JPH10318478A - 管内走行装置 - Google Patents
管内走行装置Info
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- JPH10318478A JPH10318478A JP9124468A JP12446897A JPH10318478A JP H10318478 A JPH10318478 A JP H10318478A JP 9124468 A JP9124468 A JP 9124468A JP 12446897 A JP12446897 A JP 12446897A JP H10318478 A JPH10318478 A JP H10318478A
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- traveling
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Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 48
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
- F16L55/28—Constructional aspects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】走行中に自動で管の中心軸に対して走行装置本
体の中心軸を常に一致させ、且つ曲管内を円滑に走行さ
せる。 【解決手段】一端が走行装置本体１の端部へ回転可能に
固定される二対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′、３ｂ、
３ｂ′と、二対の車輪支持アームの各他端に固定され駆
動機構（モータ等）により回転する走行駆動用車輪５
と、走行駆動用車輪が固定された各二対の車輪支持アー
ムを走行装置本体の一端を中心にして開脚するように付
勢させるばねを備えた連動機構（スライダ、リンク）
と、各二対の車輪支持アームの傾斜角度を計測して傾斜
角度データを出力する回転ポテンショメータと、回転ポ
テンショメータから出力される各二対の車輪支持アーム
の傾斜角度データに基づき駆動機構を制御して走行装置
本体の姿勢を正常な姿勢状態に戻す姿勢制御部２０とか
ら成る。
体の中心軸を常に一致させ、且つ曲管内を円滑に走行さ
せる。 【解決手段】一端が走行装置本体１の端部へ回転可能に
固定される二対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′、３ｂ、
３ｂ′と、二対の車輪支持アームの各他端に固定され駆
動機構（モータ等）により回転する走行駆動用車輪５
と、走行駆動用車輪が固定された各二対の車輪支持アー
ムを走行装置本体の一端を中心にして開脚するように付
勢させるばねを備えた連動機構（スライダ、リンク）
と、各二対の車輪支持アームの傾斜角度を計測して傾斜
角度データを出力する回転ポテンショメータと、回転ポ
テンショメータから出力される各二対の車輪支持アーム
の傾斜角度データに基づき駆動機構を制御して走行装置
本体の姿勢を正常な姿勢状態に戻す姿勢制御部２０とか
ら成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、都市ガス等の地
下埋設配管やあらゆるプラントの管構造物のメンテナン
ス検査や管内補修作業等に適用される管内走行装置に係
り、特に湾曲した管内を走行するのに適した管内走行装
置に関する。
下埋設配管やあらゆるプラントの管構造物のメンテナン
ス検査や管内補修作業等に適用される管内走行装置に係
り、特に湾曲した管内を走行するのに適した管内走行装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば都市ガスの供給系において、本管
と呼ばれるガス管の多くは、直径１００ｍｍ〜２００ｍ
ｍの配管で、その延長距離は１万km以上にもなり、これ
らの配管の保守点検のためには、センサを配管内に移動
させる機構が必要不可欠である。また、これらのガス管
は幹線道路の下に埋設されていることが多く、交通への
影響やコスト削減の観点から、その掘削回数を減らす必
要があるので、配管内をできるだけ長距離に亘ってセン
サを移動させることのできる走行装置の開発が望まれて
いる。
と呼ばれるガス管の多くは、直径１００ｍｍ〜２００ｍ
ｍの配管で、その延長距離は１万km以上にもなり、これ
らの配管の保守点検のためには、センサを配管内に移動
させる機構が必要不可欠である。また、これらのガス管
は幹線道路の下に埋設されていることが多く、交通への
影響やコスト削減の観点から、その掘削回数を減らす必
要があるので、配管内をできるだけ長距離に亘ってセン
サを移動させることのできる走行装置の開発が望まれて
いる。
【０００３】このような走行装置には、押込式、圧送
式、自走式などがあり、特に自走式は、それ自体が駆動
力を有しているため、押込式、圧送式と比較すると優れ
た性能を有している。この自走装置には、クローラー
型、車輪型、蠕動運動型、歩行型のものがあり、小型化
と速い移動速度の観点から車輪型が有利である。
式、自走式などがあり、特に自走式は、それ自体が駆動
力を有しているため、押込式、圧送式と比較すると優れ
た性能を有している。この自走装置には、クローラー
型、車輪型、蠕動運動型、歩行型のものがあり、小型化
と速い移動速度の観点から車輪型が有利である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな車輪型の走行装置において、所謂エルボと呼ばれる
曲管を通過させる際、十分な制御が行えず、走行装置の
中心軸が曲管の管軸と一致しない等の難点があった。特
に、マイタベンドと呼ばれる異径管においては、配管形
状が急激な形状変化を伴うために、走行装置の姿勢が崩
れ、走行不能となる虞があった。
うな車輪型の走行装置において、所謂エルボと呼ばれる
曲管を通過させる際、十分な制御が行えず、走行装置の
中心軸が曲管の管軸と一致しない等の難点があった。特
に、マイタベンドと呼ばれる異径管においては、配管形
状が急激な形状変化を伴うために、走行装置の姿勢が崩
れ、走行不能となる虞があった。
【０００５】また、ステアリング機構を有していない車
輪型の走行装置においては、管内にある障害物の回避を
行うことができず、場合によっては走行不能となる虞が
あった。なお、このような車輪型の走行装置にステアリ
ング機構を取付けると、走行装置の重量の増大、装置形
状の複雑化を招くことになるので、運動性能を低下させ
るのみならず、経済性の低下を招くことになる。
輪型の走行装置においては、管内にある障害物の回避を
行うことができず、場合によっては走行不能となる虞が
あった。なお、このような車輪型の走行装置にステアリ
ング機構を取付けると、走行装置の重量の増大、装置形
状の複雑化を招くことになるので、運動性能を低下させ
るのみならず、経済性の低下を招くことになる。
【０００６】さらに、管路形状の把握は配管メンテナン
スを行う上で必要不可欠な情報であるにも拘らず、古い
配管では建設時の図面が十分ではなく、また、配管変更
の履歴が明確でない場合が多いので、走行装置を適用す
る管路形状を正確に把握できないことが多々あった。本
発明は、このような従来の難点を解決するためになされ
たもので、走行中に管の中心軸に対して走行装置本体の
中心軸を常に一致させ、且つ曲管内を円滑に走行させる
ことにより走行性能を向上できる管内走行装置に関す
る。
