JPH06165326A - 活線工事用設備 - Google Patents

活線工事用設備

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JPH06165326A
JPH06165326A JP31859892A JP31859892A JPH06165326A JP H06165326 A JPH06165326 A JP H06165326A JP 31859892 A JP31859892 A JP 31859892A JP 31859892 A JP31859892 A JP 31859892A JP H06165326 A JPH06165326 A JP H06165326A
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JP
Japan
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vehicle
distance
work
aerial
aerial work
Prior art date
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Pending
Application number
JP31859892A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsuo Uchiyama
山 敦 雄 内
Yuji Takiguchi
口 裕 司 瀧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Electric Power Co Inc filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP31859892A priority Critical patent/JPH06165326A/ja
Publication of JPH06165326A publication Critical patent/JPH06165326A/ja
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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高所作業車に装着されたマニピュレータの電
柱等に対する初期位置決めを確実に行なうことができる
ようにした活線工事用設備を得ること。 【構成】 高所作業車1に、装柱までの距離を測る距離
センサ8及び車輌停止方向を計測する方位センサを搭載
し、高所作業車の高所システムに装柱までの距離を測る
距離センサ7を設置し、作業場所における装柱の設置場
所の緯度、経度及び配電線の布設方位が記載されたルー
トマップからの情報及び各センサからの出力信号によっ
て高所作業車の装着されたブームの位置決め及び装柱6
へのアプローチを制御するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、遠隔操作形マニピュレ
ータを用いて高圧配電線から分岐配電線を引き出す等の
作業を行なう活線工事用設備に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、市街地等の架空配電系及び高圧
架空線の保守、引き込み線の接続及び分岐工事等の工事
は、需要家への無停電サービスの要求から通常状態即ち
給電線を活線状態のままで行なうことが多くなってい
る。
【0003】ところで、この種の作業は電柱の上など1
0m以上の高所で行われることが多く、従来この種の作
業を実施するためには、作業員が電柱に登りホットステ
イク工法により高所作業を行なう無停電工法が採用され
ている。ところが、この工法は高い電柱上で作業を行な
うため、感電、墜落等の危険があり、加えて多数の作業
工程を行なう度に電気絶縁棒(ホットステイク)の先端
工具を交換する必要があり、多大の労力を必要とする割
りには作業効率が低いという問題がある。
【0004】この問題を解消するため、高所作業車から
延びる絶縁ブーム上に搭載されたマニピュレータを、作
業者が高所作業用バスケットに乗って操作するシステム
が実用化されている。しかし、この工法においても作業
者がロボットを操作するためにバスケットに乗って作業
するため、高所作業となり危険性がある。
【0005】そこで、高所作業車から延びる絶縁ブーム
上端にロボットを搭載し、同車輌の助手席を改造したキ
ャビン或は地上に設置したロボット操作盤で遠隔操作を
行ない、電気工事を安全に実施する地上操作型ロボット
工法の適用研究が行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この地上操作型ロボッ
ト工法では、遠隔操作を行なうことから活線工事エリア
に高所作業車上のロボットを正確に位置決めすることが
きわめて重要な技術課題となっている。また、ロボット
工法の延長上には無人操作型のシステムが考えられる
が、この場合においても高所作業車と電柱の位置把握が
自動運転に必要な技術となる。
【0007】本発明はこのような点に鑑み、高所作業車
に装着されたマニピュレータの装柱(電柱)に対する初
期位置決めを確実に行なうことができる活線工事用設備
を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、高所作業車よ
