７と、照明装置８を備えたアクチュエータ１が制御ユニット２に接続ケーブ３を介して接続されている。

アクチュエータ１はブロック化されており、上から照明装置８、ＣＣＤカメラ６、シロアリを防除するための薬剤を散布する散布ノズル７を備えている。これらの操作部材６，７，８が一体化されて、移動手段に装填できるように構成されている。即ち、このブロック化されアクチュエータ１の側部に、コの字形の嵌合凹部９を備えており、この嵌合凹部９が後述する移動手段の搬送装置やアングル調整装置の嵌合凸部に着脱自在に嵌り込むよう構成されている。なお、散布ノズル７から液体の薬剤を散布するので、このアクチュエータ１は完全なる防水構造でなければならない。

散布ノズル７には、薬液ホース１０が接続されており、散布ノズル７から散布する水溶性の薬剤はこの薬液ホース１０から供給され、その散布量は図示していないが、バルブを調節して薬剤の散布量を調節する。

照明装置８は通常のライトを使用するが、床下、屋根裏、壁内等を照らすに十分な明るさを必要とし、装備したＣＣＤカメラ６の性能に応じて選択する必要がある。
視覚部の一例であるＣＣＤカメラ６も一般的なものを使用するが、シロアリの被害や腐朽やカビを検知、撮影するために十分な性能を備えていなければならない。この視覚部はＣＣＤカメラ６に限定されるものではなく、後述するファイバースコープの対物レンズで対応させてもよい。

制御ユニット２は、前記の照明装置８やＣＣＤカメラ６等の制御を行うものであり、アクチュエータ１の角度を操作して、ＣＣＤカメラ６の撮影角度を変えたり、照明装置８の明るさを変えたりすることができる。なお、この制御ユニット２の上面には照明調光用ボリーム１１、電源スイッチ１２、映像反転スイッチ１３等が設けられている。

さらに、この制御ユニット２は、ＢＮＣケーブル１４を介して移動手段の搬送装置やアングル調整装置も制御するよう構成することができる。なお、搬送装置やアングル調整装置の詳細は後述する。

この制御ユニット２には、専用液晶モニタ１５が取り付けられている。この専用液晶モニタ１５は前記のＣＣＤカメラ６で撮影された映像を写し出すものであり、制御ユニット２に上面が突出して取り付けられ、専用液晶モニタケーブル１６により制御ユニット２の本体に接続されている。

この制御ユニット２にはＡＣ電源アダプタ１７が接続されており、この電源アダプタ１７から制御ユニット２、専用液晶モニタ１５、照明装置８、ＣＣＤカメラ６、搬送装置、アングル調整装置に電源を供給している。

なお、制御ユニット２は、図１に示すようなパーソナルコンピュータを用いてもよく、パーソナルコンピュータに接続して制御することも可能である。従って、この制御ユニット２は図２に示すように特定の形状や構成である必要はない。

前記制御ユニット２と前記アクチュエータ１は接続ケーブル３で接続されている。この接続ケーブル３は、ＣＣＤカメラ６で撮影された映像信号を制御ユニット２に送信すると共に、逆にＡＣ電源アダプタ１７からの電力を照明装置８やＣＣＤカメラ６に供給する。接続ケーブル３の一端はアクチュエータ１に防水コネクタ１８によって接続されており、他端は制御ユニット２の本体に接続されている。

次に移動手段のうちの搬送装置２０について説明する。図３，４，６は搬送装置を示している。この搬送装置２０は、車体２１が平面視においてコの字形をしており、この車体２１の前部には駆動輪２２が取り付けられ、後部には従動輪２３が取り付けられている。

コの字形の車体２１は、両側部が圧肉ステンレス鋼板で出来た車体側部２４と、この車体側部２４の後端間を接合すると共に、アクチュエータ１の角度を変えるためのモータ駆動装置２５が格納されている格納部２６とからなっている。図４に示すように、車体側部２４の先端部は、駆動輪２２を取り付けるために、下方に張り出した形状をしており、中央から後方は細く長方形状をしている。

