JPH1194982A - 水中清掃ロボット - Google Patents
水中清掃ロボットInfo
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- JPH1194982A JPH1194982A JP9250606A JP25060697A JPH1194982A JP H1194982 A JPH1194982 A JP H1194982A JP 9250606 A JP9250606 A JP 9250606A JP 25060697 A JP25060697 A JP 25060697A JP H1194982 A JPH1194982 A JP H1194982A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の水中清掃ロボットにおいては、複合ケ
ーブルの内部は撚り線で構成されているために屈曲した
状態における引張りには弱く、500kgf 以上のテンシ
ョンを掛けた状態で複合ケーブルを繰り返し曲げたり伸
ばしたりすると短時間で断線するなどの事故を起こすこ
とがある。 【解決手段】 ロボット本体1が複合ケーブル2を介し
て運転操作され流れのある水路内の清掃を行う水中清掃
ロボットにおけるロボット本体1を牽引用ロープ8が流
れに抗して牽引するとともに牽引用ロープ8のリール装
置9と複合ケーブル2のケーブルドラム4とを同期に制
御して複合ケーブル2に常に弛みを保持させるようにす
る。
ーブルの内部は撚り線で構成されているために屈曲した
状態における引張りには弱く、500kgf 以上のテンシ
ョンを掛けた状態で複合ケーブルを繰り返し曲げたり伸
ばしたりすると短時間で断線するなどの事故を起こすこ
とがある。 【解決手段】 ロボット本体1が複合ケーブル2を介し
て運転操作され流れのある水路内の清掃を行う水中清掃
ロボットにおけるロボット本体1を牽引用ロープ8が流
れに抗して牽引するとともに牽引用ロープ8のリール装
置9と複合ケーブル2のケーブルドラム4とを同期に制
御して複合ケーブル2に常に弛みを保持させるようにす
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、火力、或いは原子
力発電所における取排水路壁面の清掃や点検などに適用
される水中清掃ロボットに関する。
力発電所における取排水路壁面の清掃や点検などに適用
される水中清掃ロボットに関する。
【0002】
【従来の技術】図3および図4は火力、或いは原子力発
電所における取排水路壁面の清掃や点検などに使用され
ている従来の水中清掃ロボットの説明図である。図にお
いて、火力、或いは原子力発電プラントにおいては主要
機器の冷却を海水で行っており、この冷却用海水の取
水、排水のための取排水路が必要である。この取排水路
の壁面には海水が流れることにより多種類の貝類、藻類
など海洋生成物が付着して成長し流れの抵抗になるとと
もに、剥離して冷却用の熱交換器内に流入して熱交換用
細管の閉塞や腐食、浸食などの原因になる。これら海洋
生成物の除去は取排水路から海水を排出して人手により
行われているが、最近では機械的に海洋生成物を除去、
清掃する作業用ロボットが開発されて実用化されてお
り、これを水中清掃ロボットと呼称している。
電所における取排水路壁面の清掃や点検などに使用され
ている従来の水中清掃ロボットの説明図である。図にお
いて、火力、或いは原子力発電プラントにおいては主要
機器の冷却を海水で行っており、この冷却用海水の取
水、排水のための取排水路が必要である。この取排水路
の壁面には海水が流れることにより多種類の貝類、藻類
など海洋生成物が付着して成長し流れの抵抗になるとと
もに、剥離して冷却用の熱交換器内に流入して熱交換用
細管の閉塞や腐食、浸食などの原因になる。これら海洋
生成物の除去は取排水路から海水を排出して人手により
行われているが、最近では機械的に海洋生成物を除去、
清掃する作業用ロボットが開発されて実用化されてお
り、これを水中清掃ロボットと呼称している。
【0003】本水中清掃ロボットは、ロボット本体1、
複合ケーブル2、搬出入装置3、ケーブルドラム4、電
源装置5、圧縮空気供給設備6、制御監視装置7、ケー
ブルガイドローラ32、ケーブルガイドローラ32の昇
降装置33などにより構成されている。ロボット本体1
は繊維強化プラスチック製で、図示しないがロボット本
