JP6042698B2 - A self-propelled robot with a cable rack as the travel path - Google Patents
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Description
本発明は、自走ロボットに関する。 The present invention relates to a self-propelled robot.
例えば、道路等のトンネルの維持管理業務では、トンネル内に設置されている照明機器、保安機器、ケーブル、ケーブルを敷設するためのケーブルラック、さらにはトンネル内壁面の状態等の多様な検査が必要となる。 For example, in maintenance work for tunnels such as roads, various inspections are necessary, such as lighting equipment installed in the tunnel, security equipment, cables, cable racks for laying cables, and the inner wall surface of the tunnel. It becomes.
このような検査業務は、従来では、トンネルの車道を移動する高所作業車等を用い、作業員が直接、目視により点検を実施していた。
また、特許文献１には、ケーブルラックに沿って移動するロボットによってケーブルの引き回し作業を行わせる技術が開示されている。
Conventionally, such inspection work has been carried out by visual inspection directly by an operator using an aerial work vehicle moving on a tunnel roadway.
Patent Document 1 discloses a technique in which a cable routing operation is performed by a robot that moves along a cable rack.
ところが、高所作業車等を用いた目視確認による検査では、走行路の車線規制を伴うため、道路の利用者の利便性が低下するとともに、高所作業による作業効率の低下、人件費等による検査の高コスト化が懸念される。 However, inspection by visual confirmation using an aerial work vehicle, etc. involves lane restrictions on the roadway, which reduces the convenience for road users and reduces work efficiency due to work at a high altitude. There is concern about the high cost of inspection.
また、引用文献１の技術では、ケーブルラックの周囲の障害物の回避やケーブルラックの幅寸法等の形状変化への配慮がなく、トンネル内壁等に沿って配置されたケーブルラックへの適用は困難となることが予想される。 Moreover, the technique of the cited document 1 is difficult to apply to a cable rack arranged along the inner wall of a tunnel without consideration of obstacles around the cable rack and consideration of shape change such as the width of the cable rack. It is expected that
すなわち、トンネル内壁に設けられるケーブルラックは、支持金具や懸垂金具等がケーブルラックの周囲に存在し、これらの障害物を回避できない引用文献１の技術は、適用が困難である。 In other words, the cable rack provided on the inner wall of the tunnel is difficult to apply the technique of the cited reference 1 in which support metal fittings, suspension metal fittings, and the like exist around the cable rack and these obstacles cannot be avoided.
本発明の目的は、ケーブルラックの周辺の障害物や形状変化等に影響されることなく、検査等の移動手段としてケーブルラックを有効に活用することが可能な技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of effectively utilizing a cable rack as a moving means for inspection or the like without being affected by obstacles around the cable rack, shape change, and the like.
態様のひとつである自走ロボットは、複数の筐体、車輪、車輪退避手段、リンク機構、第１センサおよび第２センサ、制御部を含む。
前記筐体の各々に設けられ、走行路を構成するケーブルラックを把持して走行方向に推力を発生させる複数の車輪と、
前記車輪を、前記ケーブルラックを挟む把持位置と前記ケーブルラックを解放する退避位置との間で変位させる車輪退避手段と、
複数の前記筐体を前記ケーブルラックに対して平行移動可能に接続し、個々の前記筐体と前記ケーブルラックとの距離を個別に変化させるリンク機構と、
前記筐体を挟んで進行方向の前方および後方にそれぞれ配置される、前記筐体の進行方向における前記ケーブルラックの外周の障害物および前記ケーブルラックの形状変化の有無を検知する第１センサおよび第２センサと、
前記第１センサおよび前記第２センサから得られる前記障害物および前記形状変化の有無に基づいて前記車輪退避手段および前記リンク機構を駆動することで、前記障害物の回避および前記形状変化への追従を行わせる制御部と、
を含むことを特徴とする自走ロボット。
A self-propelled robot that is one aspect includes a plurality of housings, wheels, wheel retracting means, a link mechanism, a first sensor and a second sensor, and a control unit.
A plurality of wheels that are provided in each of the housings and grip a cable rack that constitutes a traveling path to generate thrust in the traveling direction;
Wheel retracting means for displacing the wheel between a gripping position sandwiching the cable rack and a retracting position for releasing the cable rack;
A plurality of said housing connected movably parallel to the cable rack, and a link mechanism for changing the distance between the cable racks and each of the housing separately,
A first sensor and a first sensor for detecting an obstacle on the outer periphery of the cable rack in the traveling direction of the casing and the presence or absence of a change in the shape of the cable rack, which are respectively disposed forward and backward in the traveling direction across the casing . Two sensors,
Avoiding the obstacle and following the shape change by driving the wheel retracting means and the link mechanism based on the obstacle obtained from the first sensor and the second sensor and the presence / absence of the shape change. A control unit for performing
A self-propelled robot characterized by including:
本発明によれば、ケーブルラックの周辺の障害物や形状変化等に影響されることなく、検査等の移動手段としてケーブルラックを有効に活用することが可能な技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique which can utilize a cable rack effectively as moving means, such as a test | inspection, can be provided, without being influenced by the obstruction around a cable rack, a shape change, etc.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態である自走ロボットの構成の一例を示す斜視図である。
図２は、本発明の一実施の形態である自走ロボットの制御系の構成の一例を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of a self-propelled robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the control system of the self-propelled robot according to one embodiment of the present invention.
図３は、本発明の一実施の形態である自走ロボットの走行状態の一例を示す平面図である。
図４は、本発明の一実施の形態である自走ロボットの走行状態の一例を示す正面図である。
FIG. 3 is a plan view showing an example of a traveling state of the self-running robot according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view showing an example of a traveling state of the self-running robot according to the embodiment of the present invention.
図５は、本発明の一実施の形態である自走ロボットの走行状態の一例を進行方向から見た側面図である。
図６は、本発明の一実施の形態である自走ロボットの車輪の解放状態を進行方向から見た側面図である。
FIG. 5 is a side view of an example of the traveling state of the self-propelled robot according to the embodiment of the present invention as viewed from the traveling direction.
FIG. 6 is a side view of the released state of the wheel of the self-propelled robot according to the embodiment of the present invention as seen from the traveling direction.
図７は、本発明の一実施の形態である自走ロボットの状況センサの作用例を示す平面図である。
図８は、本発明の一実施の形態である自走ロボットの制御系の作用の一例を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a plan view showing an operation example of the situation sensor of the self-propelled robot according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation of the control system of the self-running robot according to the embodiment of the present invention.