スを行う上で必要不可欠な情報であるにも拘らず、古い
配管では建設時の図面が十分ではなく、また、配管変更
の履歴が明確でない場合が多いので、走行装置を適用す
る管路形状を正確に把握できないことが多々あった。本
発明は、このような従来の難点を解決するためになされ
たもので、走行中に管の中心軸に対して走行装置本体の
中心軸を常に一致させ、且つ曲管内を円滑に走行させる
ことにより走行性能を向上できる管内走行装置に関す
る。
【０００７】また、本発明は、自走駆動車自体の走行距
離、走行方向を計測することにより管路形状を把握する
ことができる管内走行装置に関する。
離、走行方向を計測することにより管路形状を把握する
ことができる管内走行装置に関する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の管内走行装置は、走行装置本体と、走行装置
本体の外周に直交状態で配置され、一端が走行装置本体
の端部へ回転可能に固定される二対の車輪支持アーム
と、二対の車輪支持アームの各他端に固定され駆動機構
により回転する走行駆動用車輪と、走行駆動用車輪が固
定された二対の車輪支持アームをそれぞれ走行装置本体
の一端を中心にして開脚するように付勢させるばねを備
えた連動機構と、連動機構によって開脚される二対の車
輪支持アームそれぞれの傾斜角度を計測して傾斜角度デ
ータを出力する角度計測機構と、角度計測機構から出力
される二対の車輪支持アームそれぞれの傾斜角度データ
に基づき走行駆動用車輪を回転させる駆動機構を制御し
て走行装置本体の姿勢を正常な姿勢状態に戻す姿勢制御
部とから成る自走駆動車を有するものである。
る本発明の管内走行装置は、走行装置本体と、走行装置
本体の外周に直交状態で配置され、一端が走行装置本体
の端部へ回転可能に固定される二対の車輪支持アーム
と、二対の車輪支持アームの各他端に固定され駆動機構
により回転する走行駆動用車輪と、走行駆動用車輪が固
定された二対の車輪支持アームをそれぞれ走行装置本体
の一端を中心にして開脚するように付勢させるばねを備
えた連動機構と、連動機構によって開脚される二対の車
輪支持アームそれぞれの傾斜角度を計測して傾斜角度デ
ータを出力する角度計測機構と、角度計測機構から出力
される二対の車輪支持アームそれぞれの傾斜角度データ
に基づき走行駆動用車輪を回転させる駆動機構を制御し
て走行装置本体の姿勢を正常な姿勢状態に戻す姿勢制御
部とから成る自走駆動車を有するものである。
【０００９】また、本発明の管内走行装置において姿勢
制御部は、傾斜角度データに基づき走行装置本体の姿勢
を走行中の管の管軸に平行になるように自動修正する姿
勢復帰制御機能を有するものが好ましい。また、本発明
の管内走行装置において姿勢制御部は、傾斜角度データ
に基づき走行装置本体を走行中の管の円周方向に自動旋
回させるステアリング制御機能を有するものが好まし
い。
制御部は、傾斜角度データに基づき走行装置本体の姿勢
を走行中の管の管軸に平行になるように自動修正する姿
勢復帰制御機能を有するものが好ましい。また、本発明
の管内走行装置において姿勢制御部は、傾斜角度データ
に基づき走行装置本体を走行中の管の円周方向に自動旋
回させるステアリング制御機能を有するものが好まし
い。
【００１０】また、本発明の管内走行装置において姿勢
制御部は、外部からの指令に基づき走行駆動用車輪を回
転させる駆動機構を制御する外部指令制御機能を有する
ものが好ましい。また、本発明の管内走行装置において
角度計測機構は、二対の車輪支持アームそれぞれに固定
された回転ポテンショメータと、回転ポテンショメータ
の回転軸に軸着され各車輪支持アームから突出される角
度計測用アームと、角度計測用アームの先端部に回転可
能に固定された角度計測用ローラと、角度計測用ローラ
を走行中の管壁に圧接するために角度計測用アームを回
転ポテンショメータの回転軸を中心に所定回転方向へ常
時付勢させるばねとから成るものが好ましい。
制御部は、外部からの指令に基づき走行駆動用車輪を回
転させる駆動機構を制御する外部指令制御機能を有する
ものが好ましい。また、本発明の管内走行装置において
角度計測機構は、二対の車輪支持アームそれぞれに固定
された回転ポテンショメータと、回転ポテンショメータ
の回転軸に軸着され各車輪支持アームから突出される角
度計測用アームと、角度計測用アームの先端部に回転可
能に固定された角度計測用ローラと、角度計測用ローラ
を走行中の管壁に圧接するために角度計測用アームを回
転ポテンショメータの回転軸を中心に所定回転方向へ常
時付勢させるばねとから成るものが好ましい。
【００１１】また、本発明の管内走行装置において走行
駆動用車輪には、自走駆動車の移動距離を計測する計測
手段が設けられているものが好ましい。また、本発明の
管内走行装置において自走駆動車が複数個連結されてい
る場合には、各自走駆動車の姿勢制御部は相互に制御信
号を送受信するように接続されているものが好ましい。
駆動用車輪には、自走駆動車の移動距離を計測する計測
手段が設けられているものが好ましい。また、本発明の
管内走行装置において自走駆動車が複数個連結されてい
る場合には、各自走駆動車の姿勢制御部は相互に制御信
号を送受信するように接続されているものが好ましい。
【００１２】このような管内走行装置は、二対の車輪支
持アームの各他端に固定され駆動機構により回転する走
行駆動用車輪は、連動機構のばねにより管内壁面方向に
付勢されて、管の内壁に圧接される。したがって、この
ような状態で各走行駆動用車輪を駆動機構により駆動さ
せることにより自走駆動車自体を管内で移動させること
ができる。
持アームの各他端に固定され駆動機構により回転する走
行駆動用車輪は、連動機構のばねにより管内壁面方向に
付勢されて、管の内壁に圧接される。したがって、この
ような状態で各走行駆動用車輪を駆動機構により駆動さ
せることにより自走駆動車自体を管内で移動させること
ができる。
【００１３】また、このような状態において、角度計測
機構としての角度計測用アームの先端部に回転可能に固
定された角度計測用ローラも、ばねの付勢により常時、
管の内壁に圧接されているので、角度計測用アームが軸
着されている回転ポテンショメータは角度計測用アーム
と車輪支持アームとが成す角度に応じた傾斜角度データ
を出力することになる。この角度は、走行装置本体と管
の成す角度に対応している。
機構としての角度計測用アームの先端部に回転可能に固
定された角度計測用ローラも、ばねの付勢により常時、
管の内壁に圧接されているので、角度計測用アームが軸
着されている回転ポテンショメータは角度計測用アーム
と車輪支持アームとが成す角度に応じた傾斜角度データ
を出力することになる。この角度は、走行装置本体と管
の成す角度に対応している。
【００１４】このため、対向する一対の車輪支持アーム
それぞれの角度計測機構により計測した角度が同一とな
るように姿勢制御部で駆動機構を制御して各走行駆動用
車輪を駆動すれば、走行装置本体は、直管部、曲管部の
いずれにおいても常に配管の軸方向に向き、この状態で
管内を自動走行することができる。曲管部における各走
行駆動用車輪の経路長の違いは、各走行駆動用車輪の駆
動距離の違いにより吸収されるので、スリップは生じな
い。
それぞれの角度計測機構により計測した角度が同一とな
るように姿勢制御部で駆動機構を制御して各走行駆動用
車輪を駆動すれば、走行装置本体は、直管部、曲管部の
いずれにおいても常に配管の軸方向に向き、この状態で
管内を自動走行することができる。曲管部における各走
行駆動用車輪の経路長の違いは、各走行駆動用車輪の駆
動距離の違いにより吸収されるので、スリップは生じな
