JP5236811B2 - ダクト清掃用遠隔制御ロボット及びこれを用いた遠隔制御ロボット清掃システム - Google Patents

Description

本発明は、ダクト清掃用遠隔制御ロボットに関し、より詳細には、高さや傾斜度が変化するダクトであっても、清掃ユニットがダクトの内壁の上・下・側面に接触又は近接して効果的にダクトの内壁を清掃できるようにすると共に、清掃用ロボットがダクトの内部に入ってダクトの内壁を清掃する前と清掃した後の状態をダクト全体にわたってリアルタイム又は事後的に容易に確認できるようにして、より清潔な清掃を図る、ダクト清掃用遠隔制御ロボット及びこれを用いた遠隔制御ロボット清掃システムに関する。

一般に、建物には、室内の温湿度を適正に保持するために空調装置が設置され、空調装置から室内の様々な場所に空気を送ったりその空気を再び空調装置に回収するためにダクトが設置される。さらに、新鮮な外気を受け入れるためのダクトや室内の空気の一部を排出するためのダクトも設置される。

このようなダクトは、設置後、空気と共に流入する埃などにより、時間が経過するほど、内部に埃が溜まったり汚い異物が蓄積されて細菌やカビが増殖するため、建物内の人々に喘息や気管支炎などの呼吸器疾患を引き起こす原因となっている。また、ダクトから建物の内部に入る微細な埃などの汚染物質は、コンピュータや複合機などの事務機器やその他の電子機器に溜まって故障を引き起こす原因となり、ダクトの内壁に多くの異物が付着すると、ダクト内部の空気の流れが妨げられ、冷暖房効率が低下することもある。よって、周期的にダクトの内部を清掃してダクト内部の異物を除去する作業が行われなければならない。

しかし、ダクトは、狭く、長く形成されており、人がその内部に直接入ることは難しく、人が内部で移動できるだけ堅固に支持されるわけでもないので、ダクトの内部を清掃するためには、清掃用ロボットを遠隔操縦して清掃しなければ、ダクトの内部を清潔に清掃することが根本的に不可能である。

一般に、従来のダクト清掃用ロボットにおいては、ダクトの高さに対応する直径を有する１つの大きいブラシを固定する方式が多く用いられていたが、ダクトの高さが変わる場合にブラシを交換しなければならない煩雑さがあり、それより直径の小さいブラシを使用した場合は、天頂面、底面及び側面中央部を別々に清掃するしかないのでダクトの清掃に長時間がかかるという問題があった。
何よりも、ブラシがカートの所定位置に固定設置されるロボットは、下方又は上方に傾斜した領域のあるダクトを清掃する際には、一定の領域にブラシが届かないため、全ての領域をきれいに清掃することはできないという限界があった。

よって、ダクト内部の天井面、底面及び側面に同時に接触することにより、短時間でダクトの清掃を完了できるようにすると共に、ダクトが上方又は下方への傾斜を有する場合も効果的に天井面、底面及び側面を清掃できるようにするダクト清掃用ロボットの必要性が大きくなっている。

また、従来のダクト清掃用ロボットには、定められた高さのブラシが取り付けられるため、高さの高いダクトの内壁を清掃するロボットと高さの低いダクトの内壁を清掃するロボットを別途に備えなければならず、清掃業者が様々な大きさのロボットを備えるのに高いコストがかかるという問題もあった。

さらに、従来のダクト清掃用ロボットは、ブラシのみに重点をおいて構成されており、ダクトの内壁から分離したダクト内部の異物を排出するために、ダクトの外部に別途の集塵機を設置して連結しなければならないという問題もあった。

一方、清掃用ロボットを遠隔操縦してダクトの内部を清掃した場合、作業者が直接手でダクトの内部を清掃するより清潔にできるという可能性があるだけであり、狭く、長く形成されるダクトの特性を考慮すると、清掃用ロボットを操縦する人以外は清掃用ロボットによりダクトの内部が隅々まできれいに清掃されたか否かを知る方法がない。

そこで、従来は、ダクトの清掃状態を確認するために、ダクトの一部区間の清掃前と清掃後の状態を写真撮影して対比することによりダクトの清掃状態を確認していたが、写真撮影によりダクトの清掃状態を確認する場合、清掃業者が写真撮影区間のみを集中的にきれいに清掃することもあるので、建物所有者は建物のダクトが全体的にきれいに清掃されたか否かを確認できる適当な方法がないという問題があった。これにより、建物所有者は建物のダクトの清掃をいやがり、建物の利用者は有害な汚染された空気を吸入し続ける悪循環が続くという問題がもたらされた。

また、従来の清掃用ロボットにおいては、ダクトの四面の内壁を清掃するための清掃用刷毛が前方に位置するため、清掃用ロボットを操縦する作業者すら清掃状態をリアルタイムで確認することが困難であるという問題もあった。それだけでなく、清掃用ロボットを遠隔操縦してダクトの内壁を清掃する過程で、清掃用ロボットを操縦する作業者が暗くて複雑な経路のダクトに沿って清掃用ロボットを移動させることも難しいという問題があった。

本発明は、前述のような問題を解決するために、ダクトの高さや傾斜度が変化してもダクトの底面、天井面及び側面に同時に接触又は近接するように制御して、ダクトのどの位置でもダクトの内壁の天井面、底面及び側面を一度に清掃できるようにすることにより、ダクトの内壁の異物を完全に分離する清掃を可能にするダクト清掃用遠隔制御ロボットを提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、１つのロボットにより様々な高さのダクトを清掃できるように、分節型リンクから構成されたダクト清掃用遠隔制御ロボットを提供することにある。

また、本発明のさらに他の目的は、清掃状態を確認するためのカメラ及びライトが清掃ユニットにより妨げられないようにする構造のダクト清掃用遠隔制御ロボットを提供することにある。

また、本発明のさらに他の目的は、ブラシタイプの清掃用刷毛によりダクトの内壁から異物や埃を払い除ける作業と、払い除けた異物や埃を吸入する作業が同時に行われるようにして、より完全な清掃を可能にすることにある。

また、本発明のさらに他の目的は、接触によりダクトの内部を清掃できない場合、例えば、人体に有害な化学物質が通過するダクトの内部を清掃する場合、ダクトの内壁に付着した化学物質が飛散することなく直ちに清掃用ロボットに回収されるように、ダクト内部の異物を吸入するタイプの清掃用ロボットを提供することにある。

また、本発明のさらに他の目的は、内部が保温材からなるダクトの場合、清掃中に保温材に接触による損傷を与えてはならないが、このために、圧縮空気を噴射して清掃することにより、損傷を与えることなく効果的に清掃できるようにすることにある。

一方、本発明は、清掃用ロボットがダクトの内部に入ってダクトの内壁を清掃する前と清掃した後の状態をダクト全体にわたってリアルタイム又は事後的に容易に確認できるようにして、より清潔な清掃を図る遠隔制御ロボット清掃システムを提供することを目的とする。

これにより、本発明は、建物のダクトが全体的にきれいに清掃されたか否かを建物所有者が簡単に確認できるようにして、ダクトの清掃状態を疑って建物のダクトを汚い状態で放置しないようにすることにより、建物の利用者が有害で汚染された空気を吸入する問題を解決することを他の目的とする。

