JPH0370669B2 - - Google Patents

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JPH0370669B2
JPH0370669B2 JP58200143A JP20014383A JPH0370669B2 JP H0370669 B2 JPH0370669 B2 JP H0370669B2 JP 58200143 A JP58200143 A JP 58200143A JP 20014383 A JP20014383 A JP 20014383A JP H0370669 B2 JPH0370669 B2 JP H0370669B2
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JP
Japan
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arm
movable body
hollow shaft
wheels
wheel
Prior art date
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Application number
JP58200143A
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Japanese (ja)
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JPS6092173A (en
Inventor
Hideaki Maruki
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Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Engineering Corp, Toshiba Corp filed Critical Toshiba Engineering Corp
Priority to JP58200143A priority Critical patent/JPS6092173A/en
Publication of JPS6092173A publication Critical patent/JPS6092173A/en
Publication of JPH0370669B2 publication Critical patent/JPH0370669B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/024Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members specially adapted for moving on inclined or vertical surfaces

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は平坦地ばかりでなく階段、壁面、管の
内外等を安定的に移動する移動体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a moving body that stably moves not only on flat ground but also on stairs, walls, inside and outside of pipes, etc.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

一般に、原子力発電所においては、安全運転を
行なうために諸機器の巡視点検(パトロール)お
よび定期検査が実施されている。
Generally, in nuclear power plants, patrols and periodic inspections of various equipment are carried out to ensure safe operation.

このような巡視点検や定期検査における点検作
業は、高い放射性レベルの下で行なわなければな
らない。
Inspection work during such patrol inspections and periodic inspections must be carried out under high radioactivity levels.

そこで、作業員の被曝低減を図るために無人の
自動点検装置等が提案されている。
Therefore, unmanned automatic inspection devices and the like have been proposed in order to reduce the radiation exposure of workers.

この種の自動点検装置は、原子炉建屋内を移動
する移動体に、点検作業を行なう各種機器を搭載
して形成されている。
This type of automatic inspection device is formed by mounting various devices for performing inspection work on a moving body that moves within a nuclear reactor building.

そして、この移動体は、軌道に沿つて移動する
もの、クローラによつて移動するもの、車輪によ
つて移動するもの、アーム車輪によつて移動する
ものがある。
These moving bodies include those that move along tracks, those that move using crawlers, those that move using wheels, and those that move using arm wheels.

ところが、前記軌道方式の移動体は、軌道に沿
つてしか移動できないために、点検対象箇所が限
定されてしまう。また、クローラ方式の移動体に
おいては、走行部の重量が大きくなり、移動速度
も遅く、更に、障害物の乗越えには重心移動等の
工夫をする必要があつた。また、車輪方式の移動
車においては、移動速度が速い反面、障害物の乗
越え性が悪く、階段の多い原子力発電所において
は使用可能範囲が狭く限定されていた。また、ア
ーム車輪方式の移動体においては、障害物の乗越
え性は良いけれども、重量が大きく、しかも割に
広い空間を占有するのでスペース効率が悪く、更
に、障害物乗越え時にアームを回転させるので上
下運動が大きいものとなる。
However, since the above-mentioned track-type moving body can only move along a track, the locations to be inspected are limited. In addition, in crawler-type moving bodies, the weight of the running section is large, the moving speed is slow, and furthermore, it is necessary to take measures such as moving the center of gravity in order to overcome obstacles. In addition, although wheel-based vehicles have a high moving speed, they have poor ability to overcome obstacles, and their usable range is narrowly limited in nuclear power plants with many stairs. In addition, although the arm-wheel type mobile unit has good ability to overcome obstacles, it is heavy and takes up a relatively large space, making it inefficient in terms of space.Furthermore, the arm must be rotated when overcoming an obstacle, allowing it to move up and down. The movement becomes a big one.

このように従来の移動体はそれぞれ問題点を有
しているが、更に各移動体には、壁面や天井に沿
つて移動することができないので、壁面や天井部
の空間を有効利用して移動し、壁面や天井部にあ
る点検対象箇所に近接することができないという
不都合があつた。
In this way, each conventional moving object has its own problems, but in addition, each moving object cannot move along walls or ceilings, so it is possible to move by effectively utilizing the space on walls and ceilings. However, there was an inconvenience in that it was not possible to get close to the areas to be inspected on the walls and ceiling.