体1には取排水路の壁面清掃用に2個の電動ブラシ、壁
面走行用に4個の電動車輪、壁面吸着用に4個の電動ス
ラスタなどが取付けられており、複合ケーブル2により
取排水路上流から牽引されるようになっている。
複合ケーブル2、搬出入装置3、ケーブルドラム4、電
源装置5、圧縮空気供給設備6、制御監視装置7、ケー
ブルガイドローラ32、ケーブルガイドローラ32の昇
降装置33などにより構成されている。ロボット本体1
は繊維強化プラスチック製で、図示しないがロボット本
体1には取排水路の壁面清掃用に2個の電動ブラシ、壁
面走行用に4個の電動車輪、壁面吸着用に4個の電動ス
ラスタなどが取付けられており、複合ケーブル2により
取排水路上流から牽引されるようになっている。
【0004】取排水路内で本水中清掃ロボットを運転し
て取排水路壁面の清掃、点検などを行う場合は、先ず壁
面吸着用の電動スラスタを正転または逆転させてその取
排水路壁面に対してロボット本体1の姿勢を調整した
後、4個の電動スラスタを正転させて取排水路壁面に吸
着させる。そして、壁面走行用の電動車輪を駆動するこ
とによりロボット本体1を前進、後退させながら壁面清
掃用の電動ブラシを回転させ、取排水路壁面に付着して
いる海洋生成物を除去する。
て取排水路壁面の清掃、点検などを行う場合は、先ず壁
面吸着用の電動スラスタを正転または逆転させてその取
排水路壁面に対してロボット本体1の姿勢を調整した
後、4個の電動スラスタを正転させて取排水路壁面に吸
着させる。そして、壁面走行用の電動車輪を駆動するこ
とによりロボット本体1を前進、後退させながら壁面清
掃用の電動ブラシを回転させ、取排水路壁面に付着して
いる海洋生成物を除去する。
【0005】ロボット本体1は取排水路壁面に吸着する
までは複合ケーブル2による牽引力を必要とするが、取
排水路壁面に吸着した後は電動スラスタの吸着力により
電動車輪の接壁力が十分にあり、自力走行が可能であ
る。この外、図示はしないがロボット本体1には水中テ
レビカメラ、水中照明器具、ロボット本体1の姿勢セン
サー、ロボット本体1と取排水路壁面との間の距離を測
る距離センサーなどが設置されており、これらの機器を
陸上から監視して制御することにより取排水路壁面の清
掃、点検などの作業が行われるようになっている。
までは複合ケーブル2による牽引力を必要とするが、取
排水路壁面に吸着した後は電動スラスタの吸着力により
電動車輪の接壁力が十分にあり、自力走行が可能であ
る。この外、図示はしないがロボット本体1には水中テ
レビカメラ、水中照明器具、ロボット本体1の姿勢セン
サー、ロボット本体1と取排水路壁面との間の距離を測
る距離センサーなどが設置されており、これらの機器を
陸上から監視して制御することにより取排水路壁面の清
掃、点検などの作業が行われるようになっている。
【0006】複合ケーブル2は、ロボット本体1に装着
されている電動ブラシ、電動車輪、電動スラスタ、水中
テレビカメラ、水中照明器具、付属の各センサーなどに
電力を供給する導体(電線)、水中テレビカメラや各セ
ンサーへ信号を送受信するための光ファイバ心線(光ケ
ーブル)、ロボット本体1の内圧を周囲の水圧よりも高
くしてロボット本体1内部への浸水を防止するシール空
気用の圧縮空気チューブ、ロボット本体1の牽引力を補
強するケプラーロープ(高張力ロープ)などが撚り込ま
れている。複合ケーブル2の外径は70mm余で、水中に
おける操作性を向上させるために海水と同じ比重にして
おり、海水中で浮かびも沈みもしないようになってい
る。
されている電動ブラシ、電動車輪、電動スラスタ、水中
テレビカメラ、水中照明器具、付属の各センサーなどに
電力を供給する導体(電線)、水中テレビカメラや各セ
ンサーへ信号を送受信するための光ファイバ心線(光ケ
ーブル)、ロボット本体1の内圧を周囲の水圧よりも高
くしてロボット本体1内部への浸水を防止するシール空
気用の圧縮空気チューブ、ロボット本体1の牽引力を補
強するケプラーロープ(高張力ロープ)などが撚り込ま
れている。複合ケーブル2の外径は70mm余で、水中に
おける操作性を向上させるために海水と同じ比重にして
おり、海水中で浮かびも沈みもしないようになってい
る。
【0007】搬出入装置3は取排水路のマンホールから
ロボット本体1を取排水路内へ搬入および搬出する設備
で、上部にケーブルガイドリール31、下部(取排水路
