JP4585132B2

JP4585132B2 - Traveling work robot

Info

Publication number: JP4585132B2
Application number: JP2001055310A
Authority: JP
Inventors: 献大西; 芳史磯崎; 治小華和; 武生大道
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP2002254363A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば防災時などにおいて作業員がアクセスできないような現場に遠隔操作にしたがって走行することによって移動し、現場の画像データを撮影してリアルタイムで送ったり、ドアやバルブの開閉、あるいは配管の切断などのような多目的な作業を、高い信頼性をもって行うのに適した走行式作業ロボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、人間による作業が困難な作業を、人間に代わって行うことを目的として、例えば、原子力施設や化学プラントなどにおける防災関連作業を行うロボットの研究が盛んである。
【０００３】
例えば、万が一、原子力施設において臨界事故等が生じると、空間放射線量率が極めて高くなるために、作業員が現場に赴き、臨界事故を終息させるための手段を講じるなどということはできない。また、化学プラント等において爆発が発生し、誘発火災のためにプラント全体が火災に覆われてしまうと、火災現場に近づくことさえもできず、消火作業に着手することもできない。
【０００４】
このような災害が発生した場合に、現場まで走行してゆき、遠隔操作に基づいて、現場の撮影データをリアルタイムで送信したり、ドアやバルブの開閉、配管の切断、荷物の運搬、消火等といった作業を行う走行式作業ロボットの研究が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような走行式作業ロボットでは、以下のような問題がある。
【０００６】
一般に、原子力施設や化学プラントは、プロセスの流れにしたがって設備を設けているために、敷地面積が広い。各設備の間は、入り組んだ廊下や、階段等によって複雑につながっている。更に、火災や爆発等によって、器物が廊下に落下し、走行の障害物となることも考えられる。したがって、走行式作業ロボットには、遠隔制御をしつつ、このような障害物によって凹凸の存在する走行路を走行したり、あるいは階段の昇降を安定して行うことが可能な高い操作性、および機動性が要求される。
【０００７】
また、原子力施設や化学プラントは、各プロセスにおける機器が複雑に配置されているので、たとえばバルブの開閉作業や、配管の切断作業といった作業は、ほとんどの場合狭隘な場所において行わなくてはならない。そのため、走行式作業ロボットには、このような狭隘な場所であっても作業可能な、高い作業性が要求される。
【０００８】
更に、このような作業は、上述したようなバルブの開閉作業や、配管の切断作業に限られるものではなく、様々な作業が必要になることも予想される。したがって、特定できない多くの作業に対しても、対応することが可能な高い汎用性が要求される。
【０００９】
更にまた、作業時間が長期間に及ぶような場合であっても作業を継続することを可能とするためにバッテリを備えていることはもちろん、万が一、バッテリの電源が全て使われてしまった場合であっても、他の走行式作業ロボットのバッテリから電源を供給することができるような多様な電源供給手段を備えていることが要求される。
【００１０】
したがって、災害発生時における作業を、高い信頼性をもって実行するためには、上述したように、不整地であっても安定した状態で走行可能な機動性、狭隘な場所においても作業可能な作業性、遠隔操作が可能でかつ柔軟性に富んだ操作性、電源の多様性、不特定多数の作業に対する対応が可能な汎用性を兼ね備えている必要がある。
【００１１】
しかしながら、このように防災作業時に求められる全ての要求を満足させることができる走行式作業ロボットは、未だに実現されていない。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、不整地であっても安定した状態で走行可能な機動性、狭隘な場所においても作業可能な作業性、遠隔操作が可能でかつ柔軟性に富んだ操作性、電源の多様性、不特定多数の作業に対する対応が可能な汎用性を兼ね備え、もって、災害発生時における作業を高い信頼性をもって実行することが可能な走行式作業ロボットを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００１５】
請求項１の発明では、不整地に対して追従可能なクローラと、前記クローラによって不整地上を走行することが可能な走行台車と、前記走行台車上に配置された多軸構成の胴体部と、前記胴体部に備えられた多関節アームと、前記胴体部に備えられた多関節撮影手段と、遠隔制御側から前記クローラ、前記胴体部、前記多関節アームおよび前記多関節撮影手段（以下、走行式作業ロボット各部という。）の動作にかかる制御情報を受信するとともに前記走行式作業ロボット各部の動作状態情報を前記遠隔制御側に送信する通信手段と、前記走行式作業ロボット各部を動作させるための動力を供給する動力供給手段と、前記制御情報に基づいて前記走行式作業ロボット各部を制御する制御手段とを備える走行式作業ロボットであって、前記動力供給部が、前記遠隔制御側から供給された第１の電圧の交流電流を所定電圧の直流電流に変換する第１の電圧変換手段と、前記遠隔制御側から供給された第２の電圧の交流電流を前記所定電圧の直流電流に変換する第２の電圧変換手段と、直流電流の電力を蓄電可能なバッテリと、前記バッテリへの蓄電を管理するバッテリ管理装置とを備え、且つ、前記バッテリ管理装置は、前記遠隔制御側から前記第１の電圧の交流電流が供給され、かつ前記走行式作業ロボット各部に稼動用電力を供給する場合には、前記第１の電圧変換手段によって変換された所定電圧の直流電流を前記稼動用電力として前記走行式作業ロボット各部に供給すると共に、前記稼動用電力が過剰な場合もしくは前記稼動用電力を供給しない場合には、前記第１の電圧変換手段によって変換された前記所定電圧の直流電流の電力を前記バッテリに蓄電させる第１の切替手段と、前記遠隔制御側から前記第１の電圧の交流電流が供給されず、前記遠隔制御側から前記第２の電圧の交流電流が供給され、前記走行式作業ロボット各部に前記稼動用電力を供給する場合には、前記第２の電圧変換手段によって変換された所定電圧の直流電流を前記稼動用電力として前記走行式作業ロボット各部に供給し、前記稼動用電力が過剰な場合もしくは前記稼動用電力を供給しない場合には、前記第２の電圧変換手段によって変換された前記所定電圧の直流電流の電力を前記バッテリに蓄電させる第２の切替手段とを備える。
また、請求項２の発明では、不整地に対して追従可能なクローラと、前記クローラによって不整地上を走行することが可能な走行台車と、前記走行台車上に配置された多軸構成の胴体部と、前記胴体部に備えられた多関節アームと、前記胴体部に備えられた多関節撮影手段と、遠隔制御側から前記クローラ、前記胴体部、前記多関節アームおよび前記多関節撮影手段（以下、走行式作業ロボット各部という。）の動作にかかる制御情報を受信するとともに前記走行式作業ロボット各部の動作状態情報を前記遠隔制御側に送信する通信手段と、前記走行式作業ロボット各部を動作させるための動力を供給する動力供給手段と、前記制御情報に基づいて前記走行式作業ロボット各部を制御する制御手段とを備える走行式作業ロボットであって、前記動力供給部が、前記遠隔制御側から供給された交流電流を所定電圧の直流電流に変換する電圧変換手段と、直流電流の電力を蓄電可能なバッテリと、前記バッテリへの蓄電を管理するバッテリ管理装置とを備え、且つ、前記バッテリ管理装置は、前記遠隔制御側から交流電流が供給され、かつ前記走行式作業ロボット各部に稼動用電力を供給する場合には、前記電圧変換手段によって変換された所定電圧の直流電流を前記稼動用電力として前記走行式作業ロボット各部に供給すると共に、前記稼動用電力が過剰な場合もしくは前記稼動用電力を供給しない場合には、前記電圧変換手段によって変換された前記所定電圧の直流電流の電力を前記バッテリに蓄電させる第１の切替手段と、前記遠隔制御側または外部の電源設備から前記所定電圧の直流電流が供給され、かつ前記走行式作業ロボット各部に前記稼動用電力を供給する場合には、前記所定電圧の直流電流を前記稼動用電力として前記走行式作業ロボット各部に供給し、供給しない場合には、前記所定電圧の直流電流の電力を前記バッテリに蓄電させる第２の切替手段とを備える。
また、請求項３の発明では、前記動力供給部が、前記バッテリからの蓄電を管理する放電管理装置を備え、且つ、前記放電管理装置が、外部から交流電流および直流電流のいずれも供給されず、かつ前記走行式作業ロボット各部に前記稼動用電力を供給する場合には、前記バッテリに蓄電されている前記所定電圧の直流電流を前記稼動用電力として供給する。
【００１６】
請求項４の発明では、請求項１〜３のいずれか一つの発明の走行式作業ロボットにおいて、通信手段は、遠隔制御側とケーブルを介して情報の通信を行い、動力供給手段は、動力供給側からケーブルを介して動力の供給を受け、各ケーブルの巻き取り、または繰り出し制御を行うケーブルリールを付加する。
【００１７】
請求項５の発明では、請求項４の発明の走行式作業ロボットにおいて、ケーブルリールによる巻き取り制御に基づいて正回転し、ケーブルをドラムに巻き取り保持するとともに、ケーブルリールによる繰り出し制御に基づいて逆回転し、ドラムに保持しているケーブルを繰り出すようにするケーブルドラムと、ケーブルドラムのケーブル巻き取り面一面にケーブルが保持された場合であって、更にケーブルを巻き取る場合には、ケーブルを、すでにケーブル巻き取り面に巻き取られたケーブルの上に層巻き状に巻き取り保持するように制御する層巻き制御手段とを付加する。
【００１８】
請求項６の発明では、請求項５の発明の走行式作業ロボットにおいて、ケーブルドラムは、一定ピッチでケーブルの巻き取り、およびケーブルの繰り出しを行う。
【００１９】
請求項７の発明では、請求項６の発明の走行式作業ロボットにおいて、ケーブルドラムによるケーブルの巻き取り時におけるケーブルのたるみを検出するたるみ検出手段と、たるみ検出手段によってケーブルのたるみが検出された場合には、ケーブルドラムの正回転速度を増加することによってたるみをなくすための張力をケーブルに与えるケーブルドラム回転制御手段とを備える。
【００２０】
請求項８の発明では、請求項１〜３のいずれか一つの発明の走行式作業ロボットにおいて、動力供給手段は、動力供給側からケーブルを介して動力の供給を受ける有線動力供給手段と、走行式作業ロボット本体に備えられたバッテリから動力を供給するバッテリ動力供給手段とを併用する。
【００２１】
請求項９の発明では、請求項８の発明の走行式作業ロボットにおいて、通信手段は、多関節撮影手段によって撮影された影像情報の遠隔制御側への送信、遠隔制御側から送信される動力供給手段を、通信によって動力の供給を受ける方法か、入力電源および電圧の種類に基づいて動力供給手段が判定する動力供給方法かのいずれかの方法によって動力を供給する方法を定義した選択情報の受信を行い、動力供給手段は、通信手段によって受信された選択情報に基づいて、有線動力供給手段およびバッテリ動力供給手段のうちの少なくともいずれかによって動力を供給する。
【００２２】
請求項１０の発明では、請求項９の発明の走行式作業ロボットにおいて、多関節撮影手段を複数備え、通信手段は、遠隔制御側から送信される各多関節撮影手段の選択情報を受信し、受信した選択情報に基づいて、選択された多関節撮影手段によって撮影された影像情報を遠隔制御側へと送信する。
【００４０】
請求項１１の発明では、請求項１〜３のいずれか一つの発明の走行式作業ロボットにおいて、制御手段は、クローラの動作を制御する第１の制御部、胴体部の動作を制御する第２の制御部、多関節アームの動作を制御する第３の制御部、多関節撮影手段の動作を制御する第４の制御部の各制御部から構成してなり、更に各制御部間をシリアル配線で結合することによって、各制御部間相互の情報伝達を可能とする。
【００４１】
請求項１２の発明では、請求項１１の発明の走行式作業ロボットにおいて、制御手段による制御に基づいて、クローラ、胴体部、多関節アーム、および多関節撮影手段のうちの少なくとも１つに駆動力を与えるサーボモータと、サーボモータを駆動させるための電力を供給するサーボアンプとを備え、サーボアンプを多軸構成の胴体部と一体化して備える。
【００４２】
請求項１３の発明では、請求項１１の発明の走行式作業ロボットにおいて、制御手段による制御に基づいて、クローラ、胴体部、多関節アーム、および多関節撮影手段のうちの少なくとも１つに駆動力を与えるサーボモータと、サーボモータを駆動させるための電力を供給するサーボアンプとを一体化して備える。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００４５】
本発明の実施の形態を図１から図７を用いて説明する。
【００４６】
図１は本発明の実施の形態に係る走行式作業ロボットの一例を示す斜視図であり、図２は同実施の形態に係る走行式作業ロボットの一例を示す機能ブロック図である。
【００４７】
すなわち、本発明の実施の形態に係る走行式作業ロボットは、階段や段差のある床などの不整地に対して追従可能なクローラ１を下部に備え、このクローラ１によって不整地上を走行することが可能な走行台車２と、走行台車２上に配置された多軸構成の胴体部３と、胴体部３に備えられた多関節アーム４と、胴体部３に備えられた多関節撮影用アーム５とを備えている。
【００４８】
クローラ１は、図１に示すように、走行台車２の走行方向Ｆに対して前方側に１対、後方側に１対、計４つ備えている。このような不整地追従型のクローラ１については、日本国特許第２７１７７２２号（平成９年１１月１４日登録）、および同第２９３５２４８号（平成１１年６月４日登録）としてそれぞれ公報に開示されている。
【００４９】
更に、本発明の実施の形態の走行式作業ロボットにおいて各クローラ１は、回転揺動可能なピン７に固着しており、クローラ１の長さ方向中央部を支点として回転揺動可能な状態で走行台車２の下部に取り付けている。また、各クローラ１は、それぞれ自己のクローラ１を駆動させるためのクローラモータ８を備えているので、各クローラ１はそれぞれ独立に駆動することを可能としている。クローラ１は、通常時には、図１に示すように、クローラ長辺側を不整地に対して設置させているが、これによって、図３に示すように、クローラ短辺側を不整地に対して設置させることも可能としている。この状態で、走行方向Ｆに対して左側のクローラ１と右側のクローラ１とをそれぞれ逆方向に回転させることによって、走行式作業ロボットを不整地上において回転させることが可能となる。
【００５０】
また、図４に示すように、ピン７は、同軸形状をなしており、走行台車２の内側に向かってトルクセンサ１０、減速機１１、揺動モータ１２、回転角度検出器１３を固着している。
【００５１】
回転角度検出器１３は、ピン７の回転角度、すなわちクローラ１の不整地に対する回転角度を検出する。トルクセンサ１０は、各クローラ１のピン７を中心としたトルクを検出する。減速機１１は、ピン７の回転速度、すなわちクローラ１の不整地に対する回転速度を減速する。
【００５２】
揺動モータ１２は、トルクセンサ１０によって検出されたトルクの逆方向にトルクをかけることによってトルクを零とするように制御する。特に、走行式作業ロボットがクローラ１を駆動することによって階段を昇降する場合においては、階段の昇り口および降り口におけるクローラ１のトルクを零とするように制御する。また、図５に示すように、階段を昇る場合であって、走行台車２の前方側に備えられたクローラ１（＃１）が階段の昇り口にある場合には、この前方側に備えられたクローラ１（＃１）のトルクを零とするように該クローラ１（＃１）のピン７（＃１）を中心とした逆方向のトルクＴ_１をかける一方、後方側に備えられたクローラ１（＃２）に対しては、該クローラ１（＃２）のピン７（＃２）を中心として前方側のクローラ１（＃１）がトルクをかけられた方向Ｔ_１とは逆の方向Ｔ_２にトルクをかける。
【００５３】
また、階段を昇降する場合であって、図６（ａ）に示すように、クローラ１のいずれもが、階段の昇り口および降り口に無い階段定常昇降状態にある場合には、走行方向制御部１５が、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように各クローラ１の走行方向を同一方向Ｆに向ける。
【００５４】
走行台車２内には、遠隔制御部１６から送信される制御情報を受信するとともに、走行式作業ロボット各部の動作状態情報を遠隔制御部１６に送信する通信部１７と、走行式作業ロボット各部を動作させるための動力を供給する動力供給部１８と、通信部１７によって受信された制御情報に基づいて、クローラ１、胴体部３、多関節アーム４、多関節撮影用アーム５等の動作を制御する制御部１９とを備えている。
【００５５】
この通信部１７は、無線通信、有線通信いずれも適用可能であり、無線通信を行う場合にはアンテナ２１を介して、また有線通信を行う場合には、通信ケーブル２２を用いて、それぞれ遠隔制御部１６との通信を行う。すなわち、遠隔制御部１６側から送信される、走行式作業ロボット各部の動作を制御するための制御情報を受信し制御部１９に出力する。また、逆に、制御部１９から出力される走行式作業ロボット各部であるクローラ１、走行台車２、胴体部３、多関節アーム４、多関節撮影用アーム５、後述するパンチルト装置２３、カメラ２４，２５、およびサーボアンプ２６等の動作状態情報を遠隔制御部１６へ送信する。更には、カメラ２４，２５によって撮影された影像情報を遠隔制御部１６側へ送信する。
【００５６】
動力供給部１８もまた、図７に示すように、遠隔制御部１６から電送ケーブル２８を介して、あるいはバッテリ２９から、電力供給を受けることを可能としている。この動力供給部１８は、更に、２つのコンバータ３０（＃１），３０（＃２）と、バッテリ管理装置３１と、放電管理装置３２とを備えている。
【００５７】
コンバータ３０（＃１）は、遠隔制御部１６側から電送ケーブル２８（＃１）を介して供給された交流電流ＡＣ１（たとえば２００Ｖ）を、所定電圧の直流電流ＤＣに変換する。コンバータ３０（＃２）は、遠隔制御部１６側から供給された交流電流ＡＣ２（たとえば１００Ｖ）を、コンバータ３０（＃１）が変換した電圧と同じ所定電圧の直流電流ＤＣに変換する。なお、コンバータ３０（＃１）は、コンバータ３０（＃２）よりも電圧の高い交流電流の供給を受け（すなわち、ＡＣ１＞ＡＣ２）、動力供給部１８は、通常時には交流電流ＡＣ１を受電し、交流電流ＡＣ１を受電することができない場合にバックアップとして交流電流ＡＣ２を受電し、これらを同時に受電することはない。これらコンバータ３０によって変換された所定電圧の直流電流ＤＣは、走行式作業ロボットの各部であるクローラ１、走行台車２、胴体部３、多関節アーム４、多関節撮影用アーム５、パンチルト装置２３、カメラ２４，２５、サーボアンプ２６等へ稼動用電力として供給する。なお、稼動用電力を供給する必要のない場合には、後述するようにバッテリ管理装置３１による管理にしたがって、バッテリ２９に蓄電されるようにしている。
【００５８】