更に、管の内外を自由に移動できる移動体はな
かつた。
Furthermore, there was no moving body that could move freely inside and outside the tube.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであ
り、走行と歩行とができ、平坦地ばかりでなく階
段、壁面、天井、配管の内外等を自由に移動する
ことができ、各種機器を搭載自在とした移動体を
提供することを目的とする。
The present invention was made in consideration of these points, and is capable of running and walking, can move freely not only on flat ground, but also on stairs, walls, ceilings, inside and outside of piping, etc., and is equipped with various devices. The purpose is to provide a flexible moving object.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の移動体は、各種機器を搭載可能とした
移動体本体を設け、この移動体本体に、その底面
下方に伸びる少なくとも1本の伸縮屈折自在な下
部アームを設けるとともに、その側方に伸びる少
なくとも3本の伸縮屈折自在な側方アームを設
け、前記各アームの先端にそれぞれ負圧による吸
着脱自在な車輪を設けて形成されている。
The movable body of the present invention includes a movable body capable of mounting various devices, and the movable body is provided with at least one extendable and bendable lower arm extending below the bottom surface of the movable body, and extending laterally. At least three extendable and bendable side arms are provided, and each arm is provided with a wheel that can be adsorbed and removed by negative pressure at the tip thereof.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を第1図から第14図に
ついて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 14.

第1図は本実施例の全体斜視図であり、第2図
は壁面を吸着歩行している状態の側面図である。
FIG. 1 is an overall perspective view of the present embodiment, and FIG. 2 is a side view of the device walking by suction on a wall surface.

図中、符号1は移動体本体であり、この移動体
本体1にはその前部、左右部にそれぞれ側方へ伸
びる伸縮屈折自在な側方アーム2,2がアーム駆
動部1a,1aを介して設けられており、その下
面からは下方に伸びる伸縮屈折自在な下部アーム
3がアーム駆動部(移動体本体1内にあるため図
示せず)を介して設けられている。これらの各ア
ーム2,3の先端には、負圧による吸着脱自在な
車輪14がそれぞれ設けられている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a main body of a movable body, and the main body 1 of a movable body has side arms 2, 2, which are extendable and bendable and extend laterally at the front, right and left sides, respectively, through arm drive parts 1a, 1a. A telescopic lower arm 3 extending downward from the lower surface thereof is provided via an arm driving section (not shown since it is located inside the movable body 1). At the tip of each of these arms 2 and 3, a wheel 14 that can be freely adsorbed and removed by negative pressure is provided.

そして、移動体本体1内には中央制御機構等
(図示せず)が内蔵されており、ケーブル処理装
置4を介して情報伝達用のケーブル5が接続され
ている。また、移動体本体1上の雲台9にはマニ
ピユレータ6およびTVカメラ10が設けられて
いる。マニピユレータ6は回転、伸縮、屈折自在
に形成されており、その先端には点検作業用のイ
メージフアイバ7および握手8が設けられてい
る。また、TVカメラ10には照明用のライト1
1,11が付設されている。また、カバー13に
よつて移動体本体1に取付けられた各種機器が保
護されている。
A central control mechanism (not shown) is built into the movable body 1, and a cable 5 for information transmission is connected to the movable body 1 via a cable processing device 4. Furthermore, a manipulator 6 and a TV camera 10 are provided on the pan head 9 on the mobile body 1. The manipulator 6 is formed to be rotatable, extendable, and bendable, and is provided with an image fiber 7 and a handshake 8 for inspection work at its tip. In addition, the TV camera 10 also has a light 1 for illumination.
1 and 11 are attached. Further, various devices attached to the mobile body 1 are protected by the cover 13.

次に、第3図から第8図によりアーム2,3お
よび車輪14を説明する。
Next, the arms 2, 3 and the wheels 14 will be explained with reference to FIGS. 3 to 8.

第3図に示すように、側方アーム2を動作させ
るアーム駆動部1aは、そのケーシングを枢軸1
5を介して移動体本体1に回転自在に取付けられ
ている。このアーム駆動部1aのケーシングと移
動体本体1との間には、それぞれ枢軸17a,1
7bをもつて駆動アクチユエータ16のシリンダ
16aとプランジヤ16bがヒンジ結合されてい
る。従つて、駆動アクチユエータ16のプランジ
ヤ16bが同図a,b方向に突出入すると、アー
ム駆動部1aが枢軸15回りにc,d方向へ回動
する。
As shown in FIG.
It is rotatably attached to the movable body main body 1 via 5. Pivot shafts 17a and 1 are provided between the casing of the arm drive unit 1a and the movable body body 1, respectively.
7b, the cylinder 16a and plunger 16b of the drive actuator 16 are hingedly connected. Therefore, when the plunger 16b of the drive actuator 16 projects in and out of the directions a and b in the figure, the arm drive section 1a rotates around the pivot 15 in the directions c and d.

