JPH0427765B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、柱上活線作業の際に使用される配電
作業装置に関する。

（従来の技術） 配電工事は、無停電サービスの要求から活線状
態で作業を行なうため、ホツトステイツク工法と
呼ばれる方法により作業を行なつている。このホ
ツトステイツク工法は、絶縁性の動力伝達棒の先
端に工具をつけて活線作業を行なうもので、作業
者の感電、転落事故の率を減少できるという利点
がある。

しかしながら、このようなホツトステイツク工
法では、ホツトステイツク重量を支える作業者の
疲労度が大きく、しかも、作業機構（工具）を作
業目標となる電線や碍子等に正確に位置決めする
のに相当の熟練を要するという問題があつた。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来のホツトステイツク工法によ
る活線作業は、ホツトステイツクの重量を支えな
がらの作業工具の位置決めに極めて熟練を要し、
作業者の疲労度が大きいという問題があつた。

本発明はかかる問題点を解決すべくなされたも
ので、作業者の熟練を要せずに作業工具を正確に
位置決めすることができる配電作業用装置を提供
することを目的としている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、マニピユレータと、このマニピユレ
ータの先端部に取付けられて配電作業を行なう作
業機構と、この作業機構の位置を示す信号を出力
する作業機構位置検出手段と、前記マニピユレー
タの先端部に取付けられるとともに、接触型のセ
ンサセルを格子状に配列してなるセンサ部と、こ
のセンサ部の出力に基づいて前記作業機構の作業
位置を決定する演算手段と、この演算手段によつ
て決定された位置に前記作業機構を移動させるべ
く前記マニピユレータを駆動する駆動手段とを具
備し、前記演算手段は、前記センサ部が目標物に
接触した際に、得られる各センサセルの出力から
前記目標物の位置情報を求め、この位置情報及び
前記作業機構位置検出手段の出力値に基づいて前
記マニピユレータの移動量を決定するものである
ことを特徴としている。

（作用） 本発明によれば、センサ部が目標物に接触する
と、センサ部を構成する複数の接触型のセンサセ
ルからの信号に基づいて、演算手段が目標物の正
確な位置及び形状を計算し、作業機構の位置決め
のためのマニピユレータの移動量を決定する。従
つて、この装置を使つて実際に作業を行うときに
は次のような手順になる。すなわち、まず作業者
がマニピユレータを操作してセンサ部を目標物に
接触させる。この接触には特別な規則があるわけ
ではなく、単に接触させるだけでよい。

このようにセンサ部を目標物に接触させると、
センサ部から出力が送出され、この出力に基いて
目標物の正確な形状、位置、傾斜角等が計算され
る。一方、このときの作業機構の位置、方向等は
作業機構位置検出手段で求められている。演算手
段は、センサ部を介して得られた目標物情報と作
業機構の現在の位置情報とから、実際に作業機構
で作業を行わせるには、この作業機構をどこへど
のように移動させればよいか、その移動量を計算
する。この計算結果に基いてマニユピレータが制
御される。そして、作業機構が目標位置に目標形
態で到達した時点から作業が開始される。

従つて、作業者が当初に行う作業は、マニピユ
レータを操作してセンサ部を目標物に接触させる
だけの簡単な作業だけで良く、目標物に対してそ
の作業を実行し得る状態に作業機構を細かく、か
つ正確に位置合わせする作業は装置によつて自動
的に行われる。しかも、センサ部は、複数のセン
サセルを配列させたものであるため、検出面が広
く、正確に位置合せする必要がないので、目標物
に接触させる操作は熟練を要しない非常に簡単な
操作である。

したがつて、本発明によれば、作業者の熟練度
及び疲労を伴うことなく、作業機構の目標物への
位置決めを正確に行なうことができる。

（実施例） 第１図〜第５図を参照して本発明の一実施例に
係る配電作業用装置について説明する。

マニピユレータのアーム１の先端には、アーム
１と直交する面内で回転可能なＵ字状のハンド部
２が取付けられている。このハンド部２の先端に
は、それぞれセンサ部３及び作業機構４が取付け
られている。センサ部３と作業機構４とは、第２
図ａに示すように、ハンド部２の回転軸を中心と
して丁度180゜対向する位置に配置されている。

センサ部３は、ハンド部２の先端に進退自在に
配置されており、例えば第３図に示すように、複
数のセンサセル５を二次元格子状に配置して構成
されている。したがつて、例えば第４図ａに示す
ように作業目標となる穴６の位置、形状や例えば
同図ｂに示すように、作業目標となる電線７の位
置、傾き等の二次元データを検出できるようにな
つている。複数のセンサセル５としては、圧力セ
ンサが好適であるが、例えば目標物の影を検出す
る太陽電池を用いるようにしても良い。

作業機構４は、ハンド部２の先端に進退自在に
配置されている。第１図及び第２図に示した作業
機構４は、電線の皮剥き用ツールで、この他、用
途に応じて碍子の交換作業用ツール等が適宜が用
いられる。

センサ部３は、位置検出時においては、第２図
ｂに実線で示すように、その検出面が作業機構４
よりも突出している。そして、作業時において
は、作業機構４が突出するとともに、センサ３が
作業機構４の作業を妨げない位置まで後退するよ
うになつている。

次に第５図にこの配電作業用装置のブロツク図
を示す。

計算機１１は、センサ部３からの目標物位置デ
ータと、後述するエンコーダ１２からの作業機構
位置データとに基づいて、マニピユレータ、即
ち、アーム１及びハンド部２の移動量を決定し、
その移動量データを作業機構４の駆動制御信号と
して出力する。この制御信号は、Ｄ／Ａ変換器１
３及びドライバ１４を介してアクチユエータ１５
に与えられる。これにより、アクチユエータ１５
は、アーム１及びハンド２を駆動してセンサ部３
及び作業機構４の位置を決定する。エンコーダ１
２は、アクチユエータ１５の変位置、つまりセン
サ部３の位置を示すデータを前記計算機１１に出
力する。

