JPH0329555B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水中において各種作業を行う水中ロボ
ツトの駆動装置の改良に関し、殊に水中ロボツト
本体を噴流により簡単に方向転換することができ
る水中ロボツトの駆動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば、海中に設置された海底油田の各種の設
備の操作や回転テーブルの敷設、あるいは海底に
沈没した船舶の浮上のための作業等の各種の作業
には水中ロボツトが使用されている。

この水中ロボツトは、水中における安定性を増
すために、本体の重心と浮力の中心の距離を大き
くしているために、常に水平姿勢を維持するよう
にしている。また、各種の作業を行わせるマニピ
ユレータは、ロボツトの前部に固定されているた
めに作業部の操作範囲は極めて狭く、従つて、作
業範囲を大きくするためには、ロボツト全体の方
向を姿勢を変えたり、ロボツトの浮沈によらなけ
ればならなかつた。

このため、水中において三次元的に全ての方向
に移動するために、上下スラスタ、前後進用スラ
スタ及び旋回用スラスタ等の複数のスラスタの吹
き出し口を設け、これらの各スラスタ吹き出し口
にそれぞれ各１台のプロペラまたはジエツト装置
等の噴流発生装置を設けており、各スラスタ吹き
出し口から噴流を交互に噴射させることにより各
方向の移動を行なつていた。

その結果、ロボツト本体内に配管や機器の数が
増加して構造が複雑になると共に、ロボツト本体
のコンパクト化が図れないという問題があつた。

〔発明の目的〕

本発明の第１の目的は、前記従来のロボツトの
有する問題点を解消し、少数のスラスタにより全
方向に移動することができる水中ロボツトの駆動
装置を提供するものである。そして第２の目的
は、スラスタの数を減少させると共に、スラスタ
の取り扱い性を容易にすることによつてロボツト
本体をコンパクトにすることにある。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するための本発明は、ロボツト
本体を、下部本体と該下部本体上に旋回可能な如
く配置されかつ外形が半球状の上部本体とより構
成し、前記上部本体の両側に夫々前記ロボツト本
体の横方向に延在する導水管を設けるとともに該
導水管の先端に、該導水管の軸心と直交する方向
に開口し該開口が円周方向に変位可能な如きノズ
ル筒を取付けた水中ロボツトの駆動装置を提供せ
んとするものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明に係る水中ロボツ
トの駆動装置、特に海中において簡単な操作によ
つて姿勢を調節することがてきる水中ロボツトの
駆動装置の実施例を説明する。

第１図に示すように、ロボツトＲの本体は下部
本体１と、この下部本体１に対して横方向に旋回
できる外形が半球状の上部本体２で構成され、こ
の上部本体２の直径方向に設けられた溝部３に沿
つて移動する作業部４等が配置されている。

下部本体１は下部構造５と上部構造７より構成
され、前記下部構造５の内部にはロボツトＲの安
定性を向上するために電池等の重量物が収容され
ており、更に、上部構造７の内部には制御機器を
内蔵した耐圧容器６（図面においては透視的に描
かれている。）が搭載されている。

また、上部構造７の前後には着座・固着脚８が
設けられており、これによつて送油管等の水中の
固定物９を把持してロボツトＲを固定するように
している。

下部本体１の上部本体２の両側には導水路１０
（実施例においては導水管）が設けられ、この導
水路１０の先端には、この導水路１０の軸線に対
して横方向に水を噴出するためのエルボ状に曲が
つたノズル筒１１が矢印のように旋回できるよう
に設けられている。更に上部本体２内に油圧パワ
ーユニツト１２、超音波通信アンテナ１３、超音
波視覚装置１４、超音波トランスポンダ１５等の
各種の機器が搭載されている。

更に、上部本体２に設けた溝部３に沿つて移動
する作業部４の両側にはマニピユレータ１６が設
けられ、この作業部４の上部には前方障害物探知
ソーナー１７が設けられ、前部にはテレビカメラ
１８や工具箱１９等が整流されている。

