JPH03282706A - 高架線移動装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、送電線や架空ケーブル等の高架線上を移動し
て点検・保守作業を行なう高架線移動装置の制御装置に
関する。

（従来の技術） 高圧送電線などの高架線は、落雷などにさらされ易く、
これが原因で生ずる損傷により高架線が使用不能に陥る
ことが多々あり、このため、このようなことを未然に防
止する目的で定期的に保守点検か行なわれている。

従来、このような保守点検には、例えばロープウェイや
スキーリフトに見られるように高架線に沿って別途鋼索
を張設するとともに、鋼索に支持ブラケットを介して移
動かごを取付け、この移動かごに作業員が乗込んで、高
架線の点検対象位置となる部位まで鋼索をけん引しなが
ら移動し、作業を行なう方法がある。しかし、移動かご
に作業員が直接乗込んで作業することになると、実際に
作業が数十メートルもの高さで行なわれる場合は、大変
な危険がともなうおそれがある。

そこで、このような危険な作業から作業する者を解放す
る目的で、保守点検を自動的に実施する作業用ロボット
が考えられている。このような作業用ロボットは、ケー
ブルや無線により遠隔より制御するものが多く用いられ
ている。ところが、ケーブルを使用したものは、操作す
る者と作業用ロボットとの距離を大きくとれないため、
作業範囲か著しく制限されてしまい、また、無線を使用
したものも電波の関係からロボットの見通せる範囲でし
か使用できず、さらにロボットと操作する者との距離が
離れ過ぎると、ロボットの状態を目で確認できなくなる
こともある。このため、作業用ロボットの周囲の状況な
どを検出するセンサをロボット本体に多数装着し、これ
らセンサからの情報を操作する者の手元に送ることで各
種の状況を判断し、この判断結果に基づいてロボットを
制御することも行なわれているが、この方法では、操作
する者が状況に応じて適確な判断を下さなければならな
いため、操作が極めて高度になり使用しすらくなる欠点
があった。

このことから、最近になって周囲の各種状況を検出する
センサからの情報ロボット自身に設けられたデータ処理
装置で処理し、最適な制御を判断して自動的に保守点検
作業に必要な動作を決定するようなものも考えられてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような作業用ロボットは、ロボット
自身に各種状況を検出する多くのセンサが設けられるた
め、かなり大形で重量も大きくなり、高架線等での使用
には不向きであり、又センサからの各種情報を一括して
データ処理するため、複雑なデータ処理機能を必要とし
、これらデータ処理の際に、誤動作を招き易く、動作の
信頼性の面で劣る欠点があった。

上記事情に鑑みてなされたもので高架線などでの使用に
適し、しかも小形、軽量で信頼性も高い高架線移動装置
の制御装置を提供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明の高架線移動装置の制御装置は、予め教示手段に
より高架線上を移動して点検・保守等を行なう高架線移
動装置が動作するのに必要な各種動作シーケンスデータ
を高架線の設置情報から生成し、この生成された動作シ
ーケンスデータを記憶手段に記憶するとともに、この記
憶手段に記憶された動作シーケンスデータに基づいて制
御手段により高架線移動装置を制御するようになってい
る。

（作用） 本発明によれば、高架線上を高架線移動装置が動作して
行くために必要な各種動作シーケンスデータか、高架線
の設置情報に基づいて事前に生成され′、この動作シー
ケンスデータに基づいて高架線移動装置が制御され動作
されることにより、高架線上の鉄塔や障害物を回避しな
がら高架線移動装置を走行させることができるようにな
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面にしたがい説明する。

第１図は同実施例に用いられる高架線移動装置の斜視図
を示すものである。図において、１１は水平面内で円弧
状に一定曲率に湾曲したアームで、このアーム１１は、
装置本体１２に移動自在に支持されている。装置本体１
２は、上下旋回シャフト１３を上下及び旋回自在に支持
している。上下旋回シャフト１３上方の端部には、首振
り機構１７を介して１対の走行車輪機構１５．１６を配
置している。

