JPH09254781A

JPH09254781A - 管渠調査ロボット

Info

Publication number: JPH09254781A
Application number: JP8094851A
Authority: JP
Inventors: Toshio Shibuya; 外茂雄澁谷; Takashi Misaki; 尚身崎; Kazuo Ishihara; 一雄石原; Teruo Okuda; 照夫奥田; Shugo Taiji; 修吾泰地; Kazunobu Katsumata; 和信勝又; Akira Obara; 明小原; Hiroaki Miwa; 宏明三羽; Kiyohiko Hayashi; 潔彦林; Takehiro Yashita; 健博矢下
Original assignee: CHIBASHI; FUKUOKASHI; GESUIDO SHIN GIJUTSU SUISHIN KIKO; HIROSHIMASHI; KAWASAKISHI; KITAKIYUUSHIYUUSHI; KIYOUTOSHI; KOUBESHI; NAGOYASHI; NIPPON GESUIDO JIGYODAN; SATSUPOROSHI; SENDAISHI; Tokyo Metropolitan Government; Osaka City; Nippon Koei Co Ltd
Current assignee: CHIBASHI; FUKUOKASHI; GESUIDO SHIN GIJUTSU SUISHIN KIKO; HIROSHIMASHI; KAWASAKISHI; KITAKIYUUSHIYUUSHI; KIYOUTOSHI; KOUBESHI; NAGOYASHI; NIPPON GESUIDO JIGYODAN; SATSUPOROSHI; SENDAISHI; Tokyo Metropolitan Government; Osaka City; Nippon Koei Co Ltd
Priority date: 1996-03-25
Filing date: 1996-03-25
Publication date: 1997-09-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】マンホールから入る比較的小さな管渠調査ロ
ボットであっても、中口径のみならず大口径の管渠も調
査できるようなものを得る。【解決手段】車体１３に調査機器３２を搭載し、走行
手段１４を、伸縮自在の複数本の脚部３１に取付け、車
体１３と機器台との間に、昇降装置３３を設け、脚部３
１は、車体１３の下端に２本の脚部３１が互いに左右に
約１２０度の角度で開いて設け、かつ伸縮駆動装置を駆
動して脚部３１を伸ばしてゆくと、両側の走行手段１４
の幅が広がり、管渠１２内壁との接触位置が汚泥や水に
接しない位置まで上昇する。つぎに調査個所まで移動し
て、昇降装置３３を伸ばして各種センサが管渠１２管壁
に略接する位置まで上昇させる。と同時に、案内車輪３
０を上昇させて管壁に接触させる。地上部では、モニタ
ー付き遠隔操作装置により、車体１３の前進、後進、各
種センサの操作を行い、調査データを採取する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、汚水、雨水などを流す
ための下水管渠内を調査するための管渠調査ロボットに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】下水管渠には、一般家庭や工場などから
の汚水を流す汚水管、道路などの雨水を流す雨水管など
がある。この下水管渠内には、土砂、ごみ、その他いろ
いろなものが詰まって流れなくなったり、管渠にひび割
れが生じたり、劣化して水洩れが生じたり、管渠内で有
毒ガスが発生したりすることがある。このため、管渠内
の水位、土砂の堆積厚さ、管渠のひび割れ・破損・接合
部の状態、管渠の勾配・蛇行、管渠材料の劣化状態、管
渠内硫化ガスの濃度などが種々の方法で調査される。

【０００３】このような管渠１２内を調査するのに、管
渠１２が、図８の中央部に記載されているように、その
直径が２５０ｍｍ程度の小口径管渠１２ａの場合や、図
７の右方および図９に記載されているように、８００ｍ
ｍ程度の中口径管渠１２ｂである場合には、管渠１２の
直径に合わせた小型調査ロボット２３をマンホール１０
から中に入れて、制御部２２で制御された車体１３の走
行用車輪１４にて自走しながら、ＴＶカメラ１５、超音
波速度測定器１６、中性化層深さ測定器１７、管内径測
定器１８、反発度測定器１９、距離測定器２０、傾斜測
定器２１などで必要なデータを検出し、地上に伝送して
いた。