内)に複数のローラで構成されるケーブルガイドローラ
32を有し、複合ケーブル2の曲がりを抑えるように構
成されている。下部のケーブルガイドローラ32はロボ
ット本体1の搬入、搬出時にロボット本体1と共に昇降
するように構成されている。ケーブルドラム4には複合
ケーブル2の張力を計測するセンサーが設けられてお
り、ロボット本体1の走行に合わせて一定の張力でドラ
ムを巻き上げたり巻き戻したりして運転することにより
複合ケーブル2に過大な張力が掛からないように構成さ
れている。
ロボット本体1を取排水路内へ搬入および搬出する設備
で、上部にケーブルガイドリール31、下部(取排水路
内)に複数のローラで構成されるケーブルガイドローラ
32を有し、複合ケーブル2の曲がりを抑えるように構
成されている。下部のケーブルガイドローラ32はロボ
ット本体1の搬入、搬出時にロボット本体1と共に昇降
するように構成されている。ケーブルドラム4には複合
ケーブル2の張力を計測するセンサーが設けられてお
り、ロボット本体1の走行に合わせて一定の張力でドラ
ムを巻き上げたり巻き戻したりして運転することにより
複合ケーブル2に過大な張力が掛からないように構成さ
れている。
【0008】電源装置5は本水中清掃ロボット全体に対
する電源設備で、可搬式とするようにディーゼル発電設
備が設けられている。圧縮空気供給設備6はロボット本
体1が水中にあるときに圧縮空気によりロボット本体1
内を周囲の水圧よりも高くしてロボット本体1内に海水
が侵入しないようにするための空気源で、複合ケーブル
2内にはこの圧縮空気を送気するためのチューブが組み
込まれている。制御監視装置7は本水中清掃ロボット全
体を監視して制御する装置で、ロボット本体1の姿勢制
御、清掃作業を行う電動ブラシ、電動車輪、電動スラス
タなどの運転、ケーブルドラム4の巻き上げ、巻き戻し
などを制御し、ロボット本体1に組み込まれている水中
テレビカメラをモニターすることもできる。
する電源設備で、可搬式とするようにディーゼル発電設
備が設けられている。圧縮空気供給設備6はロボット本
体1が水中にあるときに圧縮空気によりロボット本体1
内を周囲の水圧よりも高くしてロボット本体1内に海水
が侵入しないようにするための空気源で、複合ケーブル
2内にはこの圧縮空気を送気するためのチューブが組み
込まれている。制御監視装置7は本水中清掃ロボット全
体を監視して制御する装置で、ロボット本体1の姿勢制
御、清掃作業を行う電動ブラシ、電動車輪、電動スラス
タなどの運転、ケーブルドラム4の巻き上げ、巻き戻し
などを制御し、ロボット本体1に組み込まれている水中
テレビカメラをモニターすることもできる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の水
中清掃ロボットにおいて、取排水路における海水の最大
流速が約1.8m/s になる場合もあり、この場合は海水
流によりロボット本体1を牽引する複合ケーブル2に約
300kgf のロボット本体1を下流へ流そうとする力が
掛かる。複合ケーブル2は10000kgf 以上の引張り
力に耐えるように設計されているが、複合ケーブル2の
内部は撚り線で構成されているために屈曲した状態にお
ける引張り力には弱く、500kgf 以上のテンションを
掛けた状態で複合ケーブル2を繰り返し曲げたり伸ばし
たりすると短時間で断線するなどの事故を起こすことが
ある。
中清掃ロボットにおいて、取排水路における海水の最大
流速が約1.8m/s になる場合もあり、この場合は海水
流によりロボット本体1を牽引する複合ケーブル2に約
300kgf のロボット本体1を下流へ流そうとする力が
掛かる。複合ケーブル2は10000kgf 以上の引張り
力に耐えるように設計されているが、複合ケーブル2の
内部は撚り線で構成されているために屈曲した状態にお
ける引張り力には弱く、500kgf 以上のテンションを
掛けた状態で複合ケーブル2を繰り返し曲げたり伸ばし
たりすると短時間で断線するなどの事故を起こすことが
ある。
【0010】また、複合ケーブル2は搬出入装置3のガ
イドリール31およびガイドローラ32を介して取排水
路内に繰り出したり巻き取られたりして操作されるた
め、これらガイドリール31およびガイドローラ32で
曲げられ、その他の部分では伸ばされる。ガイドリール
31およびガイドローラ32の部分における複合ケーブ