首振り機構１７は、本体部１７ｂとＵ字状の仲介リンク
１７ａからなっていて、仲介リンク１７ａの先端に走行
車輪機構１５．１６を設けている。

アーム１１の両端部には、リンク機構１８゜１９を介し
てフック機構２０．２１を設けている。

またアーム１１の中間部分には、装置本体１２の走行軌
道を確保するバンパ２２を設けている。

そして、走行車輪機構１５．１６には、高架線２５をク
ランプする図に示さないクランプ機構を設けている。

なお、１４は、バランサで、アーム１１を本体１２より
振り出した時に本体１２のバランスをとるために設けて
いる。また、２３は鉄塔等の支持脚、２４は高架線上の
障害物、２５．２５’　は高架線である。

次に、第２図は、高架線移動装置の制御装置を示すブロ
ック図である。

３］は上述した高架線移動装置、３２は高架線移動装置
３〕を制御する処理装置、３３は無線等を使用して後述
する携帯用操作装置３６からの指示を受信したり処理装
置３２の状態等を携帯用操作装置３６へ送信したりする
送受信装置、３４は高架線移動装置３１、処理装置３２
、送受信装置３′３、後述する補助記憶装置３５の動力
源としてのバッテリーやエンジン発電機等からなる電源
、３５は後述する補助記憶媒体３７を読み書きできる補
助記憶装置、３６は無線等を使用して高架線移動装置３
１を地上より手動で操作したり自動運転等の指示を行な
ったりする携帯用操作装置、３７は高架線移動装置３１
が指定された高架線上を走行するための動作データ等が
記憶されたフロッピー・ディスクやメモリ・カード等の
補助記憶媒体、３８は後述する教示処理装置３つで作成
された動作データ等を記憶する補助記憶装置、３９は後
述する入力装置４０で入力した動作データ等を高架線移
動装置３１の処理装置３２で処理できるデータに変換し
たりする教示処理装置、４０は高架線移動装置３１を動
作させる動作データ等を教示処理装置３９へ入力するた
めの入力装置、４１は入力装置４０から入力したデータ
や教示処理装置２９で処理した結果等を表示する表示装
置、４２は携帯用操作装置３６と送受信装置３３の間を
無線等を用いて通信を行なう通信方式である。

次に、以上のように構成した実施例の動作を説明する。

まず第１図を用いて高架線移動装置３１の動作を説明す
る。

図に示すように高架線移動装置３１は装置本体１２を、
走行車輪機構１５．１６を介して高架線２５に懸垂する
ように支持される。

高架線移動装置３１は走行車輪機構１５．１６により所
望の方向に移動走行されるが、これら走行車輪機構１．
５．１６の前輪（走行車輪のうち進行方向側の車輪）が
高架線２５上に取付けられたケーブル保持金具等の障害
物２４に接近した場合、まず前輪に取付けられた検出器
により障害物２４を検出し、走行を停止し、図示しない
前輪クランプ機構を動かして、クランプを解除する。そ
して、首振り機構１７を用いて、全体の重心を後輪側に
移動して前輪を高架線２５より上昇させる。この状態で
、後輪を動かして前輪を障害物２４の反対側に乗り越え
させる。そして前輪通過後に首振り機構１７を戻し前輪
を高架線２５′上にドろす。

次に、前輪クランプ機構により前輪をクランプしてか′
ら図示しない後輪クランプ機構を動かしてクランプを解
除し、首振り機構１７を用いて全体の重心を前輪側に移
動して、後輪を高架線２５より上昇させる。そして前輪
を動かして後輪を障害物の反対側に乗り越えさせる。次
に障害物通過後に首振り機構１７を元に戻し後輪を高架
線２５上に下ろし、後輪クランプ機構を用いて後輪をク
ランプする。