また、本発明のさらに他の目的は、清掃用ロボットを操縦する作業者がリアルタイムで清掃状態を確認できるようにして、ダクトの内壁をより清潔に清掃できるようにすることにある。

また、本発明のさらに他の目的は、暗くて複雑な建物のダクト内部での清掃用ロボットの位置を迷うことなく、ダクトの経路に沿って清掃用ロボットを円滑に移動させることにある。

上記目的を達成するために、本発明は、遠隔制御によりダクトの内部で移動するカートと、前記カートの前方に延びるように前記カートに回動可能に固定された第１リンクと、前記第１リンクを前記カートに対して回転駆動する第１駆動部と、前記第１リンクに回動可能に連結固定された第２リンクと、前記第２リンクを前記第１リンクに対して回転駆動する第２駆動部と、前記第２リンクの周辺に位置して周辺の埃をダクトの表面から分離する清掃ユニットとを含むことを特徴とするダクト清掃用遠隔制御ロボットを提供する。

すなわち、前記清掃ユニットが取り付けられる第１リンクが、遠隔運転される前記カートに対して回動するように構成されるため、前記ダクトが傾斜度を有する場合、その傾斜面に沿って前記第１リンクを回動させて、前記清掃ユニットが前記ダクト内部の底面、天井面及び側面に同時に接触するように前記第２リンクを調整することにより、迅速かつ清潔に清掃できるようにする。

より具体的には、従来は、ブラシなどの清掃ユニットがカートに対して所定の相対位置に固定されたり、移動可能であっても非常に限られた範囲でのみ移動できるように構成されていたのに対して、本発明によるダクト清掃用遠隔制御ロボットは、前記第１リンクが前記カートに回動可能に固定されることにより、前記第１リンクに回動可能に固定された前記第２リンクの周辺に位置する清掃ユニットが、前記カートの車輪が接触する底面より下方に下がることもできる環境が提供される。従って、前記ダクトの下方に曲がる傾斜が激しい場合も、前記第１リンクが下方に回動することにより、前記第２リンクの端部も共に下方に傾斜した前記ダクトの底面に接触するため、下方に傾斜した前記ダクトの底面もきれいに清掃することができる。また、前記ダクトが上方に曲がった場合も、前記第１リンクが平行に又は多少高くなるように制御されることにより、前記第１リンクに回動可能に結合された前記第２リンクの端部が上方に傾斜した前記ダクトの天井面にさらに容易に接触して、きれいに清掃することができる。

ここで、前記第１駆動部及び前記第２駆動部は、後述する実施形態に記載されるように、前記第１リンク及び前記第２リンクを回転駆動するための、電動モータ又は圧縮機の高圧で作動するエアモータを含んでもよく、油圧により直線駆動する油圧シリンダ又は電気供給により直線駆動する電動シリンダを含んでもよい。ここで、油圧シリンダ又は電動シリンダは、一端が前記カートにヒンジ結合されて設置され、他端が前記第１リンクにヒンジ結合されて設置されており、前記カートに対して前記第１リンクを回転駆動することができ、同様に、他の油圧シリンダ又は電動シリンダは、一端が前記カートもしくは前記第１リンクにヒンジ結合されて設置され、他端が前記第２リンクにヒンジ結合されて設置されており、前記第１リンクに対して前記第２リンクを回転駆動することできる。ただし、前記油圧シリンダ又は前記電動シリンダは直線駆動する特徴があるので、清掃ユニット回転駆動部の回転駆動は、前記電動モータ又は前記エアモータにより行われることが好ましい。その他にも、前記第１駆動部、第２駆動部及び清掃ユニット回転駆動部は、前述していない他の手段により構成されてもよい。

また、清掃中に前記ダクトの高さが変わる場合も、前記ダクトの高さに応じて前記第２リンクの角度を変化させて天井面に接触させることにより、きれいに清掃することができる。

このように、前記第１リンクが前記カートに対して回動可能に構成されることにより、これに連結された前記第２リンクを、前記ダクトの様々な傾斜度に応じてその一端が底面に、その他端が天井面に接触するように、より容易に制御できるという有利な効果を有する。

ここで、前記第２リンクは、前記カートの幅方向に離隔した１対で形成されることが好ましい。さらに、互いに離隔して設けられた１対の前記第２リンクには、これらの第２リンクを連結する連結部材が形成されることが、前記第２リンクを構造的に安定にする点で好ましい。

よって、前記清掃ユニットは、前記１対の第２リンクの一端間を連結する領域と、前記１対の第２リンクの他端間を連結する領域とに配列されて設けられる。これにより、前記第２リンクの一端間に配列された清掃ユニットは、前記ダクト内部の底面とより広い面積で接触又は近接して清掃し、前記第２リンクの他端間に配列された清掃ユニットは、前記ダクト内部の天井面とより広い面積で接触又は近接して清掃することにより、きれいに清掃することができる。

何よりも、前記第２リンクが幅方向に離隔した１対で形成された場合、前記ダクト清掃用遠隔制御ロボットを制御することがはるかに容易になる。より詳細に説明すると、前記ダクトの内部は暗いため、ロボットを移動させてその清掃状態を確認するためには、前記ダクトの内部を撮影するカメラと前記ダクトの内部を明るく照らすライトが必要不可欠である。しかし、前記ダクトの底面、天井面及び側面を清掃するブラシなどの清掃ユニットが１つのリンクに固定されて位置する場合、前記カメラ及びライトの前方を遮蔽するため、ロボットの操縦が非常に難しくなり、ダクトの凹み部分や傾斜面を予め見つけられず、清掃中にロボットが墜落する恐れもあり、ダクトの内部に突出した温度センサや風量センサなどを破損する恐れもあるという問題が生じる。

従って、前記第２リンクを幅方向に離隔しておき、前記１対の第２リンクの両端部間に前記清掃ユニットを配列することにより、前記１対の第２リンクとその両端部間に位置する前記清掃ユニットとは中空の四角形を形成するので、前方ライト及び前方カメラにより空いた中央部から前記カートの前方を観察することがはるかに容易になるという有利な効果が得られる。ここで、前記前方カメラ及び前方ライトは、左右方向（幅方向）に回転可能に設置して、前記カートの左右側前方部を観察する用途で活用することもできる。

一方、前記ダクト清掃用遠隔制御ロボットは、前記清掃ユニットがダクトの底面と天井面に接触又は近接した状態に位置しなければ清潔に清掃することができない。しかし、ダクトは、使用用途や建物によってその高さの差が非常に大きい特性がある。よって、従来は、ダクトの高さ別に様々な大きさの清掃用ロボットを備えて清掃しなければならなかった。しかし、このように様々な大きさの清掃用ロボットを備える場合、非常に高いコストがかかり、随時交換により清掃時間が長くなるので、前記ブラシなどの清掃ユニットが取り付けられる前記第２リンクを、２つ以上の分節リンクを結合して形成し、前記第２リンクの長さを前記分節リンクの数と長さで変化させて調節できるように構成することにより、高さの高いダクトと高さの低いダクトを１つの遠隔制御ロボットにより円滑に清掃することができる。
ここで、前記清掃ユニットは、回転する複数の清掃用刷毛（すなわち、ブラシ）が前記第２リンクの両側と両端部間に位置するため、前記清掃用刷毛が前記ダクトの内壁に接触して、機械的接触により前記内壁に固着した異物を前記内壁から分離することができる。