ル2の曲げ半径が複合ケーブル2の径の20倍程度であ
れば問題はないが、従来の取排水路におけるマンホール
の構造では複合ケーブル2の曲げ半径は複合ケーブル2
の径の約10倍であるため、複合ケーブル2が断線する
などの事故を起こす可能性がある。
イドリール31およびガイドローラ32を介して取排水
路内に繰り出したり巻き取られたりして操作されるた
め、これらガイドリール31およびガイドローラ32で
曲げられ、その他の部分では伸ばされる。ガイドリール
31およびガイドローラ32の部分における複合ケーブ
ル2の曲げ半径が複合ケーブル2の径の20倍程度であ
れば問題はないが、従来の取排水路におけるマンホール
の構造では複合ケーブル2の曲げ半径は複合ケーブル2
の径の約10倍であるため、複合ケーブル2が断線する
などの事故を起こす可能性がある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係る水中清掃ロ
ボットは上記課題の解決を目的にしており、ロボット本
体が複合ケーブルを介して運転操作され流れのある水路
内の清掃を行う水中清掃ロボットにおける上記ロボット
本体を牽引用ロープが流れに抗して牽引するとともに上
記牽引用ロープのリール装置と上記複合ケーブルのケー
ブルドラムとを同期制御して上記複合ケーブルに常に弛
みを保持させるようになっている。
ボットは上記課題の解決を目的にしており、ロボット本
体が複合ケーブルを介して運転操作され流れのある水路
内の清掃を行う水中清掃ロボットにおける上記ロボット
本体を牽引用ロープが流れに抗して牽引するとともに上
記牽引用ロープのリール装置と上記複合ケーブルのケー
ブルドラムとを同期制御して上記複合ケーブルに常に弛
みを保持させるようになっている。
【0012】このように、本発明に係る水中清掃ロボッ
トにおいては、ロボット本体に牽引用ロープ設備を設け
て流れに抗して牽引用ロープがロボット本体を牽引する
ようにするとともに、複合ケーブルのケーブルドラムと
牽引用ロープのリール装置とを同期制御することにより
複合ケーブルに常に弛みを保持させて複合ケーブルには
ロボット本体の牽引を受け持たせないようにする。
トにおいては、ロボット本体に牽引用ロープ設備を設け
て流れに抗して牽引用ロープがロボット本体を牽引する
ようにするとともに、複合ケーブルのケーブルドラムと
牽引用ロープのリール装置とを同期制御することにより
複合ケーブルに常に弛みを保持させて複合ケーブルには
ロボット本体の牽引を受け持たせないようにする。
【0013】また、本発明に係る水中清掃ロボットは、
ロボット本体が複合ケーブルを介して運転操作され流れ
のある水路内の清掃を行う水中清掃ロボットにおける上
記ロボット本体を牽引用ロープが流れに抗して牽引する
とともに上記複合ケーブルの上記ロボット本体の近傍に
設置され上記複合ケーブルの弛み量を計測するセンサー
の出力信号に基づいて上記複合ケーブルのケーブルドラ
ムを制御して上記複合ケーブルに常に弛みを保持させる
ようになっている。
ロボット本体が複合ケーブルを介して運転操作され流れ
のある水路内の清掃を行う水中清掃ロボットにおける上
記ロボット本体を牽引用ロープが流れに抗して牽引する
とともに上記複合ケーブルの上記ロボット本体の近傍に
設置され上記複合ケーブルの弛み量を計測するセンサー
の出力信号に基づいて上記複合ケーブルのケーブルドラ
ムを制御して上記複合ケーブルに常に弛みを保持させる
ようになっている。
【0014】このように、本発明に係る水中清掃ロボッ
トにおいては、ロボット本体に牽引用ロープ設備を設け
て流れに抗して牽引用ロープがロボット本体を牽引する
ようにするとともに、複合ケーブルのロボット本体の近
傍に複合ケーブルの弛み量計測用のセンサーを設けて複
合ケーブルの弛み量が常に一定になるように複合ケーブ
ルのケーブルドラムを繰り出したり巻き上げたりするこ
とにより複合ケーブルに常に弛みを保持させて複合ケー
ブルにはロボット本体の牽引を受け持たせないようにす
る。
トにおいては、ロボット本体に牽引用ロープ設備を設け
て流れに抗して牽引用ロープがロボット本体を牽引する
ようにするとともに、複合ケーブルのロボット本体の近
傍に複合ケーブルの弛み量計測用のセンサーを設けて複
合ケーブルの弛み量が常に一定になるように複合ケーブ
ルのケーブルドラムを繰り出したり巻き上げたりするこ
とにより複合ケーブルに常に弛みを保持させて複合ケー