車体２１がコの字形をしているため、先端部側は、開放されており、アクチュエータ１が簡単に着脱できるように構成されている。アクチュエータ１の着脱自在な構成について、図５を用いて説明する。この図５の、符号９がアクチュエータ１の側部に取り付けられたコの字形の嵌合凹部である。ただ、この図５ではアクチュエータ１は省略している。この嵌合凹部９が、車体２１側に設けられた前方へ突き出た凸部を有する嵌合凸部２７に装着できるように構成されている。嵌合凸部２７は、コの字形車体２１の内側に２枚平行に配置され、両側の嵌合凸部２７がピン２８により所定間隔を空けて連結されている。両側の嵌合凸部２７によりアクチュエータ１を挟み込んでいる。

アクチュエータ１の両側に取り付けられた嵌合凹部９を車体２１の後方にスライドすれば、この嵌合凹部９が嵌合凸部２７に嵌り込む。逆に、嵌合凹部２７を車体の前方に引けば、嵌合凹部９が嵌合凸部２７から外れる。

前記嵌合凸部２７の後方上端には、ウオーム歯車機構のウオームホイール２９の回転軸３０が接合している。さらに、ウオームホイール２９の上部には、ウオーム３１が歯合しており、このウオーム３１がモータ駆動装置２５の回転軸に取り付けられている。従って、モータ駆動装置２５の正、逆方向の回転により、ウオーム歯車機構が回転し、この回転力が嵌合凸部２７を回動し、さらに、この嵌合凸部２７に嵌めこまれた嵌合凹部９を回動し、最終的にはアクチュエータ１を上下に回動することができる。この車体２１の構成はシンプルではあるが、アクチュエータ１の着脱、角度の調整操作に適している。

前記のように車体側部２４の先端部には駆動輪２２が取り付けられている。この駆動輪２２内はギャードモータが装備されており、このギャードモータの駆動により駆動輪２２が回転する。この駆動輪２２のトレッド部分はウレタンゴムでできており、このウレタンゴムに所定の溝３２が全周にわたって形成されている。従動輪２３は車体２１の後方に補助板３３を介して取り付けられている。この従動輪２３は前記駆動輪２２の回転に伴って回転して移動し、床下の瓦礫を越える際に役立つ。なお、この後方の従動輪のような回転輪の代わりに逆Ｔ字のソリ形の脚を取り付けてもよい。

格納部２６の後部には、接続ケーブル３用の防水コネクタが接続できるようにカップリング３４が設けられている。搬送装置２０にアクチュエータ１を装備した場合は、図示していないが、アクチュエータ１は格納部２６と接続されている。

次に上記構成の使用状態について説明する。
図１に示すように、搬送装置２０は主に床下の調査、点検に使用する。ロボットシステム本体４のアクチュエータ１を搬送装置２０の車体２１に装着し、接続ケーブル３を接続したまま床下に下ろす。そして、制御ユニット２の電源スイッチ１２を入れて、アクチュエータ１と搬送装置２０を起動する。照明装置８によって床下を照らしながら、専用液晶モニタ１５の映像を見ながら、床下のシロアリ、腐朽、カビの被害状況を観察する。

搬送装置２０を移動する場合は、駆動輪２２内のギャードモータに電気を流して駆動輪２２を駆動する。前進、後退は電気の流れる方向を変えることによって容易に変えることができる。搬送装置２０の左、右への方向転換は一方のギャードモータを駆動し、他方は停止するか、逆回転させて、左、右への方向転換を行うことができる。

駆動輪２２の溝は床下の瓦礫を乗り越える際に、ある程度の瓦礫であれば、瓦礫にこの溝３２が引っ掛かって乗り越えることができる。駆動輪２２が瓦礫を乗り越えて進めば、従動輪２３がその後から瓦礫を乗り越えながら進む。

シロアリの被害にあった箇所を見付け出した場合は、依頼者に対して専用液晶モニタ１５で被害を確認してもらう。被害のあった箇所の周辺を見る場合は、モータ駆動装置２５を駆動してウオーム歯車機構によって嵌合凸部２７、嵌合凹部９を回動してアクチュエータ１を上下に回動して詳細に観察する。