【０００４】ところが、マンホール１０は、通常の直径
が６００ｍｍで、大型でも９００ｍｍに限定されている
ので、図８の左方に記載されているように、管渠１２が
直径１ｍから２ｍ以上もあるような大口径管渠１２ｃで
ある場合には、大型の調査ロボットをマンホール１０か
ら入れることができないので、人間が直接管渠１２の中
に入って調査していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】人間が管渠１２内に入
って直接調査することは、管渠１２内に、有毒ガスが発
生していたり、水位が急に上がったり、管壁が崩れたり
するときわめて危険であり、できれば避けることが望ま
しい。また、小型調査ロボット２３は、管壁を調査する
ために小口径管渠１２ａや中口径管渠１２ｂの管内に略
一杯になるように設けられており、そのため、管内に土
砂や汚泥が堆積していると、走行用車輪１４による自走
ができなくなる。これを解消するためには、予め土砂な
どの堆積物を排除するなどの清掃をしてから小型調査ロ
ボット２３を駆動するという２度手間が掛かるばかり
か、堆積物の厚さを調査することができなくなるという
問題があった。

【０００６】本発明は、マンホールから入るような比較
的小さな管渠調査ロボットであっても、中口径のみなら
ず大口径の管渠も調査できるようなものを得ることを目
的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、車体１３の機
器台４９に調査機器３２を搭載し、前記車体１３に設け
た複数個の走行手段１４により走行しつつ管渠１２内を
調査する管渠調査ロボットにおいて、前記走行手段１４
を、前記車体１３に設けた伸縮自在の複数本の脚部３１
の端部に取付け、前記車体１３と機器台４９との間に、
調査機器３２を搭載した機器台４９を昇降する昇降装置
３３を設け、前記脚部３１は、車体１３の下端に２本を
設け、この２本の脚部３１を互いに左右に９０〜１８０
の角度で開いて設け、かつ２本の脚片３５を連結ピン３
６でＸ字状に交差連結しつつ伸縮するパンタグラフ状に
形成したものからなる管渠調査ロボットである。

【０００８】

【作用】脚部３１と昇降装置３３を折り畳んでマンホー
ル１０から管渠１２内へ挿入する。または、昇降装置３
３と機器台４９は、走行手段１４付きの車体１３をマン
ホール１０から管渠１２内へ挿入してから取り付ける。
つぎに伸縮駆動装置３９を駆動して脚部３１を伸ばして
ゆくと、両側の走行手段１４の幅が広がるので、管渠１
２内壁に接する位置が少しずつ上方へ移動する。この走
行手段１４の接触する位置が汚泥２５や水２４に接しな
い位置、例えば底部から管径の約３０％の高さの位置に
接するように脚部３１を伸ばす。走行手段１４の走行位
置が決まったら自走装置３４で調査個所へ移動する。調
査個所に達したら、自走装置３４を停止し、モータ４６
を駆動して昇降装置３３を伸ばして各種センサが管渠１
２管壁に略接する位置まで上昇させる。と同時に、案内
車輪３０を上昇させて管壁に接触させる。地上部には、
モニター付き遠隔操作装置を設置し、車体１３の前進、
後進、ＣＣＤカメラ５３その他のセンサの操作を行い、
調査データを採取する。

【０００９】

【実施例】本発明の第１実施例を図１ないし図４に基づ
き説明する。図１と図２は、管渠１２の大きさに合わせ
て管渠調査ロボットを伸ばした状態を示し、また、図３
と図４は、マンホール１０から挿入するために管渠調査
ロボットを縮小した状態を示している。これらの図にお
いて、本発明による管渠調査ロボットは、車体１３、走
行用車輪１４、脚部３１、調査機器３２、昇降装置３
３、自走装置３４、案内車輪３０などからなるものであ
る。

【００１０】前記車体１３は、管渠調査ロボットを縮小
した状態でマンホール１０に挿入できるように、幅が２
５〜４０ｃｍ程度、長さが６０〜８０ｃｍ程度の直方体
または円筒体とする。この車体１３は、下水による腐食
にも十分な耐久性をもつようにアルミ合金とする。後述
の各種センサの露出部、通信用ケーブルコネクタ、駆動
回転部には十分なシール対策が施される。

【００１１】この車体１３の下面には、走行手段として
の走行用車輪１４、脚部３１、自走装置３４などからな
る走行装置が設けられる。この走行用車輪１４は、管内
の水２４の量の多いときには水没することもあるので、
耐水性のある材料で構成されることが望ましい。車体１
３の移動には、車輪方式、クローラ（無限軌道帯）方
式、船方式、ロープによる牽引方式などが考えられる
が、移動効率、移動機構、管渠１２内を水２４が流れる
などの状況から、水面の上部スペースを走行する方式を
採用し、そのため、伸縮可能な脚部３１に走行用車輪１
４を取り付ける方式を採用した。しかし、走行手段は、
車輪に限られるものではなく、クローラ（無限軌道帯）
など、他の走行手段であってもよいことは勿論である。