バッテリ管理装置３１は、コンバータ３０によって変換された所定電圧の直流電流ＤＣを、稼動用電力として走行式作業ロボットの各部に供給するか、あるいは、バッテリ２９に蓄電させるかの管理を行う。まず、遠隔制御部１６から交流電流ＡＣ１が供給され、各部に稼動用電力を供給する必要がある場合には、コンバータ３０（＃１）によって変換された所定電圧の直流電流ＤＣを稼動用電力として供給する。この直流電流ＤＣは、走行式作業ロボット駆動用電力（サーボモータ３３、クローラモータ８等に用いる）、あるいは走行式作業ロボットを制御するための制御用電力（制御部１９、カメラ２４，２５、無線通信等に用いる）として用いる。一方、遠隔制御部１６側から交流電流ＡＣ１が供給され、稼動用電力を供給する必要がない場合には、コンバータ３０（＃１）によって変換された所定電圧の直流電流ＤＣの電力をバッテリ２９に蓄電させる。
【００５９】
また、遠隔制御部１６側から交流電流ＡＣ１が供給されず、遠隔制御部１６側から交流電流ＡＣ２が供給され、走行式作業ロボットの各部に稼動用電力を供給する場合には、コンバータ３０（＃２）によって変換された所定電圧の直流電流ＤＣを稼動用電力として供給する。交流電流ＡＣ２の電圧は、交流電流ＡＣ１の電圧よりも低いので、これを補うために、放電管理装置３２が、バッテリ２９に蓄電されている直流電流ＤＣを同時に供給する。このようにしてコンバータ３０（＃２）およびバッテリ２９から供給された直流電流ＤＣは、走行式作業ロボットの各部を制御するための駆動用電力、および制御用電力として用いられるようにしている。なお、バッテリ２９に電力が蓄電されていない場合には、コンバータ３０（＃２）によって変換された直流電流ＤＣのみを供給する。このようにしてコンバータ３０（＃２）のみから直流電流ＤＣが供給された場合には、供給された直流電流ＤＣは、走行式作業ロボットの各部を制御するための制御用電力として用いる。
【００６０】
一方、遠隔制御部１６側から交流電流ＡＣ１が供給されず、遠隔制御部１６側から交流電流ＡＣ２が供給された場合であって、走行式作業ロボットの各部に稼動用電力が過剰な場合もしくは稼動用電力を供給しない場合には、コンバータ３０（＃２）によって変換された所定電圧の直流電流ＤＣの電力をバッテリ２９に蓄電させる。
【００６１】
更に、遠隔制御部１６または外部の電源設備（図示せず）から所定電圧の直流電流ＤＣが供給され、かつ走行式作業ロボットの各部に稼動用電力を供給する場合には、所定電圧の直流電流ＤＣを稼動用電力として供給する。この直流電流ＤＣは、走行式作業ロボットを駆動させるための駆動用電力、および制御用の制御用電力として用いられるようにしている。一方、遠隔制御部１６または外部の電源設備から所定電圧の直流電流ＤＣが供給され、かつ走行式作業ロボットの各部に稼動用電力が過剰な場合もしくは稼動用電力を供給しない場合には、所定電圧の直流電流ＤＣの電力をバッテリ２９に蓄電させる。
【００６２】
バッテリ２９は、バッテリ管理装置３１からの指示に基づいて、指定された直流電流ＤＣの電力を蓄電する。
【００６３】
放電管理装置３２は、交流電流ＡＣ１、直流電流ＤＣのいずれも供給されず、かつ稼動用電力を走行式作業ロボットの各部に供給する場合には、バッテリ２９に蓄電されている所定電圧の直流電流ＤＣを稼動用電力として供給する。この直流電流ＤＣは、走行式作業ロボットを駆動させるための駆動用電力、および制御するための制御用電力として用いられるようにしている。
【００６４】
ケーブルリール３５は、電送ケーブル２８および通信ケーブル２２のケーブルドラム３６への巻き取り、または繰り出しのための制御を行うものであって、通信ケーブル２２および電送ケーブル２８といったケーブルを巻き取る場合にはケーブルドラム３６を回転させて、このケーブルドラム３６にケーブルを巻き取らせる。一方、ケーブルを繰り出す場合にはケーブルドラム３６を逆回転させ、これによってケーブルドラム３６に巻き取られているケーブルを繰り出すようにしている。ケーブルドラム３６は、一定のピッチでケーブルの巻き取り、および繰り出しを行う。
【００６５】
また、ケーブルドラム３６の巻き取り面にケーブルにたるみが生じないように制御するために、たるみ検出器３７と層巻き制御部３８とを備えている。たるみ検出器３７は、ケーブルドラム３６によるケーブルの巻き取り時におけるケーブルのたるみを検出し、たるみを検出した場合には、たるみ検出信号をケーブル回転制御部３９に出力する。ケーブル回転制御部３９は、たるみ検出器３７からたるみたるみ検出信号を受信した場合には、ケーブルリール３５に対して、ケーブルドラム３６の正回転速度を増加させるよう指示する。これによって、たるみをなくすための張力を該ケーブルに与える。
【００６６】
また、層巻き制御部３８は、ケーブルドラム３６のケーブル巻き取り面一面にケーブルが保持された場合であって、更にケーブルを巻き取る場合には、ケーブルを、すでにケーブルドラム３６に巻き取られたケーブルの上に層巻き状に巻き取り（多層巻き）保持するように制御する。
【００６７】
このようにケーブルリール３５、ケーブルドラム３６、たるみ検出器３７、層巻き制御部３８、ケーブル回転制御部３９によって通信ケーブル２２および電送ケーブル２８の効率良い巻き取り、および繰り出しを行うようにしている。このようなケーブルの処理については、特開平６−８６４４１号公報に開示されているので、ここではその詳細を省略する。
【００６８】
胴体部３は、胴体部移動機構４１を備えており、この胴体部移動機構４１によって走行台車２の上部に設けられた走行方向Ｆの前後方向に亘って円弧状をなすガイド部４２に沿って走行可能としている。胴体部３は、ガイド部４２の円弧頂点、すなわち、円弧の中点を基準位置Ｐとしているが、胴体部移動機構４１が、各クローラ１の回転角度検出器１３によって検出された各クローラ１の回転角度に基づいて、走行式作業ロボット本体が不整地上で安定して走行できるように、胴体部３をガイド部４２に沿って走行させ、走行式作業ロボットの重心を走行させる。
【００６９】
また、胴体部３は旋回駆動機構４３を備えている。この旋回駆動機構４３は、旋回軸Ａを中心として胴体部３を旋回させる。
【００７０】
多関節アーム４は、７つの関節５１〜５７を備えている。
【００７１】
関節５１は、胴体部３に接続された固定部と、旋回軸Ｓ_１において固定部に接続され、この旋回軸Ｓ_１を中心に固定部に対して旋回可能な旋回部とを備えてなる旋回関節である。
【００７２】
関節５２は、関節５１の旋回部に接続された固定部と、屈曲軸Ｓ_２において固定部に接続され、この屈曲軸Ｓ_２を中心に関節５１に対して任意の角度で屈曲可能な屈曲部とを備えてなる屈曲関節である。
【００７３】
関節５３は、関節５２の屈曲部に接続された固定部と、旋回軸Ｓ_３において固定部に接続され、この旋回軸Ｓ_３を中心に固定部に対して旋回可能な旋回部とを備えてなる旋回関節である。
【００７４】
関節５４は、関節５３の旋回部に接続された固定部と、屈曲軸Ｓ_４において固定部に接続され、この屈曲軸Ｓ_４を中心に関節５３に対して任意の角度で屈曲可能な屈曲部とを備えてなる屈曲関節である。
【００７５】
関節５５は、関節５４の屈曲部に接続された固定部と、旋回軸Ｓ_５において固定部に接続され、この旋回軸Ｓ_５を中心に固定部に対して旋回可能な旋回部とを備えてなる旋回関節である。
【００７６】
関節５６は、関節５５の旋回部に接続された固定部と、屈曲軸Ｓ_６において固定部に接続され、この屈曲軸Ｓ_６を中心に関節５５に対して任意の角度で屈曲可能な屈曲部とを備えてなる屈曲関節である。
【００７７】
関節５７は、関節５６の屈曲部に接続された固定部と、旋回軸Ｓ_７おいて固定部に接続され、この旋回軸Ｓ_７を中心に固定部に対して旋回可能な旋回部とを備えてなる旋回関節である。この関節５７の先端は、カメラ２４や専用工具５８等の取り付けおよび取り外しが自在な構成としている。カメラ２４を備えた場合には、このカメラ２４は、撮影した撮影情報を制御部１９に出力する。専用工具５８としては、例えば、ドアを開閉するための機構を備えた工具、物を持ち上げることが可能な工具、バルブを開閉するための機構を備えた工具、配管に穴を開けたりすることが可能な工具等、目的に応じて様々な工具がある。
【００７８】
なお、図１および図２に示すように、走行式作業ロボットは、多関節アーム４を複数備えていても良い。
【００７９】
多関節撮影用アーム５は、６つの関節６１〜６６と、関節６５および関節６６から構成されてなるパンチルト装置２３、関節６６の先端に設置されたカメラ２５、カメラ２５の前方を照らすライト６９、カメラ２５およびライト６９を覆う透明カバー７０とを備えている。
【００８０】
関節６１は、関節５１と同様に、胴体部３に接続された固定部と、所定旋回軸において固定部に接続され、この所定旋回軸を中心に固定部に対して旋回可能な旋回部とを備えてなる旋回関節である。また、関節６２は、関節５２と同様に、関節６１の旋回部に接続された固定部と、所定屈曲軸において固定部に接続され、この所定屈曲軸を中心に関節６１に対して任意の角度で屈曲可能な屈曲部とを備えてなる屈曲関節である。関節６３は、関節５３と同様に、関節６２の屈曲部に接続された固定部と、所定旋回軸において固定部に接続され、この所定旋回軸を中心に固定部に対して旋回可能な旋回部とを備えてなる旋回関節である。関節６４は、関節５４と同様に、関節６３の旋回部に接続された固定部と、所定屈曲軸において固定部に接続され、この所定屈曲軸を中心に関節６３に対して任意の角度で屈曲可能な屈曲部とを備えてなる屈曲関節である。更に、関節６５は、関節５５と同様に、関節６４の屈曲部に接続された固定部と、所定旋回軸において固定部に接続され、この所定旋回軸を中心に固定部に対して旋回可能な旋回部とを備えてなる旋回関節である。この関節６６の先端にはカメラ２５を備えており、このカメラ２５は撮影した撮影情報を制御部１９に出力する。
【００８１】
制御部１９は、多関節アーム４を構成する各関節５１〜５７のうちの関節５１〜５４、および多関節撮影用アーム５を構成する各関節６１〜６６のうちの関節６１〜６４の位置制御を行うことによって、多関節アーム４および多関節撮影用アーム５の空間位置や走行台車２との相対位置を制御する。また、制御部１９は、パンチルト装置２３を構成する関節６５の旋回角度、および関節６６の屈曲角度を制御させることによって、カメラ２５およびライト６９を所定方向に向ける。
【００８２】
制御部１９は、上述したように、走行式作業ロボットの各部の動作を制御するので、機能別に分類した複数のユニットから構成するようにしても良い。例えば、クローラ１の動作を制御する第１制御ユニット、胴体部３の動作を制御する第２制御ユニット、多関節アーム４の動作を制御する第３制御ユニット、多関節撮影用アーム５の動作を制御する第４制御ユニットなどといった各制御ユニットから構成し、更に各制御ユニット間をシリアル配線で結合することによって、各制御ユニット相互の情報伝達を可能とした構成としても良い。
【００８３】
更に、胴体部３は、サーボモータ３３とサーボアンプ７３とを備えている。サーボモータ３３は、サーボアンプ７３から供給される電力によって、制御部１９からの制御に基づき駆動部であるクローラ１、胴体部３、多関節アーム４、多関節撮影用アーム５に駆動力を与える。サーボアンプ７３は、動力供給部１８から電力の供給を受け、サーボモータ３３に供給するための所定の電圧に増幅し、この増幅した電力をサーボモータ３３に供給する。なお、このようなサーボモータ３３とサーボアンプ７３とを胴体部３に個別に備えても、また、サーボモータ３３とサーボアンプ２６とを一体化した機器であるサーボユニット７１を胴体部３に備えてもいずれでも良い。
【００８４】
上述したように、本発明の実施の形態に係る走行式作業ロボットにおいては、上記のような構成をしているので、ピン７を中心に揺動回転可能なクローラ１によって、階段や段差のある床などの不整地の上を自在に走行することができる。また、ピン７にはトルクセンサ１０、減速機１１、揺動モータ１２、回転角度検出器１３が備えられており、クローラ１にかかったトルクと逆方向のトルクがかけられ、トルクを零にするような制御がなされる。さらに、クローラ１の回転角度に連動して、胴体部３がガイド部４２上を走行することによって、走行式作業ロボットが安定した状態で走行できるように重心位置が調整される。これらによって、階段や段差のある床などの不整地の上を安定した状態で自在に走行することが可能となる。
【００８５】
また、胴体部３に接続して多関節アーム４および多関節撮影用アーム５がそれぞれ備えられている。多関節アーム４は、例えば７軸など、多数の関節を組み合わせることによって高い自由度が実現される。更に、アーム５の先端の関節５７は、作業内容に応じた工具の取り付け、および取り外しが可能なように構成されているので汎用性が高く、かつ狭隘な場所に配置された対象物に対しても確実にアクセスし、所定の作業を行うことが可能となる。
【００８６】
多関節撮影用アーム５には、カメラ２５が設けられているので、このカメラ２５によって撮影された影像を遠隔制御部１６からモニタすることによって、例えば、作業員がアクセスできないような場所（例えば、放射線量率の高い場所、高温の場所、危険な場所等）であっても、その内部の様子をモニタすることができる。このカメラ２５はパンチルト装置２３によって方向が制御されるので、作業員によって指定された任意の場所をモニタすることができる。また、撮影方向を照らすライト６９を備えているので、対象物を鮮明にモニタできる。更に、ライト６９およびカメラ２５は透明カバー７０によって覆われているので、例えば水中用モニタとしての適用も可能である。
【００８７】
遠隔制御部１６から走行式作業ロボット側へと送信された制御信号の受信、および走行式作業ロボット側から遠隔制御部１６側への動作状況信号の送信はいずれも通信部１７を介してなされるが、各信号の伝送は通信ケーブル２２を用いた有線方式、あるいはアンテナ２１を介してなされる無線方式のいずれでもよい。したがって、例えば、ケーブルドラム３６に保持可能な通信ケーブル２２長さよりも遠隔の作業場所に走行する場合、あるいは通信ケーブル２２側に何らかの異常があった場合には、信号通信を有線方式から無線方式に切り替えることができ、信頼性、冗長性に優れている。
【００８８】
動力供給部１８も、遠隔制御部１６から電送ケーブル２８を介して供給された電源を元に走行式作業ロボットの各部に電力を供給する方式、あるいは、バッテリ２９に蓄電しておいて、このバッテリ２９から走行式作業ロボットの各部に電力を供給する方式のいずれの方式も適用することができるので、信頼性、冗長性に優れている。更に、この動力供給部１８は、遠隔制御部１６から交流電流ＡＣ１および交流電流ＡＣ２が供給されなくても、直流電流ＤＣを外部から受け、この直流電流ＤＣをそのまま走行式作業ロボットの各部に供給することができる。このようにして、外部から供給された直流電流ＤＣを走行式作業ロボットの各部に供給する場合には、この供給された直流電流ＤＣは、駆動用あるいは制御用の電源として用いられる。外部から供給された直流電流ＤＣを供給する必要がない場合には、バッテリ２９に蓄電し、この蓄電された直流電流ＤＣを、必要に応じてバッテリ２９から取り出し、走行式作業ロボットの各部に供給することができる。これによって、例えば、遠隔制御部１６側から交流電流ＡＣ１も交流電流ＡＣ２も供給することができず、かつ、バッテリ２９に蓄電されていた電力も全て使い果たしてしまった状態となった場合、別の走行式作業ロボットの動力供給部１８から直流電流ＤＣの供給を受けることによって、この直流電流ＤＣをバッテリ２９に蓄電し、この蓄電した直流電流ＤＣを走行式作業ロボットに駆動用の電源として供給することによって走行式作業ロボットを再び駆動させることができる。
【００８９】
従来、このような、電源不足による停止が、原子力災害時などにおける空間放射線量率の高い場所において発生した場合には、該ロボットを回収することができなかったが、該動力供給部１８によれば、別の走行式作業ロボットを駆動することによって、停止した走行式作業ロボットに接近し、バッテリ２９を充電することによって、再び自走する駆動用電源を供給することが可能となるので、走行式作業ロボットの利用効率および運転セキュリティを高めることに資することができる。
【００９０】
走行式作業ロボットと遠隔制御部１６との間の情報通信を行う場合には通信ケーブル２２を、また、遠隔制御部１６から走行式作業ロボット側への電力供給を有線で行う場合には、電送ケーブル２８がそれぞれ用いられる。これらケーブル２２，２８は、たるみ検出器３７、ケーブル回転制御部３９、ケーブルリール３５が連動することによってたるみが発生しないように制御されながら、ケーブルドラム３６に巻き取り保持される。また、層巻き制御部３８によってケーブル２２，２８が層巻き制御されることによって極力小さいケーブルドラム３６を用いることが可能となる。
【００９１】
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、不整地であっても安定した状態で走行することができる機動性、狭隘な場所においても作業可能な高い作業性、遠隔操作が可能であって柔軟性に富んだ操作性、電源の多様性、不特定多数の作業に対する対応が可能な汎用性を兼ね備えている。
【００９３】
以上により、災害発生時における作業を高い信頼性をもって実行することが可能な走行式作業ロボットを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る走行式作業ロボットの一例を示す斜視図（地面に対してクローラ長辺側で設置している場合）
【図２】同実施の形態に係る走行式作業ロボットの一例を示す機能ブロック図
【図３】同実施の形態に係る走行式作業ロボットの一例を示す斜視図（地面に対してクローラ短辺側で設置している場合）
【図４】クローラ、トルクセンサ、減速機、揺動モータ、回転角度検出器が備えられたピンの構成を示す模式図
【図５】階段の登り口におけるトルク制御を説明するための概念図
【図６】階段定常昇降時における走行式作業ロボットの状態を説明するための模式図
【図７】動力供給部の構成の一例を示す機能ブロック図
【符号の説明】
Ｆ…走行方向
Ｔ…トルク方向
Ｐ…基準位置
Ａ…旋回軸
Ｓ_１、Ｓ_３、Ｓ_５、Ｓ_７…旋回軸
Ｓ_２、Ｓ_４、Ｓ_６…屈曲軸
ＡＣ…交流電流
ＤＣ…直流電流
１…クローラ
２…走行台車
３…胴体部
４…多関節アーム
５…多関節撮影用アーム
７…ピン
８…クローラモータ
１０…トルクセンサ
１１…減速機
１２…揺動モータ
１３…回転角度検出器
１５…走行方向制御部
１６…遠隔制御部
１７…通信部
１８…動力供給部
１９…制御部
２１…アンテナ
２２…通信ケーブル
２３…パンチルト装置
２４、２５…カメラ
２６…サーボアンプ
２８…電送ケーブル
２９…バッテリ
３０…コンバータ
３１…バッテリ管理装置
３２…放電管理装置
３３…サーボモータ
３５…ケーブルリール
３６…ケーブルドラム
３７…たるみ検出器
３８…層巻き制御部
３９…ケーブル回転制御部
４１…胴体部移動機構
４２…ガイド部
４３…旋回駆動機構
５１〜５７、６１〜６６…関節
５８…専用工具
６９…ライト
７０…透明カバー
７１…サーボユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention moves by traveling according to a remote operation to a site that cannot be accessed by an operator during disaster prevention, for example, and captures image data of the site and sends it in real time, opens and closes doors and valves, or piping The present invention relates to a traveling work robot that is suitable for performing a multi-purpose work such as cutting of an object with high reliability.