なお、以下の本実施の形態の説明では、各図において、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向は図示の通りとし、左右方向（自走ロボット１の進行方向）をＸ方向、上下方向をＺ方向、紙面に垂直な方向（ケーブルラック１００の幅方向）をＹ方向として説明する。また、一例として、Ｚ方向は鉛直方向、Ｘ−Ｙ平面は水平面とする。 In the following description of the present embodiment, in each figure, the X, Y, and Z directions are as shown in the figure, the left-right direction (the traveling direction of the self-running robot 1) is the X direction, and the up-down direction is the Z direction. In the following description, the direction perpendicular to the paper surface (the width direction of the cable rack 100) is defined as the Y direction. As an example, the Z direction is the vertical direction, and the XY plane is the horizontal plane.
図１に例示されるように、本実施の形態の自走ロボット１は、複数の走行ユニット１０を、平行リンク１７を介して走行方向（Ｘ方向）に連結して構成されている。
複数の走行ユニット１０の各々は、互いに等価な構成であり、区別する場合には、先頭側から走行ユニット１０Ａ、走行ユニット１０Ｂ、走行ユニット１０Ｃと記すこととする。
As illustrated in FIG. 1, the self-propelled robot 1 of the present embodiment is configured by connecting a plurality of traveling units 10 in a traveling direction (X direction) via parallel links 17.
Each of the plurality of traveling units 10 has an equivalent configuration, and when distinguished from each other, the traveling unit 10A, the traveling unit 10B, and the traveling unit 10C are described from the head side.
自走ロボット１において、走行ユニット１０は一例として３台以上連結する。ただし、使用する後述の検査ユニット３０におけるセンサのサイズ等により、走行ユニット１０の連結数を増減させる。 In the self-propelled robot 1, three or more traveling units 10 are connected as an example. However, the connection number of the traveling units 10 is increased or decreased depending on the size of the sensor in the inspection unit 30 to be described later.
個々の走行ユニット１０は、走行機構筐体１１と、この走行機構筐体１１の下端にL字形に接続される制御筐体１２で構成されている。
走行ユニット１０には、後述の走行モータＭ１、リンク駆動モータＭ２、車輪開閉モータＭ３や図示しないギヤ等のトルク伝達機構等で構成される障害物回避駆動装置１６が実装されている。
Each traveling unit 10 includes a traveling mechanism casing 11 and a control casing 12 connected to the lower end of the traveling mechanism casing 11 in an L shape.
The travel unit 10 is mounted with an obstacle avoidance drive device 16 that includes a travel motor M1, a link drive motor M2, a wheel opening / closing motor M3, and a torque transmission mechanism such as a gear (not shown).
走行機構筐体１１の制御筐体１２側の側面には、走行駆動輪１３および従動把持輪１４が上下に配置され、この走行駆動輪１３および従動把持輪１４によって、走行経路となる後述のケーブルラック１００の片方の桁枠部材１０１を把持し、当該ケーブルラック１００に沿って走行する。 On the side surface of the traveling mechanism housing 11 on the control housing 12 side, a traveling drive wheel 13 and a driven gripping wheel 14 are arranged up and down, and the traveling drive wheel 13 and the driven gripping wheel 14 serve as a travel path, which will be described later. The girder member 101 on one side of the rack 100 is held and travels along the cable rack 100.
走行機構筐体１１には、走行モータＭ１によって駆動される走行駆動輪１３および従動把持輪１４の各々の回転軸が突出する可動スリット１１ａおよび可動スリット１１ｂが上下方向に細長く開口して設けられている。そして、走行駆動輪１３および従動把持輪１４の各々は車輪開閉モータＭ３に駆動されて、図５に例示されるケーブルラック１００の把持状態と、図６に例示されるケーブルラック１００の解放状態との間で回転軸がＺ−Ｙ平面内で回動変位することが可能になっている。 The travel mechanism housing 11 is provided with a movable slit 11a and a movable slit 11b from which the rotation shafts of the travel drive wheel 13 and the driven gripping wheel 14 driven by the travel motor M1 project in an elongated manner in the vertical direction. Yes. Each of the traveling drive wheel 13 and the driven gripping wheel 14 is driven by a wheel opening / closing motor M3 to hold the cable rack 100 illustrated in FIG. 5 and the released state of the cable rack 100 illustrated in FIG. The rotation axis can be rotationally displaced in the ZY plane.
すなわち、車輪開閉モータＭ３は、障害物回避駆動装置１６に設けられたギア等を介して、走行ユニット１０の走行駆動輪１３および従動把持輪１４の回転軸を互いに逆方向に傾動させることで、図６に例示されるような解放動作を行わせる。 That is, the wheel opening / closing motor M3 tilts the rotation shafts of the traveling drive wheel 13 and the driven gripping wheel 14 of the traveling unit 10 in opposite directions via gears provided in the obstacle avoidance driving device 16, The release operation as illustrated in FIG. 6 is performed.
走行機構筐体１１の進行方向の両側面の各々には、走行駆動輪１３および従動把持輪１４によって把持されるケーブルラック１００の高さ位置に一対の状況センサ１５が設けられている。以下の説明では、必要に応じて、進行方向の先頭側に位置する状況センサ１５を前方センサＳＦと記し、後方側を後方センサＳＲと記して区別する。 A pair of status sensors 15 are provided at the height positions of the cable rack 100 gripped by the travel drive wheels 13 and the driven gripping wheels 14 on both side surfaces in the traveling direction of the travel mechanism housing 11. In the following description, as necessary, the situation sensor 15 located on the leading side in the traveling direction is referred to as a front sensor SF, and the rear side is referred to as a rear sensor SR.
すなわち、図７に例示されるように、本実施の形態の状況センサ１５は、ケーブルラック１００の側面に沿って転動するローラ１５ｂと、このローラ１５ｂをケーブルラック１００の桁枠部材１０１に常時押圧する方向に付勢しつつ、Ｘ−Ｙ平面内で回動可能な回動アーム１５ａと、走行機構筐体１１の内部に設けられ、回動アーム１５ａの回動角度を検出する角度検出部１５ｃで構成されている。 That is, as illustrated in FIG. 7, the situation sensor 15 according to the present embodiment includes a roller 15 b that rolls along the side surface of the cable rack 100, and the roller 15 b is always attached to the girder frame member 101 of the cable rack 100. A rotation arm 15a that can be rotated in the XY plane while being urged in a pressing direction, and an angle detection unit that is provided inside the traveling mechanism housing 11 and detects a rotation angle of the rotation arm 15a. 15c.
この場合、角度検出部１５ｃは、Ｙ軸（＋）方向（ケーブルラック１００の幅方向）を基準とした回動アーム１５ａの回動角度の絶対値を計測して出力する。
これにより、状況センサ１５は、ケーブルラック１００の周囲の凹凸の障害物Ａや、ケーブルラック１００の幅変化のラック幅段差部Ｂを、回動アーム１５ａの角度変化として検知することが可能になっている。
In this case, the angle detection unit 15c measures and outputs the absolute value of the rotation angle of the rotation arm 15a based on the Y-axis (+) direction (the width direction of the cable rack 100).