ここで、前記清掃ユニットは、ブラシからなるものに限定されるものではなく、前記第２リンクの四面に空気が通るようにエア通路を設け、ダクト面に向かってスリット又はノズルを設け、空気圧縮機をホースで連結して構成してもよい。これにより、前記ダクトの内壁に直接接触できない場合は、前記エア通路の端部とその間に形成される狭いスリット又はノズルから噴射される圧縮空気により前記ダクトの内壁を清掃することができる。

また、前記清掃ユニットは、周辺の汚物を吸入するように吸入部から連結された吸入ユニットで構成するか、又は清掃用刷毛及び高圧のエア通路の構成に吸入ユニットを加えて構成してもよい。これにより、前記ダクトの内部に固着していない溜まった埃や異物を清掃するのに容易であり、清掃過程で周辺に埃を発生させないという利点を有する。また、前記清掃用刷毛や高圧のエア通路により前記ダクトの内壁から分離された異物を直ちに回収することにより、ダクト内の異物分離過程と異物回収過程が別々に行われていた従来の方式とは異なり、これらの過程を一度に行えるという有利な効果が得られる。

また、前記吸入ユニットの吸入口には回転する清掃用刷毛を取り付けて、前記清掃用刷毛で前記ダクトの内部に固着した異物を分離すると共に、前記吸入口から前記分離された異物を直ちに回収することにより、埃を発生させることなく迅速に前記ダクトの内部を清掃することができる。

一方、本発明は、遠隔制御によりダクトの内部で移動するカート、前記カートに回動可能に取り付けられたリンクに結合されて前記ダクトの内面を清掃する清掃ユニット、前記カートが進行する前方を撮影する前方カメラ、及び前記カートが通り過ぎた後方を撮影する後方カメラを備えた清掃用ロボットと、前記カートの移動と前記リンクの回動を遠隔制御する制御ユニットと、前記前方カメラで撮影される前方画像、及び前記後方カメラで撮影される後方画像を２つ以上の分割画面に同時に表示するディスプレイユニットとを含み、前記清掃用ロボットの前記ダクトの内部を清掃する前の前方画像と清掃した後の後方画像が同時に表示されるようにして、清掃状態を確認しながら前記清掃用ロボットを制御するように構成されることを特徴とする遠隔制御ロボット清掃システムを提供する。

これは、前記清掃用ロボットが前記ダクトの内部を清掃しながら移動する間、前記前方カメラで清掃前の状態を撮影し、前記後方カメラで清掃後の状態を撮影することにより、前記清掃用ロボットを操縦する作業者がリアルタイムで前記ダクト内部の清掃状態を確認しながら前記ダクトの清掃を行えるようにするためのものである。このように、作業者がダクト内部の清掃状態をリアルタイムで直接視覚的に確認できるようにすることにより、清掃途中にダクト内部のきれいに磨かれていない位置を探してきれいに清掃できるようにするため、ダクト内部の隅々をよりきれいに清掃することができる。

また、前記遠隔制御ロボット清掃システムは、前記ディスプレイユニットに表示される画像を保存する保存ユニットをさらに含む。従って、前記清掃用ロボットを操縦する作業者が前記ダクト内部の清掃状態をリアルタイムで確認することができるだけでなく、前記保存ユニットにより、前記清掃用ロボットの前方カメラ及び後方カメラがそれぞれ撮影した画像をハードディスク、ＵＳＢメモリ、ＣＤ、ＤＶＤ、ビデオテープなどの記録媒体に保存することにより、前記清掃用ロボットを操縦する作業者以外の誰でも、前記清掃用ロボットによる前記ダクトの清掃状態を前記ダクト全体にわたって事後的に確認することもできる。ここで、前記記録媒体は、前記清掃用ロボットが前記ダクトを移動しながら清掃前の前方の撮影画像と清掃後の後方の撮影画像のいずれか一方を表示するビデオテープでもよく、清掃前の前方の撮影画像と清掃後の後方の撮影画像を同時に表示して事後の確認をより容易にするＣＤ、ＤＶＤなどでもよい。

すなわち、従来は、ダクトの清掃を依頼した建物所有者はダクトの一部の写真によってのみ不完全に清掃状態を確認するに止まっていたが、本発明によれば、前記清掃用ロボットの前方カメラにより撮影される清掃前の状態と前記清掃用ロボットの後方カメラにより撮影される清掃後の状態を、前記ダクト全体にわたって確認することができるため、前記ダクトの清掃が完了した状態で前記ダクト全体にわたって清掃状態を事後的に綿密かつ簡単に確認することができる。
従って、清掃業者は清掃を依頼した建物所有者の信頼をより得ることができ、ダクト内部の清掃状態を確認できないので疑ってダクトの清掃を行わない建物に対してもダクトを清潔に清掃できる環境を提供することにより、従来のダクトの不潔な清掃状態で建物の利用者が有害で汚染された空気を吸入していた問題を解決することができる。

一方、前記清掃用ロボットが前記ダクト内で移動する位置を感知し、前記ディスプレイユニットは、前記ダクトの配置地図上に前記清掃用ロボットの移動位置を前記分割画面に表示する。すなわち、前記清掃用ロボットに位置センサを取り付けてこれを感知するか、又は前記清掃用ロボットの各方向への移動距離を前記カートの車輪を駆動するモータの回転数から逆算して開始地点から前記清掃用ロボットが移動した距離を求めることができるため、前記分割画面のいずれか１つに清掃しようとする建物のダクト配置図を表示し、このダクト配置図上に前記清掃用ロボットの位置を表示することにより、暗くて複雑な建物のダクト内部において、前記清掃用ロボットがどの位置にあるかを容易に把握して、前記ダクトの経路に沿って前記清掃用ロボットを円滑に移動させることができる。

また、前記清掃用ロボットは、前記清掃ユニットが清掃している位置を撮影する第２のカメラを備え、前記第２のカメラにより撮影されている清掃中の画像を前記ディスプレイユニットの前記分割画面に表示する。これにより、清掃用刷毛などの前記清掃ユニットが現在清掃しているダクトの面を撮影してリアルタイムで表示することにより、前記清掃用ロボットを操縦する作業者は現在清掃しているダクトの内壁の状態を確認しながら前記ダクトの清掃をより清潔に隅々まで行うことができる。前記第２のカメラは、前記前方カメラ又は前記後方カメラでもよく、別途のカメラでもよい。

また、本発明の他の態様によれば、前記清掃用ロボットが前記ダクトを移動しながら清掃していない前方の撮影画像と清掃した後の後方の撮影画像が同時に表示されるように、前記保存ユニットにより保存されたＣＤ、ＤＶＤ、ハードディスク、ＵＳＢメモリ、ビデオテープなどの記録媒体が提供される。