ブルにはロボット本体の牽引を受け持たせないようにす
る。
【0015】
【発明の実施の形態】図1および図2は本発明の実施の
一形態に係る水中清掃ロボットの説明図である。図にお
いて、本実施の形態に係る水中清掃ロボットは火力、或
いは原子力発電所における取排水路内の清掃や点検など
に使用されるもので、図における符号1は本水中清掃ロ
ボットのロボット本体、2はロボット本体1の運転およ
び操作用の複合ケーブル、2aは複合ケーブル2内の導
体、2bは同じく複合ケーブル2内の絶縁体、2cは同
じく複合ケーブル2内のウレタンチューブ、2dは同じ
く複合ケーブル2内の光ファイバ心線、2eは同じく複
合ケーブル2内のステンレスパイプ、2fは同じく複合
ケーブル2内のシース、2gは同じく複合ケーブル2内
のケプラーロープ、2hは同じく複合ケーブル2内の介
在繊維、2jは同じく複合ケーブル2内の内部シース、
2kは同じく複合ケーブル2内の抗強力体、2mは同じ
く複合ケーブル2内の外部シースである。
一形態に係る水中清掃ロボットの説明図である。図にお
いて、本実施の形態に係る水中清掃ロボットは火力、或
いは原子力発電所における取排水路内の清掃や点検など
に使用されるもので、図における符号1は本水中清掃ロ
ボットのロボット本体、2はロボット本体1の運転およ
び操作用の複合ケーブル、2aは複合ケーブル2内の導
体、2bは同じく複合ケーブル2内の絶縁体、2cは同
じく複合ケーブル2内のウレタンチューブ、2dは同じ
く複合ケーブル2内の光ファイバ心線、2eは同じく複
合ケーブル2内のステンレスパイプ、2fは同じく複合
ケーブル2内のシース、2gは同じく複合ケーブル2内
のケプラーロープ、2hは同じく複合ケーブル2内の介
在繊維、2jは同じく複合ケーブル2内の内部シース、
2kは同じく複合ケーブル2内の抗強力体、2mは同じ
く複合ケーブル2内の外部シースである。
【0016】また、3はロボット本体1の搬出入装置、
4は複合ケーブル2のケーブルドラム、5はロボット本
体1の運転および操作用の電源装置、6はロボット本体
1内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給設備、7は本水
中清掃ロボット全体を監視して制御する制御監視装置、
8はロボット本体1を牽引する牽引用ロープ、9は牽引
用ロープ8のリール装置、12は取排水路の壁面清掃用
の電動ブラシ、13は取排水路の壁面走行用の電動車
輪、14は取排水路の壁面吸着用の電動スラスタ、31
は複合ケーブル2および牽引用ロープ8のケーブルガイ
ドリール、32は複合ケーブル2および牽引用ロープ8
のケーブルガイドローラ、33はケーブルガイドローラ
32の昇降装置である。
4は複合ケーブル2のケーブルドラム、5はロボット本
体1の運転および操作用の電源装置、6はロボット本体
1内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給設備、7は本水
中清掃ロボット全体を監視して制御する制御監視装置、
8はロボット本体1を牽引する牽引用ロープ、9は牽引
用ロープ8のリール装置、12は取排水路の壁面清掃用
の電動ブラシ、13は取排水路の壁面走行用の電動車
輪、14は取排水路の壁面吸着用の電動スラスタ、31
は複合ケーブル2および牽引用ロープ8のケーブルガイ
ドリール、32は複合ケーブル2および牽引用ロープ8
のケーブルガイドローラ、33はケーブルガイドローラ
32の昇降装置である。
【0017】本水中清掃ロボットは図1に示すように、
ロボット本体1、複合ケーブル2、搬出入装置3、ケー
ブルドラム4、電源装置5、圧縮空気供給設備6、制御
監視装置7、牽引用ロープ8、牽引用ロープ8のリール
装置9、ケーブルガイドローラ32、ケーブルガイドロ
ーラ32の昇降装置33などにより構成されている。ロ
ボット本体1は繊維強化プラスチック製で、図2
(a),(b)に示すようにロボット本体1には取排水
路の壁面清掃用に2個の電動ブラシ12、壁面走行用に
4個の電動車輪13、壁面吸着用に4個の電動スラスタ
14などが取付けられており、牽引用ロープ8により取
排水路上流から牽引されるようになっている。
ロボット本体1、複合ケーブル2、搬出入装置3、ケー
ブルドラム4、電源装置5、圧縮空気供給設備6、制御
監視装置7、牽引用ロープ8、牽引用ロープ8のリール
装置9、ケーブルガイドローラ32、ケーブルガイドロ
