JP6099759B2 - フランジ乗り越え機構を備える外面検査ロボット - Google Patents
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Description
陸上または広々とした地形を横切って長距離にわたって延びるパイプラインは、人間の手による検査により外部的に、ならびにパイプラインピグおよび他の管内治具により内部的に、の両方で検査される。地上、地下、海底、および他の地形にわたって延びるオイルパイプラインおよびガスパイプラインを含む様々なタイプのパイプラインを検査するためのいくつものシステムが存在する。
Claims (20)
- パイプライン(42)の表面に沿って移動するための配管検査ロボット(10)であって、前記ロボット(10)は、
本体(12)と、
互いに独立して関節接合されており、前記本体(12)に取り付けられた第1の関節接合脚および第2の関節接合脚(16a、16b)であり、前記第1の関節接合脚および第2の関節接合脚(16a、16b)は、前記本体(12)の共通の中心軸を中心にして前記本体(12)の周りに関節運動する、第1の関節接合脚および第2の関節接合脚(16a、16b)と、
前記第1の関節接合脚および第2の関節接合脚(16a、16b)それぞれを制御する第1の脚用モータおよび第2の脚用モータ(18a、18b)と、
前記本体(12)から反対の前記関節接合脚(16a、16b)の端部において、前記第1の関節接合脚および第2の関節接合脚(16a、16b)それぞれに取り付けられた第1の車輪対および第2の車輪対(24a、24b)であり、前記第1の関節接合脚(16a)は第1の車輪の軸を中心にして前記第1の車輪対(24a)の周りで関節運動し、前記第2の関節接合脚(16b)は第2の車輪の軸を中心にして前記第2の車輪対(24b)の周りで関節運動し、前記第1の車輪の軸および前記第2の車輪の軸は前記本体(12)の前記中心軸と平行であり、前記第1の車輪対および第2の車輪対(24a、24b)は前記本体(12)とともに前記パイプライン(42)に沿って動くように構成された、第1の車輪対および第2の車輪対(24a、24b)と、
全地球測位システム(GPS)回路(30)、および前記ロボット(10)をガイドするためのカメラ(56、58)からなる群から選択される少なくとも1つの装置と、を特徴とし、
さらに、前記第1の脚用モータおよび第2の脚用モータ(18a、18b)は、前記第1の車輪対(24a)が、前記本体(12)の進行方向において、前記第1の車輪対(24a)の前にある障害物にぶつかるとき、前記第2の車輪対(24b)が前記障害物の反対側の前記パイプライン(42)の前記表面に接触するまで、前記第2の脚用モータ(18b)が前記第2の関節接合脚(16b)を前記パイプライン(42)の表面から上向きに離して前記本体(12)の周りに径方向に回転させ、その後、前記第1の車輪対(24a)が前記パイプライン(42)の前記表面に接触するまで、前記第1の脚用モータ(18a)が前記第1の関節接合脚(16a)を前記パイプライン(42)の前記表面から上向きに離して前記本体(12)の周りに径方向に回転させ、これにより前記ロボット(10)が前記障害物の上を通過するように構成されていることを特徴とする配管検査ロボット(10)。 - 前記第1の車輪対および第2の車輪対(24a、24b)は、それぞれ第1の車輪ハブおよび第2の車輪ハブ(20)により前記第1の関節接合脚および第2の関節接合脚(16a、16b)に取り付けられ、前記車輪ハブ(20)は、車輪(24a、24b)を駆動するために少なくとも1つの車輪用モータ(22)を含む、請求項1に記載の配管検査ロボット(10)。
- 各車輪(24a、24b)は、別個の車輪用モータ(22)により駆動され、前記ロボット(10)の進路は、各車輪(24a、24b)の速度をそれの対応する車輪用モータ(22)を使用して増加または減少させることにより調節することができる、請求項2に記載の配管検査ロボット(10)。
- 本体(12)は、制御回路(26)、通信回路(28)、全地球測位システム(GPS)回路(30)、GPSアンテナ(34)、カメラ(56、58)、カメラ回路(38)、およびバッテリーパック(40)からなる群から選択された少なくとも1つの装置を含む、請求項1に記載の配管検査ロボット(10)。
- 前記パイプライン(42)の表面状態についてのデータを収集し、かつ前記ロボット(10)をガイドするための前記本体(12)に取り付けられた下向きのカメラ(56、58)をさらに特徴とする、請求項1に記載の配管検査ロボット(10)。
