JP7315158B2 - 構造物点検システム及び飛行ロボット - Google Patents
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Description
また、第1発明に係る構造物点検システムによれば、全方向移動車輪のうちの1つは、回転翼のローテーションレンジよりも先に位置する。このため、例えば、全方向移動車輪のうちの1つを機体の機首方向とすれば、被点検面上を走行しているとき、回転翼が、段差等の障害物と接触することを抑制することが可能となる。これにより、飛行ロボットの予期せぬ落下を抑制できる。
<構造物点検システムと飛行ロボット>
図1は、この発明の第1実施形態に係る飛行ロボットを備えた構造物点検システムの一例を示す模式平面図である。図2(a)及び図2(b)は、図1中の2-2線に沿う模式断面図である。図3は、この発明の第1実施形態に係る飛行ロボットの動きを示す模式側面図である。
飛行ロボット100は、4軸の第1全方向移動車輪31a~第4全方向移動車輪31dを有する。飛行ロボット100は、これらの4軸を用いることで、被点検面301上を、全方向、例えば、前後左右斜めに走行する。飛行ロボット100は、被点検面301上で回転することもできる。以下、第1全方向移動車輪31aを第1軸I、I、第2全方向移動車輪31bを第2軸II、第3全方向移動車輪31cを第3軸III、及び第4全方向移動車輪31dを第4軸IVとして、飛行ロボット100の被点検面301上での動きを説明する。また、第1軸I~第4軸IVを回転させる方向は、機体1の、例えば、中心から見て、時計回りか反時計回りかで説明し、回転させないときはフリーとする。なお、飛行ロボット100の機首は、第1軸I(第1全方向移動車輪31a)とする。
第1軸I : フリー
第2軸II : 反時計回り
第3軸III: フリー
第4軸IV : 時計回り
これにより、飛行ロボット100は、被点検面301上を前進する。後退させるときは、第2軸IIを時計回り、第4軸IVを反時計回りに回転駆動すればよい。
第1軸I : 時計回り
第2軸II : フリー
第3軸III: 反時計回り
第4軸IV : フリー
これにより、飛行ロボット100は、被点検面301上を横進(右進)する。左進させるときは、第1軸Iを反時計回り、第3軸IIIを時計回りに回転駆動すればよい。
第1軸I : 反時計回り
第2軸II : 時計回り
第3軸III: 時計回り
第4軸IV : 反時計回り
これにより、飛行ロボット100は、斜進(左斜め下方向に進む)する。斜進させるときは、第1軸I~第4軸IVのそれぞれに、時計回りか反時計回りかを組み合わせればよい。
第1軸I : 時計回り
第2軸II : 時計回り
第3軸III: 時計回り
第4軸IV : 時計回り
これにより、飛行ロボット100は、回転(右回転)する。回転させるときは、第1軸I~第4軸IVのそれぞれを、時計回りか反時計回りかで一致させればよい。
飛行ロボット100は、第1全方向移動車輪31a~第4全方向移動車輪31dのそれぞれの位置を、第1方向yに沿って、互いに独立して変位させる第1車輪変位機構51a~第1車輪変位機構51dを有する。飛行ロボット100は、これらの車輪変位機構を用いることで、被点検面301上に生じた段差を乗り越えて走行することができる。以下、飛行ロボット100の被点検面301上での段差越えの動きを説明する。
飛行ロボット100は、例えば、
・途中にスロープを有した被点検面301
・起伏がある被点検面301
・アーチ状の被点検面301
のいずれであっても、走行することができる。
図13は、この発明の第1実施形態に係る飛行ロボットの動きを示す模式側面図である。
図14(a)及び図14(b)は、この発明の第1実施形態に係る飛行ロボットの動きを示す模式側面図である。
・段差302の近くまで検査が可能
・溝307の中の検査が可能
という利点を、さらに得ることができる。したがって、飛行ロボット100によれば、構造物300に対して、繊細な検査を行うができる。
図15(a)及び図15(b)は、この発明の第1実施形態に係る飛行ロボットの動きを示す模式側面図である。
図16は、点検対象となる構造物の一例を示す模式斜視図である。
・足場を設置したり、高所作業となる点検車輛を使用したりする必要がない
という利点を得ることができる。
・狭隘な空間や段差を有した被点検面301であっても点検できる
という利点を、さらに得ることができる。
図17(a)は、この発明の第2実施形態に係る飛行ロボットの一例を示す模式平面図である。図17(b)は、第2飛行ロボットを示す模式平面図である。なお、図17(a)及び図17(b)のそれぞれにおいて、制御装置60及び通信装置70は、省略されている。
図18は、この発明の第3実施形態に係る飛行ロボットの一例を示す模式平面図である。
図20(a)は、この発明の第1実施形態に係る飛行ロボットの一例を示す模式図である。図20(b)は、この発明の第5実施形態に係る飛行ロボットの一例を示す模式図である。
2:着陸ギア
11a~11d:第1回転翼~第4回転翼
12:ダクト
16a~16d:第1副回転翼~第4副回転翼
17a~17d:第1回転翼支持部~第4回転翼支持部