ーラ32の昇降装置33などにより構成されている。ロ
ボット本体1は繊維強化プラスチック製で、図2
(a),(b)に示すようにロボット本体1には取排水
路の壁面清掃用に2個の電動ブラシ12、壁面走行用に
4個の電動車輪13、壁面吸着用に4個の電動スラスタ
14などが取付けられており、牽引用ロープ8により取
排水路上流から牽引されるようになっている。
【0018】取排水路内で本水中清掃ロボットを運転し
て取排水路壁面の清掃、点検などを行う場合は、先ず壁
面吸着用の電動スラスタ14を正転または逆転させてそ
の取排水路壁面に対してロボット本体1の姿勢を調整し
た後、4個の電動スラスタ14を正転させて取排水路壁
面に吸着させる。そして、壁面走行用の電動車輪13を
駆動することによりロボット本体1を前進、後退させな
がら壁面清掃用の電動ブラシ12を回転させ、取排水路
壁面に付着している海洋生成物を除去する。
て取排水路壁面の清掃、点検などを行う場合は、先ず壁
面吸着用の電動スラスタ14を正転または逆転させてそ
の取排水路壁面に対してロボット本体1の姿勢を調整し
た後、4個の電動スラスタ14を正転させて取排水路壁
面に吸着させる。そして、壁面走行用の電動車輪13を
駆動することによりロボット本体1を前進、後退させな
がら壁面清掃用の電動ブラシ12を回転させ、取排水路
壁面に付着している海洋生成物を除去する。
【0019】ロボット本体1は取排水路壁面に吸着する
までは牽引用ロープ8による牽引力を必要とするが、取
排水路壁面に吸着した後は電動スラスタ14の吸着力に
より電動車輪13の接壁力が十分にあり、自力走行が可
能である。この外、図示はしないがロボット本体1には
水中テレビカメラ、水中照明器具、ロボット本体1の姿
勢センサー、ロボット本体1と取排水路壁面との間の距
離を測る距離センサーなどが設置されており、これらの
機器を陸上から監視して制御することにより取排水路壁
面の清掃、点検などの作業が行われるようになってい
る。
までは牽引用ロープ8による牽引力を必要とするが、取
排水路壁面に吸着した後は電動スラスタ14の吸着力に
より電動車輪13の接壁力が十分にあり、自力走行が可
能である。この外、図示はしないがロボット本体1には
水中テレビカメラ、水中照明器具、ロボット本体1の姿
勢センサー、ロボット本体1と取排水路壁面との間の距
離を測る距離センサーなどが設置されており、これらの
機器を陸上から監視して制御することにより取排水路壁
面の清掃、点検などの作業が行われるようになってい
る。
【0020】複合ケーブル2は図図2(c)に断面を示
すように、ロボット本体1に装着されている電動ブラシ
12、電動車輪13、電動スラスタ14、水中テレビカ
メラ、水中照明器具、付属の各センサーなどに電力を供
給する導体(電線)2a、水中テレビカメラや各センサ
ーへ信号を送受信するための光ファイバ心線(光ケーブ
ル)2d、ロボット本体1の内圧を周囲の水圧よりも高
くしてロボット本体1内部への浸水を防止するシール空
気用の圧縮空気チューブ、複合ケーブル2の張力を補強
するケプラーロープ(高張力ロープ)2gなどが撚り込
まれている。複合ケーブル2の外径は70mm余で、水中
における操作性を向上させるために海水と同じ比重にし
ており、海水中で浮かびも沈みもしないようになってい
る。
すように、ロボット本体1に装着されている電動ブラシ
12、電動車輪13、電動スラスタ14、水中テレビカ
メラ、水中照明器具、付属の各センサーなどに電力を供
給する導体(電線)2a、水中テレビカメラや各センサ
ーへ信号を送受信するための光ファイバ心線(光ケーブ
ル)2d、ロボット本体1の内圧を周囲の水圧よりも高
くしてロボット本体1内部への浸水を防止するシール空
気用の圧縮空気チューブ、複合ケーブル2の張力を補強
するケプラーロープ(高張力ロープ)2gなどが撚り込
まれている。複合ケーブル2の外径は70mm余で、水中
における操作性を向上させるために海水と同じ比重にし
ており、海水中で浮かびも沈みもしないようになってい
る。
【0021】搬出入装置3は取排水路のマンホールから
ロボット本体1を取排水路内へ搬入および搬出する設備
で、図1に示すように上部にケーブルガイドリール3
1、下部(取排水路内)に複数のローラで構成されるケ
ーブルガイドローラ32を有し、複合ケーブル2の曲が
りを抑えるように構成されている。下部のケーブルガイ