As a result, the situation sensor 15 can detect the uneven obstacle A around the cable rack 100 and the rack width step B of the width change of the cable rack 100 as an angle change of the rotating arm 15a. ing.
走行機構筐体１１の他ユニットと対向する側面の上下の端部には、可動スリット１１ｃが水平方向に細長く開口して設けられ、走行ユニット１０の上下部分を相互に連結する平行リンク１７の上下のペアが、走行機構筐体１１に対して水平面（Ｘ−Ｙ平面）内で回動可能になっている。 At the upper and lower ends of the side surface facing the other units of the travel mechanism housing 11, movable slits 11 c are provided so as to be elongated in the horizontal direction. Are capable of rotating in a horizontal plane (XY plane) with respect to the travel mechanism housing 11.
上下の平行リンク１７は、障害物回避駆動装置１６の図示しないギヤ等を介してリンク駆動モータＭ２によって同期して回動変位し、相手側の走行ユニット１０を離間変位および接近変位させる。 The upper and lower parallel links 17 are rotationally displaced in synchronization by the link driving motor M2 via a gear (not shown) of the obstacle avoidance driving device 16 to displace and approach the counterpart traveling unit 10.
これにより、個々の走行ユニット１０に対する平行リンク１７の水平面内での相対的な回動変位により、後述のように、相互に連結された複数の走行ユニット１０のうち、任意の一つの、ケーブルラック１００に対する離間変位および接近変位が可能になっている。 Thus, any one of the plurality of traveling units 10 connected to each other, as will be described later, due to the relative rotational displacement of the parallel links 17 in the horizontal plane with respect to the individual traveling units 10. Separation displacement and approach displacement with respect to 100 are possible.
走行機構筐体１１にＬ字形に接続される制御筐体１２は、図５および図６に例示されるように、ケーブルラック１００の下側に位置し、内蔵した後述の電源２１としてのバッテリ等の重量により、ケーブルラック１００において走行ユニット１０に把持される片側の桁枠部材１０１に作用するＸ軸の回りの捻りモーメントを緩和するバランスウェイトを兼ねている。 As illustrated in FIGS. 5 and 6, the control housing 12 connected to the travel mechanism housing 11 in an L shape is positioned below the cable rack 100 and has a built-in battery as a power source 21 to be described later. Therefore, the cable rack 100 also serves as a balance weight that relaxes the torsional moment about the X-axis acting on the one-side girder frame member 101 held by the traveling unit 10.
個々の走行ユニット１０の制御筐体１２には、図２に例示される制御システム２０が実装されている。
本実施の形態の制御システム２０は、電源２１、制御部２２、モータドライバ２５、センサインターフェイス２６、ユーザインターフェイス２７、通信インターフェイス２８、これらを相互に接続する情報伝送路２９を備えている。
A control system 20 illustrated in FIG. 2 is mounted on the control housing 12 of each traveling unit 10.
The control system 20 of the present embodiment includes a power source 21, a control unit 22, a motor driver 25, a sensor interface 26, a user interface 27, a communication interface 28, and an information transmission path 29 that connects these components to each other.
電源２１は、バッテリ等で構成され、システムの各部に動作電力を供給する。
制御部２２は、マイクロプロセッサ２３、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリからなるメモリ２４、等で構成され、マイクロプロセッサ２３が、メモリ２４に格納された制御プログラム２４ｐを実行することで、個々の走行ユニット１０の動作、および他の走行ユニット１０と連携した後述の図８のフローチャートに例示される制御動作を実現する。
The power source 21 is constituted by a battery or the like and supplies operating power to each part of the system.
The control unit 22 includes a microprocessor 23, a memory 24 including a semiconductor memory such as a ROM and a RAM, and the like. The microprocessor 23 executes a control program 24p stored in the memory 24, so that each traveling unit is 10 and the control operation illustrated in the flowchart of FIG. 8 described later in cooperation with the other traveling unit 10 are realized.
モータドライバ２５は、制御部２２からの指令に基づいて障害物回避駆動装置１６を構成する上述の走行モータＭ１、リンク駆動モータＭ２、車輪開閉モータＭ３を制御する。
本実施の形態の場合、一例として、走行モータＭ１、リンク駆動モータＭ２、車輪開閉モータＭ３の各々は、各々が回転角等の情報をモータドライバ２５に出力する図示しないエンコーダを備えたサーボモータやステップモータで構成され、制御部２２が、各モータの回転方向、回転角度（回転量）、回転速度等を精密に制御および把握することが可能になっている。
The motor driver 25 controls the above-described travel motor M1, link drive motor M2, and wheel opening / closing motor M3 constituting the obstacle avoidance drive device 16 based on a command from the control unit 22.
In the case of the present embodiment, as an example, each of the travel motor M1, the link drive motor M2, and the wheel opening / closing motor M3 includes a servo motor including an encoder (not shown) that outputs information such as a rotation angle to the motor driver 25, It is composed of step motors, and the control unit 22 can precisely control and grasp the rotation direction, rotation angle (rotation amount), rotation speed, and the like of each motor.
センサインターフェイス２６は、状況センサ１５を制御し、状況センサ１５を構成する前方センサＳＦおよび後方センサＳＲの各々から出力される回動アーム１５ａの回動角度を制御部２２に伝達する。 The sensor interface 26 controls the situation sensor 15 and transmits the turning angle of the turning arm 15 a output from each of the front sensor SF and the rear sensor SR constituting the situation sensor 15 to the control unit 22.
ユーザインターフェイス２７は、走行機構筐体１１や制御筐体１２の外面等に設けられ、制御部２２を外部から作業者が制御するための図示しないディスプレイ、タッチパネル、キーパッド、スピーカ、ランプ等で構成され、制御部２２の制御プログラム２４ｐ等の保守管理が可能になっている。 The user interface 27 is provided on an outer surface or the like of the travel mechanism housing 11 or the control housing 12, and includes a display, a touch panel, a keypad, a speaker, a lamp, and the like (not shown) for the operator to control the control unit 22 from the outside. Thus, maintenance management of the control program 24p of the control unit 22 and the like is possible.
通信インターフェイス２８は、相互に連結される複数の走行ユニット１０の間における情報通信を行う。通信媒体は、平行リンク１７の内部に敷設された信号ケーブルでもよいし、近距離無線や赤外線通信（ＩＲ）でもよい。 The communication interface 28 performs information communication between a plurality of traveling units 10 connected to each other. The communication medium may be a signal cable laid inside the parallel link 17 or may be short-range wireless or infrared communication (IR).
また、ユーザインターフェイス２７の代わりに、通信インターフェイス２８を利用して、外部の情報処理機器から制御部２２にアクセスして保守管理を行う構成でもよい。
次に、本実施の形態の自走ロボット１が走行経路として使用するケーブルラック１００について説明する。
Further, instead of the user interface 27, the communication interface 28 may be used to access the control unit 22 from an external information processing device and perform maintenance management.
