JPH107084A - 水中ロボットの操縦装置 - Google Patents
水中ロボットの操縦装置Info
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Abstract
害物を簡単に判別してこの障害物を回避できる装置を提
供する。 【解決手段】 本体1に、前後,左右及び上下方向への
移動装置6a〜6dとTVカメラ2と照明装置5とを搭載
し、TVカメラ2の映像に基づいて制御信号を作成し、
該制御信号により移動装置6a〜6dを制御するようにした
水中ロボットにおいて、TVカメラ2の映像を上下及び
左右に夫々少なくとも2以上の区画となし、該区画の明
暗度を検出して制御信号を作成し、該制御信号により移
動装置を制御するようにした水中ロボットの操縦装置。
Description
装置、より詳しくは火力発電所や原子力発電所の暗渠を
含む取水路内の点検や清掃に使用される水中ロボットの
操縦装置に関するものである。
を含む取水路内の点検や清掃を行う場合、その作業の安
全性と省力化を計るための手段として水中ロボットを用
いることが知られている。この水中ロボットは、本体前
方に例えばアクリル樹脂等の透明板よりなる耐圧容器を
形成し、この耐圧容器内にTVカメラを配置するととも
に照明装置と移動装置(推進装置)としてスラスターを
搭載し、暗い取水路内を照明装置により照らしてTVカ
メラで撮影し、ケーブルを介して地上又は船上に設けら
れたテレビモニタにその映像を映写するようになってい
る。そしてその映像を作業員が目視しながら制御信号を
スラスター等の移動装置に与え操縦するようになってい
る。
より省力化を計るため、近来TVカメラからの映像を画
像処理して制御信号を作成し、この制御信号を移動装置
に与えて操縦することが提案されている。
たようなTVカメラからの映像を画像処理して制御信号
を作成する方式においては、画像から得られるデータ数
が多いため制御信号の作成に時間を必要とし、その結
果、迅速な操縦が不可能となり、作業性が劣ることとな
る。特にこの種取水路内には障害物が存在することが多
く、その場合、この障害物を回避するよう操縦する必要
があるが、このとき時間的遅れがあると水中ロボットが
この障害物に衝突して損傷する恐れもある。
従来技術の問題点を解決するためになされたものであっ
て、本体に、前後左右及び上下方向への移動装置とTV
カメラと照明装置とを搭載し、前記TVカメラの映像に
基づいて制御信号を作成し、該制御信号により前記移動
装置を制御するようにした水中ロボットにおいて、前記
TVカメラの映像を上下及び左右に夫々少なくとも2以
上の区画となし、該各区画の明暗度を検出して制御信号
を作成し、該制御信号により前記移動装置を制御するよ
うにした水中ロボットの操縦装置を提供せんとするもの
である。
像信号内照明信号のみが抽出されるか又は映像を映写す
るTVモニタから光センサーを用いて検出するかの何れ
かの方式が採用される。そして各区画の明暗度は比較さ
れ、制御信号が作成されるのである。このように構成さ
れた水中ロボットの操縦装置において、今、暗い取水路
内を水中ロボットが進んでいる場合において、障害物が
存在していると、この障害物が照明装置に照らされて輝
度が向上する。そのためTVカメラからの映像はこの障
害物が存在する部分が明るくなる。
して検出し、各区画の明暗度を比較して制御信号が作成
される。具体的には明暗度の大きい、即ち明るい方の前
方に障害物が存在するとして制御信号を作成し、その制
御信号により移動装置を制御して、暗い区画側へ回頭す
るよう操縦するのである。そして、好ましくはあらかじ
め所定の明暗度を定めておき、この所定の明暗度と各区
画の明暗度とが比較され制御信号が作成される。即ち、
障害物の形状如何によっては各区画の明暗度の比較のみ
では不十分な場合がある。したがって、あらかじめ障害
物が全く存在しない場合の明暗度(所定の明暗度)と比
較され、制御信号が作成されるのが好ましい。
による水中ロボットの操縦装置の実施例を説明する。図
1は水中ロボットの概略側面図、図2は平面図であっ
て、この水中ロボット1は、前方にTVカメラ2を収納
する透明な耐圧容器3を有する本体4に、照明装置5と
移動装置としてのスラスター6a〜6dを搭載して構成
され、このTVカメラ2で撮影された画像信号はケーブ
ル7を介して制御装置8に導かれ、ビデオ信号として記
録装置9に記録されるようになっている。
るようにTVカメラ2の映像Aを上下及び左右に、例え
ば夫々各3区画A1 〜A9 に区分されている。そして図
4に示すように各区画A1 〜A9 の明暗度の信号V1 が
図4に示す信号処理回路の第1の比較器10に入力され
て比較され、各区画A1 〜A9 の明暗度の差が求めら
れ、その偏差信号V2 が信号作成装置11に入力されて
制御信号Va 〜Vd が作成される。
ー6a〜6dを駆動する水中モータの如き駆動装置12