い。
【００１５】また場合によっては、対向する一対の車輪
支持アームそれぞれの角度計測機構により計測した角度
が一定の比率となるように各走行駆動用車輪を駆動すれ
ば、走行装置本体は、配管の軸方向から所定の角度傾い
た状態とすることができ、したがって、このような傾い
た状態で走行させたり、配管の軸方向に向けて走行させ
ていた走行装置本体を、所望の箇所で傾斜させたりする
ことができる。
支持アームそれぞれの角度計測機構により計測した角度
が一定の比率となるように各走行駆動用車輪を駆動すれ
ば、走行装置本体は、配管の軸方向から所定の角度傾い
た状態とすることができ、したがって、このような傾い
た状態で走行させたり、配管の軸方向に向けて走行させ
ていた走行装置本体を、所望の箇所で傾斜させたりする
ことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の管内走行装置の実
施の一形態について、図面を参照して説明する。本発明
の管内走行装置の実施の一形態は図１（ａ）、（ｂ）に
示すように、走行装置本体１と、走行装置本体１の外周
に直交状態で配置されている二対の車輪支持アーム３
ａ、３ａ′、３ｂ、３ｂ′と、二対の車輪支持アーム３
ａ、３ａ′、３ｂ、３ｂ′の各他端に固定される４つの
走行駆動用車輪５と、各走行駆動用車輪５が固定された
二対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′、３ｂ、３ｂ′をそ
れぞれ走行装置本体１の一端を中心にして放射状に開脚
するように付勢させるばねを備えた連動機構と、連動機
構によって放射状に開脚される二対の車輪支持アーム３
ａ、３ａ′、３ｂ、３ｂ′それぞれの傾斜角度を計測し
て傾斜角度データｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4を出力する角度計
測機構とから成る自走駆動車を有している。
施の一形態について、図面を参照して説明する。本発明
の管内走行装置の実施の一形態は図１（ａ）、（ｂ）に
示すように、走行装置本体１と、走行装置本体１の外周
に直交状態で配置されている二対の車輪支持アーム３
ａ、３ａ′、３ｂ、３ｂ′と、二対の車輪支持アーム３
ａ、３ａ′、３ｂ、３ｂ′の各他端に固定される４つの
走行駆動用車輪５と、各走行駆動用車輪５が固定された
二対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′、３ｂ、３ｂ′をそ
れぞれ走行装置本体１の一端を中心にして放射状に開脚
するように付勢させるばねを備えた連動機構と、連動機
構によって放射状に開脚される二対の車輪支持アーム３
ａ、３ａ′、３ｂ、３ｂ′それぞれの傾斜角度を計測し
て傾斜角度データｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4を出力する角度計
測機構とから成る自走駆動車を有している。
【００１７】走行装置本体１は棒状体から成り、この棒
状体の走行装置本体１を共通のレール部とする一対のス
ライダ２ａ、２ｂが、軸方向に移動可能に支持されてい
る。一方の一対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′は図２、
図３に示すように、一端が走行装置本体１の端部に対向
した状態で回転可能に固定されている。また、一方の一
対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′と、走行装置本体１の
一端側から離れた他端側に位置するスライダ２ａとの間
にはリンク４ａ、４ａ′が連結されている。このためス
ライダ２ａが図２の状態から左側へ移動すると各車輪支
持アーム３ａ、３ａ′は連動して図３に示すように配管
１２の内壁に向かって開脚され、スライダ２ａが逆方向
に移動すると図３から図２の状態へと閉脚される。した
がって、スライダ２ａおよびリンク４ａ、４ａ′は連動
機構を構成していることになる。そして、スライダ２ａ
と走行装置本体１との間には、スライダ２ａを図２中左
側に移動する方向に付勢させるばね（図示せず）が設け
られているので、一対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′は
連動して配管１２の内壁に向かって開脚するようにばね
で付勢される。なお、ばねの構成および設置位置等は適
宜である。
状体の走行装置本体１を共通のレール部とする一対のス
ライダ２ａ、２ｂが、軸方向に移動可能に支持されてい
る。一方の一対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′は図２、
図３に示すように、一端が走行装置本体１の端部に対向
した状態で回転可能に固定されている。また、一方の一
対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′と、走行装置本体１の
一端側から離れた他端側に位置するスライダ２ａとの間
にはリンク４ａ、４ａ′が連結されている。このためス
ライダ２ａが図２の状態から左側へ移動すると各車輪支
持アーム３ａ、３ａ′は連動して図３に示すように配管
１２の内壁に向かって開脚され、スライダ２ａが逆方向
に移動すると図３から図２の状態へと閉脚される。した
がって、スライダ２ａおよびリンク４ａ、４ａ′は連動
機構を構成していることになる。そして、スライダ２ａ
と走行装置本体１との間には、スライダ２ａを図２中左
側に移動する方向に付勢させるばね（図示せず）が設け
られているので、一対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′は
連動して配管１２の内壁に向かって開脚するようにばね
で付勢される。なお、ばねの構成および設置位置等は適
宜である。
【００１８】他方の一対の車輪支持アーム３ｂ、３ｂ′
は一方の一対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′に対して直
交した状態で配置され（図１（ａ））、図４、図５に示
すように、一端が走行装置本体１の端部に対向した状態
で回転可能に固定されている。また、他方の一対の車輪
支持アーム３ｂ、３ｂ′と、走行装置本体１の一端側に
位置するスライダ２ｂとの間にはリンク４ｂ、４ｂ′が
連結されている。このためスライダ２ｂが図４の状態か
ら右側へ移動すると各車輪支持アーム３ｂ、３ｂ′は連
動して図５に示すように配管１２の内壁に向かって開脚
され、スライダ２ｂが逆方向に移動すると図５から図４
の状態へと閉脚される。したがって、一方の一対の車輪
支持アーム３ａ、３ａ′と同様に、スライダ２ｂおよび
リンク４ｂ、４ｂ′は連動機構を構成していることにな
る。そして、スライダ２ｂと走行装置本体１との間に
は、スライダ２ｂを図４中右側に移動する方向に付勢さ
せるばね（図示せず）が設けられているので、一対の車
輪支持アーム３ｂ、３ｂ′は連動して配管１２の内壁に
向かって開脚するようにばねで付勢される。なお、ばね
の構成および設置位置等は適宜である。
は一方の一対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′に対して直
交した状態で配置され（図１（ａ））、図４、図５に示
すように、一端が走行装置本体１の端部に対向した状態
で回転可能に固定されている。また、他方の一対の車輪
支持アーム３ｂ、３ｂ′と、走行装置本体１の一端側に
位置するスライダ２ｂとの間にはリンク４ｂ、４ｂ′が
連結されている。このためスライダ２ｂが図４の状態か