次に鉄塔等の支持脚２３を境界にして高架線２５が進行
方向に対して左右上下に折れ曲がる箇所に近接した場合
は、以下の一連動作により回避通過する。

まず、支持脚２３が右又は左又は下のいずれから高架線
２５を支持しているかの情報を用いて装置本体１２は上
下旋回シャフト１３により支持脚２３の２次側（鉄塔回
避時、回避する前の高架線側を１次側（第１図の２５）
１回避後の高架線側を２次側（第１図２５′）と呼ぶ）
にアーム１１の向きを決める。この場合、装置本体１２
が高架線に懸垂しているので、アーム１１上を装置本体
１２が走行する機構によりアーム１１先端のフック２１
が高架線２５′の下をくぐり抜けるまで、アーム１１を
送り出す。次に首振り機構１７を用いてアーム１１を上
昇させ、アーム１１が高架線２５′に当接したことを検
知するまで行なう。次にフック２１の引き戻しは、リン
ク１９の立ち上がり部の内側が高架線２５′に当接した
ことを検知するまで続ける。フック２１の下降は、リン
ク１９のフック２１とのつなぎ部の下側が高架線２５′
に当接したことを検知するまで続ける。そしてフック２
１の送り出しは、フック２１に高架　０ 線２５′が掛かるまで続ける。

さらに、装置本体１２は１次側に残ったフック２０をア
ーム］１の送り出しにより上下旋回シャフト１３の上に
引き込む。首振り機構１７より上部が懸垂しているので
、装置本体１２は、アーム１１共々フツク２０を上下す
る。これにより１次側に残ったフック２０を前後上下に
動かし、走行車輪機構１５．１６に挾まれた位置で１次
側の高架線２５に掛ける。

２次側と１次側のアーム１１両端のフック２１゜２０が
掛けられた状態で、走行車輪機構１５゜１６が高架線２
５より外れるように、前後輪のクランプを解除し、上Ｆ
旋回シャフト１３の上下機構により走行車輪機構１５．
１６を高架線２５より持ち上げる。

装置本体１２がアーム１１上を移動すると、１次側と２
次側の２つのフック２０．２１を結ぶ線を軸にして水平
のバランスを大きく崩すが２次側のフック２１近くまで
来ると姿勢は戻る。しかるに、バランスを崩した中間地
点において、アーム１ １１は鉄塔の支持脚２３に当接する可能性があるが、ア
ーム１１には、バンバ２２を固着しているので、このバ
ンパ２２が先に支持脚２３に当接する。これによりアー
ム１１と支持脚２３の間には、バンパ２２の突出骨だけ
の距離が保たれる。

次に２次側に到着した装置本体１２は上下旋回シャフト
１３により、首振り機構１７の仲介リンク１７ａを高架
線２５′に対して、所望の側に向け、さらに、上下旋回
シャフト１３により走行車輪機構１５．１６を上げ、走
行車輪機構１５゜１６が高架線２５′上にあるフック２
１の真下になるように、装置本体１２のアーム１１上の
位置を決める。そして、上下旋回シャフト１３を動かし
て走行車輪機構１５．１６が２軸とも高架線２５′の上
に乗ったことを確認する。そして前後軸の図示しないク
ランプ機構を動かして高架線２５′にクランプする。

次に、フック２０．２１の爪を解除する機能により爪を
開き、アーム１１上の本体走行２首振り機構、上ド旋回
シャフト１３を動作して、２次側２ と１次側の順にフック２０．２１を高架線２５゜２５′
からはずす。そしてアーム１１を引き戻し、アーム］１
を進行方向に対して所望の向きに上下旋回シャフト］３
により旋回する。

以上説明した、高架線移動装置３１が高架線上の障害物
や鉄塔の支持脚部を回避しして通過する動作をまとめて
次のようになる。

まず、高架線上の障害物を回避して通過する動作シーケ
ンスは（この動作シーケンスをシーケンスＡと呼ぶ）、 （１）走行車輪機構１５．１６に取付けた障害物検出器
が障害物を検出するまで走行する。