Next, the cable rack 100 used as the travel route by the self-running robot 1 of the present embodiment will be described.
図９は、本発明の一実施の形態である自走ロボットが走行するケーブルラックのトンネルにおける取付状態の一例を示す断面図である。
図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明の一実施の形態である自走ロボットが走行するケーブルラックの構成の一例を示す斜視図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of an attachment state of the cable rack in which the self-propelled robot according to the embodiment of the present invention travels.
FIG. 10A and FIG. 10B are perspective views showing an example of the configuration of a cable rack on which the self-propelled robot according to one embodiment of the present invention travels.
図１１は、本発明の一実施の形態である自走ロボットが走行するケーブルラックのトンネルにおける取付状態の変形例を示す斜視図である。
図９に例示されるように、例えば、トンネル２００の内部には、内壁面２０１に取付金具２１１を介して照明／設備機器２１０が設置され、これらの機器への給電や情報通信等のケーブルを敷設する等の目的で、ケーブルラック１００が、車両の通行に支障のないトンネル２００の天井付近に設けられる場合がある。
FIG. 11 is a perspective view showing a modified example of the mounting state of the cable rack in which the self-propelled robot according to the embodiment of the present invention travels.
As illustrated in FIG. 9, for example, in the tunnel 200, lighting / facility equipment 210 is installed on the inner wall surface 201 via a mounting bracket 211, and cables for power supply and information communication to these equipment are connected. For the purpose of laying the cable rack 100, the cable rack 100 may be provided near the ceiling of the tunnel 200 that does not hinder the passage of the vehicle.
ケーブルラック１００の構造仕様としては、一例として、幅が１５０mm、２００mm、３００mm、４００mm、５００mmである。また、取付金具１０５、懸垂金具１０６等の支持金具の設置間隔は、一例として、２０００mm、２５００mm、３０００mmである。 As an example of the structural specifications of the cable rack 100, the widths are 150 mm, 200 mm, 300 mm, 400 mm, and 500 mm. Moreover, the installation intervals of the support fittings such as the attachment fitting 105 and the suspension fitting 106 are, for example, 2000 mm, 2500 mm, and 3000 mm.
ケーブルラック１００は、一対の桁枠部材１０１が複数の桟部材１０２によって底部が連結された構成であり、一対の桁枠部材１０１と底部の桟部材１０２で構成される樋状の空間に図示しないケーブルが敷設される。 The cable rack 100 has a configuration in which a pair of beam frame members 101 are connected at the bottom by a plurality of beam members 102, and is not shown in a bowl-shaped space formed by a pair of beam frame members 101 and a beam member 102 at the bottom. Cables are laid.
図１０Ａに例示されるように、このケーブルラック１００は、下端部がトンネル２００の内壁面２０１に所望の間隔で固定された取付金具１０５に一対の桁枠部材１０１が水平に支持され、個々の桁枠部材１０１は、取付金具１０５に螺着される逆さＪ形ボルト等の支持金具１０４によって固定されている。 As illustrated in FIG. 10A, the cable rack 100 has a pair of girder members 101 supported horizontally on a mounting bracket 105 whose lower ends are fixed to the inner wall surface 201 of the tunnel 200 at a desired interval. The girder frame member 101 is fixed by a support fitting 104 such as an inverted J-bolt screwed to the attachment fitting 105.
また、桁枠部材１０１は、当金やボルト等で構成される桁枠接続金具１０３によって連結されている。
従って、ケーブルラック１００の周囲の桁枠接続金具１０３や支持金具１０４は、本実施の形態の自走ロボット１の走行における障害物Ａとなり得る。
In addition, the girder frame member 101 is connected by a girder frame fitting 103 that is constituted by gold, bolts, or the like.
Accordingly, the girder connection fitting 103 and the support fitting 104 around the cable rack 100 can be an obstacle A in the traveling of the self-propelled robot 1 of the present embodiment.
また、図１０Ｂに例示されるように、一対の桁枠部材１０１の一方が幅方向に屈曲することで、桁枠部材１０１の対向幅が変化し、幅変化の境界部にはラック幅段差部Ｂが生じる。 Further, as illustrated in FIG. 10B, when one of the pair of girder members 101 is bent in the width direction, the opposing width of the girder member 101 changes, and a rack width step portion is provided at the boundary of the width change. B is produced.
また、図１１に例示されるように、トンネル２００の内部におけるケーブルラック１００の支持構造としては、ケーブルラック１００を下側から支持する取付金具１０５の両端部を、トンネル２００の天井から吊り下げられた懸垂金具１０６を介して支持する構造も考えられる。この図１１の場合、桁枠部材１０１の外側近傍に位置する懸垂金具１０６が障害物Ａとなり得る。 Further, as illustrated in FIG. 11, as a support structure of the cable rack 100 inside the tunnel 200, both ends of the mounting bracket 105 that supports the cable rack 100 from the lower side can be suspended from the ceiling of the tunnel 200. Further, a structure in which the support is supported via the hanging metal fitting 106 is also conceivable. In the case of FIG. 11, the hanging metal fitting 106 located near the outside of the girder frame member 101 can be an obstacle A.
本実施の形態の自走ロボット１は、これらの障害物Ａやラック幅段差部Ｂ等のケーブルラック１００の状態の変化を検知し、後述のように、ケーブルラック１００の状態の変化に追従して走行する。 The self-propelled robot 1 according to the present embodiment detects a change in the state of the cable rack 100 such as the obstacle A and the rack width step B, and follows the change in the state of the cable rack 100 as will be described later. And run.
なお、例えば、ケーブルラック１００の幅寸法（変化の前後）は、既定情報として制御システム２０のメモリ２４に予めユーザインターフェイス２７等によって設定されているものとする。 For example, it is assumed that the width dimension (before and after the change) of the cable rack 100 is preset in the memory 24 of the control system 20 by the user interface 27 or the like as default information.
また、必要に応じて、先頭の走行ユニット１０Ａの制御筐体１２には、工業用カメラ等の検査ユニット３０が一体または別体に搭載される。
そして、検査ユニット３０は、通信インターフェイス２８等を介した制御部２２の制御下で、自走ロボット１が走行するケーブルラック１００の外観や内部に敷設された図示しないケーブルの状況、さらには、後述のトンネル２００の内部に備えられた照明／設備機器２１０、トンネル２００の内壁面２０１の状況等の動画や静止画の撮影検査および記録を、例えば、ケーブルラック１００の走行方向における位置情報等とともに記録する。
Further, as necessary, an inspection unit 30 such as an industrial camera is mounted integrally or separately on the control housing 12 of the leading traveling unit 10A.
Then, the inspection unit 30 is controlled by the control unit 22 via the communication interface 28 or the like, and the appearance of the cable rack 100 on which the self-running robot 1 travels and the state of cables (not shown) laid inside, as well as described later. Recording and inspection of moving images and still images such as the situation of the lighting / facility equipment 210 and the inner wall surface 201 of the tunnel 200, and the position information in the traveling direction of the cable rack 100, for example, are recorded. To do.