ら右側へ移動すると各車輪支持アーム３ｂ、３ｂ′は連
動して図５に示すように配管１２の内壁に向かって開脚
され、スライダ２ｂが逆方向に移動すると図５から図４
の状態へと閉脚される。したがって、一方の一対の車輪
支持アーム３ａ、３ａ′と同様に、スライダ２ｂおよび
リンク４ｂ、４ｂ′は連動機構を構成していることにな
る。そして、スライダ２ｂと走行装置本体１との間に
は、スライダ２ｂを図４中右側に移動する方向に付勢さ
せるばね（図示せず）が設けられているので、一対の車
輪支持アーム３ｂ、３ｂ′は連動して配管１２の内壁に
向かって開脚するようにばねで付勢される。なお、ばね
の構成および設置位置等は適宜である。
【００１９】走行駆動用車輪５は、例えば金属製車輪の
外周にウレタンゴムを焼き付ける等の適宜の手段により
摩擦係数が大きなるように構成されている。このような
走行駆動用車輪５は、駆動機構により駆動される。この
駆動機構は各車輪支持アーム３ａ、３ａ′、３ｂ、３
ｂ′に設けられ、各走行駆動用車輪５の回転軸にウォー
ムホイール６を設けると共に、このウォームホイール６
に螺合するウォーム７を設けたモータＭ１、Ｍ２、Ｍ
３、Ｍ４を設置した構造になっている。したがって、各
モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を駆動することにより、
ウォーム７、ウォームホイール６を介して各走行駆動用
車輪５を回転駆動して走行を行うことができる。
外周にウレタンゴムを焼き付ける等の適宜の手段により
摩擦係数が大きなるように構成されている。このような
走行駆動用車輪５は、駆動機構により駆動される。この
駆動機構は各車輪支持アーム３ａ、３ａ′、３ｂ、３
ｂ′に設けられ、各走行駆動用車輪５の回転軸にウォー
ムホイール６を設けると共に、このウォームホイール６
に螺合するウォーム７を設けたモータＭ１、Ｍ２、Ｍ
３、Ｍ４を設置した構造になっている。したがって、各
モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を駆動することにより、
ウォーム７、ウォームホイール６を介して各走行駆動用
車輪５を回転駆動して走行を行うことができる。
【００２０】角度計測機構は二対の車輪支持アーム３
ａ、３ａ′、３ｂ、３ｂ′それぞれに固定された回転ポ
テンショメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と、回転ポテン
ショメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の回転軸に軸着され
各車輪支持アーム３ａ、３ａ′、３ｂ、３ｂ′から突出
される角度計測用アーム１０と、各角度計測用アーム１
０の先端部に回転可能に固定された角度計測用ローラ１
１とから成る。また、角度計測用ローラ１１を走行中の
配管１２の管壁に圧接するために角度計測用アーム１０
を各回転ポテンショメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の回
転軸を中心に所定回転方向へ常時付勢させるばね（図示
せず）を備えている。
ａ、３ａ′、３ｂ、３ｂ′それぞれに固定された回転ポ
テンショメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と、回転ポテン
ショメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の回転軸に軸着され
各車輪支持アーム３ａ、３ａ′、３ｂ、３ｂ′から突出
される角度計測用アーム１０と、各角度計測用アーム１
０の先端部に回転可能に固定された角度計測用ローラ１
１とから成る。また、角度計測用ローラ１１を走行中の
配管１２の管壁に圧接するために角度計測用アーム１０
を各回転ポテンショメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の回
転軸を中心に所定回転方向へ常時付勢させるばね（図示
せず）を備えている。
【００２１】また、管内走行装置は、各角度計測機構の
回転ポテンショメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から出力
される傾斜角度データｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4に基づき各走
行駆動用車輪５を回転させる駆動機構のモータＭ１、Ｍ
２、Ｍ３、Ｍ４を制御する姿勢制御部２０を備えてい
る。姿勢制御部は図６に示すように、一方の一対の車輪
支持アーム３ａ、３ａ′に備えられた回転ポテンショメ
ータＰ１、Ｐ２からのアナログ信号である各傾斜角度デ
ータｄ1、ｄ2、および他方の一対の車輪支持アーム３
ｂ、３ｂ′に備えられた回転ポテンショメータＰ３、Ｐ
４からのアナログ信号である各傾斜角度データｄ3、ｄ4
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ２１と、
Ａ／Ｄコンバータ２１でデジタル信号に変換された各傾
斜角度データｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4に基づき各走行駆動用
車輪５を回転させる駆動機構のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ
３、Ｍ４を制御して走行装置本体１の姿勢を正常な姿勢
状態に戻すための演算をするＣＰＵ２２と、ＣＰＵ２２
で演算されたデジタル信号であるモータ制御データをア
ナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ２３とを内臓し
ている。
回転ポテンショメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から出力
される傾斜角度データｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4に基づき各走
行駆動用車輪５を回転させる駆動機構のモータＭ１、Ｍ
２、Ｍ３、Ｍ４を制御する姿勢制御部２０を備えてい
る。姿勢制御部は図６に示すように、一方の一対の車輪
支持アーム３ａ、３ａ′に備えられた回転ポテンショメ
ータＰ１、Ｐ２からのアナログ信号である各傾斜角度デ
ータｄ1、ｄ2、および他方の一対の車輪支持アーム３
ｂ、３ｂ′に備えられた回転ポテンショメータＰ３、Ｐ
４からのアナログ信号である各傾斜角度データｄ3、ｄ4
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ２１と、
Ａ／Ｄコンバータ２１でデジタル信号に変換された各傾
斜角度データｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4に基づき各走行駆動用
車輪５を回転させる駆動機構のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ
３、Ｍ４を制御して走行装置本体１の姿勢を正常な姿勢
状態に戻すための演算をするＣＰＵ２２と、ＣＰＵ２２
で演算されたデジタル信号であるモータ制御データをア
ナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ２３とを内臓し
ている。
【００２２】ＣＰＵ２２は各傾斜角度データｄ1、ｄ2、
ｄ3、ｄ4に基づき走行装置本体１の姿勢を走行中の管の
管軸に平行になるように自動修正する姿勢制御機能を有
している。この姿勢制御機能の制御プログラムは通常の