（２）走行車輪機＋！１５．１６で障害物に近い車輪（
これを前輪という）を高架線にクランプしている図示し
ない前輪クランプ機構を動かし解除する。

（３）直振り機構１７を使用して前輪を高架線から離し
て高架線上方に動かす。

（４〉前輪が障害物を乗り越えた位置まで後輪（走行車
輪機構１．５．１６の内前輪でない方）を３ 動かし高架線上を走行する。

（５）首振り機構１７を使用して前輪を高架線上におろ
す。

（６）上記前輪クランプ機構を動かして、前輪を高架線
にクランプする。

（７）図示しない後輪クランプ機構を動かして、後輪を
高架線にクランプしているのを解除する。

（８）　ｉ振り機構１７を使用して、後輪を高架線上方
に動かす。

（９）後輪が障害物を乗り越えた位置まで前輪により走
行する。

（１０）首振り機構１７を使用して、後輪を高架線上に
おろす。

（１１）上記後輪クランプ機構を動かして後輪を高架線
にクランプする。

となる。

次に、鉄塔の支持脚部を回避して通過する動作シーケン
ス（この動作シーケンスをシーケンスＢと呼ぶ）は、回
避する鉄塔の支持脚が左右上下のいずれから高架線を支
持しているのかの情報が与４ えられると （１）装置本体１２の上下旋回シャフト１３を使用して
アーム１１が鉄塔に接触しない側から２次側にアーム１
１の向きを合わせる。

（２）装置本体１２が高架線に懸垂しているので、アー
ム１１のハ側のフック２１が鉄塔の２次側の高架線のド
をくぐるまで送り出す。

（３）首振り機構１７を使用して、アーム１１が高架線
に当接したことを検知するまでアーム１１を上昇する。

（４）上下旋回シャフト１３を使用してリンク１つの立
ち上がり部内側が高架線に当接したことを検知するまで
アーム１１を旋回する。

（５）首振り機構１７を使用してリンク１９とフック２
１とのつなぎ部が高架線に当接したことを検知するまで
アーム１１の旋回を続ける。

（６）アーム１１を送り出す機構を使用してフック２１
に高架線が掛るのを検知するまでアーム１１を送り出す
。

（７）１次側に残ったフック２０が上下旋回シャ５ フト１３の上にきたことを検知するまでアーム１１を送
り出す。

（８）上下旋回シャフト１３を使用し、フック２０が高
架線に当接するまで操作する。

（９）フック２０に高架線が掛るまでアーム１１を送り
出す。

（１０）走行車輪１５．１６（前輪と後輪）のクランプ
を解除する。

（１１）上下旋回シャフト１３を使用して走行車輪機構
１．５．１６を高架線から外す。

（１２）アーム１１両端のフック２０．２１が高架線に
掛けられているのでアーム１１を送り出す機構を使用し
て本体］２がアーム１１上を走行し、本体１２が２次側
の高架線の真上にくるまで続ける。アーム１１上を走行
中は、バランサ１４を動かしてバランスをとりながら行
なう。

（１３）上下機構１３を使用して走行車輪１５゜１６を
高架線に乗るまでおろす。

（１４）走行車輪１５．１６のクランプ機構を使用して
、走行車輪１５．１６を高架線にクランプす６ る。

（１５）アーム１１両端のフック２０．２１の図示しな
い爪を開放する。

（１６）アーム１１上の本体走行１首振り、上下等の機
構を使用して、２次側と１次側のフ・ツク２０゜２１を
順に前後上下させて取り外す。

（１７）アーム］１を引き戻す。

（１８）アーム１１を高架線移動装置３１の進行方向に
対して所望の向きに上下旋回シャフト１３を合Ｕせる。

となる。

一方、指定された高架線上の区間を高架線移動装置３１
で走行する場合指定された区間の鉄塔間ごとに障害物が
何ケ所かあり、鉄塔よりいくらの距離の所にあるか、又
鉄塔を境にして高架線が高架線移動装置３１の進行方向
に対して左右上下に折れ曲る状態等が鉄塔等の設置情報
等から計算できることから高架線移動装置３１の動作シ
ーケンスを作成することができる。