走行ユニット１０Ａ、以外の走行ユニット１０Ｂ、走行ユニット１０Ｃの各々に異なる検査ユニット３０を個別に搭載することもできる。
以下、図８のフローチャート、および図１２、図１３等を参照して、本実施の形態の自走ロボット１の作用の一例を説明する。
Different inspection units 30 can be individually mounted on each of the traveling units 10B and 10C other than the traveling unit 10A.
Hereinafter, an example of the action of the self-propelled robot 1 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 8 and FIGS.
図１２は、本発明の一実施の形態である自走ロボットがケーブルラックの周囲の障害物を回避して走行する状態の一例を動作順に例示した略平面図である。
図１３は、本発明の一実施の形態である自走ロボットがケーブルラックのラック幅段差部に追従して走行する状態の一例を動作順に例示した略平面図である。
FIG. 12 is a schematic plan view illustrating an example of a state in which the self-propelled robot according to the embodiment of the present invention travels while avoiding obstacles around the cable rack in order of operation.
FIG. 13 is a schematic plan view illustrating an example of a state in which the self-propelled robot according to the embodiment of the present invention travels following the rack width step portion of the cable rack in the order of operation.
なお、図１２および図１３では、図示が煩雑になることを避けるため、参照符号は必要箇所のみに付すとともに、自走ロボット１の外観形状も模式化／簡略化されている。
また、図１２および図１３では、図８のフローチャートのステップ番号を括弧着きで付して、フローチャートの各動作との対応を示している。
In FIGS. 12 and 13, reference numerals are given only to necessary portions, and the external shape of the self-running robot 1 is schematically / simplified in order to avoid complicated illustration.
In FIG. 12 and FIG. 13, step numbers in the flowchart of FIG. 8 are shown in parentheses to indicate correspondence with the operations of the flowchart.
まず、図３、図４等に例示されるように、ケーブルラック１００の片側の桁枠部材１０１を、自走ロボット１の複数の走行ユニット１０の走行駆動輪１３および従動把持輪１４で挟持させ（図５の状態）、ケーブルラック１００に沿って走行可能な状態とする。 First, as illustrated in FIG. 3, FIG. 4, etc., the girder frame member 101 on one side of the cable rack 100 is held between the traveling drive wheels 13 and the driven gripping wheels 14 of the plurality of traveling units 10 of the self-propelled robot 1. (The state of FIG. 5) is a state in which the vehicle can travel along the cable rack 100.
次に、図８のフローチャートに例示されるように、まず、自走ロボット１の個々の走行ユニット１０の制御システム２０における制御部２２（すなわち、制御プログラム２４ｐを実行するマイクロプロセッサ２３）は、外部から指令に基づいて前進を開始し（ステップ３０１）（図１２（ａ）、図１３（ａ）の右方向に前進）、必要に応じて上述の検査ユニット３０を走行と同期して作動させる。 Next, as illustrated in the flowchart of FIG. 8, first, the control unit 22 (that is, the microprocessor 23 that executes the control program 24 p) in the control system 20 of each traveling unit 10 of the self-running robot 1 is externally connected. Is started based on the command (step 301) (forward in the right direction in FIG. 12 (a) and FIG. 13 (a)), and the above-described inspection unit 30 is operated in synchronism with traveling as necessary.
この時、個々の走行ユニット１０の走行駆動輪１３と従動把持輪１４は、ケーブルラック１００（桁枠部材１０１）を把持するように閉じており、走行ユニット１０Ａの制御部２２が、走行駆動輪１３の回転を指令することにより、自走ロボット１は前進する（図５）。 At this time, the traveling drive wheels 13 and the driven gripping wheels 14 of the individual traveling units 10 are closed so as to grip the cable rack 100 (girder frame member 101), and the control unit 22 of the traveling unit 10A performs the traveling drive wheels. By commanding 13 rotations, the self-propelled robot 1 moves forward (FIG. 5).
また、状況センサ１５である前方センサＳＦおよび後方センサＳＲは、図７のように、平坦な桁枠部材１０１の側面にローラ１５ｂが密着し、後方センサＳＲおよび前方センサＳＦの回動アーム１５ａの角度である前方センサ検出角度θＦ、後方センサ検出角度θＲは、平常状態の角度θ１となっている。 Further, as shown in FIG. 7, the front sensor SF and the rear sensor SR, which are the situation sensors 15, have a roller 15b in close contact with the side surface of the flat girder frame member 101, and the rear arm SR of the rear sensor SR and the front sensor SF. The front sensor detection angle θF and the rear sensor detection angle θR, which are angles, are the normal state angle θ1.
すなわち、本実施の形態の場合、角度θ１＜角度θ２＜角度θ３とするとき、一例として、後述のように、前方センサ検出角度θＦ（後方センサ検出角度θＲも同様）が角度θ１と等しい時に通常走行状態と判定し、角度θ１＜前方センサ検出角度θＦ≦角度θ２の時に障害物Ａを検知したと判定し、角度θ２＜前方センサ検出角度θＦ≦角度θ３のとき、ラック幅段差部Ｂが広がる方向に変化したと判定し、前方センサ検出角度θＦ＜角度θ１のとき、ラック幅段差部Ｂが狭まる方向に変化したと判定する。 That is, in the case of the present embodiment, when angle θ1 <angle θ2 <angle θ3, as an example, it is normal when front sensor detection angle θF (same for rear sensor detection angle θR) is equal to angle θ1, as will be described later. It is determined that the vehicle is in the running state, and it is determined that the obstacle A is detected when the angle θ1 <the front sensor detection angle θF ≦ the angle θ2, and when the angle θ2 <the front sensor detection angle θF ≦ the angle θ3, the rack width step B is widened. When the front sensor detection angle θF <angle θ1, it is determined that the rack width step portion B has changed in a narrowing direction.
そして、進行方向で先頭に位置する走行ユニット１０Ａの前方センサＳＦの前方センサ検出角度θＦが変化すると（ステップ３０２）、走行ユニット１０Ａの制御部２２が他の走行ユニット１０Ｂ、走行ユニット１０Ｃに指令して自走ロボット１が停止する（ステップ３０３）（図１２（ｂ）、図１３（ｂ））。 When the front sensor detection angle θF of the front sensor SF of the traveling unit 10A located at the head in the traveling direction changes (step 302), the control unit 22 of the traveling unit 10A instructs the other traveling unit 10B and the traveling unit 10C. Then, the self-running robot 1 stops (step 303) (FIGS. 12B and 13B).