以上の構成の作業装置を用いて活線作業を行な
う場合、作業者は、まずマニピユレータを操作し
てセンサ部３の広い検出面を目標物２０（電線）
に接触させる。センサ部３が目標物２０に接触す
ると、目標物２０に接触した各センサセルから接
触信号が出力されるので、計算機１１は、これら
接触信号をもとに目標物２０の正確な形状、位
置、傾斜角度等を計算する。なお、この目標物２
０の位置は、センサ部３の位置を基準とした相応
座標で表される。

次に、計算機１１は、エンコーダ１２から出力
される作業機構４の位置を示すデータを監視しな
がら、制御信号を出力し、Ｄ／Ａ変換器１３及び
ドライバ１４を介してアクチユエータ１５を駆動
する。これにより、作業機構４が目標物２０まで
移動するように制御する。そして、作業機構４が
目標物２０に接近したら、作業機構４が電線を挟
持して、自動皮剥き作業が開始される。

なお、このような位置決めの他に、例えば、セ
ンサ部３の中心点と作業機構４の中心点とがハン
ド部２の回転軸に対して点対称の位置にあるとす
ると、まず、目標物の位置をセンサ部３で検出し
たら、計算機１１は、目標物２０の位置がセンサ
部３の検出面の中心部に位置するようにアーム１
及びハンド２を調整し、目標物２０がセンサ部３
の中央部に位置したら、センサ部３を後退させる
とともにハンド部２を180゜回転させ、そのまま作
業機構４を突出させて作業機構４の位置決めを行
なうようにしても良い。

なお、上記実施例では、センサ部３と作業機構
４とがそれぞれハンド部２に固定的に設置されて
いたが、例えば第６図に示すように、ハンド部３
１を２つの多関節フインガー３２，３３で構成
し、これらフインガー３２，３３の先端部にセン
サ部３及び作業機構４をそれぞれ設けるようにし
ても良い。

この装置のブロツク図を第７図に示す。計算機
４１には、センサ部３からの検出データの他、目
標物位置情報記憶部４２に予め記憶されている目
標物の位置情報と、センサ操作盤４３を介して入
力されるセンサ部移動制御信号と、センサ部３の
位置を示すエンコーダ４４の出力と、作業機構４
の位置を示すエンコーダ４５の出力とがそれぞれ
入力されている。計算機４１は、目標物位置情報
とセンサ部位置情報とをもとに、センサ部３を目
標物に接触させる位置を計算し、Ｄ／Ａ変換器４
６、ドライバ４７を介してアクチユエータ４８を
駆動して、センサ部３を目標物２０に接触させ
る。そして、センサ部３より出力される検出信号
を計算機４１に取込み、目標物２０の正確な位置
を計算する。

次に、計算機４１は、エンコーダ４５から出力
される作業機構４の位置を示すデータを監視しな
がら、制御信号を出力し、Ｄ／Ａ変換器４９及び
ドライバ５０を介してアクチユエータ５１を駆動
する。これにより、作業機構４が目標物２０の正
確な位置まで移動するように制御する。そして、
作業機構４が目標物２０に接近したら、作業機構
４が電線を挟持して、皮剥き作業が開始される。

このような構成であると、センサ部３の目標物
に対するラフな位置決めを自動的に行えるので、
作業者の負担はさらに減ることになる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、配電作
業における作業機構の位置決めに作業者の熟練度
や疲労感を伴うことなしに、正確な位置決めを行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例に係る配電
作業装置を説明する為の図で、第１図は要部正面
図、第２図ａは同平面図、第２図ｂは同側面図、
第３図はセンサ部を示す斜視図、第４図はセンサ
部の機能を説明するための図、第５図は電気的構
成を示すブロツク図、第６図及び第７図は本発明
の他の実施例に係る配電作業装置を説明する為の
図で、第６図は要部正面図、第７図は電気的構成
を示すブロツク図である。 １……アーム、２，３１……ハンド部、３……
センサ部、４……作業機構、５……センサセル、
２０……目標物、３２，３３……多関節フインガ
ー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マニピユレータと、このマニピユレータの先
   端部に取付けられて配電作業を行なう作業機構
   と、この作業機構の位置を示す信号を出力する作
   業機構位置検出手段と、前記マニピユレータの先
   端部に取付けられるとともに、接触型のセンサセ
   ルを格子状に配列してなるセンサ部と、このセン
   サ部の出力に基づいて前記作業機構の作業位置を
   決定する演算手段と、この演算手段によつて決定
   された位置に前記作業機構を移動させるべく前記
   マニピユレータを駆動する駆動手段とを具備し、
   前記演算手段は、前記センサ部が目標物に接触し
   た際に、得られる各センサセルの出力から前記目
   標物の位置情報を求め、この位置情報及び前記作
   業機構位置検出手段の出力値に基づいて前記マニ
   ピユレータの移動量を決定するものであることを
   特徴とする配電作業装置。 ２ 前記センサ部は、格子状に配置された複数の
   圧力センサからなることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の配電作業装置。 ３ 前記センサ部は、格子状に配置された複数の
   太陽電池からなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の配電作業装置。 ４ 前記作業機構及びセンサ部は、一体的に設置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の配電作業装置。 ５ 前記作業機構及びセンサ部は、それぞれ独立
   に移動可能な状態で設置されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の配電作業装置。