【００１２】２本の脚部３１が、車体１３の下面に垂直
線に対してそれぞれ略６０度ずつの角度をもって設けら
れ、管渠１２の管壁内面に突っ張りながら走行するよう
になっている。この脚部３１は、マンホール１０からの
搬入、搬出の際に折り畳んだり、伸ばしたりできるよう
に、２本の脚片３５が連結ピン３６で中心と両端部でＸ
字状に２段に伸縮自在に連結されて、パンタグラフのよ
うに構成されている。一方の脚片３５の基端部は、車体
１３に回動自在に連結された固定端３７となり、また、
他方の脚片３５の基端部は、車体１３に取り付けられた
伸縮駆動装置３９のピストンロッド４０にガイドリング
４１を介して連結され、ガイドロッド４２に添って摺動
することにより摺動端３８となっている。前記脚片３５
の先端部には、それぞれ走行用車輪１４が取り付けら
れ、モータからなる自走装置３４に連結されている。自
走装置３４は、左右の脚部３１に少なくともそれぞれ１
つずつ設けられる。走行安定制御は、ジャイロを使用し
て行われる。駆動源は、蓄電池を搭載し、駆動装置は、
ＤＣ２４Ｖモータが使用される。なお、駆動装置として
交流機器を搭載し、駆動源は、電源コードにより地上か
ら交流電力を供給するようにしてもよい。

【００１３】前記昇降装置３３は、２本のアーム４４が
連結ピン４５で中心部でＸ字状に伸縮自在に連結され
て、パンタグラフのように構成されている。一方のアー
ム４４の上端部と他方のアーム４４の下端部は、それぞ
れ機器台４９と車体１３に回動自在に連結された固定端
３７となり、また、一方のアーム４４の下端部は、ねじ
軸４８に螺合したナット５１に連結され、他方のアーム
４４の上端部は、ガイド軸５０に摺動自在に遊嵌したリ
ング５２に連結されている。前記ねじ軸４８は、車体１
３に取り付けられたモータ４６に減速機４７を介して連
結されている。この例における昇降装置３３は、Ｘ字状
に構成した場合を示しているが、これに限られるもので
はなく、Ｘ字状を２段以上連結して構成した場合であっ
てもよい。

【００１４】前記調査機器３２は、機器台４９に搭載さ
れたＣＣＤカメラ５３と照明灯５４からなる画像取り込
み装置５５、超音波速度測定器１６、中性化層深さ測定
器１７、ガス検知装置５６、管材質強度検査装置５７、
車体１３の下面に垂下して設けられた探触子６０とシリ
ンダ６１からなる堆積物検知装置５８、車体１３に搭載
された傾斜測定器２１などによって構成されている。

【００１５】前記機器台４９には、また案内車輪３０が
シリンダ６４とピストンロッド６３に連結されて設けら
れ、またダンパ付きリミットスイッチ６２が取り付けら
れている。また、車体１３には、制御回路、電源などの
制御部２２が搭載されている。

【００１６】本発明による管渠調査ロボットに搭載され
たそれぞれの機器は、セッティングに手間とらず、最小
限の道路占有面積で路上から遠隔操作でき、劣悪な環境
下で効率よく堆積土砂の除去を行い、故障の少ない機構
であることが要求される。特に、調査機器３２は、性
能、重量、大きさ、価格、管渠１２内での耐久性などを
十分満足することが必要である。そのためには各調査機
器３２は、つぎに示すようなものが望ましい。

【００１７】画像取り込み装置５５：画像取り込みデー
タは、管渠１２内走行状態の確認、管渠１２のひび割れ
・破損・接合部状態・木根の侵入など管内状況を地上か
ら調査するために必要である。これらの目的を達成する
ためには、ＣＣＤカメラ、超音波カメラ、赤外線カメ
ラ、レーザー装置、撮像管などが考えられるが、小型、
軽量、高信頼性、焼きつきがない、残像が少ない、比較
的安価、性能の向上が見込まれる、レンズに連動したス
ケールにより計測ができるなどの利点からＣＣＤカメラ
５３が最適である。このＣＣＤカメラ５３は、前方１０
メートルまで監視可能な前方監視用と、壁面３メートル
まで監視可能な壁面監視用の２種類を搭載し、５倍程度
のズーム機能、スケール設定機能を有するものが好まし
い。