詳述すれば、導水管である導水路１０の先端に
取付けられるノズル筒１１は第２図に示されるよ
うに導水路１０の軸心CLに対して直交する方向
に開口２０を有するようなエルボ管で構成される
とともにこのノズル筒１１はモータ２０、ピニオ
ン２１及びラツク２２により開口２０は円周方向
に変位可能となつている。２３は流量調整弁、２
４は噴流発生装置である。

かかる構成による水中ロボツトの駆動装置にお
いて、両側に設けたノズル筒１１の吹き出し口
を第１図のように後方に向けたままで噴流Ｊを噴
出させると水中ロボツトＲは前進する。

逆に、前記ノズル筒１１を前方に向けて噴流
Ｊを噴出させると水中ロボツトＲは後退する。ま
た、向かつて左側のノズル筒１１の吹き出し口
を上方に向け、右側のノズル筒１１を下方に向け
て噴射Ｊを噴射すると水中ロボツトＲは左方向に
傾斜し、この逆にすると水中ロボツトＲは右方向
に傾斜することになる。更に、第１図のように
右側のノズル筒１１の吹き出し口を後方に向け、
左側のノズル筒１１を前方に向けて噴流Ｊを噴出
すれば水平方向に右回転することになる。なおこ
の場合下部本体１と上部本体２との係止を解除し
ておけば下部本体１を固定した状態で上部本体２
のみが回転する。

前記のようにノズル筒１１が導水路１０に対
して旋回すると共に、上部本体２は下部本体１に
対して旋回するのでロボツトＲの下部本体１をそ
のままに保つた状態で斜めの方向に移動させるこ
ともできるのである。左右両側のノズル筒１１
の吹き出し口を下に向けた状態で水Ｊを噴射する
と水中ロボツトＲは上昇し、この逆に吹き出し口
を上に向けた状態で噴流Ｊを噴射すると下降する
ようになる。

このように、下部本体１に対して上部本体２を
旋回可能に設け、この上部本体２上に吹き出し口
を有するノズル筒１１を導水路１０（あるいは導
水管）に対し回転可能に設け、このノズル筒１１
に所定の角度まで旋回させて噴流Ｊを噴射するこ
とによつて水中ロボツトＲを三次元的に移動させ
ることができるのである。

なおノズル筒１１の駆動フローの一例を第５図
に示す。

第３図はノズル筒１１の他の実施例を示すもの
であつて、導水路１０の先端に取付けられたノズ
ル筒１１は可撓管１１′で構成され、この可撓管
１１′はその先端がピン２５により側面にラツク
２６を有するリング体２７に止められており、こ
のリング体２７がガイド装置としての動きをなし
ている。そしてモータ２８を回転させることによ
りピニオン２９を回転させリング体２７を少なく
とも半円周方向（矢印ｂ−ｃ方向）へ回動させる
ことができるため点線で示す如く開口３０を導水
路１０の軸心CLに対し直交する方向に変位させ
ることが可能となる。更にリング体２７は軸３１
を中心として図示しない傾動装置により傾動可能
になつている。即ちリング体２７の回動方向（矢
印ｂ−ｃ方向）と直交する方向（ｄ−ｅ方向）へ
傾動する。したがつて、可撓管１１′の開口３０
を半球面内の任意の位置に変位させることができ
るようになつている。

この実施例におけるノズル筒１１の駆動フロー
を第６図に示している。

第４−Ａ図は更に他の実施例であつて、ガイド
装置３２は、切欠部３３を有する半円孤状のガイ
ドパイプ３４とテンシヨンロープ３５とモータ３
６とで構成されている。そしてノズル筒１１であ
る可撓管１１′の先端はピン２５によりテンシヨ
ンロープ３５に係止されている。一方ガイドパイ
プ３４に取付けられた軸３６は軸受３７により回
動自在な如く支持されモータ３８及びウオーム３
９によりガイド装置３２を傾動させることができ
る。勿論モータ３６を駆動することにより可撓管
１１′の開口４０を半円周上に移動させることが
できる。したがつて、この開口４０を半円周面内
の任意の位置に変位させることができるのであ
る。この実施例におけるノズル筒１１の駆動フロ
ーの一例を第７図に示す。