次に、走行ユニット１０Ａの制御部２２は、他の走行ユニット１０Ｂ、走行ユニット１０Ｃの走行駆動輪１３、従動把持輪１４が図５のように閉じてケーブルラック１００を把持していることを確認した後（ステップ３０４）、すなわち自走ロボット１全体がケーブルラック１００から脱落しないことを確認した後、自分の走行ユニット１０Ａの走行駆動輪１３、従動把持輪１４を図６のように解放する（ステップ３０５）（図１２（ｃ）、図１３（ｃ））。 Next, the control unit 22 of the traveling unit 10A confirms that the other traveling unit 10B, the traveling drive wheel 13 and the driven gripping wheel 14 of the traveling unit 10C are closed and grip the cable rack 100 as shown in FIG. (Step 304), that is, after confirming that the entire self-running robot 1 does not fall off the cable rack 100, the travel drive wheels 13 and the follower gripping wheels 14 of the travel unit 10A are released as shown in FIG. Step 305) (FIGS. 12C and 13C).
次に、走行ユニット１０Ａの制御部２２は、前方センサ検出角度θＦの変化の大きさを判定する。
すなわち、まず、
角度θ１＜前方センサ検出角度θＦ≦角度θ２
の場合には（ステップ３０６）、障害物Ａを検出したと判別し、走行ユニット１０Ａが障害物Ａを通過するまで前進し（ステップ３１６）、後方センサＳＲによる後方センサ検出角度θＲの変化検知または走行駆動輪１３による前進距離等の情報により、通過が確認されると（ステップ３１７）、自走ロボット１を一旦停止させる（ステップ３０９）（図１２（ｄ））。
Next, the control unit 22 of the traveling unit 10A determines the magnitude of the change in the front sensor detection angle θF.
That is, first,
Angle θ1 <front sensor detection angle θF ≦ angle θ2
In the case of (step 306), it is determined that the obstacle A has been detected, and the traveling unit 10A moves forward until it passes the obstacle A (step 316), or the change of the rear sensor detection angle θR detected by the rear sensor SR or When the passage is confirmed based on information such as the forward travel distance by the traveling drive wheel 13 (step 317), the self-propelled robot 1 is temporarily stopped (step 309) (FIG. 12 (d)).
そして、走行ユニット１０Ａの制御システム２０は、自分の走行駆動輪１３および従動把持輪１４を、図６から図５のように閉じる（ステップ３１０）（図１２（ｅ））。
そして、ケーブルラック１００の終端等の目的の位置に到達したか否か判定し（ステップ３１１）、未到達の場合には、ステップ３０１に戻って走行を継続する。
Then, the control system 20 of the traveling unit 10A closes the traveling drive wheel 13 and the driven gripping wheel 14 as shown in FIGS. 6 to 5 (step 310) (FIG. 12 (e)).
Then, it is determined whether or not a target position such as the end of the cable rack 100 has been reached (step 311). If not reached, the process returns to step 301 and continues to travel.
走行ユニット１０Ａの後続の走行ユニット１０Ｂ、走行ユニット１０Ｃ（の制御部２２）においても障害物Ａの通過に際して同様の動作が行われる。
次に、上述のステップ３０６の角度判定が成立しない場合、
角度θ２＜前方センサ検出角度θＦ≦角度θ３
を判別し（ステップ３０７）、成立する場合には、ケーブルラック１００の幅が広がる方向に変化するラック幅段差部Ｂに遭遇したと判別する。
In the traveling unit 10B and the traveling unit 10C (the control unit 22) following the traveling unit 10A, the same operation is performed when the obstacle A passes.
Next, when the angle determination in step 306 is not satisfied,
Angle θ2 <front sensor detection angle θF ≦ angle θ3
(Step 307), and if it is established, it is determined that a rack width step B that changes in the direction in which the width of the cable rack 100 increases is encountered.
そして、走行ユニット１０Ａの制御部２２は、隣接する後続の走行ユニット１０Ｂの制御部２２に対して、両者の間を連結する平行リンク１７をケーブルラック１００から離間する方向に作動させるように依頼し、走行ユニット１０Ａは、Ｙ方向に、次の幅増加後のケーブルラック１００の幅寸法における桁枠部材１０１に対応する位置まで平行移動する（ステップ３１２）（図１３（ｄ））。 Then, the control unit 22 of the traveling unit 10A requests the control unit 22 of the adjacent subsequent traveling unit 10B to operate the parallel link 17 connecting the two in a direction away from the cable rack 100. The traveling unit 10A moves in the Y direction to a position corresponding to the girder member 101 in the width dimension of the cable rack 100 after the next increase in width (step 312) (FIG. 13D).
なお、中央の走行ユニット１０Ｂの場合には、同様の平行リンク１７の動作では、両隣の走行ユニット１０Ａおよび走行ユニット１０Ｃの制御部２２に同時に依頼する。
その後、自走ロボット１の全体はラック幅段差部Ｂを走行ユニット１０Ａが通過し、ケーブルラック１００の幅の広い部分に到達するまで前進し（ステップ３１３、ステップ３１４）、その後、一旦停止する（ステップ３０９）（図１３（ｅ））。
In the case of the central traveling unit 10B, the same operation of the parallel link 17 requests the control units 22 of the traveling units 10A and 10C on both sides simultaneously.
Thereafter, the entire self-propelled robot 1 moves forward until the traveling unit 10A passes through the rack width step B and reaches the wide portion of the cable rack 100 (step 313, step 314), and then temporarily stops ( Step 309) (FIG. 13 (e)).
そして、現在の図６の状態から図５のように、走行ユニット１０Ａの走行駆動輪１３および従動把持輪１４を閉じ、走行駆動輪１３および従動把持輪１４は、ケーブルラック１００を再び把持した状態となる（図１３（ｆ））。以後は、上述と同様である。 Then, from the current state of FIG. 6, as shown in FIG. 5, the traveling drive wheel 13 and the driven gripping wheel 14 of the traveling unit 10 </ b> A are closed, and the traveling drive wheel 13 and the driven gripping wheel 14 grip the cable rack 100 again. (FIG. 13 (f)). The subsequent steps are the same as described above.
次に上述のステップ３０７の角度判定が不成立の場合には、さらに、
前方センサ検出角度θＦ＜角度θ１
を判定する（ステップ３０８）。これは、ステップ３０７の判定とは逆に、ケーブルラック１００の幅が減少方向の変化するラック幅段差部Ｂに遭遇したか否かを、前方センサ検出角度θＦで判別している。
Next, when the angle determination in the above step 307 is not established,
Front sensor detection angle θF <angle θ1
Is determined (step 308). Contrary to the determination in step 307, this is determined by the front sensor detection angle θF whether or not the rack width step B where the width of the cable rack 100 changes in the decreasing direction is encountered.
そして、ステップ３０８が成立した場合、走行ユニット１０Ａの制御部２２は、上述のように、接続相手側の走行ユニット１０Ｂの制御部２２に平行リンク１７をケーブルラック１００に接近する方向（Ｙ方向）に所定の距離だけ作動させるように依頼する（ステップ３１５）。 When step 308 is established, the control unit 22 of the traveling unit 10A approaches the control unit 22 of the traveling unit 10B on the connection partner side in the direction in which the parallel link 17 approaches the cable rack 100 (Y direction) as described above. Is requested to operate for a predetermined distance (step 315).