[0002]
[Prior art]
In recent years, for the purpose of performing work that is difficult for human beings on behalf of human beings, for example, research on robots that perform disaster prevention related work in nuclear facilities, chemical plants, and the like has been active.
[0003]
For example, in the unlikely event that a criticality accident occurs at a nuclear facility, the space radiation dose rate becomes extremely high, so it is impossible for workers to go to the site and take measures to end the criticality accident. In addition, when an explosion occurs in a chemical plant or the like and the entire plant is covered with fire due to an induced fire, it is impossible to even approach the fire site and to start fire fighting work.
[0004]
When such a disaster occurs, we will travel to the site and send on-site shooting data in real time, open and close doors and valves, cut piping, transport luggage, extinguish fire, etc. Research is being carried out on traveling work robots that perform such tasks.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a traveling work robot has the following problems.
[0006]
Generally, nuclear facilities and chemical plants have a large site area because facilities are provided according to the process flow. Each facility is complicatedly connected by intricate corridors and stairs. Furthermore, due to fire or explosion, the equipment may fall into the hallway and become an obstacle to travel. Therefore, the traveling work robot has high operability capable of traveling on an uneven traveling path by such an obstacle or stably moving up and down stairs, while performing remote control, and Mobility is required.
[0007]
In addition, in nuclear facilities and chemical plants, devices in each process are arranged in a complicated manner, and therefore, for example, operations such as valve opening and closing operations and piping cutting operations must be performed in a narrow space in most cases. For this reason, the traveling work robot is required to have high workability capable of working even in such a narrow place.
[0008]
Further, such work is not limited to the above-described valve opening / closing work and pipe cutting work, and it is expected that various work is required. Therefore, high versatility that can deal with many tasks that cannot be specified is required.
[0009]
Furthermore, even if the work takes a long time, it is equipped with a battery so that the work can be continued. If the battery power is completely used, Even so, it is required to have various power supply means capable of supplying power from the battery of another traveling work robot.
[0010]
Therefore, in order to carry out the work at the time of disaster with high reliability, as described above, the mobility that can run in a stable state even on rough terrain, the workability that can work even in a narrow place. It is necessary to have remote control and flexibility, operability of power supply, and versatility capable of handling a large number of unspecified tasks.
[0011]
However, a traveling work robot capable of satisfying all the requirements required during disaster prevention work has not yet been realized.
[0012]
The present invention has been made in view of such circumstances, and is capable of running in a stable state even on rough terrain, workability capable of working in a narrow place, remote control is possible and flexible. A traveling work robot that is capable of performing operations in the event of a disaster with high reliability, with versatile operability, a variety of power sources, and versatility that can handle a large number of unspecified tasks. The purpose is to provide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
[0015]
  In the invention of claim 1, the crawler is capable of following an uneven terrain.WhenA traveling carriage capable of traveling on an irregular ground by the crawler, a multi-axis body part disposed on the traveling carriage, a multi-joint arm provided in the body part, and the body part Articulated imaging meansWhen,Remote control sideTo the crawler, the body part, the articulated arm, and the articulated imaging means (hereinafter referred to as each part of the traveling work robot).BehaviorTakeCommunication means for receiving control information and transmitting operation state information of each part of the traveling work robot to the remote control side; power supply means for supplying power for operating each part of the traveling work robot;ControlBased on informationEach part of the traveling work robotControl means for controllingThe power supply unit includes a first voltage conversion unit that converts an alternating current of a first voltage supplied from the remote control side into a direct current of a predetermined voltage, and the remote The second voltage conversion means for converting the alternating current of the second voltage supplied from the control side into the direct current of the predetermined voltage, the battery capable of storing the electric power of the direct current, and the storage of the battery. A battery management device, and when the battery management device is supplied with alternating current of the first voltage from the remote control side and supplies operating power to each part of the traveling work robot, A DC current of a predetermined voltage converted by the first voltage converting means is supplied to each part of the traveling work robot as the operating power, and when the operating power is excessive or for the operating When the power is not supplied, the first switching means for storing the direct current power of the predetermined voltage converted by the first voltage conversion means in the battery, and the first voltage from the remote control side If the AC current of the second voltage is supplied from the remote control side and the operating power is supplied to each part of the traveling work robot, the second voltage conversion means When the operating power is excessive or not supplied, the second voltage is supplied to each part of the traveling work robot as the operating power. Second switching means for storing in the battery the direct current power of the predetermined voltage converted by the conversion means..
According to a second aspect of the present invention, a crawler capable of following an irregular terrain, a traveling carriage capable of traveling on an irregular ground by the crawler, and a multi-axis body part disposed on the traveling carriage. And an articulated arm provided in the torso, an articulated imaging means provided in the torso, and the crawler, the torso, the articulated arm and the articulated imaging means (hereinafter referred to as remote control side). A communication means for receiving control information related to the operation of the traveling work robot and transmitting operation state information of each traveling work robot to the remote control side, and operating each part of the traveling work robot. A traveling work robot comprising: a power supply means for supplying power for power; and a control means for controlling each part of the traveling work robot based on the control information. A power supply unit converts voltage alternating current supplied from the remote control side into direct current of a predetermined voltage, a battery capable of storing direct current power, and battery management for managing power storage in the battery And the battery management device is converted by the voltage conversion means when AC current is supplied from the remote control side and operating power is supplied to each part of the traveling work robot. A direct current of a predetermined voltage is supplied to each part of the traveling work robot as the operating power, and when the operating power is excessive or not supplied, the voltage is converted by the voltage conversion means. A first switching means for storing the DC current of the predetermined voltage in the battery; and the predetermined voltage from the remote control side or external power supply equipment. When direct current is supplied and when the operating power is supplied to each part of the traveling work robot, the direct current of the predetermined voltage is supplied as the operating power to each part of the traveling work robot and is not supplied Comprises a second switching means for storing the electric power of the direct current of the predetermined voltage in the battery.