【００１８】また、照明灯５４は、管内を照射し画像の
取り込みが行えるだけの照度を確保するために必要であ
り、ハロゲン電球、アルゴン電球、クリプトン電球、反
射型電球、ＬＥＤなどが考えられるが、効率が高い、超
寿命、使用実績が豊富、高性能、汎用品が多いなどの利
点からハロゲン電球が最適である。

【００１９】ガス検知装置５６：管内の有毒ガス（硫化
水素、可燃性ガス、一酸化炭素、酸素濃度の少なくとも
４種類）の検知を行うためにガスセンサを使用し、ガス
の有無およびガス濃度の測定を行う。ガスの検知レベル
としては、許容濃度、すなわち有毒ガスなどが空気中に
存在する職場で、１日８時間程度の作業を日々継続して
も健康に全く障害をおよぼさない濃度の限界として日本
産業衛生学会から勧告の形で示されている値以上のガス
が検知できることから、熱伝導式ガスセンサ、隔膜ガル
バニ電池式ガスセンサが好適である。熱伝導式ガスセン
サについては、測定可能濃度範囲が広く、経時的に安定
しており、また、酸素が存在しなくても測定が可能であ
ること、隔膜ガルバニ電池式ガスセンサについては、酸
素濃度の測定に有効であることによるものである。これ
ら２方式の他、接触燃焼式、半導体式、定電位式などが
ある。

【００２０】管材質強度検査装置５７：ロボットに搭載
するため、装置が小型軽量である必要がある。この装置
５７による調査内容は、コンクリート管渠１２の材質劣
化および中性化深さの測定を目的とする。管壁表面に１
対の超音波センサを密着させ、２点間のパルスの伝播速
度を測定する、いわゆる超音波非破壊検査装置、管壁に
ドリルなどで穴を開け、フェノールフタレイン溶液を吹
き付けて変色の有無から中性化深さを判断する、いわゆ
る中性化試験装置を選定した。その他、管内面をハンマ
ーで打撃し、反発硬度を求める、いわゆるシュミットハ
ンマー式、円柱状にコンクリート壁を抜き取り、圧縮強
度などを地上で検査する破壊検査式などもある。

【００２１】堆積物検知装置５８：下水管渠１２の清掃
場所の調査および清掃時期の点検のために管底部に堆積
した汚泥の堆積量調査を行う。調査したデータは地上へ
伝送し、連続的に観測が行えるものとすることから、本
発明では、探触子６０を用いた装置を選定した。これは
測定原理が機械的なものであり、測定値の信頼性が高い
こと、無水時でも測定が可能であることによるものであ
る。その他、超音波式、流速検知式、光電式などが考え
られる。一般に、土砂が管径の１０％程度堆積したとき
に清掃を必要とするので、探触子６０による測定上限値
は、管径の２０％とし、５ミリメートルの間隔で測定で
きる構造とする。

【００２２】傾斜測定器２１：下水管渠１２の傾斜およ
び不同沈下は、管内の水２４の流下状況、汚泥２５の堆
積に影響をおよぼす。そのため、管内の傾斜、不同沈下
を調査するための装置を搭載することから、本発明で
は、ジャイロ式傾斜検知装置を選定した。これは外部に
測定の基準を必要としないこと、精度の高い測定が可能
なこと、管の不同沈下、蛇行などの測定も可能などの理
由によるものである。その他、水圧計式、傾斜センサ式
などが考えられる。

【００２３】以上のような構成において、脚部３１と昇
降装置３３を図３および図４のように折り畳んでマンホ
ール１０から管渠１２へ挿入する。もしマンホール１０
の直径が小さいときには、昇降装置３３と機器台４９
は、走行手段１４付きの車体１３をマンホール１０から
管渠１２内へ挿入してから取り付ける。つぎに伸縮駆動
装置３９を駆動して脚部３１を伸ばしてゆく。この脚部
３１を伸ばすことにより、両側の走行用車輪１４の管渠
１２内壁に接する位置が少しずつ上方へ移動する。この
走行用車輪１４の接触する位置が汚泥２５や水２４に接
しない位置、例えば底部から管径の約３０％の位置に接
するように脚部３１を伸ばす。走行用車輪１４の位置が
決まったら自走装置３４で調査個所へ移動する。調査個
所に達したら、自走装置３４を停止し、モータ４６を駆
動して昇降装置３３を伸ばして各種センサが管渠１２管
壁に略接する位置まで上昇させる。と同時に、案内車輪
３０を上昇させて管壁に接触させる。地上部には、モニ
ター付き遠隔操作装置を設置し、車体１３の前進、後
進、ＣＣＤカメラ５３その他のセンサの操作を行う。