20:検査装置
21:打音検査ツール
21a:シャフト
21b:連結部
21c:打診子
21d:弾性機構
22:集音ツール
23:撮像ツール
31a~31d:第1全方向移動車輪~第4全方向移動車輪
32:ベースローラー
33:フリーローラー
41a~41d:第1車輪駆動機構~第4車輪駆動機構
51a~51d:第1車輪変位機構~第4車輪変位機構
60:制御装置
70:通信装置
100、100b~100e:飛行ロボット
100ba:第2飛行ロボット
150:遠隔制御装置
151:モニター
152:コンピュータ
153:フライト及びドライブコントローラ
200:構造物点検システム
300:構造物
301:被点検面
302:段差
303:スロープ
304:起伏
305:アーチ
306:障害物
307:溝
350:橋梁
351:橋脚
352:橋桁
353:床版
401:接地面
A:点検者
T:推力
D:駆動力
L:距離
H:高さ
RR:ローテーションレンジ
y11、y21、y31:位置
I:第1軸
II:第2軸
III:第3軸
IV:第4軸
Claims (6)
- 飛行ロボットと、前記飛行ロボットを遠隔制御する遠隔制御装置と、を備えた構造物点検システムであって、
前記飛行ロボットは、
機体と、
前記機体からそれぞれ異なる方向に突設された、少なくとも3つの回転翼と、
前記機体に設けられた、構造物を、前記構造物の被点検面から検査する検査装置と、
前記機体から前記回転翼とは異なる方向にそれぞれ突設されて、且つ前記回転翼より外側に設けられ、前記機体を、前記被点検面上において、全方向に移動させることが可能な少なくとも3つの全方向移動車輪と、
前記全方向移動車輪のそれぞれを、互いに独立して駆動することが可能な少なくとも3つの車輪駆動機構と、
前記全方向移動車輪のそれぞれの位置を、少なくとも前記機体に対して垂直な前記回転翼の回転軸に沿った第1方向に、互いに独立して変位させることが可能で、前記全方向移動車輪の位置を、最も縮んだ状態において前記回転翼よりも前記機体から前記第1方向に離れた位置から多段階に前記第1方向に伸長可能な少なくとも3つの車輪変位機構と、
前記機体に設けられた、前記回転翼、前記検査装置、前記車輪駆動機構、及び前記車輪変位機構のそれぞれを制御する制御装置と、
前記機体に設けられた、前記制御装置と、前記遠隔制御装置とを、有線又は無線通信によって接続させることが可能な通信装置と、
を備え、
前記全方向移動車輪のうちの1つは、前記回転翼のローテーションレンジよりも先に位置し、ローテーションレンジよりも先に位置する前記全方向移動車輪のうちの1つを機体の機首方向として前記制御装置で前記車輪駆動機構を制御して前記被点検面上を走行すること
を特徴とする構造物点検システム。 - 前記検査装置は、
打音検査ツールと、
集音ツールと、
を、さらに含むこと
を特徴とする請求項1に記載の構造物点検システム。 - 前記検査装置は、
撮像ツールを、さらに含むこと
を特徴とする請求項2に記載の構造物点検システム。 - 前記回転翼は、ローター、プロペラ、及びダクトファンの少なくともいずれか1つを含むこと
を特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の構造物点検システム。 - 前記機体に設けられた、少なくとも3つの副回転翼
を、さらに備え、
前記回転翼は、ローター又はプロペラを含み、
前記副回転翼は、ダクトファンを含むこと
を特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の構造物点検システム。 - 機体と、
前記機体から異なる方向にそれぞれ突設された、少なくとも3つの回転翼と、
前記機体に設けられた、構造物を、前記構造物の被点検面から検査する検査装置と、
前記機体から前記回転翼とは異なる方向にそれぞれ突設されて、且つ前記回転翼より外側に設けられ、前記機体を、前記被点検面上において、全方向に移動させることが可能な少なくとも3つの全方向移動車輪と、
前記全方向移動車輪のそれぞれの位置を、少なくとも前記機体に対して垂直な前記回転翼の回転軸に沿った第1方向に、互いに独立して変位させることが可能な少なくとも3つの車輪変位機構と、
前記全方向移動車輪のそれぞれを、互いに独立して駆動することが可能で、前記全方向移動車輪の位置を、最も縮んだ状態において前記回転翼よりも前記機体から前記第1方向に離れた位置から多段階に前記第1方向に伸長可能な少なくとも3つの車輪駆動機構と、
前記機体に設けられた、前記回転翼、前記車輪駆動機構、及び前記車輪変位機構のそれぞれを制御する制御装置と、
前記機体に設けられた、前記制御装置と、飛行ロボットとは別に設けられて飛行ロボットを遠隔制御する遠隔制御装置とを、有線又は無線通信によって接続させることが可能な通信装置と、
を備え、
前記全方向移動車輪のうちの1つは、前記回転翼のローテーションレンジよりも先に位置し、ローテーションレンジよりも先に位置する前記全方向移動車輪のうちの1つを機体の機首方向として前記制御装置で前記車輪駆動機構を制御して前記被点検面上を走行すること
を特徴とする飛行ロボット。
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