なお、駆動アクチユエータ16に代えてモータ
等によりアーム駆動部1aのケーシングを回動さ
せるように形成してもよい。
Note that instead of the drive actuator 16, a motor or the like may be used to rotate the casing of the arm drive section 1a.

また、側方アーム2は第5図に示すように基部
から先端に向けて、第1アーム素子2a、第2ア
ーム素子2b、第3アーム素子2c、第4アーム
素子2d、第5アーム素子2eに分割されてい
る。
Further, as shown in FIG. 5, the side arm 2 includes, from the base to the tip, a first arm element 2a, a second arm element 2b, a third arm element 2c, a fourth arm element 2d, and a fifth arm element 2e. It is divided into.

これらの各アーム素子2a…2eはそれぞれ中
空状に形成されており、それぞれ接合端面の中心
への垂線回りに相対回転自在に形成されている。
Each of these arm elements 2a...2e is formed in a hollow shape, and is formed to be relatively rotatable about a perpendicular line to the center of the joint end surface.

そして、第1アーム素子2aは第4図に示すよ
うに、アーム駆動部1aのケーシングの側面に水
平軸H回りに円錐運動自在に取付けられている。
そして、第1アーム素子2aの基端に固着した傘
歯歯車20を、アーム駆動部1a内に固着した駆
動モータ18により中間傘歯車19を介して回動
させて、前記円錐運動が行なわれる。
As shown in FIG. 4, the first arm element 2a is attached to the side surface of the casing of the arm drive section 1a so as to be able to move conically around the horizontal axis H.
Then, the bevel gear 20 fixed to the base end of the first arm element 2a is rotated via the intermediate bevel gear 19 by the drive motor 18 fixed in the arm drive section 1a, thereby performing the conical movement.

また、第1アーム素子2aの軸中心には多軸状
の中空軸群21が回転自在に挿通されている。こ
の中空軸群21は外側から内側に向けて、順に、
第1中空軸21a、第2中空軸21b、第3中空
軸21c、第4中空軸21d、第5中空軸21e
を回転自在に軸装して形成されている。そして、
アーム駆動部1a内には、前記水平軸Hと同芯に
して5個の傘歯歯車をそれぞれ独立回転可能にか
つ円錐状に配列した駆動歯車群22aを有する中
空軸群駆動機構22が設けられている。そして、
前記各中空軸21a…21eにはそれぞれ駆動歯
車群22aの各1個の傘歯歯車と噛車する歯車2
2bが設けられている。従つて、中空軸群21は
第1アーム素子2aと一緒にその中心軸と前記水
平軸Hとの交点Xを中心として円錐運動をし、こ
の時前記各歯車22bはそれぞれ駆動歯車群22
aと噛合しつつ公転する。また、最内側の中空軸
21e内には空気ダクトや配線ケーブル37等が
挿通されており、これらの空気ダクトおよび配線
ケーブル37は一部弧状に形成されたダクト配線
ガイド23を通して歯車群22aと干渉すること
なくエアー駆動部12と接続されている。
Further, a multi-axial hollow shaft group 21 is rotatably inserted through the axial center of the first arm element 2a. This hollow shaft group 21 is arranged in order from the outside to the inside.
First hollow shaft 21a, second hollow shaft 21b, third hollow shaft 21c, fourth hollow shaft 21d, fifth hollow shaft 21e
It is formed by rotatably mounted on the shaft. and,
Inside the arm drive unit 1a, a hollow shaft group drive mechanism 22 is provided which has a drive gear group 22a that is concentric with the horizontal axis H and has five bevel gears arranged in a conical shape so as to be able to rotate independently. ing. and,
Each of the hollow shafts 21a...21e has a gear 2 that meshes with one bevel gear of the drive gear group 22a.
2b is provided. Therefore, the hollow shaft group 21 makes a conical movement together with the first arm element 2a about the intersection point X between its central axis and the horizontal axis H, and at this time, each of the gears 22b moves in a conical manner with respect to the drive gear group 22.
It revolves while meshing with a. Furthermore, an air duct, a wiring cable 37, etc. are inserted into the innermost hollow shaft 21e, and these air ducts and wiring cables 37 interfere with the gear group 22a through the duct wiring guide 23, which is partially formed in an arc shape. It is connected to the air drive unit 12 without any need to do so.