【００２４】各種のセンサにより上述の方法で検出され
たデータは、伝送装置により地上へ送られて、データの
解析、管渠調査ロボットの制御などが行われる。この伝
送装置は、銅製ケーブルでもよいが、ノイズの影響を受
けにくく、高効率な伝送が可能な光通信ケーブルが好ま
しい。また、有線による伝送方法に限られるものではな
く、無線による伝送方法とすることもできる。

【００２５】図５は、本発明の第２実施例を示すもので
ある。前記代１の実施例では、車体１３の下方側に２本
の伸縮自在の脚部３１を介して走行手段１４を取付け、
車体１３の上方側の機器台４９に、案内車輪３０を設け
た。これに対し、図５に示す第２実施例では、車体１３
の下方側に２本の伸縮自在の脚部３１を介して案内車輪
３０を取付け、機器台４９の上方側（縦方向）に、前記
管渠１２内壁に接しつつ駆動するための走行手段１４を
取付けてなるものである。

【００２６】また、図６は、本発明の第３実施例を示す
もので、この例では、車体１３の下方側に２本の伸縮自
在の脚部３１を介して案内車輪３０を取付け、車体１３
の両側方（横方向）に、２本の伸縮自在の脚部３１を介
して管渠１２内壁に接しつつ駆動するための走行手段１
４を取付けてなるものである。図５および図６に示すよ
うに、走行手段１４を水平よりも上方に位置して取付け
ると、走行手段１４を構成するモータその他の機構部分
が水２４や汚泥２５に浸漬することから完全に防止でき
る。特に、管渠１２の内壁に凹凸、付着物などのない良
好な状態の場合に適している。

【００２７】前記実施例では、いずれも円筒形の管渠１
２の場合を説明したが、本発明はこれに限られるもので
はなく、図７に示すように、角筒形の管渠１２であって
も、また多角形、楕円形などであっても利用することが
できる。この場合、脚片３５の先端部の自走装置３４付
き走行手段１４が、管渠１２の床面に直角に接するよう
に脚片３５を途中から垂直、その他の角度に折曲して取
り付け、傾斜した脚片３５部分を伸縮自在にする。もち
ろん、折曲した脚片３５部分を伸縮自在に構成してもよ
い。また、自走装置３４付き走行手段１４は、水や汚泥
にて汚れないように、上端の案内車輪３０の部分に取付
け、下端部に案内車輪３０を取り付けるようにしてもよ
い。

【００２８】前記実施例では、自走装置３４付き走行手
段１４は、タイヤ付き車輪のような円形の車輪方式を用
いたが、その他、無限軌道帯からなるクローラ方式であ
ってもよい。

【００２９】

【発明の効果】

（１）走行手段１４は、管渠１２の底部より十分高い位
置を走行するので、管渠１２内に水２４の流れがあった
り、土砂、汚泥２５などが堆積していても、これらの抵
抗を受けることなく走行でき、従来のように堆積物２５
や水２４を排除するなどの清掃をすることなく調査がで
きる。また、車体１３が水２４の上に位置するので、走
行手段１４や各種センサの耐久性の向上を図ることがで
きる。もし、管渠１２内に水２４の量が多いときには、
走行手段１４が水没しつつ走行することがあるが、耐水
性の材料で構成すれか、走行手段１４を上方向か横方向
に取り付けるようにすれば問題がない。

【００３０】（２）車体１３を円筒形状や台車形状とす
ることができるので、搬入口であるマンホール１０の内
形形状を有効に利用して搬入することができる。また、
角形形状と比較して段面積が大きくなり、搭載能力が大
きくなる。

【００３１】（３）走行手段１４は、車輪方式に限られ
るものではないが、車輪を用いる方式は、クローラ方式
と比較して機構が簡単になり、軽量化が可能となる。そ
のため、駆動動力が少なくて済み、管渠調査ロボットの
行動可能距離が延びる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による管渠調査ロボットの第１実施例を
示すもので、脚部３１と昇降装置３３を伸ばした状態の
正面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】本発明による管渠調査ロボットにおいて、脚部
３１と昇降装置３３を縮小した状態の正面図である。