直管走行においては、各角度計測用ローラ１１にリンク
４ａ、４ａ′、４ｂ、４ｂ′で回転可能に固定された回
転ポテンショメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から出力さ
れる傾斜角度データｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4に基づき走行装
置本体１が管軸と平行になるようにプログラミングされ
ている。具体的には、各回転ポテンショメータＰ１、Ｐ
２、Ｐ３、Ｐ４の傾斜角度データｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4で
あるポテンショ電圧が、各角度計測用ローラ１１が押し
縮められると上がり、開放されると下がるように結線さ
れているので、走行装置本体１が傾斜して、例えば回転
ポテンショメータＰ１の出力電圧が上がると、ＣＰＵ２
２の姿勢制御機能の制御プログラムは、 ΔVa={POT(1)-POT(1)0}-{POT(2)-POT(2)0}‥‥‥（１） ΔVb={POT(3)-POT(3)0}-{POT(4)-POT(4)0}‥‥‥（２） V[1]=[基準速度]+kΔVa‥‥‥（３） V[2]=[基準速度]-kΔVb‥‥‥（４） V[3]=[基準速度]+kΔVa‥‥‥（５） V[4]=[基準速度]-kΔVa‥‥‥（６） となるように演算して、モータＭ１の回転速度を速くさ
せる。ここで、 POT(1)は回転ポテンショメータＰ１か
ら出力される傾斜角度データ（ポテンショ電圧）ｄ1、
POT(2)は回転ポテンショメータＰ２から出力される傾斜
角度データ（ポテンショ電圧）ｄ2、 POT(3)は回転ポテ
ンショメータＰ３から出力される傾斜角度データ（ポテ
ンショ電圧）ｄ3、 POT(4)は回転ポテンショメータＰ４
から出力される傾斜角度データ（ポテンショ電圧）ｄ
4、POT(1)0、POT(2)0、POT(3)0、POT(4)0は基準ポテン
ショ電圧、ΔVa、ΔVbは制御ポテンショ電圧、V[1]はモ
ータＭ１の速度電圧、V[2] はモータＭ２の速度電圧、V
[3] はモータＭ３の速度電圧、V[4] はモータＭ４の速
度電圧、kはゲイン定数とする。以下、同様とする。
ｄ3、ｄ4に基づき走行装置本体１の姿勢を走行中の管の
管軸に平行になるように自動修正する姿勢制御機能を有
している。この姿勢制御機能の制御プログラムは通常の
直管走行においては、各角度計測用ローラ１１にリンク
４ａ、４ａ′、４ｂ、４ｂ′で回転可能に固定された回
転ポテンショメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から出力さ
れる傾斜角度データｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4に基づき走行装
置本体１が管軸と平行になるようにプログラミングされ
ている。具体的には、各回転ポテンショメータＰ１、Ｐ
２、Ｐ３、Ｐ４の傾斜角度データｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4で
あるポテンショ電圧が、各角度計測用ローラ１１が押し
縮められると上がり、開放されると下がるように結線さ
れているので、走行装置本体１が傾斜して、例えば回転
ポテンショメータＰ１の出力電圧が上がると、ＣＰＵ２
２の姿勢制御機能の制御プログラムは、 ΔVa={POT(1)-POT(1)0}-{POT(2)-POT(2)0}‥‥‥（１） ΔVb={POT(3)-POT(3)0}-{POT(4)-POT(4)0}‥‥‥（２） V[1]=[基準速度]+kΔVa‥‥‥（３） V[2]=[基準速度]-kΔVb‥‥‥（４） V[3]=[基準速度]+kΔVa‥‥‥（５） V[4]=[基準速度]-kΔVa‥‥‥（６） となるように演算して、モータＭ１の回転速度を速くさ
せる。ここで、 POT(1)は回転ポテンショメータＰ１か
ら出力される傾斜角度データ（ポテンショ電圧）ｄ1、
POT(2)は回転ポテンショメータＰ２から出力される傾斜
角度データ（ポテンショ電圧）ｄ2、 POT(3)は回転ポテ
ンショメータＰ３から出力される傾斜角度データ（ポテ
ンショ電圧）ｄ3、 POT(4)は回転ポテンショメータＰ４
から出力される傾斜角度データ（ポテンショ電圧）ｄ
4、POT(1)0、POT(2)0、POT(3)0、POT(4)0は基準ポテン
ショ電圧、ΔVa、ΔVbは制御ポテンショ電圧、V[1]はモ
ータＭ１の速度電圧、V[2] はモータＭ２の速度電圧、V
[3] はモータＭ３の速度電圧、V[4] はモータＭ４の速
度電圧、kはゲイン定数とする。以下、同様とする。
【００２３】一方、回転ポテンショメータＰ１に対向し
ている回転ポテンショメータＰ２のポテンショ電圧は下
がるので、 ＣＰＵ２２の姿勢制御機能の制御プログラ
ムに基づき導き出されたモータＭ２の速度電圧V[2]によ
りモータＭ２の回転速度を遅くさせる。これにより、一
対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′の各角度計測用アーム
１０と一対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′とが成す角度
を等しくすることができるので、姿勢制御部２０により
駆動機構を制御して各走行駆動用車輪５を駆動すれば、
走行装置本体１は、直管部、曲管部のいずれにおいても
常に配管の軸方向に向き、この状態で管内を自動走行す
ることができる。この角度は、走行装置本体１と管の成
す角度に対応している。また、曲管部における各走行駆
動用車輪５の経路長の違いは、各走行駆動用車輪５の駆
動距離の違いにより吸収されるので、スリップは生じな
い。
ている回転ポテンショメータＰ２のポテンショ電圧は下
がるので、 ＣＰＵ２２の姿勢制御機能の制御プログラ
ムに基づき導き出されたモータＭ２の速度電圧V[2]によ
りモータＭ２の回転速度を遅くさせる。これにより、一
対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′の各角度計測用アーム
１０と一対の車輪支持アーム３ａ、３ａ′とが成す角度
を等しくすることができるので、姿勢制御部２０により
駆動機構を制御して各走行駆動用車輪５を駆動すれば、
走行装置本体１は、直管部、曲管部のいずれにおいても
常に配管の軸方向に向き、この状態で管内を自動走行す
ることができる。この角度は、走行装置本体１と管の成
す角度に対応している。また、曲管部における各走行駆
動用車輪５の経路長の違いは、各走行駆動用車輪５の駆
動距離の違いにより吸収されるので、スリップは生じな
い。
【００２４】なお、モータＭ３、Ｍ４も同様に回転速度
を制御して各走行駆動用車輪５を駆動させることによ
り、自走駆動車を正常に走行させる。また、エルボ（曲
管）走行時には急激な変化となるため、姿勢制御機能に
よる制御ができなくなる場合がある。この場合、ＣＰＵ
２２は姿勢復帰制御機能の制御プログラムによって、走
行装置本体１の姿勢を走行中の管の管軸に平行になるよ
うに自動修正させる。具体的には、予め定められた基準
ポテンショ電圧に対し、何れかの回転ポテンショメータ
からのポテンショ電圧が一定レベル以上に変化した場合
に走行を停止させる。即ち、基準ポテンショ電圧を超え
た回転ポテンショメータからのポテンショ電圧で制御さ
れる走行駆動用車輪５を検知して、 POT(1)=POT(1)0‥‥‥（７） POT(2)=POT(2)0‥‥‥（８） POT(3)=POT(3)0‥‥‥（９） POT(4)=POT(4)0‥‥‥（１０） となるように演算して、図７に示すように、その走行駆