また、第5図から第7図に示すように、前記中
空軸群21のうち、第1中空軸21aは第1アー
ム素子2aの先端部まで伸びており、その回転力
はクラツチ24aおよびこれに噛合し第2アーム
素子2bに固着された駆動歯車27bを介して第
2アーム素子2bへ回転駆動力として付与され
る。また、第2中空軸21bは第2アーム素子2
bの先端まで伸びており、その回転力は同様にし
てクラツチ24bおよび駆動歯車27cを介して
第3アーム素子2cへ回転駆動力として付与され
る。この第2アーム素子2bと第3アーム素子2
cとの接合面はそれぞれの中心軸に対して傾斜し
ているので、両者の接合部には第3、第4および
第5中空軸21c,21d,21eの回転を伝え
る伝達歯車群25が設けられている。また、第3
アーム素子2c内には後端が歯車をもつて前記伝
達歯車群25と連結されている第3中空軸21c
が設けられており、その回転力は先端部から傘歯
歯車26,26および駆動歯車27dを介して第
4アーム素子2dへ回転駆動力として付与され
る。また、第4中空軸21dはその後端が伝達歯
車群25と歯車連結されるとともにその先端が第
4アーム素子2d内に伸びており、その回転力は
クラツチ24dおよび駆動歯車27eを介して第
5アーム素子2eへ回転駆動力として付与され
る。この第4アーム素子2dと第5アーム素子2
eとの接合面はそれぞれの中心軸に対して傾斜し
ているので、両者の接合部には第5中空軸21e
の回転を伝える伝達歯車群(図示せず)が設けら
れている。そして、後端がこの伝達歯車群に歯車
結合されている第5アーム素子2e内の第5中空
軸21eの先端には車輪14が固着されている。
Further, as shown in FIGS. 5 to 7, the first hollow shaft 21a of the hollow shaft group 21 extends to the tip of the first arm element 2a, and its rotational force is applied to the clutch 24a and the first hollow shaft 21a. A rotational driving force is applied to the second arm element 2b via a driving gear 27b that is meshed with the second arm element 2b and is fixed to the second arm element 2b. Further, the second hollow shaft 21b is connected to the second arm element 2.
b, and its rotational force is similarly applied as rotational driving force to the third arm element 2c via the clutch 24b and the driving gear 27c. This second arm element 2b and third arm element 2
Since the joint surfaces with c are inclined with respect to their respective central axes, a transmission gear group 25 is provided at the joint between the two to transmit the rotation of the third, fourth, and fifth hollow shafts 21c, 21d, and 21e. It is being Also, the third
Inside the arm element 2c is a third hollow shaft 21c whose rear end has a gear and is connected to the transmission gear group 25.
is provided, and its rotational force is applied as rotational driving force from the tip to the fourth arm element 2d via the bevel gears 26, 26 and the driving gear 27d. Further, the rear end of the fourth hollow shaft 21d is gear-coupled with the transmission gear group 25, and its tip extends into the fourth arm element 2d, and its rotational force is transmitted to the fifth The rotational driving force is applied to the arm element 2e. This fourth arm element 2d and the fifth arm element 2
Since the joint surface with e is inclined with respect to the respective central axes, there is a fifth hollow shaft 21e at the joint between the two.
A transmission gear group (not shown) is provided to transmit the rotation of the motor. A wheel 14 is fixed to the tip of a fifth hollow shaft 21e in the fifth arm element 2e whose rear end is gear-coupled to the transmission gear group.

次に、車輪14の取付け状態を第8図により説
明する。
Next, the mounting state of the wheels 14 will be explained with reference to FIG.