- 前記ロボット(10)が自律的である、請求項1に記載の配管検査ロボット(10)。
- 前記ロボット(10)が遠隔制御される、請求項1に記載の配管検査ロボット(10)。
- 前記本体(12)に取り付けられ、かつ伸張位置および引込み位置を有するピン(44)をさらに特徴とし、前記伸張位置にあるとき前記ピン(44)は、前記本体(12)に対する前記関節接合脚(16a、16b)の位置を係止し、前記引込み位置にあるとき前記ピン(44)は、前記関節接合脚(16a、16b)が前記本体(12)に対して関節運動することを可能にする、請求項1に記載の配管検査ロボット(10)。
- 前記本体(12)に取り付けられ、かつ配管の外周の一部分の周りに前記本体(12)から外側へ伸張するラジアルアーム(50)をさらに特徴とし、前記ラジアルアーム(50)は、前記配管の表面を検査するためのカメラ(56、58)を有する、請求項1に記載の配管検査ロボット(10)。
- 前記ラジアルアーム(50)に摺動可能に取り付けられ、かつ前記配管の外周の周りになおもさらに伸張するように構成されるラジアルアーム伸張部(52)をさらに特徴とする、請求項9に記載の配管検査ロボット(10)。
- パイプライン検査ロボット(10)であって、
本体(12)と、
前記本体(12)に取り付けられ、互いに独立して関節接合される第1の脚および第2の脚(16a、16b)と、
前記本体(12)から反対の前記脚(16a、16b)の端部において、前記第1の脚および第2の脚(16a、16b)それぞれに取り付けられた第1の車輪および第2の車輪(24a、24b)であり、前記第1の脚(16a)は第1の車輪の軸を中心にして前記第1の車輪(24a)の周りで関節運動し、前記第2の脚(16b)は第2の車輪の軸を中心にして前記第2の車輪(24b)の周りで関節運動し、前記第1の車輪の軸および前記第2の車輪の軸は前記本体(12)の中心軸と平行であり、前記第1の車輪および第2の車輪(24a、24b)は前記本体(12)とともにパイプライン(42)に沿って動くように構成された、第1の車輪および第2の車輪(24a、24b)と、
前記本体(12)に取り付けられ、かつ前記パイプライン(42)の外周の一部分の周りに前記本体(12)から外側へ伸張するラジアルアーム(50)であり、前記ラジアルアーム(50)は、前記パイプライン(42)の表面を検査するためのカメラ(56、58)を有する、ラジアルアーム(50)と、
全地球測位システム(GPS)回路(30)、および前記ロボット(10)をガイドするためのカメラ(56、58)からなる群から選択される少なくとも1つの装置と、を特徴とし、
さらに、前記第1の脚および第2の脚(16a、16b)および前記第1の車輪および第2の車輪(24a、24b)は、前記第1の車輪(24a)が、前記本体(12)の進行方向において前記第1の車輪(24a)の前にある障害物にぶつかるとき、前記第2の車輪(24b)が前記障害物の反対側の前記パイプライン(42)の前記表面に接触するまで、前記第2の脚(16b)が回転して前記パイプライン(42)の前記表面から上向きに離れて前記本体(12)を中心にして径方向に回転し、その後、前記第1の車輪(24a)が前記パイプライン(42)の前記表面に接触するまで、前記第1の脚(16a)が回転して前記パイプライン(42)の前記表面から上向きに離れて前記本体(12)を中心にして径方向に回転し、これにより前記ロボット(10)が前記障害物の上を通過するように構成されていることを特徴とする、パイプライン検査ロボット(10)。 - 前記ラジアルアーム(50)に摺動可能に取り付けられ、かつラジアルアーム(50)よりも前記パイプライン(42)の外周の周りにさらに伸張するように構成されるラジアルアーム伸張部(52)をさらに特徴とする、請求項11に記載のパイプライン検査ロボット(10)。
- 前記第1の脚および第2の脚(16a、16b)それぞれを制御する第1の脚用モータおよび第2の脚用モータ(18a、18b)をさらに特徴とし、前記第1の脚用モータおよび第2の脚用モータ(18a、18b)は、前記第1の車輪(24a)が、前記本体(12)の進行方向において前記第1の車輪(24a)の前にある障害物にぶつかるとき、前記第2の車輪(24b)が前記障害物の反対側の前記パイプライン(42)の表面に接触するまで、前記第2の脚用モータ(18b)が前記第2の脚(16b)を前記パイプライン(42)の表面から上向きに離して前記本体(12)の周りに径方向に回転させ、その後、前記第1の車輪対(24a)が前記パイプライン(42)の表面に接触するまで、前記第1の脚用モータ(18a)が前記第1の脚(16a)を前記パイプライン(42)の表面から上向きに離して前記本体(12)の周りに径方向に回転させ、これにより前記ロボット(10)が前記障害物の上を通過するように構成される、請求項11に記載のパイプライン検査ロボット(10)。