a〜12dにそれぞれ与えられて操縦される。この明暗
度の信号について詳述すれば、TVカメラの前にある物
体は証明灯を照射すると、物体の表面の色に殆ど無関係
に明るく光る。つまり、TV画面ではその物体が明るく
見え、物体の無い所は暗く見える。そのため、その物体
の形状を知る必要がなく、物体が前方にあるかないか分
かれば良い。従って、明暗度についてはが画面が明るい
か暗いかの2値判定が最低限できれば良いことになる。
中ロボットの操縦の一例について詳述すれば、今、各区
画A1 〜A9 の明暗度f1 〜f9を検出し、例えば上
下、左右の各区画の明暗度が加算され、上下左右のそれ
ぞれの明暗度とされる。以下において、 f1 +f2 +f3 …… 上 f7 +f8 +f9 …… 下 f1 +f4 +f7 …… 左 f3 +f6 +f9 …… 右 f5 ………………… 中心 として説明する。なお、以下に使用するa1 〜a3 ,
b,c1 〜c3 ,d1 ,d 2 とそれに対応する速度va1
〜va3,vb ,vc1〜vc3,vd1,vd2は、予め制御用
数値として設定してある値である。
ば、va1の速度で暗い方へ回頭する。即ち、制御信号v
a 〜vd を作成し、スラスター6a,6bを正転すると
共にスラスター6c,6dを逆転するか、またはこの逆
を行う。 2.左右間にa2 以上の明暗度の差があれば、va2の速
度で暗い方へ回頭する。 3.左右間にa3 以上の明暗度の差があれば、va3 の
速度で暗い方へ回頭する。ここでa1 <a2 <a3 、v
a1 <va2 <va3 とする 4.左右間にb以上の明暗度の差があれば、vb の速度
で暗い方へ横移動する。 5.上下間にc1 以上の明暗度の差があれば、スラスタ
ー6b ,6d を、またはスラスター6a ,6c を組とし
て駆動し、vc1の速度で暗い方へ浮上、もしくは潜航す
る。 6.上下間にc2 以上の明暗度の差があれば、vc2の速
度で暗い方へ浮上、もしくは潜航する。 7.上下間にc3 以上の明暗度の差があれば、vc3の速
度で暗い方へ浮上、もしくは潜航する。ここでc1 <c
2 <c3 、vc1 <vc2<vc3とする。 8.左右間の明暗度の差がa1 より小さく、上下間の明
暗差がc1 より小さく、中心の明暗度がd以上の場合、
vd1の速度で後退し、vd2の速度で回頭することにな
る。
図5に示されるようにあらかじめ記憶装置12に入力さ
れた所定の明暗度の信号V3 と各区画A1 〜A9 の明暗
度の信号V1 が第2の比較器13により比較され、かつ
補正された後、その補正信号V4 を第1の比較器10に
入力して偏差信号V2 が作成されるように構成してもよ
い。
6,図7に示されるように、制御装置8内にTVモニタ
14を設け、このTVモニタ14の画面18に区分する
ためのアタッチメント15を設けてその画像を遮蔽格子
17を用いて区画A1 〜A9 に区分し、この各区画の明
暗度を検出する光センサー16−A1 〜16−A9を配
置し、この光センサー16−A1 〜16−A9の信号を
第1の比較器10に入力するようにしてもよい。
値化しきい値設定器19を用いて明暗の2値判定をした
信号を障害物判定回路20に送る場合の系統図を示した
ものである。更に、移動装置としてスラスター6a 〜6
d に変えて、例えば垂直スラスターと、前後, 左右方向
へのスラストを発生させるための水平スラスターを設け
ることもできる。
ラ2の映像は上下,左右に夫々3つに区分した区画とし
たが、これに限定されるものではなく夫々2以上であれ
ばよい。
よる水中ロボットの操縦装置によればTVカメラからの
映像を上下及び左右に夫々少なくとも2以上の区画とな
し、この各区画の明暗度を検出して制御信号を作成する
ようにしたため、その制御信号を迅速に作成することが
でき、結果として障害物を容易に回避できるという効果
がある。
置を有する水中ロボットの概略側面図である。
る。
る。
Vモニタの側面図である。
Vモニタの正面図である。
タ 8 制御装置 9 記録装置 10 第1の比較器 11 信号作成装置 12 記憶装置 13 第2の比較器 14 TVモニタ 15 アタッチメン
ト 16 光センサー 17 遮蔽格子 18 画面 19 2値化しきい
値設定器 20 障害物判定回路
Claims (5)
- 【請求項1】 本体に、前後,左右及び上下方向への移
動装置とTVカメラと照明装置とを搭載し、前記TVカ
メラの映像に基づいて制御信号を作成し、該制御信号に
より前記移動装置を制御するようにした水中ロボットに
おいて、 前記TVカメラの映像を上下及び左右に夫々少なくとも
2以上の区画となし、該区画の明暗度を検出して制御信
号を作成し、該制御信号により前記移動装置を制御する
ようにした水中ロボットの操縦装置。 - 【請求項2】 各区画の明暗度を検出し、かつ各区画の
明暗度を比較して制御信号を作成するようにした請求項
1記載の水中ロボットの操縦装置。 - 【請求項3】 各区画の明暗度を画像信号から検出する