例えば第３図に示すようにＡＩ、Ａ２　、Ａ３が　７ 鉄塔で、Ｂ、、Ｂ２．Ｂ３が高架線上の障害物、ｃ、、
ｃ’、、ｃ、、ｃ４が高架線で、高架線移動装置３１が
最初Ａ１とＢ１の間にあり、障害物Ｂ、、Ｂ２を回避し
て通過し、鉄塔Ａ２を渡り、障害物Ｂ３を回避して通過
し、鉄塔Ａ３の手前まで走行するような場合、このとき
の動作データは、以下の様になる（この動作データをシ
ーケンスＣと呼ぶ、文例々の動作データを作業動作と呼
ぶ）。

（１）まず、障害物Ｂ１が見つかるまで走行する。

（２）障害物Ｂ、を回避して通過する。

（３）障害物Ｂ２が見つかるまで走行する。

（４）障害物Ｂ２を回避して通過する。

（５）鉄塔Ａ２の手前まで走行する。

（６）高架線移動装置３１の進行方向に対して、第３図
の角度αの方向にアームを振り出して鉄塔Ａ２を渡る。

（７）障害物Ｂ、が見つかるまで走行する。

（８）障害物Ｂ、を回避して通過する。

（９）鉄塔Ａ３の手前まで走行する。

このような動作シーンスデータを予め入力装置８ ４０より入力し、教示処理装置３９で処理し、補助記憶
装置３８へ記憶する。

そして、補助記憶装置３８に記憶された補助記憶媒体３
７を高架線移動装置３１の処理装置３２に接続された補
助記憶装置３５にセットし、操作装置３６より高架線移
動装置３１を上記動作シーケンスデータで動作するよう
に起動指示を行なう。

すると、送受信装置３３は、起動指示を受信し、処理装
置３２に起動指令を与える。

処理装置３２は、補助記憶装置３５にセットされた動作
データの先頭からデータを読み出し、先頭データの“障
害物Ｂ、が見つかるまで走行する“の動作シーケンスを
実行する。この場合、動作シーケンスデータを高架線移
動装置３１が実行してよいかどうかを、高架線移動装置
３１に取付けられた検出器等（リミットスイッチ等のセ
ンサ）で確認するようにする。

高架線移動装置３１が障害物Ｂ１を検出すると処理装置
３２は、高架線移動装置３１を停止する。

停止後、この動作完了時の高架線移動装置３１の９ 状態を検出器等で確認し、次の動作シーケンスデータを
実行する。次の動作シーケンスデータは、“障害物Ｂ１
を回避して通過する”動作である。

この動作は、前に記したシーケンスＡという動作の（２
）〜（１１）の動作に分解できる。

この分解された動作（この動作を基本動作と呼ぶ）を実
行する前に基本動作を実行してよいかど７うかを確認し
、この後、この動作を行なう。この基本動作完了後、動
作完了時の検出器等の状態を確認し、次の基本動作を順
次行ない“障害物Ｂを回避して通過する”動作を完了す
る。

同様にして“障害物Ｂ２の見つかるまで走行する”と“
障害物Ｂ２を回避して通過する”を実行する。

次に、“鉄塔Ａ２の手前まで走行する”動作を行なう。

この動作の実行前に動作を実行していいかどうかを確認
していいかどうかを確認し、こののち動作を行い、高架
線移動装置３１に取付けられた検出器等（超音波距離セ
ンサ等）により鉄塔から指０ 定された距離で停止し、停止後検出器等で動作完了が確
認する。