According to a third aspect of the present invention, the power supply unit includes a discharge management device that manages power storage from the battery, and the discharge management device is not supplied with any alternating current or direct current from the outside. When supplying the operating power to each part of the traveling work robot, the direct current of the predetermined voltage stored in the battery is supplied as the operating power.
[0016]
  Claim4In the invention of claim 1,Any one of ~ 3In the traveling work robot according to the invention, the communication means communicates information with the remote control side via a cable, and the power supply means receives power supply from the power supply side via the cable, and winds each cable. Add a cable reel to control the feeding or feeding.
[0017]
  Claim5In the invention of claim4In the traveling work robot of the invention, the forward rotation is performed based on the winding control by the cable reel, the cable is wound and held on the drum, and the reverse rotation is performed based on the feeding control by the cable reel, and is held on the drum. If the cable is held on one side of the cable drum and the cable winding surface of the cable drum, the cable is already wound on the cable winding surface. And a layer winding control means for controlling the winding so as to be wound around the cable in a layered manner.
[0018]
  Claim6In the invention of claim5In the traveling work robot of the invention, the cable drum winds the cable and feeds the cable at a constant pitch.
[0019]
  Claim7In the invention of claim6In the traveling work robot according to the invention, when the cable slack is detected by the slack detecting means for detecting the slack of the cable when the cable is wound by the cable drum, and when the slack of the cable is detected by the slack detecting means, the normal rotation speed of the cable drum And a cable drum rotation control means for applying tension to the cable to eliminate sagging by increasing.
[0020]
  Claim8In the invention of claim 1,Any one of ~ 3In the traveling work robot of the present invention, the power supply means includes wired power supply means that receives power supply from the power supply side via a cable, and battery power that supplies power from a battery provided in the traveling work robot body. Use with supply means.
[0021]
  Claim9In the invention of claim8In the traveling work robot according to the invention, the communication means receives power supply by communication from the remote control side for transmission of image information captured by the articulated imaging means to the remote control side. Receiving the selection information defining the method of supplying power by either the method or the power supply method determined by the power supply means based on the type of the input power source and the voltage, and the power supply means is a communication means The power is supplied by at least one of the wired power supply means and the battery power supply means based on the selection information received by.
[0022]
  Claim10In the invention of claim9In the traveling work robot of the present invention, a plurality of articulated photographing means are provided, and the communication means receives selection information of each articulated photographing means transmitted from the remote control side, and is selected based on the received selection information. The image information photographed by the multi-joint photographing means is transmitted to the remote control side.
[0040]
  Claim11In the invention of claim 1,Any one of ~ 3In the traveling work robot according to the invention, the control means includes a first control unit that controls the operation of the crawler, a second control unit that controls the operation of the body unit, and a third control that controls the operation of the articulated arm. And the control unit of the fourth control unit that controls the operation of the multi-joint imaging means, and by connecting the control units with serial wiring, mutual information transmission between the control units is possible. And
[0041]
  Claim12In the invention of claim11In the traveling type working robot according to the present invention, a servo motor that applies a driving force to at least one of the crawler, the body part, the articulated arm, and the articulated imaging means based on control by the control means, and drives the servo motor And a servo amplifier that supplies electric power for causing the servo amplifier to be integrated with the multi-axis body part.
[0042]
  Claim13In the invention of claim11In the traveling type working robot according to the present invention, a servo motor that applies a driving force to at least one of the crawler, the body part, the articulated arm, and the articulated imaging means based on control by the control means, and drives the servo motor And a servo amplifier that supplies electric power to cause the power to be integrated.
[0044]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0045]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0046]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a traveling work robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of a traveling work robot according to the embodiment.
[0047]
That is, the traveling work robot according to the embodiment of the present invention includes a crawler 1 that can follow an irregular ground such as a staircase or a stepped floor at the lower portion, and can travel on the irregular ground by the crawler 1. A possible traveling carriage 2, a multi-axis body part 3 arranged on the traveling carriage 2, an articulated arm 4 provided in the body part 3, and an articulated imaging arm 5 provided in the body part 3 And.
[0048]
As shown in FIG. 1, the crawler 1 includes a total of four pairs, one pair on the front side and one pair on the rear side with respect to the traveling direction F of the traveling carriage 2. Such rough terrain following type crawlers 1 are disclosed in Japanese Patent Nos. 2717722 (registered on November 14, 1997) and 2935248 (registered on June 4, 1999), respectively. Has been.
[0049]
Further, in the traveling work robot according to the embodiment of the present invention, each crawler 1 is fixed to a pin 7 that can be rotated and oscillated, and can be rotated and oscillated with a central portion in the length direction of the crawler 1 as a fulcrum. It is attached to the lower part of the traveling carriage 2. In addition, each crawler 1 includes a crawler motor 8 for driving its own crawler 1, so that each crawler 1 can be driven independently. As shown in FIG. 1, the crawler 1 normally has the long side of the crawler installed on the rough terrain as shown in FIG. It can also be installed. In this state, by rotating the left crawler 1 and the right crawler 1 in the opposite directions with respect to the traveling direction F, the traveling work robot can be rotated on the rough ground.
[0050]
Further, as shown in FIG. 4, the pin 7 has a coaxial shape, and the torque sensor 10, the speed reducer 11, the swing motor 12, and the rotation angle detector 13 are fixed to the inside of the traveling carriage 2. Yes.
[0051]
The rotation angle detector 13 detects the rotation angle of the pin 7, that is, the rotation angle of the crawler 1 with respect to the rough terrain. The torque sensor 10 detects torque centered on the pin 7 of each crawler 1. The speed reducer 11 decelerates the rotational speed of the pin 7, that is, the rotational speed of the crawler 1 with respect to rough terrain.
[0052]
The swing motor 12 controls the torque to be zero by applying a torque in a direction opposite to the torque detected by the torque sensor 10. In particular, when the traveling work robot drives the crawler 1 to move up and down the stairs, control is performed so that the torque of the crawler 1 at the ascending and descending stairs is zero. In addition, as shown in FIG. 5, when the crawler 1 (# 1) provided on the front side of the traveling carriage 2 is at the ascending exit of the traveling carriage 2, the front side is provided on the front side. The reverse torque T about the pin 7 (# 1) of the crawler 1 (# 1) so that the torque of the crawler 1 (# 1) is zero.₁On the other hand, for the crawler 1 (# 2) provided on the rear side, the crawler 1 (# 1) on the front side receives torque from the pin 7 (# 2) of the crawler 1 (# 2). Hung direction T₁Direction T opposite to₂Torque to