また、本発明のさらに他の態様によれば、遠隔制御によりダクトの内部で移動するカート、前記カートに回動可能に取り付けられたリンクに結合されて前記ダクトの内面を清掃する清掃ユニット、前記カートが進行する前方を撮影する前方カメラ、及び前記カートが通り過ぎた後方を撮影する後方カメラを備えた清掃用ロボットを遠隔制御する遠隔制御システムであって、前記カートの移動と前記リンクの回動を遠隔制御する制御ユニットと、前記前方カメラで撮影される前方画像、及び前記後方カメラで撮影される後方画像を２つ以上の分割画面に同時に表示するディスプレイユニットとを含み、前記清掃用ロボットの前記ダクトの内部を清掃する前の前方画像と清掃した後の後方画像が同時に表示されるようにして、清掃状態を確認しながら前記清掃用ロボットを制御するように構成されることを特徴とする清掃ロボット遠隔制御システムが提供される。

以上説明したように、本発明は、清掃ユニットがダクト内部の天井面、底面及び側面を同時に清掃できるようにして、ダクト内部の清掃時間を短縮できるだけでなく、ダクトの高さが変わったり、ダクトが上方又は下方への傾斜を有する場合も、天井面、底面及び側面に接触又は近接して清潔に清掃できるようにするダクト清掃用遠隔制御ロボットを提供する。

また、本発明は、清掃用刷毛などの清掃ユニットが互いに結合して取り付けられる第２リンクが分節型リンクで構成されて伸張可能になっており、高さの低いダクトと高さの高いダクトを１つのロボットにより清掃することのできるダクト清掃用遠隔制御ロボットを提供する。

さらに、本発明は、清掃用刷毛、吸入ユニット、噴射ユニットなどの清掃ユニットとリンクにより前方の視野が妨げられないように、中央部が貫通形成されるリンク構造を実現することにより、カメラ及びライトは清掃ユニットなどにより視野が妨げられず、清掃状態を円滑に確認できるようにする。

さらに、本発明は、吸入ユニットとブラシタイプの清掃用刷毛が結合された清掃ユニットを備えることにより、ダクトの内壁から異物や埃を払い除ける作業と、払い除けた異物や埃を吸入する作業が同時に行われるようにして、集塵機を使用することなく、より短時間で完全に、かつ埃が周辺に飛散しないようにダクトの清掃を行うことができる。

さらに、本発明は、清掃ユニットとして吸入ユニットを取り付けた場合、ダクト清掃用ロボットが傾斜した領域を移動する際に、吸入ユニットが天井面や底面との接触により回動可能であり、かつ常に天井面や底面を向くようにして、清掃効率を高めることができる。

一方、本発明は、前方カメラで撮影された清掃前の状態と後方カメラで撮影された清掃後の状態を、清掃用ロボットを操縦する作業者がディスプレイユニットによりリアルタイムで確認しながらダクトの清掃を行うため、清掃途中にきれいに磨かれていないダクト内部の隅々をきれいに清掃できるだけでなく、保存ユニットにより、清掃用ロボットの前方カメラ及び後方カメラがそれぞれ撮影した画像をハードディスク、ＵＳＢメモリ、ＣＤ、ＤＶＤ、ビデオテープなどの記録媒体に、いずれか１つのカメラの画像が表示されるか、又は２つ以上のカメラの画像が同時に表示されるように保存することにより、清掃用ロボットを操縦する作業者でなくても誰でも、ダクトの清掃が完了した状態でもまるでリアルタイムで清掃しているように、ダクト全体にわたって清掃状態を簡単かつ綿密に確認できるようにする遠隔制御ロボット清掃システムを提供する。

これにより、本発明は、清掃業者がダクトの内部を清掃する際に、一部見える所だけ清潔に清掃するのではなく、ダクト全体にわたって清潔に清掃できるようにして、建物の利用者がきれいで爽やかな空気を吸うことのできる環境を提供することができる。

また、本発明は、ディスプレイユニットの分割画面のいずれか１つの分割画面に、清掃しようとする建物のダクト配置図を表示し、このダクト配置図上に清掃用ロボットの位置を共に表示して、ダクトの内部で移動する清掃用ロボットの位置を容易に把握できるようにすることにより、暗くて複雑な建物のダクト内部で清掃用ロボットを位置移動させる操作をより簡単に実現することができる。

本発明の第１実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボットの構成を示す斜視図である。 図１の「Ａ」部分を拡大して示す斜視図である。 図２のIII−III線断面図である。 図１の「Ｂ」部分を拡大して示す斜視図である。 図２のＶ−Ｖ線断面図である。 図５のVI−VI線断面図である。 図１の第２リンクの分節された形状を示す斜視図である。 図１のダクト清掃用遠隔制御ロボットが下方に曲がったダクトの内部を清掃する様子を示す概略図である。 本発明の第２実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボットの構成を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボットの構成の一部を示す斜視図である。 図１０のXI−XI線断面図である。 ダクト清掃用遠隔制御ロボットを用いた遠隔制御ロボット清掃システムの構成を示すブロック図である。 図１２の遠隔制御ロボット清掃システムによりダクト清掃用遠隔制御ロボットを制御する構成を示す概略図である。 図１３のディスプレイユニットに表示される画面を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
ただし、本発明を説明するに当たって、公知の機能又は構成についての具体的な説明は本発明の要旨を明確にするために省略する。

図１は、本発明の第１実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボットの構成を示す斜視図であり、図２は、図１の「Ａ」部分を拡大して示す斜視図であり、図３は、図２のIII−III線断面図であり、図４は、図１の「Ｂ」部分を拡大して示す斜視図であり、図５は、図２のＶ−Ｖ線断面図であり、図６は、図５のVI−VI線断面図であり、図７は、図１の第２リンクの分節された形状を示す斜視図である。

同図に示すように、本発明の第１実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット１００は、ダクト８８内で遠隔操縦されて前後左右に移動するカート１１０と、カート１１０の前方に回動可能に設けられた１対の第１リンク１２０と、第１リンク１２０に回動可能に設けられ、１つ以上の分節リンク１３１−１３３を結合してなる１対の第２リンク１３０と、カート１１０に対して第１リンク１２０を回動可能に駆動する第１駆動部１４０と、第１リンク１２０に対して第２リンク１３０を回動可能に駆動する第２駆動部１５０と、１対の第２リンク１３０の一端間及び他端間を連結する領域と両側面に回動可能に設けられ、ダクト８８の表面から埃を分離して清掃する清掃ユニット１６０と、カート１１０がダクト８８内で移動して清掃ユニット１６０により清掃されたダクト８８の内壁を撮影する撮影ユニット１７０と、清掃用刷毛からなる清掃ユニット１６０を回転駆動する清掃ユニット回転駆動部１８０とを含む。

カート１１０は、操向機能が備えられて左右に方向転換することができ、カート１１０を前方又は後方に移動させる車輪１１１と、カート１１０及び撮影ユニット１７０などに駆動電源を供給する電源供給線１１２と、撮影ユニット１７０からの撮影データや駆動信号などを伝達する信号線１１３と、カート１１０の移動を駆動するモータ（図示せず）とを備える。