図１には図示していないが、その撮影したデータを本社のホストコンピュータに送りデータとして格納する。そして、調査員と本社との間で、そのデータを見ながらシロアリの駆除について検討することもできる。さらに、建物の被害状況を依頼者に専用液晶モニタ１５を見ながら説明できるので、依頼者への信頼が高まる。

被害状況が把握できてから、シロアリを駆除するために、薬剤用のバルブを開き薬剤を薬液ホース１０から散布ノズル７に送液し、散布ノズル７からシロアリの被害部位に薬剤を散布する。散布後は、散布が確実に狙った部位に散布されているか否かを確認する。

次に、ポールの先端にアングル調整装置を備えた移動手段について説明する。
図７はアクチュエータを装着したアングル調整装置の側面図、図８は同アングル調整装置の正面図、図９はアングル調整装置を先端に取り付けたポールの斜視図である。

アングル調整装置４０は、基端部４３と調整装置本体４４とが主軸４１を介して回動可能に軸支されている。このアングル調整装置４０の取り付けられたポール４２は、屋根裏等のシロアリ被害を点検のために使用する。ポール４２は、長さが調節できる構成のものが好ましい。

基端部４３は上部にポール４２を挿入する挿入部４５を有し、下部にはこのアングル調整装置４０の角度を調整するためのモータ４６が装着されている。このモータ回転軸にはウオーム歯車機構のウオーム４７が取り付けられている。そしてこのウオーム４７にウオームホイール４８が歯合している。このウオームホイール４８の回転軸４９に調整装置本体４４の左右の側板５０が取り付けられボルトとナットで両者が連結されている。

この調整装置本体４４の側板５０内面に、アクチュエータ１の前記嵌合凹部９が嵌り込む嵌合凸部（図示せず）が設けられ、嵌合凸部に嵌合凹部９が着脱自在となっている。
使用の際は、図１の使用状態に示すように、調査員はこのアングル調整装置４０のついたポール４２を持って、屋根裏に上がって行き、ポール４２を伸ばしながら、調査員が入ることができない場所に、アクチュエータ１を近づけていく。そして、専用液晶モニタ１５を見ながら点検する。そして、アクチュエータ１の角度を変えながら撮影したい場合は、モータ４６を回転しウオーム歯車機構を駆動して、アングル調整装置４０の角度を変える。図７，８には散布ノズル７が記載されていないが、このアングル調整装置４０に散布ノズル７を設けてもよい。

次に、本発明の他の実施の形態について説明する。
図２のロボットシステム本体はＣＣＤカメラ６を用いているが、図１０のロボットシステム本体は、ＣＣＤカメラ６の代わりにファイバースコープ６０を用いている。制御ユニット６１にファイバースコープ６０が接続され、このファイバースコープ６０で送られてきた光は制御ユニット６１で信号処理されて専用液晶モニタ６２で見ることができる。このファイバースコープ６０の先端には照明用のランプ（図示せず）が装填され、暗い場所でも暗視することができる。このファイバースコープ６０を使用したロボットシステム本体の利点は、先端のアクチュエータ（対物レンズ）を軽くできる点である。

図１１はこの実施の形態に使用するためのアングル調整装置の側面図、図１２は同アングル調整装置の正面図である。このアングル調整装置６３もポール４２の先端を嵌め込む基端部６５と、アクチュエータ１が装着できる調整装置本体とが主軸６４を介して回動可能に連結されている。

基端部６５は上部にポール４２を挿入する挿入部６６を有し、下部にはこのアングル調整装置６３の角度を調整するためのモータ６７が装備されている。このモータ回転軸にはウオーム歯車機構のウオーム６８が取り付けられている。そしてこのウオーム６８にウオームホイール６９が歯合している。このウオームホイール６９の回転軸７０に調整装置本体７１の一枚の側板７２が取り付けられている。

前記側板７２の上端にはファイバースコープ６０の先端のヘッド部分（対物レンズ）を挿入固定するための挿着筒部７３が設けられている。
このファイバースコープ６０のロボットシステム本体を図３、図４に示すような搬送装置２０に装備することができる。即ちファイバースコープ６０の先端のヘッド部分のアクチュエータに相当する部分を搬送装置２０の車体２１に挿入できる前記挿着筒部７３のような構造を設ければよい。