[0053]
In addition, when the stairs are moved up and down, as shown in FIG. 6 (a), when all of the crawlers 1 are in the stairs steady raising / lowering state not at the ascending and descending stairs, the traveling direction control is performed. The portion 15 directs the traveling direction of each crawler 1 in the same direction F as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b).
[0054]
In the traveling carriage 2, a communication unit 17 that receives control information transmitted from the remote control unit 16 and transmits operation state information of each unit of the traveling work robot to the remote control unit 16, and each unit of the traveling work robot are provided. Based on the control information received by the power supply unit 18 for supplying power for operation and the communication unit 17, the operation of the crawler 1, the body unit 3, the articulated arm 4, the articulated imaging arm 5, etc. is controlled. And a control unit 19.
[0055]
The communication unit 17 is applicable to both wireless communication and wired communication. Remote control is performed via the antenna 21 when performing wireless communication, and using the communication cable 22 when performing wired communication. Communication with the unit 16 is performed. That is, control information for controlling the operation of each part of the traveling work robot transmitted from the remote control unit 16 side is received and output to the control unit 19. Conversely, the crawler 1, the traveling carriage 2, the body unit 3, the articulated arm 4, the articulated imaging arm 5, the pan-tilt device 23, which will be described later, and the camera 24, which are each part of the traveling work robot output from the controller 19. , 25 and servo amplifier 26 and the like are transmitted to the remote control unit 16. Further, the image information captured by the cameras 24 and 25 is transmitted to the remote control unit 16 side.
[0056]
As shown in FIG. 7, the power supply unit 18 can also receive power supply from the remote control unit 16 via the power transmission cable 28 or from the battery 29. The power supply unit 18 further includes two converters 30 (# 1) and 30 (# 2), a battery management device 31, and a discharge management device 32.
[0057]
Converter 30 (# 1) converts alternating current AC1 (for example, 200 V) supplied from remote control unit 16 via power transmission cable 28 (# 1) into direct current DC having a predetermined voltage. Converter 30 (# 2) converts alternating current AC2 (for example, 100 V) supplied from the remote control unit 16 side into direct current DC having the same predetermined voltage as the voltage converted by converter 30 (# 1). Converter 30 (# 1) is supplied with an alternating current having a higher voltage than converter 30 (# 2) (that is, AC1> AC2), and power supply unit 18 receives alternating current AC1 during normal operation. When the AC current AC1 cannot be received, the AC current AC2 is received as a backup, and these are not received simultaneously. The DC current DC having a predetermined voltage converted by the converter 30 is a crawler 1, a traveling carriage 2, a body unit 3, an articulated arm 4, an articulated imaging arm 5, a pan / tilt device 23, which are parts of the traveling work robot. The power is supplied to the cameras 24 and 25, the servo amplifier 26, etc. as operating power. When there is no need to supply operating power, the battery 29 is charged according to management by the battery management device 31 as described later.
[0058]
The battery management device 31 manages whether the DC current DC having a predetermined voltage converted by the converter 30 is supplied to each part of the traveling work robot as operating power, or is stored in the battery 29. First, when the AC current AC1 is supplied from the remote control unit 16 and it is necessary to supply operating power to each unit, the DC current DC having a predetermined voltage converted by the converter 30 (# 1) is used as the operating power. Supply. This direct current DC is a power for driving the traveling work robot (used for the servo motor 33, the crawler motor 8, etc.) or a control power for controlling the traveling work robot (control unit 19, cameras 24 and 25, wireless). Used for communication). On the other hand, when the AC current AC1 is supplied from the remote control unit 16 side and it is not necessary to supply operating power, the power of the DC current DC having a predetermined voltage converted by the converter 30 (# 1) is supplied to the battery 29. Allow to store electricity.
[0059]
In the case where AC current AC1 is not supplied from the remote control unit 16 side and AC current AC2 is supplied from the remote control unit 16 side and operating power is supplied to each part of the traveling work robot, the converter 30 (# The direct current DC having a predetermined voltage converted by 2) is supplied as operating power. Since the voltage of the alternating current AC2 is lower than the voltage of the alternating current AC1, the discharge management device 32 simultaneously supplies the direct current DC stored in the battery 29 in order to compensate for this. The direct current DC supplied from the converter 30 (# 2) and the battery 29 in this way is used as drive power and control power for controlling each part of the traveling work robot. Note that, when no electric power is stored in the battery 29, only the direct current DC converted by the converter 30 (# 2) is supplied. When the direct current DC is supplied only from the converter 30 (# 2) in this way, the supplied direct current DC is used as control power for controlling each part of the traveling work robot.
[0060]
On the other hand, when the AC current AC1 is not supplied from the remote control unit 16 side and the AC current AC2 is supplied from the remote control unit 16 side, if the operating power is excessive in each part of the traveling work robot or the operation When the utility power is not supplied, the battery 29 stores the power of the direct current DC having a predetermined voltage converted by the converter 30 (# 2).
[0061]
Further, when a DC current DC having a predetermined voltage is supplied from the remote control unit 16 or an external power supply facility (not shown) and operating power is supplied to each part of the traveling work robot, the DC current having a predetermined voltage is used. DC is supplied as operating power. The direct current DC is used as drive power for driving the traveling work robot and control power for control. On the other hand, when a direct current DC having a predetermined voltage is supplied from the remote control unit 16 or an external power supply facility, and the operating power is excessive or not supplied to each part of the traveling work robot, the predetermined voltage is used. Is stored in the battery 29.
[0062]
The battery 29 stores the electric power of the designated direct current DC based on an instruction from the battery management device 31.
[0063]
When neither the AC current AC1 nor the DC current DC is supplied to the discharge management device 32 and the operating power is supplied to each part of the traveling work robot, the DC current of a predetermined voltage stored in the battery 29 is supplied. DC is supplied as operating power. The direct current DC is used as drive power for driving the traveling work robot and control power for controlling.
[0064]
The cable reel 35 controls the winding or feeding of the power transmission cable 28 and the communication cable 22 to or from the cable drum 36. When winding the cables such as the communication cable 22 and the power transmission cable 28, the cable reel 35 is a cable. The drum 36 is rotated, and the cable is wound around the cable drum 36. On the other hand, when the cable is fed out, the cable drum 36 is rotated in the reverse direction so that the cable wound around the cable drum 36 is fed out. The cable drum 36 winds and feeds the cable at a constant pitch.
[0065]
In addition, a sag detector 37 and a layer winding control unit 38 are provided to control the cable winding 36 so that no slack occurs on the winding surface of the cable drum 36. The sag detector 37 detects the sag of the cable when the cable is wound by the cable drum 36, and outputs a sag detection signal to the cable rotation control unit 39 when the sag is detected. When receiving the sag detection signal from the sag detector 37, the cable rotation control unit 39 instructs the cable reel 35 to increase the normal rotation speed of the cable drum 36. This gives the cable tension to eliminate sagging.