第１リンク１２０は、カート１１０の前方に位置し、第１駆動部１４０によりカート１１０に対して正逆方向に回動可能に設けられ、第２リンク１３０の一端が車輪１１１より低い位置にまで到達するように回動可能である。第１リンク１２０は、カート１１０の幅方向に離隔して１対で形成されるため、第１リンク１２０の構造強度を確保するために、１対の第１リンク１２０は連結リンク１２１により連結される。

第２リンク１３０は、第１リンク１２０に対して回動することにより、一端に設置された清掃用刷毛１６１がダクト８８の底面に接触し、他端に設置された清掃用刷毛１６２がダクト８８の天井面に接触するように制御される。第２リンク１３０も、カート１１０の幅方向に離隔して１対で形成されるため、第２リンク１２０の構造強度を確保するために、１対の第２リンク１３０は連結リンク１３４により連結される。ただし、連結リンク１３４は、撮影ユニット１７０が第２リンク１３０の中央貫通部を通って前方を撮影することを妨げない位置に設けられる。

ここで、第２リンク１３０は、１つのリンクで構成されてもよいが、図３及び図７に示すように、複数の分節リンク１３１、１３２、１３３がボルト１３９などの締結手段により互いに結合されて、ダクト８８の高さＨに対応する長さに設けられてもよい。ここで、本発明の第１実施形態による第２リンク１３０は、３つの分節リンク１３１−１３３が互いに結合されたものを例に挙げたが、３つ以上の分節リンクを互いに結合してもよく、３つの分節リンクのうち中間の分節リンク１３２をダクト８８の高さＨに対応する長さに形成されたものに交換して互いに結合してもよい。これにより、本発明の第１実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット１００は、１つのロボットによっても様々な高さのダクト８８を効果的に清掃することができる。

第１駆動部１４０は、１対の第１リンク１２０の一側に設けられ、図２に示すように、第１リンク１２０と一体に結合されて一体に回転する被動ギヤ１４１と、被動ギヤ１４１と噛み合って回転するようにカート１１０に回転可能に設置された連結ギヤ１４２と、連結ギヤ１４２を回転駆動するピニオン１４３と、ピニオン１４３を回転駆動する第１駆動モータ１４４とを備える。従って、第１駆動モータ１４４の回転によりピニオン１４３、連結ギヤ１４２、被動ギヤ１４１が噛み合って順次回転し、被動ギヤ１４１の回転により第１リンク１２０は正逆方向に回動する。
第２駆動部１５０は、１対の第１リンク１２０の他側に設けられ、図４及び図５に示すように、第２リンク１３０と連結ピン１５１ａにより一体に結合されて一体に回転する被動ギヤ１５１と、被動ギヤ１５１と噛み合って回転するように第１リンク１２０の内部に回転可能に設置された連結ギヤ１５２と、連結ギヤ１５２を回転駆動するピニオン１５３と、ピニオン１５３を回転駆動するように第１リンク１２０に固定台１５４ｂにより固定設置された第２駆動モータ１５４とを備える。ここで、連結ギヤ１５２及びピニオン１５３は、第１リンク１２０の内部で回転できるように、ベアリング１５２ｂ、１５３ｂにより第１リンク１２０に支持される。また、第１リンク１２０に対して第２リンク１３０が安定して回動できるように、これらはヒンジピン７７により結合される。

ここで、図６に示すように、ダクト８８の底面を清掃する底面清掃用刷毛１６１の回転に関係なく、第２リンク１３０が第１リンク１２０に対して回動できるように、第２駆動部１５０の被動ギヤ１５１の中央部には、底面清掃用刷毛１６１の回転軸１６１ｘが貫通する貫通孔１５１ｘが形成される。また、底面清掃用刷毛１６１の回転軸１６１ｘは、１対の第２リンク１３０の一側にそれぞれ設けられたベアリング１６４ｂに支持されて回転するため、第１リンク１２０に対する第２リンク１３０の回動に関係なく制御することができる。

清掃ユニット１６０は、１対の第２リンク１３０の一端間を連結する領域に連続して回動可能に配列設置された底面清掃用刷毛１６１と、１対の第２リンク１３０の他端間を連結する領域に連続して回動可能に配列設置された天井面清掃用刷毛１６２と、１対の第２リンク１３０の両側外面に回動可能に配列設置された側面清掃用刷毛１６３と、底面清掃用刷毛１６１の両側外面に回動可能に配列設置された底部側面清掃用刷毛１６４と、天井面清掃用刷毛１６２の両側外面に回動可能に配列設置された天井部側面清掃用刷毛１６５とからなる。

ここで、底面清掃用刷毛１６１と天井面清掃用刷毛１６２は、それぞれダクト８８の底面と天井面を清掃するためのものであるため、清掃用刷毛が鉛直方向にのみ突設され、側面清掃用刷毛１６３は、ダクト８８の側面を清掃するためのものであるため、清掃用刷毛が側方向に傾斜して突設され、底部側面清掃用刷毛１６４と天井部側面清掃用刷毛１６５は、ダクト８８の底面と天井面だけでなく、ダクト８８の側面も清掃するためのものであるため、清掃用刷毛が鉛直方向と側方向に傾斜する方向の両方に突設される。

また、各清掃用刷毛１６１−１６５は、共に回転駆動され、ベアリングにより支持されるギヤを備える。つまり、前記ギヤの回転駆動により清掃用刷毛１６１−１６５は回転する。

撮影ユニット１７０は、ダクトの前方の清掃状態情報を信号線１１３を介して伝送するように、カート１１０の進行方向の前方を撮影し、上下左右方向に所定角度回動可能に設置される前方カメラ１７１と、ダクトの側面の清掃状態情報を信号線１１３を介して伝送するように、カート１１０の前方左右側面をそれぞれ撮影する左側カメラ１７３及び右側カメラ１７２と、カート１１０が清掃して通り過ぎたダクト８８の清掃状態情報を信号線１１３を介して伝送するように、カート１１０の後方を撮影し、上下左右方向に所定角度回動可能に設置される後方カメラ１７４と、前方カメラ１７１の両側に設置され、前方カメラ１７１が向かう方向を照らす前方ライト１７５と、後方カメラ１７４の両側に設置され、後方カメラ１７４が向かう方向を照らす後方ライト１７６とから構成される。

本発明の第１実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット１００をダクト８８の内部に入れて操縦する遠隔操縦者は、撮影ユニット１７０の複数のカメラ１７１−１７４から伝送されるダクト８８内部の撮影画像をリアルタイムで観察しながらカート１１０の前後左右方向への移動を制御するため、ダクト８８の内壁の清掃された面がきれいになっていない場合は、完全に清掃されていないダクト８８の一部面を集中的に清掃するように制御することができ、ダクト８８の内壁をよりきれいに清掃することができる。

清掃ユニット回転駆動部１８０は、図２及び図３に示すように、底面清掃用刷毛１６１と底部側面清掃用刷毛１６４を連結する回転軸１６１ｘに設置された被動ギヤ１６４ａと噛み合って回転する駆動ギヤ１８１と、駆動ギヤ１８１と噛み合って回転するように第１リンク１２０に設置された複数の連結ギヤ１８２と、連結ギヤ１８２と噛み合って連結ギヤ１８２を駆動するように第１リンク１２０に設置されたピニオン１８３と、ピニオン１８３を回転駆動するように第１リンク１２０に固定された清掃ユニット回転駆動モータ１８４とを備える。