り延びる絶縁ブーム上端に搭載されたマニピュレータ、
視覚監視装置及び作業用工具等からなる高所システム
と、上記高所作業車と高所システムを遠隔操縦するため
の操作盤と動力源を有する地上システムからなる活線工
事用設備において、上記高所作業車に搭載され、装柱ま
での距離を測る距離センサと、高所作業車に搭載され、
高所作業車の車輌停止方向を計測する方位センサと、前
記高所システムに設置され、前記装柱までの距離を測る
距離センサと、作業場所における装柱の設置場所の緯
度、経度及び配電線の布設方位が記載されたルートマッ
プからの情報及び上記各センサからの出力信号によって
前記ブームの位置決め及び装柱へのアプローチを行なう
制御装置とを有することを特徴とする。
【0009】
【作用】高所作業車を所定の装柱に対して任意の位置に
停止させた場合、その高所作業車と装柱間の離隔量と、
高所作業車の停止方位、及びルートマップに記載された
当該装柱の絶対位置の情報から、ブームの位置決め及び
装柱へのアプローチが制御装置によって作業用マニピュ
レータを配電線及び電柱の付帯する設備に干渉すること
なく作業エリアに設定することができる。
【0010】
【実施例】図2は、本発明の活線工事用設備における高
所作業車の概略構成を示す平面図であって、高所作業車
1には、伸縮可能なブーム2がその基台部3を中心に上
下方向に揺動自在に、またその基台部の垂直軸線回りに
回動可能に装着されている。
【0011】上記ブーム2の先端にはロボット本体4が
装着されており、そのロボット本体4の先端にエンドエ
フェクタとなるマニピュレータ5が取り付けられ、この
マニピュレータ5に電柱6までの距離を測定する作業用
距離センサ7,7が設けられている。なお、この作業用
距離センサ7はマニピュレータ5に限らずロボット本体
4の作業対象に対向した任意の面に取り付けてもよい。
【0012】一方、高所作業車1にはその一側部に、そ
の高所作業車1と所定の電柱6間の距離を測定する2個
の車輌用距離センサ8,8が設けられている。なお、図
中符号9は高所作業車固定用の支脚である。
【0013】図3は、上記高所作業車1に装着されたマ
ニピュレータ5を電柱6に沿って作業エリアまで誘導す
る状態を示す図であり、高所作業車1を作業対象の電柱
6の近傍に移動し、その位置に固定した後、ブーム2を
伸長しながら上方に傾動することによって、マニピュレ
ータ5を作業エリアまで移動させることができる。な
お、図中符号10は電柱6に設置された硝子、符号11
は開閉器である。
【0014】以下、本発明の活線工事用設備における位
置決め動作を、マニピュレータ5を作業エリアまで誘導
する手順を示す図4のフローチャートに沿って説明す
る。
【0015】まず、高所作業車1を活線作業場所に任意
の姿勢で停止固定させる。この状態を図1に示す。そこ
で、高所作業車1の側面に取り付けた車輌用距離センサ
8,8を用いて、各センサが電柱6となす角ψ1 ,ψ2
を求める(F1 のステップ)。
【0016】すなわち、距離センサ8,8の取り付け部
の座標をS1 ,S2 、両座標S1 ,S2 間の距離をLs
上記座標S1 ,S2 から電柱6の中心座標O1 までの距
離をそれぞれL1 ,L2 とすると、各センサと電柱によ
り構成される三角形の三辺がL1 ,L2 ,Ls となるの
で、 ψ1 =2tan -1{(t−Ls )(t−L1 )/t(t−L2 ))1/2 (1) ψ2 =2tan -1{(t−L2 )(t−Ls )/t(t−L1 ))1/2 (2) 但し、t=(L1 +L2 +Ls )/2 となる。
【0017】次に、電柱6からの配電線の入線状態を示
したルートマップ(図5参照)によって当該電柱6の設
置位置O1 (緯度、経度)及び入線方位θ1 を検索する
(F2 のステップ)。
【0018】その後、車輌に設置した地磁器コンパス或
は測位衛星を利用したG.P.S(Global Positioning
System )により、高所作業車1の絶対方位θ2 を計測
する(F3 ステップ)。
【0019】次に、高所作業車1の絶対方位θ2 とF1
のステップで求めたψ1 ,ψ2 によりブーム基台の座標
2 と電柱の座標O1 間の距離L0 と両者を結ぶ線の絶
対座標に対する角度θ0 を求め、基台部3の絶対位置を
決定する(F4 のステップ)。以下その誘導を示す。
【0020】すなわち、図1に示す車輌座標系にL1
2 を変換するため、センサ8の座標S1 から車輌座標
a におろした垂線と上記車輌座標Xa との交点を
1a、同様に座標S2 から車輌座標Xa におろした垂線
と車輌座標Xa との交点をS2aとすると、点S2aから電
柱6の中心座標O1 までの距離L2aは、図6に示す二辺
2 ,Lw と両者がなす角ψ2 ′により、余弦定理を用
いて L2a=(L2 2 +Lw 2 −2L2 ・Lw cos (ψ2 ′))1/2 (3) 但し、ψ2 ′=2π−(ψ2 +π/2) 同様に、点S1aから座標O1 までの距離L1aは、 L1a=(L1 2 +Lw 2 −2L1 ・Lw cos (ψ1 ′))1/2 (4) 但し、ψ1 ′=ψ1 +π/2 ここで、図7に示すように三辺L1a、L2a、Ls で構成
される三角形の辺L2aとLs とのなす角をαとおくと、 tan (α/2)={(t1 −L2a)(t1 −Ls )/t1 (t1 −L1a)}1/2 (5) 但し、t1 =(L1a+L2a+Ls )/2 次に、点P2 とS1aとの距離をLT とすると、点O1