[0066]
Further, the layer winding control unit 38 is a case where the cable is held on one surface of the cable winding surface of the cable drum 36, and when the cable is further wound, the cable has already been wound around the cable drum 36. It is controlled so as to be wound on the cable in a layered manner (multilayer winding).
[0067]
As described above, the cable reel 35, the cable drum 36, the sag detector 37, the layer winding control unit 38, and the cable rotation control unit 39 efficiently wind and feed the communication cable 22 and the power transmission cable 28. Since such cable processing is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-86441, details thereof are omitted here.
[0068]
The body portion 3 includes a body portion moving mechanism 41, and along the guide portion 42 that forms an arc shape in the front-rear direction of the traveling direction F provided on the upper portion of the traveling carriage 2 by the body portion moving mechanism 41. It can run. The body portion 3 has the arc apex of the guide portion 42, that is, the midpoint of the arc as the reference position P, but the body portion moving mechanism 41 detects each crawler 1 detected by the rotation angle detector 13 of each crawler 1. Based on the rotation angle, the body part 3 is caused to travel along the guide part 42 so that the traveling work robot main body can stably travel on uneven ground, and the center of gravity of the traveling work robot is caused to travel.
[0069]
The body unit 3 includes a turning drive mechanism 43. The turning drive mechanism 43 turns the body portion 3 around the turning axis A.
[0070]
The multi-joint arm 4 includes seven joints 51 to 57.
[0071]
The joint 51 includes a fixed part connected to the body part 3 and a pivot axis S.₁Connected to the fixed part at the pivot axis S₁And a revolving joint that can revolve with respect to the fixed portion.
[0072]
The joint 52 includes a fixed portion connected to the turning portion of the joint 51 and a bending axis S.₂The bending axis S₂And a bending part that can be bent at an arbitrary angle with respect to the joint 51.
[0073]
The joint 53 includes a fixed portion connected to a bent portion of the joint 52, and a turning axis S.₃Connected to the fixed part at the pivot axis S₃And a revolving joint that can revolve with respect to the fixed portion.
[0074]
The joint 54 includes a fixed part connected to the turning part of the joint 53 and a bending axis S.₄The bending axis S₄And a bending part that can be bent at an arbitrary angle with respect to the joint 53.
[0075]
The joint 55 includes a fixed portion connected to a bent portion of the joint 54 and a turning axis S.₅Connected to the fixed part at the pivot axis S₅And a revolving joint that can revolve with respect to the fixed portion.
[0076]
The joint 56 includes a fixed portion connected to the turning portion of the joint 55 and a bending axis S.₆The bending axis S₆And a bent portion that can be bent at an arbitrary angle with respect to the joint 55.
[0077]
The joint 57 includes a fixed portion connected to a bent portion of the joint 56 and a turning axis S.₇Connected to the fixed portion at the rotation axis S₇And a revolving joint that can revolve with respect to the fixed portion. The tip of the joint 57 is configured such that the camera 24 and the dedicated tool 58 can be attached and detached. When the camera 24 is provided, the camera 24 outputs the captured image information to the control unit 19. Examples of the dedicated tool 58 include a tool having a mechanism for opening and closing a door, a tool capable of lifting an object, a tool having a mechanism for opening and closing a valve, and making a hole in a pipe. There are various tools depending on the purpose, such as possible tools.
[0078]
As shown in FIGS. 1 and 2, the traveling work robot may include a plurality of articulated arms 4.
[0079]
The articulated imaging arm 5 includes six joints 61 to 66, a pan / tilt device 23 composed of the joint 65 and the joint 66, a camera 25 installed at the tip of the joint 66, a light 69 that illuminates the front of the camera 25, A transparent cover 70 that covers the camera 25 and the light 69 is provided.
[0080]
Like the joint 51, the joint 61 includes a fixed portion connected to the body portion 3, and a turning portion connected to the fixed portion at a predetermined turning axis and capable of turning with respect to the fixed portion around the predetermined turning axis. The swivel joint provided. Similarly to the joint 52, the joint 62 is connected to the fixed portion connected to the turning portion of the joint 61 and the fixed portion at a predetermined bending axis, and an arbitrary angle with respect to the joint 61 about the predetermined bending axis. And a bendable portion that can be bent. As with the joint 53, the joint 63 is connected to the fixed portion connected to the bent portion of the joint 62, and to the fixed portion at a predetermined turning axis, and the turning portion capable of turning with respect to the fixed portion around the predetermined turning axis. And a swivel joint. Similar to the joint 54, the joint 64 is connected to the fixed portion connected to the turning portion of the joint 63 and the fixed portion at a predetermined bending axis, and bends at an arbitrary angle with respect to the joint 63 around the predetermined bending axis. It is a bending joint provided with a possible bending part. Further, like the joint 55, the joint 65 is connected to the fixed portion connected to the bent portion of the joint 64 and the fixed portion at a predetermined turning axis, and can turn with respect to the fixed portion around the predetermined turning axis. It is a turning joint provided with a turning part. A camera 25 is provided at the tip of the joint 66, and the camera 25 outputs the captured image information to the control unit 19.
[0081]
The control unit 19 controls the positions of the joints 51 to 54 of the joints 51 to 57 constituting the multi-joint arm 4 and the joints 61 to 64 of the joints 61 to 66 constituting the multi-joint imaging arm 5. As a result, the spatial position of the articulated arm 4 and the articulated imaging arm 5 and the relative position with respect to the traveling carriage 2 are controlled. In addition, the control unit 19 controls the turning angle of the joint 65 and the bending angle of the joint 66 constituting the pan / tilt device 23 to direct the camera 25 and the light 69 in a predetermined direction.
[0082]
As described above, the control unit 19 controls the operation of each unit of the traveling work robot. Therefore, the control unit 19 may be composed of a plurality of units classified by function. For example, the first control unit that controls the operation of the crawler 1, the second control unit that controls the operation of the body part 3, the third control unit that controls the operation of the articulated arm 4, and the operation of the articulated arm 5. A configuration may be adopted in which each control unit such as a fourth control unit to be controlled is connected, and the control units are coupled with each other by serial wiring so that information can be transmitted between the control units.
[0083]
Further, the body unit 3 includes a servo motor 33 and a servo amplifier 73. The servo motor 33 applies driving force to the crawler 1, the body unit 3, the articulated arm 4, and the articulated imaging arm 5 that are driving units based on the control from the control unit 19 by the electric power supplied from the servo amplifier 73. . The servo amplifier 73 receives supply of power from the power supply unit 18, amplifies it to a predetermined voltage to be supplied to the servo motor 33, and supplies the amplified power to the servo motor 33. Even if the servo motor 33 and the servo amplifier 73 are individually provided in the body portion 3, the body portion 3 is provided with a servo unit 71 that is an apparatus in which the servo motor 33 and the servo amplifier 26 are integrated. Or either.
[0084]