このファイバースコープ６０のロボットシステム本体は図１に示すように、調査員が入ることができないような壁内であっても検査することができる。

本発明は、床下、屋根裏、壁の中等においてシロアリ、腐朽等の被害状況の調査や点検に使用できると共に、シロアリを防除することができる。

本発明のシロアリ等防除ロボットシステムの使用状態図である。 ロボットシステム本体の全体図である。 本発明の移動手段の一種である搬送装置の平面図である。 本発明の移動手段の一種である搬送装置の側面図である。 本発明の移動手段の一種である搬送装置の内部側面図である。 本発明の移動手段の一種である搬送装置の斜視図である。 本発明のアングル調整装置の側面図である。 本発明のアングル調整装置の正面図である。 アングル調整装置を先端に取り付けたポールの斜視図である。 他のロボットシステム本体の全体図である。 他の実施の形態のアングル調整装置の側面図である。 他の実施の形態のアングル調整装置の正面図である。

符号の説明

１ アクチュエータ
２ 制御ユニット
３ 接続ケーブル
４ ロボットシステム本体
６ ＣＣＤカメラ
７ 散布ノズル
２０ 搬送装置
２１ 車体
２２ 駆動輪
２３ 従動輪
４０ アングル調整装置
６０ ファイバースコープ
６１ 制御ユニット
６３ アングル調整装置

Claims (3)

1. シロアリを防除するための薬剤を散布する散布ノズル７、対象物を認識する視覚部６、照明装置８を備えたアクチュエータ１と、このアクチュエータ１が接続された制御ユニット２と、この制御ユニット２で制御され、前記アクチュエータ１を搭載して移動する搬送装置２０とからなるシロアリ等防除ロボットシステムであって、
   前記アクチュエータ１は、前記散布ノズル７、視覚部６、照明装置８がブロック化されて一体化され、完全な防水構造であって、
   前記搬送装置２０は、所定の間隔が開けられた圧肉な車体側部２４と、この車体側部２４の後端間を接合した格納部２６とからなり、先端部側は開放されて車体２１がコの字形に形成され、前記格納部２６にはアクチュエータ１の角度を変えるためのモータ駆動装置２５が格納され、
   前記車体２１のコの字形の先端部に、前記ブロック化されたアクチュエータ１が着脱自在に嵌め込まれており、前記格納部２６に格納されたモータ駆動装置２５の正、逆方向の回転により、アクチュエータ１を上下に回動することができることを特徴とするシロアリ等防除ロボットシステム。
2. 搬送装置のコの字形車体２１の内側に、前方へ突き出た２枚平行な嵌合凸
   部２７が配置され、この両側の嵌合凸部２７がピン２７により所定間隔を空けて連結され
   、両側の嵌合凸部２７によりブロック化されたアクチュエータ１を挟み込んでおり、
   前記アクチュエータ１の側部に、コの字形の嵌合凹部９を備えており、この嵌合凹部９が前記搬送装置の嵌合凸部に着脱自在に嵌り込むよう構成され、
   前記嵌合凸部２７には、ウオームホイール２９の回転軸３０が接合し、このウオームホイール２９にウオーム３１が歯合しており、このウオーム３１がモータ駆動装置２５の回転軸に取り付けられ、
   モータ駆動装置２５の正、逆方向の回転により、ウオーム歯車機構が回転し、この回転力が嵌合凸部２７を回動し、この嵌合凸部２７に嵌めこまれた嵌合凹部９を回動し、アクチュエータ１を上下に回動することを特徴とする請求項１に記載のシロアリ等防除ロボットシステム。
3. 前記ブロック化されたアクチュエータ１が、前記搬送装置２０に装填できると共に、長尺なポール４２の先端のアングル調整装置４０にも着脱自在であって、
   前記アングル調整装置４０は、基端部４３にポール４２を挿入する挿入部４５を有すると共に、このアングル調整装置４０の角度を調整するためのモータ４６が装着されており、このモータ４６がウオーム歯車機構のウオーム４７を介して、調整装置本体４４の左右の側板５０に連結され、この側板５０内面に、アクチュエータ１の嵌合凹部９が嵌り込む嵌合凸部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のシロアリ等防除ロボットシステム。

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