車輪14は中空状であり、同図実線および破線
のようにその断面形状が変形できる素材により製
せられている。この車輪14は第5中空軸21e
の先端に螺着固定された円盤状のホイル28の外
周に固着されている。そして、軸受29,30に
よりホイル28および第5中空軸21eを軸受し
て、車輪14の円滑回転が確保されている。ま
た、ホイル28の外側にはラツパ状の吸板33が
裏当環状部材31および緊締用のボルト・ナツト
32とにより狭持固着されている。この吸板33
の基端部の開口は第5中空軸21eの先端開口と
合致しており、その先端の大径口部にはその形状
を維持するために内部に弾性リング38が埋設さ
れている。そして、第5中空軸21eを通して挿
通されて来た空気ダクトおよび配線ケーブル37
は吸板33を貫通し、むし状のバルブ36を通し
て車輪14内に達している。そのうち空気ダクト
39は途中に仕切弁34を介して接続されてお
り、車輪14内へ空気を給排する。また、配線ケ
ーブル37は車輪14の内側下半部に添設された
周方向に複数個に分割されている形状記憶合金リ
ング39へそれぞれ通電制御する。この形状記憶
合金リング39は通電状態によつて温度が変化
し、それに従つて形状が第8図実線状態から破線
状態に変化し、車輪14を変形させる。この車輪
14は第8図破線状態にある時が吸着面積が大き
くなる。
The wheel 14 has a hollow shape and is made of a material whose cross-sectional shape can be deformed as shown by solid lines and broken lines in the figure. This wheel 14 has a fifth hollow shaft 21e.
It is fixed to the outer periphery of a disc-shaped foil 28 that is screwed and fixed to the tip of the disc. The wheel 28 and the fifth hollow shaft 21e are supported by the bearings 29 and 30, thereby ensuring smooth rotation of the wheel 14. Further, on the outside of the foil 28, a flap-shaped suction plate 33 is held and fixed by a backing annular member 31 and a tightening bolt/nut 32. This suction board 33
The opening at the base end of the fifth hollow shaft 21e matches the opening at the tip of the fifth hollow shaft 21e, and an elastic ring 38 is embedded inside the large-diameter opening at the tip to maintain its shape. Then, the air duct and wiring cable 37 that have been inserted through the fifth hollow shaft 21e
penetrates the suction plate 33 and reaches the inside of the wheel 14 through a caterpillar-shaped valve 36. An air duct 39 is connected through a gate valve 34 in the middle, and supplies and discharges air into and out of the wheels 14. Further, the wiring cable 37 controls energization of each shape memory alloy ring 39 attached to the inner lower half of the wheel 14 and divided into a plurality of pieces in the circumferential direction. The temperature of this shape memory alloy ring 39 changes depending on the energization state, and accordingly, the shape changes from the state shown by the solid line in FIG. 8 to the state shown by the broken line in FIG. 8, thereby deforming the wheel 14. The adsorption area of this wheel 14 becomes large when it is in the state shown by the broken line in FIG.

仕切弁34は第9図a,bのように形成されて
いる。すなわち、組立てられた弁ケース34a,
34b内に弁開閉を行なうニードル軸40を設
け、このニードル軸40を形状記憶合金スプリン
グ42によつて上下動させ、開閉制御する。この
形状記憶合金スプリング42へは配線ケーブル4
1を通して通電制御される。そして、空気ダクト
37は移動体本体1に設けられたエアー駆動部1
2に接続されている。
The gate valve 34 is formed as shown in FIGS. 9a and 9b. That is, the assembled valve case 34a,
A needle shaft 40 for opening and closing the valve is provided in 34b, and the needle shaft 40 is moved up and down by a shape memory alloy spring 42 to control opening and closing. A wiring cable 4 is connected to this shape memory alloy spring 42.
The energization is controlled through 1. The air duct 37 is connected to the air drive unit 1 provided in the mobile body 1.
Connected to 2.

また、移動体本体1の下面に取付けられている
下側アーム3は、第2図に示すように、側方アー
ム2の第4、第5アーム素子2d,2eに相当す
る部分で形成されている。
Further, the lower arm 3 attached to the lower surface of the moving body main body 1 is formed of parts corresponding to the fourth and fifth arm elements 2d and 2e of the side arm 2, as shown in FIG. There is.

第10図は移動体の構成各部を関連動作させる
制御系である。
FIG. 10 shows a control system for operating the various parts of the moving body in relation to each other.

すなわち、移動体は大きく分けて移動体本体
1、マニピユレータ6、エアー駆動部12および
アーム部により構成されている。そして、この移
動体本体1とは中央制御室等に設けられている操
作部45とケーブル5または無線により接続され
ている。
That is, the movable body is broadly divided into a movable body main body 1, a manipulator 6, an air drive section 12, and an arm section. The mobile main body 1 is connected to an operation section 45 provided in a central control room or the like by a cable 5 or wirelessly.

次に、本実施例の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be explained.

走 行 通常は第1図に示すように、3本の側方アーム
2,2の車輪14,14を立てて行なう。すなわ
ち、側方アーム2の第5アーム素子2eを第5図
の状態から第4アーム素子2dに対して180度回
動させて車輪14を立てる。この回動は第4中空
軸21dを回転させることにより行なわれる。そ
して、第5中空軸21eを回転させて車輪14を
回転させ、走行する。走行方向の変更は、移動体
本体1の前部の取付けた側方アーム2の第3中空
軸21cを回転させて、第4アーム素子2dを回
動させることにより行なわれる。
Traveling is normally carried out with the wheels 14, 14 of the three side arms 2, 2 standing up, as shown in Fig. 1. That is, the fifth arm element 2e of the side arm 2 is rotated 180 degrees from the state shown in FIG. 5 with respect to the fourth arm element 2d to stand the wheel 14 upright. This rotation is performed by rotating the fourth hollow shaft 21d. Then, the vehicle travels by rotating the fifth hollow shaft 21e to rotate the wheels 14. The traveling direction is changed by rotating the third hollow shaft 21c of the side arm 2 attached to the front part of the movable body 1 and rotating the fourth arm element 2d.