ドローラ32はロボット本体1の搬入、搬出時にロボッ
ト本体1と共に昇降するように構成されている。ケーブ
ルドラム4には複合ケーブル2の張力を計測するセンサ
ーが設けられており、ロボット本体1の走行に合わせて
一定の張力でドラムを巻き上げたり巻き戻したりして運
転することにより複合ケーブル2に過大な張力が掛から
ないように構成されている。
ロボット本体1を取排水路内へ搬入および搬出する設備
で、図1に示すように上部にケーブルガイドリール3
1、下部(取排水路内)に複数のローラで構成されるケ
ーブルガイドローラ32を有し、複合ケーブル2の曲が
りを抑えるように構成されている。下部のケーブルガイ
ドローラ32はロボット本体1の搬入、搬出時にロボッ
ト本体1と共に昇降するように構成されている。ケーブ
ルドラム4には複合ケーブル2の張力を計測するセンサ
ーが設けられており、ロボット本体1の走行に合わせて
一定の張力でドラムを巻き上げたり巻き戻したりして運
転することにより複合ケーブル2に過大な張力が掛から
ないように構成されている。
【0022】電源装置5は本水中清掃ロボット全体に対
する電源設備で、可搬式とするようにディーゼル発電設
備が設けられている。圧縮空気供給設備6はロボット本
体1が水中にあるときに圧縮空気によりロボット本体1
内を周囲の水圧よりも高くしてロボット本体1内に海水
が侵入しないようにするための空気源で、複合ケーブル
2内にはこの圧縮空気を送気するためのチューブが組み
込まれている。制御監視装置7は本水中清掃ロボット全
体を監視して制御する装置で、ロボット本体1の姿勢制
御、清掃作業を行う電動ブラシ12、電動車輪13、電
動スラスタ14などの運転、ケーブルドラム4の巻き上
げ、巻き戻しなどを制御し、ロボット本体1に組み込ま
れている水中テレビカメラをモニターすることもでき
る。
する電源設備で、可搬式とするようにディーゼル発電設
備が設けられている。圧縮空気供給設備6はロボット本
体1が水中にあるときに圧縮空気によりロボット本体1
内を周囲の水圧よりも高くしてロボット本体1内に海水
が侵入しないようにするための空気源で、複合ケーブル
2内にはこの圧縮空気を送気するためのチューブが組み
込まれている。制御監視装置7は本水中清掃ロボット全
体を監視して制御する装置で、ロボット本体1の姿勢制
御、清掃作業を行う電動ブラシ12、電動車輪13、電
動スラスタ14などの運転、ケーブルドラム4の巻き上
げ、巻き戻しなどを制御し、ロボット本体1に組み込ま
れている水中テレビカメラをモニターすることもでき
る。
【0023】さらに、本水中清掃ロボットにおいては図
1に示すように、ロボット本体1牽引用に牽引用ロープ
設備を設けることにより、複合ケーブル2にはロボット
本体1の牽引を受け持たせないようになっている。この
ロボット本体1牽引用の牽引用ロープ設備は、高張力ケ
プラー製の牽引用ロープ8とこの牽引用ロープ8を巻き
上げ、巻き戻しするロープリール9などにより構成され
ている。牽引用ロープ8の径は16mmで複合ケーブル2
の径に比して小さく、また常に牽引用ロープ8にテンシ
ョンが掛かり、複合ケーブル2にはテンションが掛から
ないように制御されており、この牽引用ロープ8を搬出
入装置3のガイドリール31およびガイドローラ32に
複合ケーブル2と共に通しても複合ケーブル2に影響を
与えることはない。牽引用ロープ8のリール装置9の運
転は、ケーブルドラム4の運転と同じように、牽引用ロ
ープ8の張力を計測するセンサーにより牽引用ロープ8
が一定の張力を保つように自動制御されている。
1に示すように、ロボット本体1牽引用に牽引用ロープ
設備を設けることにより、複合ケーブル2にはロボット
本体1の牽引を受け持たせないようになっている。この
ロボット本体1牽引用の牽引用ロープ設備は、高張力ケ
プラー製の牽引用ロープ8とこの牽引用ロープ8を巻き
上げ、巻き戻しするロープリール9などにより構成され
ている。牽引用ロープ8の径は16mmで複合ケーブル2
の径に比して小さく、また常に牽引用ロープ8にテンシ
ョンが掛かり、複合ケーブル2にはテンションが掛から
ないように制御されており、この牽引用ロープ8を搬出
入装置3のガイドリール31およびガイドローラ32に
複合ケーブル2と共に通しても複合ケーブル2に影響を
与えることはない。牽引用ロープ8のリール装置9の運
転は、ケーブルドラム4の運転と同じように、牽引用ロ