【図４】図３の側面図である。

【図５】本発明による管渠調査ロボットの第２実施例を
示す脚部３１と昇降装置３３を伸ばした状態の正面図で
ある。

【図６】本発明による管渠調査ロボットの第３実施例を
示す脚部３１と昇降装置３３を伸ばした状態の正面図で
ある。

【図７】本発明による管渠調査ロボットの第４実施例を
示す脚部３１と昇降装置３３を伸ばした状態の正面図で
ある。

【図８】従来の小型調査ロボット２３による調査状態を
示す説明図である。

【図９】従来の小型調査ロボット２３による８００ｍｍ
程度の中口径管渠１２ｂ内での調査状態を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１０…マンホール、１１…汚水桝、１２…管渠、１３…
車体、１４…走行手段、１５…ＴＶカメラ、１６…超音
波速度測定器、１７…中性化層深さ測定器、１８…管内
径測定器、１９…反発度測定器、２０…距離測定器、２
１…傾斜測定器、２２…制御部、２３…小型調査ロボッ
ト、２４…水、２５…汚泥、３０…案内車輪、３１…脚
部、３２…調査機器、３３…昇降装置、３４…自走装
置、３５…脚片、３６…連結ピン、３７…固定端、３８
…摺動端、３９…伸縮駆動装置、４０…ピストンロッ
ド、４１…ガイドリング、４２…ガイドロッド、４４…
アーム、４５…連結ピン、４６…モータ、４７…減速
機、４８…ねじ軸、４９…機器台、５０…ガイド軸、５
１…ナット、５２…リング、５３…ＣＣＤカメラ、５４
…照明灯、５５…画像取り込み装置、５６…ガス検知装
置、５７…管材質強度検査装置、５８…堆積物検知装
置、６０…探触子、６１…シリンダ、６２…ダンパ付き
リミットスイッチ、６３…ピストンロッド、６４…シリ
ンダ。

【手続補正書】

【提出日】平成８年６月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】管渠調査ロボット

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００５】

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、車体１３に設
けた機器台４９に調査機器３２を搭載し、前記車体１３
に設けた走行手段１４により走行しつつ管渠１２内を調
査する管渠調査ロボットにおいて、前記車体１３の下方
側に２本の伸縮自在の脚部３１を互いに左右に約１２０
度の角度で開いて設け、かつ、前記車体１３の側方側に
２本の伸縮自在の脚部３１を互いに左右に約１８０度の
角度で開いて設け、これらの脚部３１にそれぞれ管渠１
２内壁を走行する案内車輪３０を取付け、前記車体１３
と機器台４９との間に、調査機器３２を搭載した前記機
器台４９を昇降する昇降装置３３を設け、前記車体１３
の側方に、前記管渠１２内壁に接しつつ駆動するための
走行手段１４を取付け、前記脚部３１は、２本の脚片３
５を連結ピン３６でＸ字状に交差連結しつつ伸縮するパ
ンタグラフ状に形成したものからなり、前記調査機器３
２は、画像取り込み装置５５、ガス検知装置５６、管材
質強度検査装置５７、中性化層深さ測定器１７、堆積物
検知装置５８、傾斜測定器２１を具備してなることを特
徴とする管渠調査ロボットである。

【０００８】

【０００９】

【００１２】２本の脚部３１が、車体１３の下面に垂直
線に対してそれぞれ略６０度ずつの角度をもって設けら
れ、管渠１２の管壁内面に突っ張りながら走行するよう
になっている。この脚部３１は、マンホール１０からの
搬入、搬出の際に折り畳んだり、伸ばしたりできるよう
に、２本の脚片３５が連結ビン３６で中心と両端部でＸ
字状に２段に伸縮自在に連結されて、パンタグラフのよ
うに構成されている。一方の脚片３５の基端部は、車体
１３に回動自在に連結された固定端３７となり、また、
他方の脚片３５の基端部は、車体１３に取り付けられた
伸縮駆動装置３９のピストンロッド４０にガイドリング
４１を介して連結され、ガイドロッド４２に添って摺動
することにより摺動端３８となっている。前記脚片３５
の先端部には、それぞれ走行用車輪１４が取り付けら
れ、モータからなる自走装置３４に連結されている。自
走装置３４は、左右の脚部３１に少なくともそれぞれ１
つずつ設けられる。走行安定制御は、ジャイロを使用し
て行われる。駆動源は、蓄電池を搭載し、駆動装置は、
ＤＣ２４Ｖモータが使用される。なお、駆動装置として
交流機器を搭載し、駆動源は、電源コードにより地上か
ら交流電力を供給するようにしてもよい。

【００２４】各種のヤンサにより上述の方法で検出され
たデータは、伝送装置により地上へ送られて、データの
解析、管渠調査ロボットの制御などが行われる。この伝
送装置は、銅製ケーブルでもよいが、ノイズの影響を受
けにくく、高効率な伝送が可能な光通信ケーブルが好ま
しい。また、有線による伝送方法に限られるものではな
く、無線による伝送方法とすることもできる。