これにより、清掃ユニット回転駆動モータ１８４が回転すると、複数の連結ギヤ１８２、駆動ギヤ１８１が回転駆動され、駆動ギヤ１８１と噛み合う被動ギヤ１６４ａも回転することにより、底面清掃用刷毛１６１と底部側面清掃用刷毛１６４が回転する。このとき、図３に示すように、駆動ギヤ１８１は第１リンク１２０と第２リンク１３０に同時に自由に回転可能に設置されるため、清掃ユニット回転駆動部１８０は、第１リンク１２０と第２リンク１３０間の回転変位に影響を及ぼさない。

一方、底面清掃用刷毛１６１及び底部側面清掃用刷毛１６４と一体に回転する被動ギヤ１６４ａは、ベアリング１６４ｂにより第２リンク１３０でその回転軸１６１ｘが自由に回転できるように支持される。また、複数の分節リンク１３１−１３３の結合により形成される第２リンク１３０の内部には、側面清掃用刷毛１６３と共に回転するギヤ１６３ａと被動ギヤ１６４ａを連結して駆動力を伝達する連結ギヤ１６９が設置される。これにより、被動ギヤ１６４ａに駆動力が伝達されて底面清掃用刷毛１６１と底部側面清掃用刷毛１６４が回転すると、連結ギヤ１６９を介して側面に設置された全ての側面清掃用刷毛１６３が連動して回転する。

同様に、図７に示すように、ダクト８８の天井面を清掃するために第２リンク１３０の他端に設置される天井面清掃用刷毛１６２は、ダクト８８の底面を清掃するために第２リンク１３０の一端に設置される底面清掃用刷毛１６１及び底部側面清掃用刷毛１６４と同様に、天井部側面清掃用刷毛１６５と回転軸（図示せず）に固定設置された被動ギヤ１６２ａに、中間の分節リンク１３２に設置された連結ギヤ１６９を介して駆動力が伝達されて、底面清掃用刷毛１６１の回転と連動して共に回転する。また、図３には示していないが、天井面清掃用刷毛１６２の回転と連動する他側の連結ギヤ（これは、一側の連結ギヤ１６９と同様に配列されるが、他側の底面清掃用刷毛１６１とは連動しない。）により、第２リンク１３０の他側の側面清掃用刷毛も共に連動して回転する。

以上のように構成された本発明の第１実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット１００は、図８に示すように、第２リンク１３０の一端間に配列された底面清掃用刷毛１６１がダクト８８の底面に接触し、第２リンク１３０の他端間に配列された天井面清掃用刷毛１６２がダクト８８の天井面に接触した状態でカート１１０が前後進し、ダクト内部の天井の高さや傾斜度が変わると、それに応じて第１リンク１２０に対して第２リンクが回転駆動するように制御することにより、カート１１０がダクト８８を１回通り過ぎるだけで天井面と底面が同時に清掃されるようにする。

例えば、第１リンク１２０がカート１１０に対して上下方に回転駆動されるので、ダクト清掃用ロボット１００が下方に傾斜したダクト８８の内部を清掃する場合は、第１リンク１２０を下方にθ１だけ回動させ、第２リンク１３０を水平面との角度がθ２となるように上方に回動させることにより、清掃ユニット１６０がダクト８８の天井面と底面に同時に接触した状態を維持して、ダクト８８の内壁の清掃を行うことができる。同様に、ダクト清掃用ロボット１００が上方に傾斜したダクト８８の内部を清掃する場合は、第１リンク１２０を上方に回動させ、第２リンク１３０を下方に回動させることにより、清掃ユニット１６０がダクト８８の天井面と底面に同時に接触した状態を維持して、ダクト８８の内壁の清掃を連続的に行うことができる。

本発明の他の実施形態
以下、本発明の第２実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット２００について詳細に説明する。本発明の第２実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット２００は、前述した第１実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット１００に対して、清掃用刷毛１６０によりダクト８８の内壁を清掃するのではなく、高圧のエアを噴射することで掃除するという点で差異がある。以下、本発明の第２実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット２００を詳細に説明するに当たって、前述した第１実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット１００と重複する構成及び作用については、本発明の第２実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット２００の要旨を明確にするためにその記載を省略する。

図８は、図１のダクト清掃用遠隔制御ロボットが下方に曲がったダクトの内部を清掃する様子を示す概略図である。

同図に示すように、本発明の第２実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット２００は、ダクト８８内で遠隔操縦されて前後左右に移動するカート２１０と、カート２１０の前方に回動可能に設けられた１対の第１リンク２２０と、第１リンク２２０に回動可能に設けられ、１つ以上の分節リンクを結合してなる１対の第２リンク２３０と、カート２１０に対して第１リンク２２０を回動可能に駆動する第１駆動部（図示せず）と、第１リンク２２０に対して第２リンク２３０を回動可能に駆動する第２駆動部（図示せず）と、１対の第２リンク２３０の一端間及び他端間を連結する領域と両側面に回動可能に設けられ、ダクト８８の表面に圧縮空気を噴射して埃などを分離して清掃する清掃ユニットとして、四角形状のエア通路２６０とを含む。

カート２１０には、前述した第１実施形態と同様に、電源供給線２１２や信号線２１３の他に、高圧のエアを吹き出すために外部圧縮機に連通する圧縮空気供給管２１４が備えられる。

エア通路２６０は、第２リンク２３０の周りに四面に空気が通るように四角形状に設けられ、圧縮空気供給管２１４に連通してダクト８８の内壁に圧縮空気を吹き出すように、四面及び前方に圧縮空気を噴射するスリット２６０ａ’が形成されるか、又はノズル２６０ａが取り付けられる。スリット２６０ａ’とノズル２６０ａから、高圧の圧縮空気をダクト８８の底面、天井面及び側面に噴射する。これにより、清掃用刷毛１６１の物理的な接触によりダクト８８の内壁に固着するか又は溜まった埃などの異物を内壁から分離することが困難な場合、ダクト８８の内壁に高圧の圧縮空気を吹き出すことにより、清掃を行うことができる。

本発明の第２実施形態によるエア通路２６０は、同図に示すように、回転しないように構成されるため、第２リンク２３０は、その内部にギヤ１６４ａ、１６５ａ、１６９ａなどが取り付けられない単純な形状に形成される。しかしながら、エア通路２６０を回転させてより向上した清掃効率を得るためには、前述した第１実施形態と同様に、エア通路２６０が回転するように構成してもよい。

以下、本発明の第３実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット３００について詳細に説明する。本発明の第３実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット３００は、前述した第１実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット１００に対して、清掃用刷毛１６０のみによりダクト８８の内壁を清掃するのではなく、清掃用刷毛と高圧の吸入圧を並行して異物を分離すると共に異物をダクト８８から除去することで掃除するという点で差異がある。以下、本発明の第３実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット３００を詳細に説明するに当たって、前述した第１実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット１００と重複する構成及び作用については、本発明の第３実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット３００の要旨を明確にするためにその記載を省略する。