なお、第1図においては下側アーム3の先端に
取付けた車輪14は水平位置になり走行面から浮
上している。この車輪14をも立てて走行するよ
うにしてもよい。
In FIG. 1, the wheel 14 attached to the tip of the lower arm 3 is in a horizontal position and is floating above the running surface. The vehicle may also be run with the wheels 14 upright.

管内の走行は例えば第11図に示すようにして
行なう。
Traveling within the pipe is performed, for example, as shown in FIG.

本図は管44が割と小径の場合を示しており、
前部に設けた側方アーム2と下側アーム3との車
輪14,14で管44の底面を走行し、左右の側
方アーム2,2の車輪14,14をそれぞれ管4
4の斜め上面に突張つて移動体自身を安定支持し
ている。
This figure shows a case where the pipe 44 has a relatively small diameter.
The wheels 14, 14 of the side arm 2 and lower arm 3 provided at the front run on the bottom surface of the tube 44, and the wheels 14, 14 of the left and right side arms 2, 2 are connected to the tube 4, respectively.
4 and stably supports the moving body itself.

管44が大径である場合には、左右の側方アー
ム2,2を斜め下方に降ろして、あたかも自転車
の補助輪のようにして移動体自身を安定保持して
走行する。
When the tube 44 has a large diameter, the left and right side arms 2, 2 are lowered diagonally downward, and the movable body stably holds itself as if it were a bicycle's training wheels to travel.

管外の走行は第12図に示すように、管44に
上から跨がるとともに、左右の側方アーム2,2
の車輪14,14により管44を抱き抱かえるよ
うにして走行する。
As shown in FIG. 12, the outside of the tube straddles the tube 44 from above and uses the left and right side arms 2, 2.
It travels while hugging the pipe 44 with its wheels 14, 14.

歩 行 通常の歩行は、第2図を反時計方向に90度回転
させて壁面43を水平面とした状態で行なわれ
る。すなわち、4個の各車輪14,14を水平に
して、車輪14の側面で接地し、荷重を支える。
Walking Normal walking is performed with the wall surface 43 in FIG. 2 rotated 90 degrees counterclockwise so that the wall surface 43 is a horizontal plane. That is, each of the four wheels 14, 14 is placed horizontally, and the side surface of the wheel 14 is in contact with the ground to support the load.

具体的には、各側方アーム2,2を、中空軸群
駆動機構22によつて各中空軸21a…21dを
回転駆動させて、順に前後もしくは左右動させて
行なわれる。
Specifically, the hollow shafts 21a...21d are rotationally driven by the hollow shaft group drive mechanism 22 to sequentially move the side arms 2, 2 back and forth or left and right.

例えば、第13図に示すように、基準位置Aか
ら右斜め下もしくは真下へ移動する場合には、3
個の車輪(同図中円形で示されている。)で移動
体本体1等の荷重を支承しつつ、他の1個の車輪
を移動方向へ1歩ずつ動かすようにして行なわれ
る。
For example, as shown in FIG. 13, when moving diagonally downward to the right or directly below from the reference position A,
This is carried out by supporting the load of the main body 1 of the movable body 1, etc. with one wheel (indicated by a circle in the figure), while moving the other wheel one step at a time in the moving direction.

また、第14図a,b,cに示すように、車輪
14の接地面43が各種に変形して凹凸があつて
も、車輪14が可撓性を有するとともに、形状記
憶合金リング39による変形および空気ダクト3
7を通して車輪14内へ空気が給排されることに
より、車輪14の側面が接地面43と密着する。
よつて、歩行は極めて安定的に行なわれる。
In addition, as shown in FIGS. 14a, b, and c, even if the contact surface 43 of the wheel 14 is deformed in various ways and has unevenness, the wheel 14 has flexibility and the shape memory alloy ring 39 allows deformation. and air duct 3
By supplying and discharging air into the wheel 14 through 7, the side surface of the wheel 14 comes into close contact with the ground surface 43.
Therefore, walking is performed extremely stably.