【００２５】図５は、本発明の第２実施例を示すもので
ある。前記第１の実施例では、車体１３の下方側に２本
の伸縮自在の脚部３１を介して走行手段１４を取付け、
車体１３の上方側の機器台４９に、案内車輪３０を設け
た。これに対し、図５に示す第２実施例では、車体１３
の下方側に２本の伸縮自在の脚部３１を介して案内車輪
３０を取付け、機器台４９の上方側（縦方向）に、前記
管渠１２内壁に接しつつ駆動するための走行手段１４を
取付けてなるものである。

【００２９】

【発明の効果】（１）走行手段１４は、管渠１２の底部より十分高い位
置を走行するので、管渠１２内に水２４の流れがあった
り、土砂、汚泥２５などが堆積していても、これらの抵
抗を受けることなく走行でき、従来のように堆積物２５
や水２４を排除するなどの清掃をすることなく調査がで
きる。また、車体１３が水２４の上に位置するので、走
行手段１４や各種センサの耐久性の向上を図ることがで
きる。もし、管渠１２内に水２４の量が多いときには、
走行手段１４が水没しつつ走行することがあるが、耐水
性の材料で構成すれか、走行手段１４を上方向か横方向
に取り付けるようにすれば問題がない。

【図面の簡単な説明】

【図２】図１の側面図である。

【図４】図３の側面図である。

【符号の説明】１０…マンホール、１１…汚水桝、１２…管渠、１３…
車体、１４…走行手段、１５…ＴＶカメラ、１６…超音
波速度測定器、１７…中性化層深さ測定器、１８…管内
径測定器、１９…反発度測定器、２０…距離測定器、２
１…傾斜測定器、２２…制御部、２３…小型調査ロボッ
ト、２４…水、２５…汚泥、３０…案内車輪、３１…脚
部、３２…調査機器、３３…昇降装置、３４…自走装
置、３５…脚片、３６…連結ピン、３７…固定端、３８
…摺動端、３９…伸縮駆動装置、４０…ピストンロッ
ド、４１…ガイドリング、４２…ガイドロッド、４４…
アーム、４５…連結ピン、４６…モータ、４７…減速
機、４８…ねじ軸、４９…機器台、５０…ガイド軸、５
１…ナット、５２…リング、５３…ＣＣＤカメラ、５４
…照明灯、５５…画像取り込み装置、５６…ガス検知装
置、５７…管材質強度検査装置、５８…堆積物検知装
置、６０…探触子、６１…シリンダ、６２…ダンパ付き
リミットスイッチ、６３…ピストンロッド、６４…シリ
ンダ。

【００００】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591043581 東京都東京都新宿区西新宿２丁目８番１号 (71)出願人 592239394 川崎市神奈川県川崎市川崎区宮本町１番地 (71)出願人 596053046 勝又和信神奈川県大和市下鶴間2785−31 (71)出願人 596053057 小原明神奈川県横浜市磯子区岡村８−２−14 (71)出願人 591225110 名古屋市愛知県名古屋市中区三の丸３丁目１番１号 (71)出願人 596053068 京都市京都府京都市南区東九条東山王町12番地 (71)出願人 591030499 大阪市大阪府大阪市北区中之島１−３−20 (71)出願人 594087274 神戸市兵庫県神戸市中央区加納町６丁目５番１号 (71)出願人 596053079 広島市広島県広島市中区国泰寺町一丁目６番34号 (71)出願人 593175419 北九州市福岡県北九州市小倉北区城内１番１号 (71)出願人 594206163 福岡市福岡県福岡市中央区天神１−８−１ (71)出願人 000230571 日本下水道事業団東京都港区赤坂六丁目１番20号 (71)出願人 593153532 財団法人下水道新技術推進機構東京都豊島区西池袋１丁目22番８号 (71)出願人 000230973 日本工営株式会社東京都千代田区麹町５丁目４番地 (72)発明者澁谷外茂雄北海道空知郡栗沢町必成東栄254番地 (72)発明者身崎尚宮城県仙台市太白区富沢二丁目20番３号 (72)発明者石原一雄千葉県山武郡大網白里町金谷郷2437 (72)発明者奥田照夫東京都板橋区東新町一丁目53番７号 (72)発明者泰地修吾神奈川県横須賀市衣笠栄町４−４ (72)発明者勝又和信神奈川県大和市下鶴間2785−31 (72)発明者小原明神奈川県横浜市磯子区岡村８−２−14 (72)発明者三羽宏明愛知県名古屋市守山区白山一丁目811番地 (72)発明者林潔彦大阪府高槻市芥川町２丁目17の12 (72)発明者矢下健博大阪府大阪市平野区長吉長原東１−７−16 −402 (72)発明者畑惠介兵庫県神戸市東灘区向洋町中５丁目１番 522−1213号 (72)発明者紙田斉広島県広島市中区江波本町８番27号 (72)発明者 ▲松▼田麻左武福岡県北九州市八幡東区清田二丁目６番５号 (72)発明者高木誠福岡県小郡市三沢4176−３ (72)発明者福地大二郎埼玉県浦和市岸町一丁目４−５ (72)発明者佐々木稔北海道札幌市西区琴似２条５丁目３−８ (72)発明者鈴木茂千葉県千葉市美浜区真砂３丁目10番11号 (72)発明者樫村幸辰埼玉県比企郡鳩山町鳩山ケ丘３丁目880− 275 (72)発明者赤坂太司埼玉県東松山市宮鼻70−203