次に“高架線移動装置３１の進行方向に対して第３図の
角度α方向にアームを振り出して鉄塔Ａ２を渡る動作を
行なう。この動作は、前述したシーケンスＢの動作（１
）〜（１８）の動作に分解できる。この分解された動作
を、動作する前に基本動作を実行していいかどうかを確
認し、この後、基本動作を行なう。この基本動作完了後
動作完了時の検・出回”−９を確認し、次の基本動作を
順次行ない“高架線移動装置１の進行方向に対して第２
図の角度α方向にアームを振り出して鉄塔Ａ２を渡る“
動作を完ｒする。次に“障害物Ｂ３が見つかるまで走行
する”、“障害物Ｂ３を回避して通過する”と“鉄塔Ａ
３の手前まで走行する”動作も前述した方法と同様に行
なうことにより動作可能となる。

このように高架線の設置情報から高架線移動装置３〕が
動作するのに必要な動作シーケンスデータ（シーケンス
Ｃのデータ等）を事前に教示処理１ 装置３９で作成することにより、高架線移動装置３１の
処理装置３２は、動作シーケンスデータ（シーケンスＣ
のデータ）を解読し、シーケンスＡやシーケンスＢ等の
基本動作に分解して高架線移動装置３１を制御すること
により期待された動作を実行することができる。

したがって、このようにすれば高架線上の障害物や鉄塔
を回避し通過することができる高架線移動装置３１を高
架線の指定された区間を動作させる際、予め教示処理装
置３９で高架線移動装置３１の作業動作を組合せた動作
シーケンスデータを作成し、この動作シーケンスデータ
を高架線移動装置３１の処理装置３２へ入力することに
より動作シーケンスデータの作業動作が基本動作に分解
され、高架線移動装置３１を動作させるようになり、指
定された高架線上の区間を動作できるので、従来のよう
に多数のセンサを用いて複雑な処理を行なわなくてもよ
く、小形・軽量で信頼性が向上できる。又高架線上の動
作区間をいろいろ変えても、Ｐめ作業動作の組合わせを
変えた動作シ２ ケンスデータを作成することにより任意の高架線上の区
間を走行することができ、高架線移動装置３１を効率よ
く動作することができる。又、動作シーケンスデータを
作業動作で構成することにより、動作シーケンスデータ
を基本動作で構成するよりも教示処理装置３９での人力
データ量が少なくなり操作性を向上することができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、走行しようとする高架線の設置情報に
より、走行しようとする任意の高架線の区間の高架線移
動装置の動作シーケンスデータを作成し、そのデータに
より高架線移動装置が動作できるデータに分解して動作
させることにより、処理装置に多くの機能を持たせた従
来のものに比べ、小形・軽量化が可能になるとともに、
信頼性の向上を図ることができる。又、予め高架線移動
装置の動作シーケンスデータを作成するので、任意の高
架線の巡視点検作業や保守管理作業の効率化を図ること
ができる。

　３

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に用いられる高架線移動装置
を示す斜視図、第２図は同実施例の回路構成を示すブロ
ック図、第３図は同実施例の動作を説明するための図で
ある。 ３１・・・高架線移動装置、３２・・・処理装置、３３
・・・送受信装置、３４・・・電源、３５・・・補助記
憶装置、３６・・・携帯用操作装置、３７・・・補助記
憶媒体、３８・・・補助記憶装置、３９・・・教示処理
装置、４０・・・人力装置、４１・・・表示装置、４２
・・・無線等の通信方式。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高架線上を移動して点検・保守等を行なう高架線移動装
   置において、予め高架線の設置情報から高架線移動装置
   が動作するのに必要な各種の動作シーケンスデータを生
   成する教示手段と、この教示手段で生成された動作シー
   ケンスデータが書込まれる記憶手段と、この記憶手段に
   書込まれた動作シーケンスデータにより高架線移動装置
   を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする高架
   線移動装置の制御装置。