ようにした請求項1あるいは2記載の水中ロボットの操
縦装置。 - 【請求項4】 各区画の明暗度を光センサーにより検出
するようにした請求項1あるいは2記載の水中ロボット
の操縦装置。 - 【請求項5】 各区画の明暗度を検出しその検出信号を
演算装置に入力し、該演算装置で所定の明暗度と比較し
て制御信号を作成するようにした請求項1乃至4の何れ
かに記載の水中ロボットの操縦装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16183996A JP3385161B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 水中ロボットの操縦装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16183996A JP3385161B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 水中ロボットの操縦装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH107084A true JPH107084A (ja) | 1998-01-13 |
JP3385161B2 JP3385161B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=15742922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16183996A Expired - Lifetime JP3385161B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 水中ロボットの操縦装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3385161B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017033498A1 (ja) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 株式会社Jvcケンウッド | 水中撮影装置、水中撮影装置の制御方法、水中撮影装置の制御プログラム |
CN108319265A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-07-24 | 山西迪迈沃科光电工业有限公司 | 一种用于电力机房巡检的地面行走机器人的控制系统及方法 |
CN117406757A (zh) * | 2023-12-12 | 2024-01-16 | 西北工业大学宁波研究院 | 一种基于三维全局视觉的水下自主航行方法 |
-
1996
- 1996-06-21 JP JP16183996A patent/JP3385161B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
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JP2017046021A (ja) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 株式会社Jvcケンウッド | 水中撮影装置、水中撮影装置の制御方法、水中撮影装置の制御プログラム |
US10594947B2 (en) | 2015-08-24 | 2020-03-17 | JVC Kenwood Corporation | Underwater imaging apparatus, method for controlling an underwater imaging apparatus, and program for controlling an underwater imaging apparatus |
CN108319265A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-07-24 | 山西迪迈沃科光电工业有限公司 | 一种用于电力机房巡检的地面行走机器人的控制系统及方法 |
CN117406757A (zh) * | 2023-12-12 | 2024-01-16 | 西北工业大学宁波研究院 | 一种基于三维全局视觉的水下自主航行方法 |
CN117406757B (zh) * | 2023-12-12 | 2024-04-19 | 西北工业大学宁波研究院 | 一种基于三维全局视觉的水下自主航行方法 |
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JP3385161B2 (ja) | 2003-03-10 |
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