第８図は他の実施例であつて、水中ロボツトＲ
の下部本体１の両側に垂直方向に延在する導水管
である導水路４１を取付け、この導水路４１の上
端に水平方向に開口するようにノズル筒４２を設
けたものである。かかるノズル筒４２から噴流を
排水することにより水中ロボツトＲは水平方向に
変位させることができる。

第９図は更に他の実施例であつて水中ロボツト
Ｒの上部本体２に２つの導水路１０を設けたもの
であり、この場合、水中ロボツトＲを前後方向に
傾動させることが可能となる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明による水
中ロボツトの駆動装置によれば、ロボツト本体を
下部本体と該下部本体上に旋回可能に配置された
上部本体とより構成し上部本体に導水路と、この
導水路の端部にノズル筒を旋回可能に設け、この
ノズル筒を旋回して噴射Ｊの向きを変更するよう
に構成したので、１個のノズル筒が従来のノズル
筒に対して複数個のスラスタを機能を有し、その
ために吹き出し口を減少することができる。

従つて、加圧水の発生装置（ポンプ）と加圧水
の輸送経路（導水路１０）が簡略化される上に、
スラスタの個数のを減少させることができるので
水中ロボツト内の構造が簡単になり、かつ、ロボ
ツト本体をコンパクト化し、軽量化することがで
きるとともに上部本体と下部本体との係止を解除
することにより下部本体を固定した状態で上部本
体のみを旋回させることもできるため、より一層
水中ロボツトのコンパクト化が可能になるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による水中ロボツトの駆動装置の実
施例を示すものであつて、第１図は水中ロボツト
の概略斜視図、第２図はノズル筒の変位機構説明
図、第３図はノズル筒の地の変位機構説明図、第
４−Ａ図はノズル筒の更に他の変位機構説明図、
第４−Ｂ図は第４−Ａ図のＡ矢視図、第４−Ｃ図
は第４−Ｂ図のＢ矢視図、第５図乃至第７図はノ
ズル筒変位の一例の駆動フロー図、第８図は水中
ロボツトの他の概略斜視図、第９図は水中ロボツ
トの更に他の概略斜視図である。 Ｒ……水中ロボツト、１……下部本体、２……
上部本体、３……溝部、４……作業部、５……下
部構造、６……耐圧容器、７……上部構造、１
０，４１……導水路、１１……ノズル筒、１１′
……可撓管、２２……噴流発生装置、２５……ピ
ン、２６……ラツク、２８……リング体、３２…
…ガイド装置、３４……ガイドパイプ、３５……
テンシヨンロープ、Ｊ……噴流。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロボツト本体を下部本体と該下部本体上に旋
   回可能な如く配置されかつ外形が半球状の上部本
   体とより構成し、前記上部本体の両側に夫々前記
   ロボツト本体の横方向に延在する導水管を設ける
   とともに該導水管の先端に、該導水管の軸心と直
   交する方向に開口し、該開口が円周方向に変位可
   能な如きノズル筒を取付けたことを特徴とする水
   中ロボツトの駆動装置。 ２ ノズル筒が導水管の軸心と直交する方向に開
   口しかつ旋回可能な如く構成されている特許請求
   の範囲第１項に記載の水中ロボツトの駆動装置。 ３ ロボツト本体を下部本体と該下部本体上に旋
   回可能な如く配置されかつ外形が半球状の上部本
   体とより構成し、前記上部本体の両側に夫々前記
   ロボツト本体の横方向に延在する導水管を設ける
   とともに該導水管の先端に該導水管の軸心と直交
   する方向に開口するノズル筒を取付け、該ノズル
   筒を可撓管で構成し、該可撓管の先端を少なくと
   も半円周上を移動可能な如くガイド装置に取付
   け、該ガイド装置を前記半円周上の移動方向に対
   して直交する方向に傾動可能な如く構成した水中
   ロボツトの駆動装置。