- 前記第1の車輪および第2の車輪(24a、24b)はそれぞれ第1の車輪ハブおよび第2の車輪ハブ(20)により前記第1の脚および第2の脚(16a、16b)に取り付けられ、前記車輪ハブ(20)が各車輪(24a、24b)用の別個の車輪用モータ(22)を含み、各車輪(24a、24b)の速度をそれの対応する車輪用モータ(22)を使用して増加または減少させることにより前記ロボット(10)の進路を調節することができる、請求項11に記載のパイプライン検査ロボット(10)。
- 前記パイプライン(42)の表面状態についてのデータを収集し、かつ前記ロボット(10)をガイドするための前記本体(12)に取り付けられた下向きのカメラ(56、58)をさらに特徴とする、請求項11に記載のパイプライン検査ロボット(10)。
- 前記ロボット(10)が自律的である、請求項11に記載のパイプライン検査ロボット(10)。
- 前記ロボット(10)が遠隔制御される、請求項11に記載のパイプライン検査ロボット(10)。
- 前記本体(12)に取り付けられ、かつ伸張位置および引込み位置を有するピン(44)をさらに特徴とし、前記伸張位置にあるとき前記ピン(44)が前記本体(12)に対して前記脚(16a、16b)の位置を係止し、前記引込み位置にあるとき前記ピン(44)は前記脚(16a、16b)が前記本体(12)に対して関節運動することを可能にする、請求項11に記載のパイプライン検査ロボット(10)。
- パイプライン(42)を検査する方法であって、
中心軸を有する本体(12)と、
第1の車輪の軸および第2の車輪の軸をそれぞれ有する、第1の車輪組立体および第2の車輪組立体であって、前記第1の車輪の軸および第2の車輪の軸は前記本体(12)の前記中心軸と平行であり、前記第1の車輪組立体および第2の車輪組立体は、前記本体(12)の前記中心軸を中心にして前記本体(12)の外周の周りに完全に関節接合し、かつ、また前記第1の車輪の軸および第2の車輪の軸の周りに関節接合するように構成され、さらに、前記第1の車輪組立体および第2の車輪組立体は前記本体(12)から遠位の一端部に車輪(24a、24b)を有し、かつ、前記第1の車輪組立体および第2の車輪組立体は前記本体(12)とともに前記パイプライン(42)に沿って動くように構成された第1の車輪組立体および第2の車輪組立体と、を特徴とするロボット検査装置(10)を提供する工程と、
全地球測位システム(GPS)回路(30)、およびカメラ(56、58)からなる群から選択される少なくとも1つの装置を備えて、前記ロボット(10)をガイドする工程と、
前記第1の車輪組立体が、前記本体(12)の進行方向において前記第1の車輪組立体の前にある障害物に接近するように、前記パイプライン(42)に沿っておよび前記パイプライン(42)上の前記障害物に隣接して前記装置(10)を働きかける工程と、
前記第2の車輪組立体上の車輪(24b)が前記パイプライン(42)の上を周回し、かつ前記第1の車輪組立体と反対側の前記障害物の側の前記パイプライン(42)上に降着するように、前記第1の車輪の軸を中心にして前記第1の車輪組立体に対して前記本体(12)を関節運動し、前記本体(12)の前記中心軸を中心として前記本体(12)に対して前記障害物から遠位の前記第2の車輪組立体を関節運動する工程と、
前記第1の車輪組立体上の車輪(24a)が前記障害物から遠位の位置にある前記第2の車輪組立体の側の前記パイプライン(42)上に降着するように、前記第2の車輪の軸を中心にして前記第2の車輪組立体に対して前記本体(12)を関節運動し、前記本体(12)の前記中心軸を中心にして前記本体(12)に対して前記第1の車輪組立体を関節運動する工程と、を特徴とする、方法。 - 前記ロボット本体(12)に取り付けられ、かつカメラ(56、58)、全地球測位システム(GPS)(30)、および近位センサからなる群から選択された装置(10)を使用して、前記障害物を検出する工程をさらに特徴とする、請求項19に記載の方法。
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