1 間の距離L0 は、2辺L2a、(Ls +LT )と角α
より、余弦定理を用いて L0 ={(Ls +LT 2 +L2a 2 −2(Ls +LT )L2a・cos α}1/2 (6) また、点O1 とP1 を結ぶ線と車輌座標Xa とのなす角
ψ0 は、 tan (ψ0 /2)={(t2 −L0 )(t2 −Ls −LT ) /t2 (t2 −L2a)}1/2 (7) 但し、t2 =(L0 +L2a+Ls +LT )/2 ここで、絶対座標でブーム基台の座標P2 を表わすた
め、電柱6の緯度をX、経度をYとして、配電線ルート
マップ図より参照するとき、前記θ0 は、 θ0 =(π/2−ψ0 )−θ2 となり、ブーム基台の座標P2 の位置は次のように表わ
される。
【0021】 P2x=X+L0 ・sin θ0 2Y=Y+L0 ・sin θ0 (8) 次に、作業エリアP1 にブームをアプローチさせるため
の演算を図8に示す座標を参照して説明する。
【0022】ブーム基台の座標P2 からみた作業エリア
1 への角度θ3 と両者間の距離L3 は、 tan θ3 =(YP2−YP1)/(XP2−XP1) L3 ={(XP2−XP12 +(YP2−YP12 1/2 (9) 但し、XP2,YP1:作業エリアでの緯度、経度 XP2,YP2:ブーム基台の座標の緯度、経度 以上により、作業エリアP1 までブームの回転、伸縮を
行ないながらマニピュレータ5の位置決めを行なう。
【0023】そこで、作業エリアでのアプローチ角度に
なるようにロボット本体4を図3の点線で示すように電
柱6に一定量の距離をおいて対向させる(F5 のステッ
プ)。
【0024】その後、作業距離センサ7,7で電柱6の
設置後の傾きを補償しながら電柱6と一定距離だけ離し
て作業エリアP1 までの高さHになるまでブーム2の起
伏と伸縮を制御する(F6 のステップ)。
【0025】このようにして作業エリアまでの誘導がな
された後に、高所作業車1の助手席等に設置された地上
操作室により遠隔活線作業を行なう。
【0026】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、高
所作業車を任意の位置に停止した場合においても、作業
用マニピュレータを配電線或は装柱に取り付けた開閉器
等の付帯設備に干渉することなく作業エリアに位置させ
ることができ、正確な遠隔操作を行なうために高所作業
車を電柱の如き装柱近傍に必ずしも正確に位置決めする
必要がなく、作業工程の省力化が可能となる等の効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】高所作業車の距離センサにより対象物までの距
離、方向等を検出する手段の説明図、
【図2】本発明の高所作業車の概略構成を示す平面図、
【図3】マニピュレータを電柱に沿って作業エリアまで
誘導する状態の説明図、
【図4】作業エリアまでの誘導手順を示すフローチャー
ト、
【図5】配電線のルートマップの一例を示す図、
【図6】高所作業車と電柱との距離等の演算説明図、
【図7】高所作業車と電柱との距離等の演算説明図、
【図8】作業エリアにブームをアプローチさせるための
演算用説明図。
【符号の説明】
1 高所作業車 2 ブーム 4 ロボット本体 5 マニピュレータ 6 電柱 7 作業用距離センサ 8 車輌用距離センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高所作業車より延びる絶縁ブーム上端に搭
    載されたマニピュレータ、視覚監視装置及び作業用工具
    等からなる高所システムと、上記高所作業車と高所シス
    テムを遠隔操縦するための操作盤と動力源を有する地上
    システムからなる活線工事用設備において、上記高所作
    業車に搭載され、装柱までの距離を測る距離センサと、
    高所作業車に搭載され、高所作業車の車輌停止方向を計
    測する方位センサと、前記高所システムに設置され、前
    記装柱までの距離を測る距離センサと、作業場所におけ
    る装柱の設置場所の緯度、経度及び配電線の布設方位が
    記載されたルートマップからの情報及び上記各センサか
    らの出力信号によって前記ブームの位置決め及び装柱へ
    のアプローチを行なう制御装置とを有することを特徴と
    する活線工事用設備。
JP31859892A 1992-11-27 1992-11-27 活線工事用設備 Pending JPH06165326A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001040094A1 (fr) * 1999-12-02 2001-06-07 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Dispositif de positionnement d'une fleche, pour un travail en hauteur
CN110661202A (zh) * 2019-10-14 2020-01-07 国网山东省电力公司潍坊供电公司 一种用于导线上的自动检测装置
CN111300415A (zh) * 2020-03-06 2020-06-19 亿嘉和科技股份有限公司 一种用于带电作业机器人场景下的最佳作业位置确定方法

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