また、吸着歩行は前記通常の歩行と同様にして
車輪14を移動させるとともに、第5中空軸21
e自身を空気ダクトとしてエアー駆動部12によ
り真空吸引して吸板33を接地面43にそれぞれ
負圧吸着させることにより行なわれる。よつて、
第2図に示すように垂直な壁面からなる接地面4
3や、天井面でも吸着歩行することができる。こ
の場合、車輪14は仕切弁34の開閉や、形状記
憶合金リング39、弾性リング38、ホイル2
8、裏当環状体31等が変形することにより接地
面43と密着する。これにより、車輪14は吸板
33のスカートの役目をし、吸着用の負圧が逃げ
ないようにするので、吸着力を大きくしかも一定
とでき、安定した吸着歩行が行なわれる。
In addition, in suction walking, the wheels 14 are moved in the same manner as in the normal walking, and the fifth hollow shaft 21 is
This is done by using e itself as an air duct and applying vacuum suction by the air drive unit 12 to cause the suction plates 33 to adsorb to the ground surface 43 under negative pressure. Then,
As shown in Figure 2, the ground plane 4 consists of a vertical wall surface.
3, and can also adsorb and walk on ceiling surfaces. In this case, the wheels 14 control the opening and closing of the gate valve 34, the shape memory alloy ring 39, the elastic ring 38, and the wheel 2.
8. By deforming the backing annular body 31 and the like, it comes into close contact with the ground plane 43. As a result, the wheels 14 act as a skirt for the suction plate 33 and prevent the negative pressure for suction from escaping, so that the suction force can be large and constant, and stable suction walking can be performed.

浮上走行 通常の歩行状態において、エアー駆動部12か
ら第5中空軸21eを通して吸板33から接地面
43に向けて空気を吹き付けて車輪14,14も
3とも移動体自身を接地面43から浮上させて、
接地面43との摩擦力を零とする。そして、プロ
ペラ、ジエツト等の適当な水平推進装置(図示せ
ず)を稼動させて、移動体自身を走行させる。こ
の水平推進装置は移動体本体1に着脱自在に形成
するとよい。
Levitated Running In a normal walking state, air is blown from the air drive unit 12 through the fifth hollow shaft 21e from the suction plate 33 toward the ground plane 43 to levitate both the wheels 14, 14 and 3 above the ground plane 43. hand,
The frictional force with the ground plane 43 is made zero. Then, a suitable horizontal propulsion device (not shown) such as a propeller or jet is operated to cause the moving body to travel. This horizontal propulsion device is preferably formed to be detachably attached to the main body 1 of the movable body.

障害物乗越え 前記した通常の歩行と吸着歩行とを、単独また
は併用することにより良好に行なわれる。
Overcoming obstacles can be effectively achieved by using the above-described normal walking and suction walking alone or in combination.

なお、車輪14、ホイル28、裏当環状部材3
1、吸板33および両リング38,39等は、接
地面に密着したり走行したりできるように、柔軟
性を有しかつ必要時には固形化するものであれば
どのような素材でもよく、例えばバイオテクノロ
ジ等において開発された新素材でもよい。
In addition, the wheel 14, the foil 28, the backing annular member 3
1. The suction plate 33, both rings 38, 39, etc. may be made of any material as long as it has flexibility and can be solidified when necessary so that it can adhere closely to the ground surface and run. It may also be a new material developed in biotechnology or the like.

このように本実施例の移動体は構成され作用す
るものであるから、次のような効果を奏する。
Since the moving body of this embodiment is constructed and operates in this manner, it produces the following effects.

すなわち、走行、歩行、吸着歩行等の各種移動
方法が可能であるので、アクセスルートの確保が
簡単であり、ルート条件に最も適した移動方法を
選択することができ、3次元的範囲で移動して点
検、監視を行なうことができる。また、事故等に
より1つの移動ルートが通過不可能となつても、
他の空間並びに構造物を利用して目的地へ到達す
ることができる。軌道等の敷設が不要であり、既
設のプラントに簡単に導入することができる。ま
た、各アームの運動機構部にクラツチを設けたか
ら、アームが損傷したり動作不可能となることが
ない。
In other words, various movement methods such as running, walking, and suction walking are possible, so it is easy to secure an access route, and the most suitable movement method can be selected for the route conditions, allowing the user to move within a three-dimensional range. inspection and monitoring. Also, even if one travel route becomes impossible due to an accident, etc.,
You can use other spaces and structures to reach your destination. There is no need to lay tracks, etc., and it can be easily introduced into existing plants. Furthermore, since a clutch is provided in the movement mechanism of each arm, the arms will not be damaged or become inoperable.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