As described above, the traveling work robot according to the embodiment of the present invention has the above-described configuration, so that there are stairs and steps by the crawler 1 that can swing and rotate around the pin 7. You can run freely on rough surfaces such as the floor. Further, the pin 7 is provided with a torque sensor 10, a speed reducer 11, a swing motor 12, and a rotation angle detector 13. A torque in a direction opposite to the torque applied to the crawler 1 is applied to make the torque zero. Such control is performed. Further, the body portion 3 travels on the guide portion 42 in conjunction with the rotation angle of the crawler 1, so that the position of the center of gravity is adjusted so that the traveling work robot can travel stably. By these, it becomes possible to travel freely on a rough surface such as a staircase or a stepped floor in a stable state.
[0085]
In addition, an articulated arm 4 and an articulated imaging arm 5 are provided respectively connected to the body portion 3. The multi-joint arm 4 can realize a high degree of freedom by combining a large number of joints such as seven axes. Further, the joint 57 at the tip of the arm 5 is configured so that the tool can be attached and detached according to the work content, so that it has high versatility and is suitable for an object placed in a narrow place. It is possible to reliably access and perform predetermined work.
[0086]
Since the multi-joint imaging arm 5 is provided with a camera 25, by monitoring the image captured by the camera 25 from the remote control unit 16, for example, a place where the worker cannot access (for example, Even in places with high radiation dose rates, high-temperature places, dangerous places, etc., the inside can be monitored. Since the direction of the camera 25 is controlled by the pan / tilt device 23, it is possible to monitor an arbitrary place designated by the worker. In addition, since the light 69 that illuminates the shooting direction is provided, the object can be clearly monitored. Furthermore, since the light 69 and the camera 25 are covered with the transparent cover 70, application as, for example, an underwater monitor is also possible.
[0087]
The control signal transmitted from the remote control unit 16 to the traveling work robot side and the transmission of the operation status signal from the traveling work robot side to the remote control unit 16 side are both made via the communication unit 17. However, transmission of each signal may be either a wired method using the communication cable 22 or a wireless method performed via the antenna 21. Therefore, for example, when traveling to a work place remote from the length of the communication cable 22 that can be held by the cable drum 36, or when there is some abnormality on the communication cable 22 side, the signal communication is changed from the wired method to the wireless method. It can be switched and has excellent reliability and redundancy.
[0088]
The power supply unit 18 is also a system for supplying power to each part of the traveling work robot based on the power supplied from the remote control unit 16 via the power transmission cable 28, or the battery 29 stores power in this battery. Since any method of supplying electric power from 29 to each part of the traveling work robot can be applied, it is excellent in reliability and redundancy. Further, the power supply unit 18 receives the direct current DC from the outside even if the alternating current AC1 and the alternating current AC2 are not supplied from the remote control unit 16, and supplies the direct current DC to each part of the traveling work robot as it is. can do. Thus, when the direct current DC supplied from the outside is supplied to each part of the traveling work robot, the supplied direct current DC is used as a power source for driving or control. When there is no need to supply the DC current DC supplied from the outside, the battery 29 stores the DC current DC, and the stored DC current DC is taken out from the battery 29 as necessary and supplied to each part of the traveling work robot. can do. As a result, for example, when neither the AC current AC1 nor the AC current AC2 can be supplied from the remote control unit 16 side, and all the electric power stored in the battery 29 has been used up, By receiving the supply of the direct current DC from the power supply unit 18 of the traveling work robot, the direct current DC is stored in the battery 29, and the stored direct current DC is supplied to the traveling work robot as a driving power source. As a result, the traveling work robot can be driven again.
[0089]
Conventionally, when such a stop due to power shortage has occurred in a place with a high space radiation dose rate during a nuclear disaster or the like, the robot could not be recovered. For example, by driving another traveling work robot, it is possible to approach the stopped traveling work robot and charge the battery 29 to supply driving power for self-running again. This can contribute to improving the utilization efficiency and driving security of the robot.
[0090]
When performing information communication between the traveling work robot and the remote control unit 16, the communication cable 22 is used. When supplying power from the remote control unit 16 to the traveling work robot side by wire, the communication cable 22 is used. Each cable 28 is used. The cables 22 and 28 are wound and held on the cable drum 36 while being controlled so that no sag is generated when the sag detector 37, the cable rotation control unit 39, and the cable reel 35 are interlocked. In addition, the cable winding 36 is controlled by the layer winding control unit 38 so that the cable drum 36 that is as small as possible can be used.
[0091]
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, this invention is not limited to this structure. Within the scope of the technical idea described in the claims, those skilled in the art will be able to conceive of various changes and modifications. The technical scope of the present invention is also applicable to these changes and modifications. It is understood that it belongs to.
[0092]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the mobility that can travel in a stable state even on rough terrain, the high workability that enables work in a narrow place, the remote operation is possible, and the flexibility It has versatile operability, a variety of power sources, and versatility that can handle a large number of unspecified tasks.
[0093]
As described above, it is possible to realize a traveling work robot capable of performing work in the event of a disaster with high reliability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a traveling work robot according to an embodiment of the present invention (when installed on the long side of a crawler with respect to the ground).
FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of a traveling work robot according to the embodiment;
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a traveling work robot according to the embodiment (when installed on the crawler short side with respect to the ground);
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of a pin provided with a crawler, a torque sensor, a speed reducer, a swing motor, and a rotation angle detector.
FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining torque control at a stairway.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the state of the traveling work robot at the time of steady climbing up and down stairs.
FIG. 7 is a functional block diagram showing an example of the configuration of a power supply unit
[Explanation of symbols]
F ... Travel direction
T ... Torque direction
P: Reference position
A ... Swivel axis
S₁, S₃, S₅, S₇... Swivel axis
S₂, S₄, S₆... Bending axis
AC ... AC current
DC ... DC current
1 ... Crawler
2 ... Travel cart
3. Body part
4 ... Articulated arm
5 ... Articulated arm
7 ... pin
8 ... Crawler motor
10 ... Torque sensor
11 ... Reducer
12 ... Oscillating motor
13 ... Rotation angle detector
15 ... Running direction control unit
16. Remote control unit
17 ... Communication Department
18 ... Power supply section
19 ... Control unit
21 ... Antenna
22 ... Communication cable
23. Pan / tilt device
24, 25 ... Camera
26 ... Servo amplifier
28 ... Electric cable
29 ... Battery
30 ... Converter
31 ... Battery management device
32 ... Discharge management device
33 ... Servo motor
35 ... Cable reel
36 ... Cable drum
37. Slack detector
38 ... Layer winding control unit
39: Cable rotation control unit
41. Body part moving mechanism
42 ... Guide part
43. Turning drive mechanism
51-57, 61-66 ... Joint
58 ... Special tool
69 ... Light
70 ... Transparent cover
71 ... Servo unit