動用車輪Ａを正転させ、対向する走行駆動用車輪Ｂを逆
転させる。この際、他の一対の走行駆動用車輪は停止さ
せておく。この状態を基準ポテンショ電圧を超えた回転
ポテンショメータからのポテンショ電圧が規定値になる
まで維持させる。
を制御して各走行駆動用車輪５を駆動させることによ
り、自走駆動車を正常に走行させる。また、エルボ（曲
管）走行時には急激な変化となるため、姿勢制御機能に
よる制御ができなくなる場合がある。この場合、ＣＰＵ
２２は姿勢復帰制御機能の制御プログラムによって、走
行装置本体１の姿勢を走行中の管の管軸に平行になるよ
うに自動修正させる。具体的には、予め定められた基準
ポテンショ電圧に対し、何れかの回転ポテンショメータ
からのポテンショ電圧が一定レベル以上に変化した場合
に走行を停止させる。即ち、基準ポテンショ電圧を超え
た回転ポテンショメータからのポテンショ電圧で制御さ
れる走行駆動用車輪５を検知して、 POT(1)=POT(1)0‥‥‥（７） POT(2)=POT(2)0‥‥‥（８） POT(3)=POT(3)0‥‥‥（９） POT(4)=POT(4)0‥‥‥（１０） となるように演算して、図７に示すように、その走行駆
動用車輪Ａを正転させ、対向する走行駆動用車輪Ｂを逆
転させる。この際、他の一対の走行駆動用車輪は停止さ
せておく。この状態を基準ポテンショ電圧を超えた回転
ポテンショメータからのポテンショ電圧が規定値になる
まで維持させる。
【００２５】さらに、ＣＰＵ２２は、各傾斜角度データ
（ポテンショ電圧）ｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4に基づき走行中
の管の円周方向に自動旋回させるステアリング制御機能
を有している。このステアリング制御機能の制御プログ
ラムは、 V[1]=[基準速度]+kΔVa‥‥‥（１１） V[2]=[基準速度]+kΔVb‥‥‥（１２） V[3]=[基準速度]-kΔVa‥‥‥（１３） V[4]=[基準速度]-kΔVa‥‥‥（１４） となるように演算して、例えばモータＭ２、Ｍ３の回転
速度を速くさせ、モータＭ１、Ｍ４の回転速度を遅くさ
せることができる。これにより、速度差による回転力が
発生してステアリング動作が可能となるので、新たにス
テアリング機構を設ける必要がなくなる。
（ポテンショ電圧）ｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4に基づき走行中
の管の円周方向に自動旋回させるステアリング制御機能
を有している。このステアリング制御機能の制御プログ
ラムは、 V[1]=[基準速度]+kΔVa‥‥‥（１１） V[2]=[基準速度]+kΔVb‥‥‥（１２） V[3]=[基準速度]-kΔVa‥‥‥（１３） V[4]=[基準速度]-kΔVa‥‥‥（１４） となるように演算して、例えばモータＭ２、Ｍ３の回転
速度を速くさせ、モータＭ１、Ｍ４の回転速度を遅くさ
せることができる。これにより、速度差による回転力が
発生してステアリング動作が可能となるので、新たにス
テアリング機構を設ける必要がなくなる。
【００２６】Ｄ／Ａコンバータ２３は回転ポテンショメ
ータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に対応する各モータＭ１、
Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４に接続されているので、回転ポテンシ
ョメータＰ１から出力される傾斜角度データｄ1として
のアナログモータ制御データがモータＭ１、回転ポテン
ショメータＰ２から出力される傾斜角度データｄ2とし
てのアナログモータ制御データがモータＭ２、回転ポテ
ンショメータＰ３から出力される傾斜角度データｄ3と
してのアナログモータ制御データがモータＭ３、および
回転ポテンショメータＰ４から出力される傾斜角度デー
タｄ4としてのアナログモータ制御データがモータＭ４
にそれぞれ出力されることになる。
ータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に対応する各モータＭ１、
Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４に接続されているので、回転ポテンシ
ョメータＰ１から出力される傾斜角度データｄ1として
のアナログモータ制御データがモータＭ１、回転ポテン
ショメータＰ２から出力される傾斜角度データｄ2とし
てのアナログモータ制御データがモータＭ２、回転ポテ
ンショメータＰ３から出力される傾斜角度データｄ3と
してのアナログモータ制御データがモータＭ３、および
回転ポテンショメータＰ４から出力される傾斜角度デー
タｄ4としてのアナログモータ制御データがモータＭ４
にそれぞれ出力されることになる。
【００２７】また、姿勢制御部２０は地上局に設けられ
るコントローラ３０に制御ケーブル３１によって接続さ
れている。コントローラ３０には制御スイッチが設けら
れ、自走駆動車の走行指令や、手動で姿勢復帰やステア
リング操作を行うことができる。このように構成された
管内走行装置の動作を図８、図９、図１０、図１１のフ
ローチャートを用いて説明する。
るコントローラ３０に制御ケーブル３１によって接続さ
れている。コントローラ３０には制御スイッチが設けら
れ、自走駆動車の走行指令や、手動で姿勢復帰やステア
リング操作を行うことができる。このように構成された
管内走行装置の動作を図８、図９、図１０、図１１のフ
ローチャートを用いて説明する。
【００２８】管内走行装置を図８に示すように、コント
ローラ３０によってスタートさせると（ステップ１０
１）、姿勢制御部２０が初期設定される（ステップ１０
２）。この状態において、コントローラ３０から走行指
令を出力すると自走駆動車は走行を開始する（ステップ
１０３）。姿勢制御部２０は、自走駆動車に設けられた
各回転ポテンショメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から出
力される傾斜角度データ（ポテンショ電圧）ｄ1、ｄ2、
ｄ3、ｄ4が、予め定められた基準ポテンショ電圧に対
し、一定レベル以下で変化している場合には、自走駆動
車を通常走行させる（ステップ１０４、１０５）。
ローラ３０によってスタートさせると（ステップ１０
１）、姿勢制御部２０が初期設定される（ステップ１０
２）。この状態において、コントローラ３０から走行指
令を出力すると自走駆動車は走行を開始する（ステップ
１０３）。姿勢制御部２０は、自走駆動車に設けられた
各回転ポテンショメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から出
力される傾斜角度データ（ポテンショ電圧）ｄ1、ｄ2、
ｄ3、ｄ4が、予め定められた基準ポテンショ電圧に対
し、一定レベル以下で変化している場合には、自走駆動
車を通常走行させる（ステップ１０４、１０５）。
【００２９】自走駆動車を通常走行させている場合には
図９に示すように、姿勢制御部２０は各回転ポテンショ
メータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から出力される傾斜角度
データ（ポテンショ電圧）ｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4を読み込
み（ステップ２０１）、通常走行の規定値内であれば姿
勢制御機能の制御プログラムに基づき演算して、各モー
タＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４に出力する（ステップ２０
２、２０３、２０４）。この出力データに基づき各走行
駆動用車輪５を駆動して、直管部おいて走行装置本体１
を配管の軸方向に向かせた状態で管内を自動走行させる
ことができる。
図９に示すように、姿勢制御部２０は各回転ポテンショ
メータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から出力される傾斜角度
データ（ポテンショ電圧）ｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4を読み込
み（ステップ２０１）、通常走行の規定値内であれば姿
勢制御機能の制御プログラムに基づき演算して、各モー
タＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４に出力する（ステップ２０
２、２０３、２０４）。この出力データに基づき各走行
駆動用車輪５を駆動して、直管部おいて走行装置本体１
を配管の軸方向に向かせた状態で管内を自動走行させる
ことができる。
【００３０】一方、通常走行の規定値を超えた場合に
は、自走駆動車を走行停止させて（ステップ２０５）、
姿勢復帰制御機能の制御プログラムによって規定値を
超えた回転ポテンショメータからのポテンショ電圧で制
御される走行駆動用車輪を検知して、式（７）、
（８）、（９）、（１０）によって演算して、その走行
駆動用車輪を正転させ、対向する走行駆動用車輪を逆転
させる。この際、他の一対の走行駆動用車輪は停止させ
ておく。この状態を規定値になるまで維持させる（ステ
ップ２０６、２０７）。
は、自走駆動車を走行停止させて（ステップ２０５）、
姿勢復帰制御機能の制御プログラムによって規定値を
超えた回転ポテンショメータからのポテンショ電圧で制
御される走行駆動用車輪を検知して、式（７）、
（８）、（９）、（１０）によって演算して、その走行
駆動用車輪を正転させ、対向する走行駆動用車輪を逆転
させる。この際、他の一対の走行駆動用車輪は停止させ
ておく。この状態を規定値になるまで維持させる（ステ
ップ２０６、２０７）。
【００３１】また、姿勢制御部２０は、自走駆動車に設
けられた各回転ポテンショメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ
４から出力される傾斜角度データ（ポテンショ電圧）ｄ
1、ｄ2、ｄ3、ｄ4が、ステアリング操作が必要なデータ
であれば、自走駆動車をステアリング動作させる（ステ
ップ１０４、１０６）。ステアリング動作は、ステアリ
ング制御機能の制御プログラムで式（１１）、（１
２）、（１３）、（１４）に基づき演算された出力デー
タで、図１０に示すように各モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、
Ｍ４を駆動させ、走行装置本体１が所定方向に旋回する
まで行われる（ステップ３０１、３０２、３０３）。
けられた各回転ポテンショメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ
４から出力される傾斜角度データ（ポテンショ電圧）ｄ
1、ｄ2、ｄ3、ｄ4が、ステアリング操作が必要なデータ
であれば、自走駆動車をステアリング動作させる（ステ
ップ１０４、１０６）。ステアリング動作は、ステアリ
ング制御機能の制御プログラムで式（１１）、（１
２）、（１３）、（１４）に基づき演算された出力デー
タで、図１０に示すように各モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、
Ｍ４を駆動させ、走行装置本体１が所定方向に旋回する
まで行われる（ステップ３０１、３０２、３０３）。
【００３２】なお、姿勢復帰を手動で行う場合には（ス
テップ１０７）、コントローラ３０の制御スイッチで姿
勢制御部２０のＣＰＵ２２の外部指令制御機能を制御し
て、式（７）、（８）、（９）、（１０）になるよう
に、図１１に示すように各モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ
４を駆動することにより姿勢復帰させる（ステップ１０
８、４０１）。また場合によっては、対向する一対の車
輪支持アームそれぞれの角度計測機構により計測した角
度が一定の比率となるように各走行駆動用車輪を駆動す
れば、走行装置本体は、配管の軸方向から所定の角度傾
いた状態とすることができ、したがって、このような傾
いた状態で走行させたり、配管の軸方向に向けて走行さ
せていた走行装置本体を、所望の箇所で傾斜させたりす
ることができる。
テップ１０７）、コントローラ３０の制御スイッチで姿
勢制御部２０のＣＰＵ２２の外部指令制御機能を制御し
て、式（７）、（８）、（９）、（１０）になるよう
に、図１１に示すように各モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ
４を駆動することにより姿勢復帰させる（ステップ１０
８、４０１）。また場合によっては、対向する一対の車
輪支持アームそれぞれの角度計測機構により計測した角
度が一定の比率となるように各走行駆動用車輪を駆動す
れば、走行装置本体は、配管の軸方向から所定の角度傾
いた状態とすることができ、したがって、このような傾
いた状態で走行させたり、配管の軸方向に向けて走行さ
せていた走行装置本体を、所望の箇所で傾斜させたりす
ることができる。
【００３３】さらに、走行駆動用車輪５に自走駆動車の
移動距離を計測する計測手段であるロータリーエンコー
ダを設けてもよい。具体的には図６に示すように、走行
駆動用車輪５に設けられたロータリーエンコーダ４０に
接続されロータリーエンコーダ４０から出力される出力
パルスを計数してＣＰＵ２２に出力するカウンタ４１を
設けることにより、管路情報をＣＰＵ２２に記憶させる
ことができるので、管路の形状を演算することが可能に
なる。これにより、古い配管や配管変更の履歴が明確で
ない場合においても、管路形状を正確に把握することが
できる。
移動距離を計測する計測手段であるロータリーエンコー
ダを設けてもよい。具体的には図６に示すように、走行
駆動用車輪５に設けられたロータリーエンコーダ４０に
接続されロータリーエンコーダ４０から出力される出力
パルスを計数してＣＰＵ２２に出力するカウンタ４１を
設けることにより、管路情報をＣＰＵ２２に記憶させる
ことができるので、管路の形状を演算することが可能に
なる。これにより、古い配管や配管変更の履歴が明確で
ない場合においても、管路形状を正確に把握することが
できる。
【００３４】また、２つの自走駆動車を連結した場合に
は、各自走駆動車の姿勢制御部２０のＣＰＵ２２を接続
することにより、一方の自走駆動車が姿勢制御中である
ことを示す制御状況のデータを他方の自走駆動車に送信
することができるので、他方の自走駆動車は一方の自走
駆動車が姿勢復帰終了まで走行を停止させた状態で待機
させることができる。
は、各自走駆動車の姿勢制御部２０のＣＰＵ２２を接続
することにより、一方の自走駆動車が姿勢制御中である
ことを示す制御状況のデータを他方の自走駆動車に送信
することができるので、他方の自走駆動車は一方の自走
駆動車が姿勢復帰終了まで走行を停止させた状態で待機
させることができる。
【００３５】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の管内走
行装置によれば、走行駆動用車輪を自動制御することが