このような本発明の移動体は、走行と歩行とが
でき、平坦地ばかりでなく階段、壁面、天井、配
管の内外を自由に移動することができ、しかも各
種機器の搭載を行なうことができる等の効果を奏
する。また、搭載機器として点検、監視機器を用
いると、無人でかつ自動的に点検、監視作業を行
なうことができ、原子力発電プラントでは作業員
の被曝低減を図り、作業環境および安全性の向上
を図ることができ、作業の信頼性および稼動率を
も向上させることができ、異常等を早期に発明す
ることができる。
Such a mobile object of the present invention can run and walk, can move freely not only on flat ground, but also inside and outside of stairs, walls, ceilings, and pipes, and can be loaded with various devices. It has the following effects. In addition, if inspection and monitoring equipment is used as onboard equipment, inspection and monitoring work can be carried out unattended and automatically, reducing radiation exposure for workers at nuclear power plants and improving the working environment and safety. It is possible to improve the reliability and operation rate of work, and to detect abnormalities at an early stage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明の移動体の一実施例を示し、第1
図は走行状態の全体斜視図、第2図は壁面の吸着
歩行状態の側面図、第3図は側方アームのアーム
駆動部の斜視図、第4図は第3図の−線に沿
つた拡大断面図、第5図は側方アームの一部切断
側面図、第6図は第5図の−線に沿つた断面
図、第7図は第5図の−線に沿つた断面図、
第8図は車輪部分の一部切断側面図、第9図a,
bはそれぞれ仕切弁の縦断側面図、第10図は制
御系の一例を示すブロツク図、第11図は管内走
行を示す正面図、第12図は管外走行を示す正面
図、第13図は歩行の一態様を示す移動軌跡説明
図、第14図a,b,cはそれぞれ車輪等の変形
状態を示す縦断側面図である。 1……移動体本体、2……側方アーム、2a…
2e……アーム素子、3……下側アーム、14…
…車輪、21……中空軸群、21a…21e……
中空軸。
The drawings show one embodiment of the mobile body of the present invention, and the first
The figure is an overall perspective view of the running state, Figure 2 is a side view of the wall suction walking state, Figure 3 is a perspective view of the arm drive section of the side arm, and Figure 4 is a view taken along the - line in Figure 3. 5 is a partially cutaway side view of the side arm; FIG. 6 is a sectional view taken along line - in FIG. 5; FIG. 7 is a sectional view taken along line - in FIG. 5;
Figure 8 is a partially cutaway side view of the wheel part, Figure 9a,
b is a vertical side view of the gate valve, FIG. 10 is a block diagram showing an example of a control system, FIG. 11 is a front view showing running inside the pipe, FIG. 12 is a front view showing running outside the pipe, and FIG. 13 is a front view showing running outside the pipe. FIGS. 14a, 14b, and 14c are longitudinal sectional side views showing deformed states of wheels and the like, respectively. 1...Movable body main body, 2...Side arm, 2a...
2e...Arm element, 3...Lower arm, 14...
...Wheel, 21...Hollow shaft group, 21a...21e...
hollow shaft.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 各種機器を搭載可能とした移動体本体を設
け、この移動体本体に、その底面下方に伸びる少
なくとも1本の伸縮屈折自在な下部アームを設け
るとともに、その側方に伸びる少なくとも独立し
た3本の伸縮屈折自在な側方アームを設け、前記
各アームの先端にそれぞれ負圧による吸着自在で
かつ回転走行可能な車輪を設けたことを特徴とす
る移動体。 2 車輪は接地面への吸着時にその接地面に沿つ
て変形して密着できる柔軟性と、走行時の固形性
を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の移動体。 3 下側アームおよび側方アームは、それぞれ複
数の中空なアーム素子を相互に接合部において相
対回転自在にして直列的に連結し、各アーム素子
をその軸中心部に設けられた中空軸により前記の
相対回転を為させて、伸縮屈折させるように形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の移動体。
[Scope of Claims] 1. A movable body capable of mounting various devices is provided, and the movable body is provided with at least one extendable and bendable lower arm extending below the bottom surface of the movable body, and extending to the side thereof. 1. A movable body, comprising at least three independent extendable and refractable side arms, and wheels each disposed at the tip of each arm to be adsorbed by negative pressure and rotatable. 2. The moving object according to claim 1, wherein the wheels have flexibility to deform and adhere closely to the ground surface when adsorbed to the ground surface, and solidity during running. 3. The lower arm and the side arm each have a plurality of hollow arm elements connected in series so as to be relatively rotatable at the joint, and each arm element is connected to the Claim 1 characterized in that it is formed so as to cause relative rotation of the
Mobile object described in section.
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