以降は、上述と同様に、走行ユニット１０Ａの制御部２２は、ステップ３１３、ステップ３１４、ステップ３０９、ステップ３１０、ステップ３１１を実行する。
また、上述のステップ３０４の判定で、走行ユニット１０Ａ以外の走行ユニット１０Ｂや走行ユニット１０Ｃの走行駆動輪１３、従動把持輪１４が解放されていると判明した場合には、自走ロボット１の全体の脱落を防止すべく、動作を中止して、ユーザインターフェイス２７による音声や、通信インターフェイス２８よる通信等により、エラー警報を管理者に伝達する（ステップ３１８）。
Thereafter, similarly to the above, the control unit 22 of the traveling unit 10A executes Step 313, Step 314, Step 309, Step 310, and Step 311.
If it is determined in the above-described step 304 that the traveling unit 10B other than the traveling unit 10A, the traveling driving wheel 13 and the driven gripping wheel 14 of the traveling unit 10C are released, the entire self-running robot 1 In order to prevent the drop-off, the operation is stopped, and an error alarm is transmitted to the administrator by voice through the user interface 27, communication through the communication interface 28, or the like (step 318).
また、前方センサＳＦの前方センサ検出角度θＦが、
角度θ３＜前方センサ検出角度θＦ
の場合には、同様に、回避困難な障害物Ａやラック幅段差部Ｂに遭遇したと判定し、エラー警報を管理者に伝達して（ステップ３１８）、動作を中止する。
In addition, the front sensor detection angle θF of the front sensor SF is
Angle θ3 <Front sensor detection angle θF
In the case of, similarly, it is determined that the obstacle A and the rack width step B that are difficult to avoid are encountered, an error warning is transmitted to the administrator (step 318), and the operation is stopped.
また、逆方向への走行の場合には、走行ユニット１０Ｃが先頭になり、後方センサＳＲと前方センサＳＦの作用等は逆になるが、動作は同じである。
このように、本実施の形態の自走ロボット１の場合には、連携して動作する複数の走行ユニット１０が平行リンク１７で相互に独立に可動に連結して構成され、各々に備えられた状況センサ１５により、走行経路であるケーブルラック１００の状況を判別し、個々の走行ユニット１０が個別に走行経路であるケーブルラック１００から離脱および復帰を可能にした構成となっている。
In the case of traveling in the reverse direction, the traveling unit 10C is at the head, and the operations of the rear sensor SR and the front sensor SF are reversed, but the operation is the same.
Thus, in the case of the self-propelled robot 1 of the present embodiment, a plurality of traveling units 10 operating in cooperation are configured to be movably connected to each other by the parallel links 17 and provided for each. The status sensor 15 determines the status of the cable rack 100 that is the travel route, and the individual travel units 10 can be individually detached from and returned to the cable rack 100 that is the travel route.
これにより、本実施の形態の自走ロボット１は、ケーブルラック１００の周囲の障害物Ａや、ケーブルラック１００自体の幅の変化（ラック幅段差部Ｂ）等の状況に的確に対応してケーブルラック１００を走行経路とする走行動作を継続することができる。 As a result, the self-propelled robot 1 according to the present embodiment can accurately cope with the situation such as the obstacle A around the cable rack 100 and the change in the width of the cable rack 100 itself (rack width step B). A traveling operation using the rack 100 as a traveling route can be continued.
この結果、ケーブルラック１００の周辺の障害物Ａやラック幅段差部Ｂ等の形状変化等に影響されることなく、例えば、トンネル２００における検査ユニット３０等の移動手段として、トンネル２００等に備えられた既設のケーブルラック１００を有効に活用することが可能となる利点がある。 As a result, the tunnel 200 or the like is provided as a moving means for the inspection unit 30 or the like in the tunnel 200 without being affected by changes in the shape of the obstacle A or the rack width step B or the like around the cable rack 100, for example. There is an advantage that the existing cable rack 100 can be effectively used.
すなわち、トンネル２００における既設のケーブルラック１００を移動手段として効果的に活用したトンネル２００等の構造物の保守管理を、効率よく、低コストにて行うことができる。 That is, maintenance management of structures such as the tunnel 200 that effectively uses the existing cable rack 100 in the tunnel 200 as a moving means can be performed efficiently and at low cost.
また、本実施の形態の場合、自走ロボット１を、複数の互いに機能が等価で構成が共通な走行ユニット１０を連結して構成するので、自走ロボット１の設計や製造が容易になる利点がある。 Further, in the case of the present embodiment, the self-propelled robot 1 is configured by connecting a plurality of traveling units 10 having the same function and having the same configuration, so that the design and manufacture of the self-propelled robot 1 are facilitated. There is.
さらに、自走ロボット１における走行ユニット１０の増設や、保守管理における交換作業、構成部品の使い回し、保守用の予備部品としての走行ユニット１０のストックの効率化を実現できる。 In addition, it is possible to increase the number of traveling units 10 in the self-running robot 1, replace work in maintenance management, reuse components, and increase the efficiency of stock of the traveling units 10 as spare parts for maintenance.
また、多様な検査の規模や用途等に応じて、走行ユニット１０を増減することで、効率的かつ柔軟な自走ロボット１の構成を実現できる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
Further, the configuration of the self-propelled robot 1 can be realized efficiently and flexibly by increasing / decreasing the traveling units 10 according to the scales and uses of various inspections.
Needless to say, the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、状況センサ１５としては、機械式の角度センサを用いる場合を例示したが、非接触の光センサや、カメラによる画像処理装置によって状況センサ１５を構成し、障害物Ａやラック幅段差部Ｂ等を検出してもよい。 For example, as the situation sensor 15, a case where a mechanical angle sensor is used is illustrated, but the situation sensor 15 is configured by a non-contact optical sensor or an image processing apparatus using a camera, and an obstacle A or a rack width step portion B is formed. Etc. may be detected.
また、ケーブルラック１００としては、トンネル２００に設置されたものに限らず、一般のケーブルラック１００に広く適用できる。 Further, the cable rack 100 is not limited to the one installed in the tunnel 200 but can be widely applied to a general cable rack 100.