図９は、本発明の第２実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボットの構成を示す斜視図であり、図１０は、本発明の第３実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボットの構成の一部を示す斜視図である。

同図に示すように、本発明の第３実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット３００は、ダクト８８内で遠隔操縦されて前後左右に移動するカート（図示せず）と、カートの前方に回動可能に設けられた１対の第１リンク３２０と、第１リンク３２０に回動可能に設けられ、１つ以上の分節リンクを結合してなる１対の第２リンク３３０と、カートに対して第１リンク３２０を回動可能に駆動する第１駆動部（図示せず）と、第１リンク３２０に対して第２リンク３３０を回動可能に駆動する第２駆動部（図示せず）と、１対の第２リンク３３０の一端間及び他端間を連結する領域と両側面に設けられ、ダクト８８の表面から異物を分離し、分離した異物を吸入して外部に排出する清掃ユニット３６０、３６０’、３６０”とを含む。

カート３１０には、前述した第１実施形態と同様に、電源供給線や信号線の他に、ダクト８８内部の異物を吸入して外部に排出するための吸入管３６２、３６２’、３６２”が備えられる。

清掃ユニット３６０は、ダクト８８の天井面を清掃するように第２リンク３３０の他端に設けられる第１清掃ユニット３６０と、ダクト８８の底面を清掃するように第２リンク３３０の一端に設けられる第２清掃ユニット３６０’と、ダクト８８の側面を清掃するように第２リンク３３０の両側外面に設けられる第３清掃ユニット３６０”とから構成される。図１０には、便宜上、第３清掃ユニット３６０”が第２リンク３３０の側面中央部にのみ設けられたものを示すが、第３清掃ユニット３６０”は第２リンク３３０の側面全体にわたる長さで設けられる。

ここで、第１清掃ユニット３６０は、図１１に示すように、第２リンク３３０の他端に自由に回動可能に設けられた吸入ケース３６１と、吸入ケース３６１の吸入口３６０ａから異物を流入させて外部に排出するように吸入ケース３６２の内部に連通して外部に連結される吸入管３６２と、吸入ケース３６１に外力が作用しない場合は吸入口３６０ａが重力方向と反対方向３６３ａに向かうように下部に取り付けられた重錘３６３と、吸入口３６０ａの入口領域に回動可能に設置された清掃用刷毛３６４と、清掃用刷毛３６４が取り付けられた回転軸３６４ａを回転駆動する駆動モータ３６５とを備える。

すなわち、清掃用刷毛３６４と一体に回転する回転軸３６４ａは、ベアリング３６１ｂにより吸入ケース３６１に回動可能に支持され、これと同時に、吸入ケース３６１は、ピン３６４ｂにより第２リンク３３０に回動可能に支持されるため、吸入ケース３６１は、重錘３６３により重力の反対方向３６３ａに向かおうとすると共に、吸入口３６０ａの入口に設置された清掃用刷毛３６４は、回転軸３６４ａの回転により回転する状態が実現される。同様に、第２清掃ユニット３６０’は、第１清掃ユニット３６０と同様に構成され、吸入口が常に底面を向くようにするために、第２清掃ユニット３６０’の吸入口の周辺には重錘３６３’が取り付けられる。

このように構成された第１清掃ユニット３６０と第２清掃ユニット３６０’は、第２リンク３３０の一端と他端がそれぞれダクト８８の底面と天井面に近接した状態でカートが移動する場合、重錘３６３、３６３’により常に天井面と底面をそれぞれ向き、傾斜したダクト８８の領域を通過するときは第１清掃ユニット３６０と第２清掃ユニット３６０’のケース３６１、３６１’がダクト８８の面に接触することにより、天井面と底面にそれぞれ吸入口が近接した状態を維持する。
以上のように構成された本発明の第３実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット３００は、清掃用刷毛３６４、３６４”の回転により異物を物理的にダクト８８の内壁から分離し、これと同時に吸入管３６２から外部に異物を排出することにより、埃を周辺に発生させることなく一度にダクト８８の内壁を清掃することができる。

以下、前記ダクト清掃用遠隔制御ロボット１００、２００、３００を用いた本発明による遠隔制御ロボット清掃システム１について詳細に説明する。以下、前述した第１実施形態によるダクト清掃用遠隔制御ロボット１００を例に挙げて本発明による遠隔制御ロボット清掃システム１の一実施形態を詳細に説明する。
ただし、本発明を説明するに当たって、公知の機能又は構成についての具体的な説明は本発明の要旨を明確にするために省略する。

図１１及び図１２に示すように、本発明の一実施形態による遠隔制御ロボット清掃システム１は、ダクト８８内で遠隔操縦されて前後左右に移動しながらダクト８８の両側面、天井面及び底面を清掃ユニット１６０により清掃する清掃用ロボット１００と、清掃用ロボット１００をダクト８８の内部で移動させながら清掃ユニット１６０などを駆動制御する清掃ロボット遠隔制御システム５００とから構成される。

ダクト清掃用遠隔制御ロボット１００については、図１〜図８を参照して既に説明したので、その説明を省略する。

清掃ロボット遠隔制御システム５００は、作業者により制御システムに信号や命令を入力するキーボード５１１、マウス５１２及びジョイスティック２１３からなる入力ユニット５１０と、作業者の入力に基づいて清掃用ロボット１００のカート１１０の移動とリンク１２０、１３０の回動を制御する制御ユニット５２０と、制御ユニット５２０により清掃用ロボット１００がダクト８８の入口の基準位置から操縦されてカート１１０が移動すると、車輪１１１の回転数から逆算して清掃用ロボット１００の位置を算出するロボット位置算出ユニット５３０と、清掃用ロボット１００の撮影ユニット１７０のカメラの撮影、方向転換などを制御するカメラ制御ユニット５４０と、撮影ユニット１７０で撮影された画像を受信する撮影情報受信ユニット５５０と、スクリーンを４つの分割画面５６１−５６４に分け、撮影ユニット１７０で撮影された画像をリアルタイムでもしくは保存された画像を呼び出して表示するか、又はダクトの清掃に必要な情報を分割画面に表示するディスプレイユニット５６０と、撮影ユニット１７０から受信した画像やディスプレイユニット５６０に表示されている画像などをハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ、ビデオテープなどの記録媒体に保存する保存ユニット５８０とから構成される。

ここで、ディスプレイユニット５６０は、図１３に示すように、複数の分割画面５６１−５６４に、撮影ユニット１７０の複数のカメラ１７１−１７４から伝送されるダクト内部の撮影画像をリアルタイムで表示する。すなわち、左上側の第１分割画面５６１には、前方カメラ１７１により撮影される画像がリアルタイムで表示され、左下側の第２分割画面５６２には、後方カメラ１７４により撮影される画像がリアルタイムで表示され、右上側の第３分割画面５６３には、清掃用ロボット１００がダクト８８の右側面を清掃する場合は右側カメラ１７２により撮影される現在清掃されている右側面を表示し、清掃用ロボット１００がダクト８８の左側面を清掃する場合は左側カメラ１７３により撮影される現在清掃されている左側面を表示する。