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体１３に設けた機器台４９に調査機器
３２を搭載し、前記車体１３に設けた走行手段１４によ
り走行しつつ管渠１２内を調査する管渠調査ロボットに
おいて、前記走行手段１４と前記機器台４９との少なく
ともいずれか一方を前記車体１３に対して伸縮自在に設
けてなることを特徴とする管渠調査ロボット。
【請求項２】車体１３に設けた機器台４９に調査機器
３２を搭載し、前記車体１３に設けた走行手段１４によ
り走行しつつ管渠１２内を調査する管渠調査ロボットに
おいて、前記走行手段１４を、前記車体１３に設けた伸
縮自在の複数本の脚部３１の端部に取付け、前記車体１
３と機器台４９との間に、調査機器３２を搭載した前記
機器台４９を昇降する昇降装置３３を設けてなることを
特徴とする管渠調査ロボット。
【請求項３】車体１３の上方側に設けた機器台４９に
調査機器３２を搭載し、前記車体１３の下方側に設けた
走行手段１４により走行しつつ管渠１２内を調査する管
渠調査ロボットにおいて、前記車体１３の下方側に２本
の伸縮自在の脚部３１を互いに左右に９０〜１８０の角
度で開いて設け、この脚部３１にそれぞれ前記走行手段
１４を取付け、前記車体１３と機器台４９との間に、調
査機器３２を搭載した前記機器台４９を昇降する昇降装
置３３を設けてなることを特徴とする管渠調査ロボッ
ト。
【請求項４】車体１３に設けた機器台４９に調査機器
３２を搭載し、前記車体１３に設けた走行手段１４によ
り走行しつつ管渠１２内を調査する管渠調査ロボットに
おいて、前記車体１３の下方側に２本の伸縮自在の脚部
３１を互いに左右に９０〜１８０の角度で開いて設け、
この脚部３１にそれぞれ管渠１２内壁を走行する案内車
輪３０を取付け、前記車体１３と機器台４９との間に、
調査機器３２を搭載した前記機器台４９を昇降する昇降
装置３３を設け、前記機器台４９の上方側に、前記管渠
１２内壁に接しつつ駆動するための走行手段１４を取付
けてなることを特徴とする管渠調査ロボット。
【請求項５】車体１３に設けた機器台４９に調査機器
３２を搭載し、前記車体１３に設けた走行手段１４によ
り走行しつつ管渠１２内を調査する管渠調査ロボットに
おいて、前記車体１３の下方側に２本の伸縮自在の脚部
３１を互いに左右に９０〜１８０の角度で開いて設け、
この脚部３１にそれぞれ管渠１２内壁を走行する案内車
輪３０を取付け、前記車体１３と機器台４９との間に、
調査機器３２を搭載した前記機器台４９を昇降する昇降
装置３３を設け、前記車体１３の側方に、前記管渠１２
内壁に接しつつ駆動するための走行手段１４を取付けて
なることを特徴とする管渠調査ロボット。
【請求項６】脚部３１は、２本の脚片３５を連結ピン
３６でＸ字状に交差連結しつつ伸縮するパンタグラフ状
に形成したものからなる請求項３、４または５記載の管
渠調査ロボット。
【請求項７】調査機器３２は、画像取り込み装置５
５、ガス検知装置５６、管材質強度検査装置５７、中性
化層深さ測定器１７、堆積物検知装置５８、傾斜測定器
２１を具備してなる請求項１、２、３、４または５記載
の管渠調査ロボット。