Claims

And crawler possible follow the uneven terrain, and the traveling vehicle capable of traveling irregular ground by said crawler, and the body portion of the deployed multi-axis configuration on the traveling carriage, provided in the body portion An articulated arm, an articulated imaging means provided in the body part, and the crawler, the body part, the articulated arm and the articulated imaging means (hereinafter referred to as each part of the traveling work robot) from the remote control side . power supply means for supplying a communication means for transmitting the operation state information of the traveling working robot each unit to the remote control side, the power for operating the traveling working robot control unit which receives control information related to the operation And a traveling work robot comprising control means for controlling each part of the traveling work robot based on the control information ,
The power supply unit converts a first voltage alternating current supplied from the remote control side into a predetermined voltage direct current, and a second voltage supplied from the remote control side. Second voltage conversion means for converting the alternating current into a direct current of the predetermined voltage, a battery capable of storing the power of the direct current, and a battery management device for managing the storage of the battery, and
The battery management device includes:
When an alternating current of the first voltage is supplied from the remote control side and operating power is supplied to each part of the traveling work robot, a direct current of a predetermined voltage converted by the first voltage conversion means The current is supplied to each part of the traveling work robot as the operating power, and when the operating power is excessive or when the operating power is not supplied, the current converted by the first voltage converting means First switching means for storing power of a direct current of a predetermined voltage in the battery;
When the alternating current of the first voltage is not supplied from the remote control side, the alternating current of the second voltage is supplied from the remote control side, and the operating power is supplied to each part of the traveling work robot A DC current of a predetermined voltage converted by the second voltage conversion means is supplied to each part of the traveling work robot as the operating power, and when the operating power is excessive or the operating power is supplied If not , a traveling work robot comprising: second switching means for storing in the battery the direct current power of the predetermined voltage converted by the second voltage conversion means .

And crawler possible follow the uneven terrain, and the traveling vehicle capable of traveling irregular ground by said crawler, and the body portion of the deployed multi-axis configuration on the traveling carriage, provided in the body portion An articulated arm, an articulated imaging means provided in the body part, and the crawler, the body part, the articulated arm and the articulated imaging means (hereinafter referred to as each part of the traveling work robot) from the remote control side . power supply means for supplying a communication means for transmitting the operation state information of the traveling working robot each unit to the remote control side, the power for operating the traveling working robot control unit which receives control information related to the operation And a traveling work robot comprising control means for controlling each part of the traveling work robot based on the control information ,
The power supply unit converts the alternating current supplied from the remote control side into a direct current of a predetermined voltage, a battery capable of storing the direct current power, and a battery that manages the storage of the battery A management device, and
The battery management device includes:
When an alternating current is supplied from the remote control side and operating power is supplied to each part of the traveling work robot, the traveling current is converted into the operating power using the direct current of a predetermined voltage converted by the voltage conversion means. When the operating power is excessive or not supplied, the direct current power of the predetermined voltage converted by the voltage converting means is stored in the battery. First switching means for causing,
In the case where the direct current of the predetermined voltage is supplied from the remote control side or an external power supply facility and the operating power is supplied to each part of the traveling work robot, the direct current of the predetermined voltage is used as the operating power. A traveling work robot comprising: a second switching unit configured to supply the power of the DC current of the predetermined voltage to the battery when not supplied to each part of the traveling work robot.

The power supply unit includes a discharge management device for managing power storage from the battery; and
When the discharge management device supplies neither the AC current nor the DC current from the outside and supplies the operation power to each part of the traveling work robot, the predetermined voltage stored in the battery The traveling work robot according to claim 1, wherein a direct current is supplied as the operating power.

In the traveling work robot according to any one of claims 1 to 3 ,
The communication means communicates information with the remote control side via a cable, and the power supply means receives power supply from the power supply side via a cable, and controls the winding or feeding of each cable. A traveling work robot characterized by the addition of a cable reel.

The traveling work robot according to claim 4 ,
It rotates forward based on the winding control by the cable reel, winds and holds the cable on the drum, and reversely rotates based on the feeding control by the cable reel, and feeds the cable held on the drum. A cable drum, and when the cable is held on one surface of the cable winding surface of the cable drum, and when the cable is further wound, the cable is already wound on the cable winding surface. And a layer winding control means for controlling the winding so as to be wound and held in a layer winding form on the cable.

The traveling work robot according to claim 5 ,
The traveling work robot according to claim 1, wherein the cable drum winds the cable and feeds the cable at a constant pitch.

The traveling work robot according to claim 6 ,
A slack detecting means for detecting a slack of the cable during winding of the cable by the cable drum, and a slack detecting means for increasing the positive rotation speed of the cable drum when the slack detecting means detects the slack of the cable. And a cable drum rotation control means for applying tension to the cable to eliminate the slack.

In the traveling work robot according to any one of claims 1 to 3 ,
The power supply means is a combination of wired power supply means that receives power supply from the power supply side via a cable and battery power supply means that supplies power from a battery provided in the traveling work robot body. A featured traveling work robot.

The traveling work robot according to claim 8 ,
The communication means transmits image information captured by the multi-joint imaging means to the remote control side, the power supply means transmitted from the remote control side, a method of receiving power supply by communication, or an input Receiving selection information defining a method of supplying power by any one of the power supply methods determined by the power supply means based on the type of power supply and voltage, the power supply means is received by the communication means A traveling work robot characterized in that power is supplied by at least one of the wired power supply means and the battery power supply means based on the received selection information.

The traveling work robot according to claim 9 ,
A plurality of the articulated photographing means, wherein the communication means receives the selection information of each articulated photographing means transmitted from the remote control side, and the selected articulated photographing based on the received selection information; A traveling work robot characterized in that image information photographed by the means is transmitted to the remote control side.

In the traveling work robot according to any one of claims 1 to 3 ,
The control means includes a first control unit that controls the operation of the crawler, a second control unit that controls the operation of the body unit, a third control unit that controls the operation of the multi-joint arm, and the multi-joint It is composed of each control unit of a fourth control unit that controls the operation of the photographing means, and further, it is possible to transmit information between the control units by connecting the control units with a serial wiring. A traveling work robot characterized by that.

The traveling work robot according to claim 11 ,
Based on the control by the control means, a servo motor for applying a driving force to at least one of the crawler, the body part, the articulated arm, and the articulated imaging means, and for driving the servo motor And a servo amplifier for supplying electric power, wherein the servo amplifier is integrated with the multi-axis body part.

The traveling work robot according to claim 11 ,
Based on the control by the control means, a servo motor for applying a driving force to at least one of the crawler, the body part, the articulated arm, and the articulated imaging means, and for driving the servo motor A traveling work robot characterized by being integrated with a servo amplifier that supplies electric power.