これにより、遠隔制御ロボット清掃システム１の清掃用ロボット１００を制御して清掃を担当する作業者は、清掃用ロボット１００により清掃された面８８ｙがきれいかどうかを、後方カメラ１７４により撮影された画像を表示する第２分割画面５６２で確認することができ、清掃用ロボット１００により清掃されていない面８８ｘがどのくらい汚い状態にあるかを、前方カメラ１７１により撮影された画像を表示する第１分割画面５６１で確認することができる。また、現在清掃中のダクト８８の内壁の状態を右側カメラ１７２及び左側カメラ１７３により撮影して第３分割画面５６３に表示することにより、現在の清掃状態を直接視覚的に確認しながら清掃用ロボット１００を操縦するため、ダクト８８の隅々まできれいに清掃することができる。

また、清掃ロボット遠隔制御システム５００は、ロボット位置算出ユニット５３０によりダクト８８の内部での清掃用ロボット１００の位置を感知し、図１３に示すように、右下側の第４分割画面５６４には、清掃しているダクト８８の配置図を表示し、ロボット位置算出ユニット５３０により感知された清掃用ロボット１００の位置を表示する。これにより、清掃用ロボット１００を操縦する作業者は、現在清掃用ロボット１００が複雑なダクト８８の内部のうちどの位置に位置するかを容易に把握し、ダクト８８の全体経路を考慮して清掃用ロボット１００をより容易に運転して清掃することができる。

さらに、清掃ロボット遠隔制御システム５００の保存ユニット５７０は、清掃用ロボット１００がダクト８８の内部を移動しながらカメラ１７１−１７４で撮影した画像を動画像の形でメモリ、ハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、ビデオテープなどの記録媒体に保存する。また、これと同時に、作業者がディスプレイユニット５６０の分割画面５６１−５６４で確認する画像も共に保存する。よって、ダクト８８の清掃が完了した状態で、作業者は清掃用ロボット１００を遠隔操縦して清掃したダクト８８の内部を、保存ユニット５７０によりメモリ、ハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、ビデオテープなどの記録媒体に保存された画像から見て、清掃が円滑に行われていない所を再度確認し、これを再び集中的に清掃して補完することもできる。

何よりも、記録媒体に保存されたダクト８８内部の撮影画像は、前方カメラ１７１により撮影された清掃前の画像（又は動画像）と後方カメラ１７４により撮影された清掃後の画像（又は動画像）とを含むため、ダクト８８の清掃を依頼した建物所有者は、清掃作業中にどのように清掃しているかを一々確認しなくても、清掃が完了した後にＣＤ、ビデオテープなどの記録媒体に保存された清掃前の状態と清掃後の状態を撮影した画像を表示させて見ることにより、すなわち清掃前後を撮影してそれぞれ又は同時に表示するように保存された記録媒体から画像を見ることにより、清掃業者がダクト内部の清掃を清潔に行ったか、ダクトの一部領域の清掃を怠ったかなどの清掃状態をダクト全体にわたって簡単に確認することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を例示して説明したが、本発明の範囲はこれらの特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されたカテゴリ内で適切に変更可能である。

つまり、本発明を例示して説明した実施形態においては、カートに対して第１リンクを回転駆動する手段、第１リンクに対して第２リンクを回転駆動する手段、及び複数の清掃用刷毛を回転駆動する手段が電動モータ１４４、１５４、１８４により構成されるが、これらは特許請求の範囲に記載されたカテゴリ内で他の駆動手段により構成されてもよい。

また、本発明を例示した実施形態及び図面において、第１リンクに対して第２リンクを回転駆動する手段、及び複数の清掃用刷毛を回転駆動する手段、すなわち駆動モータ１５４、１８４は、便宜上、リンクに取り付けられて設置されたものを例に説明したが、清掃ロボットの重心が前方に偏ることを防止するために、これらの駆動モータ１５４、１８４は、カートの内部に設置されることが好ましい。また、清掃用刷毛を回転駆動する駆動モータ１８４は、清掃用刷毛が複数のギヤ１８２、１８３のいずれか１つの回転駆動に連動して回転駆動されるため、第２リンクの他の位置に設置されてもよく、第２リンクの内部に設置されるものも特許請求の範囲に記載されたカテゴリ内で本発明に属するものである。

Claims (6)

1. 遠隔制御によりダクトの内部で移動するカートと、
   前記カートの前方に延びるように前記カートに回動可能に固定された１対の第１リンクと、
   前記１対の第１リンクを前記カートに対して回転駆動する第１駆動部と、
   前記１対の第１リンクに対し端部どうしが回動可能に連結固定されるとともに前記カートの幅方向に離隔した１対の第２リンクと、
   前記１対の第２リンクを前記１対の第１リンクに対して回転駆動する第２駆動部と、
   前記１対の第２リンクの周辺に位置して周辺の埃を含む異物をダクトの表面から分離するべく、前記１対の第２リンクにおける前記１対の第１リンクの側の端部どうしの間に回転可能に設けられた底面清掃用刷毛と、前記１対の第２リンクにおける前記１対の第１リンクと反対側の端部どうしの間に回転可能に設けられた天井面清掃用刷毛と、前記１対の第２リンクのそれぞれの外側面に沿って回転可能に設けられた側面清掃用刷毛と、を有する複数の清掃用刷毛が、前記１対の第２リンクにより画成される単一平面状に配置されて構成された清掃ユニットと、
   前記１対の第２リンクのそれぞれに沿って相互に噛合しつつ配置されることにより、前記複数の清掃用刷毛を単一モータによって回転駆動するための複数のギアと、
   を含み、
   前記カートがダクトの内部の下方又は上方に傾斜する領域のある経路に沿って移動しつつ前記１対の第１リンク及び前記１対の第２リンクを回転駆動させることによって、前記複数の清掃用刷毛が前記ダクトの内壁の下面、上面、側面に同時に接触可能となる
   ことを特徴とするダクト清掃用遠隔制御ロボット。
2. 前記カートの前面に向けて設置された前方カメラと、
   前記カートの前面に向けて設置されたライトとをさらに含み、
   前記カメラは、前記１対の第２リンクの間から撮影するように位置することを特徴とする請求項１に記載のダクト清掃用遠隔制御ロボット。
3. 前記第２リンクは、２つ以上の分節リンクが互いに結合されて形成され、結合される前記分節リンクの数と長さに応じて前記第２リンクの長さが変化することを特徴とする請求項１に記載のダクト清掃用遠隔制御ロボット。
4. 前記清掃ユニットは、前記第２リンクの四面に空気が通るエア通路が設けられ、前記ダクトの内壁に圧縮空気を吹き出すように圧縮機から連結されるエア通路が形成され、前記エア通路から前記ダクトの内壁に圧縮空気を噴射するスリットが形成されるか、又はノズルが取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のダクト清掃用遠隔制御ロボット。
5. 前記清掃ユニットは、埃を吸入するように吸入部から連結された吸入ユニットを含むことを特徴とする請求項１に記載のダクト清掃用遠隔制御ロボット。
6. 前記吸入ユニットの吸入口には、回転する清掃用刷毛が取り付けられることを特徴とする請求項５に記載のダクト清掃用遠隔制御ロボット。
   

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