１ 自走ロボット
１０ 走行ユニット
１０Ａ 走行ユニット
１０Ｂ 走行ユニット
１０Ｃ 走行ユニット
１１ 走行機構筐体
１１ａ 可動スリット
１１ｂ 可動スリット
１１ｃ 可動スリット
１２ 制御筐体
１３ 走行駆動輪
１４ 従動把持輪
１５ 状況センサ
１５ａ 回動アーム
１５ｂ ローラ
１５ｃ 角度検出部
１６ 障害物回避駆動装置
１７ 平行リンク
２０ 制御システム
２１ 電源
２２ 制御部
２３ マイクロプロセッサ
２４ メモリ
２４ｐ 制御プログラム
２５ モータドライバ
２６ センサインターフェイス
２７ ユーザインターフェイス
２８ 通信インターフェイス
２９ 情報伝送路
３０ 検査ユニット
１００ ケーブルラック
１０１ 桁枠部材
１０２ 桟部材
１０３ 桁枠接続金具
１０４ 支持金具
１０５ 取付金具
１０６ 懸垂金具
２００ トンネル
２０１ 内壁面
２１０ 照明／設備機器
２１１ 取付金具
Ａ 障害物
Ｂ ラック幅段差部
Ｍ１ 走行モータ
Ｍ２ リンク駆動モータ
Ｍ３ 車輪開閉モータ
ＳＦ 前方センサ
ＳＲ 後方センサ
θ１ 角度
θ２ 角度
θ３ 角度
θＦ 前方センサ検出角度
θＲ 後方センサ検出角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Self-propelled robot 10 Traveling unit 10A Traveling unit 10B Traveling unit 10C Traveling unit 11 Traveling mechanism housing | casing 11a Movable slit 11b Movable slit 11c Movable slit 12 Control housing | casing 13 Traveling drive wheel 14 Followed grip wheel 15 Condition sensor 15a Rotating arm 15b Roller 15c Angle detection unit 16 Obstacle avoidance drive unit 17 Parallel link 20 Control system 21 Power supply 22 Control unit 23 Microprocessor 24 Memory 24p Control program 25 Motor driver 26 Sensor interface 27 User interface 28 Communication interface 29 Information transmission path 30 Inspection unit 100 Cable rack 101 Girder frame member 102 Cross member 103 Girder frame connection bracket 104 Support bracket 105 Mounting bracket 106 Suspension bracket 200 Tunnel 201 Inner wall surface 210 Illumination / Equipment 211 Mounting bracket A Obstacle B Rack width step M1 Travel motor M2 Link drive motor M3 Wheel opening / closing motor SF Front sensor SR Rear sensor θ1 Angle θ2 Angle θ3 Angle θF Front sensor detection angle θR Rear sensor detection angle
Claims (5)
前記筐体の各々に設けられ、走行路を構成するケーブルラックを把持して走行方向に推力を発生させる複数の車輪と、
前記車輪を、前記ケーブルラックを挟む把持位置と前記ケーブルラックを解放する退避位置との間で変位させる車輪退避手段と、
複数の前記筐体を前記ケーブルラックに対して平行移動可能に接続し、個々の前記筐体と前記ケーブルラックとの距離を個別に変化させるリンク機構と、
前記筐体を挟んで進行方向の前方および後方にそれぞれ配置される、前記筐体の進行方向における前記ケーブルラックの外周の障害物および前記ケーブルラックの形状変化の有無を検知する第１センサおよび第２センサと、
前記第１センサおよび前記第２センサから得られる前記障害物および前記形状変化の有無に基づいて前記車輪退避手段および前記リンク機構を駆動することで、前記障害物の回避および前記形状変化への追従を行わせる制御部と、
を含むことを特徴とする自走ロボット。 Multiple housings;
A plurality of wheels that are provided in each of the housings and grip a cable rack that constitutes a traveling path to generate thrust in the traveling direction;
Wheel retracting means for displacing the wheel between a gripping position sandwiching the cable rack and a retracting position for releasing the cable rack;
A plurality of said housing connected movably parallel to the cable rack, and a link mechanism for changing the distance between the cable racks and each of the housing separately,
A first sensor and a first sensor for detecting an obstacle on the outer periphery of the cable rack in the traveling direction of the casing and the presence or absence of a change in the shape of the cable rack, which are respectively disposed forward and backward in the traveling direction across the casing . Two sensors,
Avoiding the obstacle and following the shape change by driving the wheel retracting means and the link mechanism based on the obstacle obtained from the first sensor and the second sensor and the presence / absence of the shape change. A control unit for performing
A self-propelled robot characterized by including:
前記制御部は、
個々の前記筐体の前方の前記第１センサにて前記障害物が検出されたことを契機に、前記障害物を通過する当該筐体の前記車輪を前記把持位置から前記退避位置に変位させ、当該筐体の後方の前記第２センサで前記障害物の通過が検出されたことを契機に前記把持位置に復帰させる、
ことを特徴とする自走ロボット。 The self-propelled robot according to claim 1 ,
The controller is
When the obstacle is detected by the first sensor in front of each individual casing, the wheel of the casing passing through the obstacle is displaced from the gripping position to the retracted position, Returning to the gripping position when the passage of the obstacle is detected by the second sensor behind the housing;
A self-propelled robot characterized by that.
前記制御部は、
個々の前記筐体の前方の前記第１センサにて前記ケーブルラックの形状変化が検出されたことを契機に、当該筐体の前記車輪を前記把持位置から前記退避位置に変位させた後、当該筐体を前記形状変化に追随する方向に平行移動させ、
当該筐体の後方の前記第２センサで前記形状変化の領域の通過が検出されたことを契機に前記把持位置に復帰させる、
ことを特徴とする自走ロボット。 The self-propelled robot according to claim 1 ,
The controller is
After the change in the shape of the cable rack is detected by the first sensor in front of each individual casing, the wheel of the casing is displaced from the gripping position to the retracted position, Translate the housing in the direction following the shape change,
Returning to the gripping position triggered by the passage of the shape change region detected by the second sensor behind the housing;
A self-propelled robot characterized by that.
前記第１センサおよび前記第２センサは、回動アームと、前記回動アームの先端に設けられ、前記ケーブルラックの外周部に接する方向に常時押圧されるローラと、前記回動アームの回動角度を検出する角度検出部とで構成され、
前記回動角度の変化によって、前記ケーブルラックの外周の前記障害物および前記ケーブルラックの前記形状変化の有無を検知することを特徴とする自走ロボット。 The self-propelled robot according to any one of claims 1 to 3 ,
The first sensor and the second sensor are a rotation arm, a roller provided at a tip of the rotation arm and constantly pressed in a direction in contact with the outer peripheral portion of the cable rack, and the rotation of the rotation arm. It consists of an angle detector that detects the angle,
A self-propelled robot characterized by detecting whether the obstacle on the outer periphery of the cable rack and the shape change of the cable rack are changed according to a change in the rotation angle.
複数の前記筐体の少なくとも一つには、前記ケーブルラック自体または前記ケーブルラックが設置された構造物の状況を検査する検査機器が搭載されることを特徴とする自走ロボット。 In the self-propelled robot according to any one of claims 1 to 4 ,
A self-propelled robot characterized in that an inspection device for inspecting the status of the cable rack itself or a structure in which the cable rack is installed is mounted on at least one of the plurality of cases.
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