できるので、走行中に管の中心軸に対して走行装置本体
の中心軸を常に一致させることができ、且つ曲管内を円
滑に走行させることができる。これにより、走行性能が
従来の管内走行装置より向上する。
行装置によれば、走行駆動用車輪を自動制御することが
できるので、走行中に管の中心軸に対して走行装置本体
の中心軸を常に一致させることができ、且つ曲管内を円
滑に走行させることができる。これにより、走行性能が
従来の管内走行装置より向上する。
【図１】本発明の管内走行装置の実施の一形態を示す図
で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図。
で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図。
【図２】図１に示す管内走行装置の基本構成の一部を取
り出した部分側面図。
り出した部分側面図。
【図３】図１に示す管内走行装置の基本構成の一部を取
り出した部分側面図。
り出した部分側面図。
【図４】図１に示す管内走行装置の基本構成の他の一部
を取り出した部分平面図。
を取り出した部分平面図。
【図５】図１に示す管内走行装置の基本構成の他の一部
を取り出した部分平面図。
を取り出した部分平面図。
【図６】本発明の管内走行装置に使用される姿勢制御部
を示す制御ブロック図。
を示す制御ブロック図。
【図７】本発明の管内走行装置の自走駆動車の姿勢復帰
状態を示す説明図。
状態を示す説明図。
【図８】姿勢制御部の基本制御系を示すフローチャート
図。
図。
【図９】姿勢制御部の通常走行の制御系を示すフローチ
ャート図。
ャート図。
【図１０】姿勢制御部のステアリングの制御系を示すフ
ローチャート図。
ローチャート図。
【図１１】外部からの指令により駆動機構を制御する外
部指令制御系を示すフローチャート図。
部指令制御系を示すフローチャート図。
１‥‥‥走行装置本体 ２ａ、２ｂ‥‥‥スライダ（連動機構） ３ａ、３ａ′、３ｂ、３ｂ′‥‥‥車輪支持アーム ４ａ、４ａ′、４ｂ、４ｂ′‥‥‥リンク（連動機構） ５‥‥‥走行駆動用車輪 １０‥‥‥角度計測用アーム（角度計測機構） １１‥‥‥角度計測用ローラ（角度計測機構） ２０‥‥‥姿勢制御部 Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４‥‥‥回転ポテンショメータ
（角度計測機構） ４０‥‥‥ロータリーエンコーダ（計測手段） ４１‥‥‥カウンタ（計測手段） d1、d2、d3、d4‥‥‥傾斜角度用ローラ
（角度計測機構） ４０‥‥‥ロータリーエンコーダ（計測手段） ４１‥‥‥カウンタ（計測手段） d1、d2、d3、d4‥‥‥傾斜角度用ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河部 俊英 広島県呉市西中央１丁目４番19号 株式会 社シーエックスアール内 (72)発明者 井門 良雄 広島県呉市西中央１丁目４番19号 株式会 社シーエックスアール内
Claims (7)
- 【請求項１】走行装置本体と、前記走行装置本体の外周
に直交状態で配置され、一端が前記走行装置本体の端部
へ回転可能に固定される二対の車輪支持アームと、前記
二対の車輪支持アームの各他端に固定され駆動機構によ
り回転する走行駆動用車輪と、前記走行駆動用車輪が固
定された前記二対の車輪支持アームをそれぞれ前記走行
装置本体の前記一端を中心にして開脚するように付勢さ
せるばねを備えた連動機構と、前記連動機構によって開
脚される前記二対の車輪支持アームそれぞれの傾斜角度
を計測して傾斜角度データを出力する角度計測機構と、
前記角度計測機構から出力される前記二対の車輪支持ア
ームそれぞれの前記傾斜角度データに基づき前記走行駆
動用車輪を回転させる前記駆動機構を制御して前記走行
装置本体の姿勢を正常な姿勢状態に戻す姿勢制御部とか
ら成る自走駆動車を有することを特徴とする管内走行装
置。 - 【請求項２】前記姿勢制御部は、前記傾斜角度データに
基づき前記走行装置本体の姿勢を走行中の管の管軸に平
行になるように自動修正する姿勢復帰制御機能を有する
ことを特徴とする請求項１記載の管内走行装置。 - 【請求項３】前記姿勢制御部は、前記傾斜角度データに
基づき前記走行装置本体を走行中の管の円周方向に自動
旋回させるステアリング制御機能を有することを特徴と
する請求項１記載の管内走行装置。 - 【請求項４】前記姿勢制御部は外部からの指令に基づき
前記走行駆動用車輪を回転させる前記駆動機構を制御す
る外部指令制御機能を有することを特徴とする請求項１
記載の管内走行装置。 - 【請求項５】前記角度計測機構は、前記二対の車輪支持
アームそれぞれに固定された回転ポテンショメータと、
前記回転ポテンショメータの回転軸に軸着され前記各車
輪支持アームから突出される角度計測用アームと、前記
角度計測用アームの先端部に回転可能に固定された角度
計測用ローラと、前記角度計測用ローラを走行中の管壁
に圧接するために前記角度計測用アームを前記回転ポテ
ンショメータの回転軸を中心に所定回転方向へ常時付勢
させるばねとから成ることを特徴とする請求項１、２、
３または４記載の管内走行装置。 - 【請求項６】前記走行駆動用車輪には前記自走駆動車の
移動距離を計測する計測手段が設けられていることを特
徴とする請求項１、２、３または４記載の管内走行装
置。 - 【請求項７】前記自走駆動車が複数個連結されている場
合には、前記各自走駆動車の前記姿勢制御部は相互に制
御信号を送受信するように接続されることを特徴とする
請求項１記載の管内走行装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9124468A JPH10318478A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 管内走行装置 |
| US09/212,398 US6123027A (en) | 1997-05-14 | 1998-12-16 | Self-propelled vehicle within pipe |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9124468A JPH10318478A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 管内走行装置 |
| US09/212,398 US6123027A (en) | 1997-05-14 | 1998-12-16 | Self-propelled vehicle within pipe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10318478A true JPH10318478A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=26461149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9124468A Pending JPH10318478A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 管内走行装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| US (1) | US6123027A (ja) |
| JP (1) | JPH10318478A (ja) |
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