ープ8の張力を計測するセンサーにより牽引用ロープ8
が一定の張力を保つように自動制御されている。
【0024】このように、常に牽引用ロープ8にのみテ
ンションが掛かり、複合ケーブル2にはテンションが掛
からないようにするため、本水中清掃ロボットにおける
複合ケーブル2とケーブルドラム4との運転を、ロボッ
ト本体1を搬出入装置3により取排水路内に搬入すると
きに複合ケーブル2に予め弛みを持たせておき、ケーブ
ルドラム4を牽引用ロープ8のリール装置9と同期運転
させて複合ケーブル2に予め設定した弛み量を常に保持
することにより、ロボット本体1を下流へ流そうとする
力によるテンションが常に牽引用ロープ8に掛かり、複
合ケーブル2には確実に掛からないように制御してい
る。
ンションが掛かり、複合ケーブル2にはテンションが掛
からないようにするため、本水中清掃ロボットにおける
複合ケーブル2とケーブルドラム4との運転を、ロボッ
ト本体1を搬出入装置3により取排水路内に搬入すると
きに複合ケーブル2に予め弛みを持たせておき、ケーブ
ルドラム4を牽引用ロープ8のリール装置9と同期運転
させて複合ケーブル2に予め設定した弛み量を常に保持
することにより、ロボット本体1を下流へ流そうとする
力によるテンションが常に牽引用ロープ8に掛かり、複
合ケーブル2には確実に掛からないように制御してい
る。
【0025】また、常に牽引用ロープ8にのみテンショ
ンが掛かり、複合ケーブル2にはテンションが掛からな
いようにするため、本水中清掃ロボットにおける複合ケ
ーブル2とケーブルドラム4との運転を、複合ケーブル
2のロボット本体1直前に複合ケーブル2の弛み量を計
測するセンサーを設け、ロボット本体1の取排水路内へ
の搬入時から取排水路内の走行、取排水路内の清掃作
業、取排水路内からの搬出時まで常に複合ケーブル2の
弛み量が一定になるように牽引用ロープ8のリール装置
9を運転することにより、ロボット本体1を下流へ流そ
うとする力によるテンションが常に牽引用ロープ8に掛
かり、複合ケーブル2には確実に掛からないように制御
してもよい。
ンが掛かり、複合ケーブル2にはテンションが掛からな
いようにするため、本水中清掃ロボットにおける複合ケ
ーブル2とケーブルドラム4との運転を、複合ケーブル
2のロボット本体1直前に複合ケーブル2の弛み量を計
測するセンサーを設け、ロボット本体1の取排水路内へ
の搬入時から取排水路内の走行、取排水路内の清掃作
業、取排水路内からの搬出時まで常に複合ケーブル2の
弛み量が一定になるように牽引用ロープ8のリール装置
9を運転することにより、ロボット本体1を下流へ流そ
うとする力によるテンションが常に牽引用ロープ8に掛
かり、複合ケーブル2には確実に掛からないように制御
してもよい。
【0026】従来の水中清掃ロボットにおいて、取排水
路における海水の最大流速が約1.8m/s になる場合も
あり、この場合は海水流によりロボット本体を牽引する
複合ケーブルに約300kgf のロボット本体を下流へ流
そうとする力が掛かる。複合ケーブルは10000kgf
以上の引張り力に耐えるように設計されているが、複合
ケーブルの内部は撚り線で構成されているために屈曲し
た状態における引張り力には弱く、500kgf 以上のテ
ンションを掛けた状態で複合ケーブルを繰り返し曲げた
り伸ばしたりすると短時間で断線するなどの事故を起こ
すことがある。また、複合ケーブルは搬出入装置のガイ
ドリールおよびガイドローラを介して取排水路内に繰り
出したり巻き取られたりして操作されるため、これらガ
イドリールおよびガイドローラで曲げられ、その他の部
分では伸ばされる。ガイドリールおよびガイドローラの
部分における複合ケーブルの曲げ半径が複合ケーブルの
径の20倍程度であれば問題はないが、従来の取排水路
におけるマンホールの構造では複合ケーブルの曲げ半径
は複合ケーブルの径の約10倍であるため、複合ケーブ
ルが断線するなどの事故を起こす可能性がある。
路における海水の最大流速が約1.8m/s になる場合も
あり、この場合は海水流によりロボット本体を牽引する
複合ケーブルに約300kgf のロボット本体を下流へ流
そうとする力が掛かる。複合ケーブルは10000kgf
以上の引張り力に耐えるように設計されているが、複合
ケーブルの内部は撚り線で構成されているために屈曲し
た状態における引張り力には弱く、500kgf 以上のテ
ンションを掛けた状態で複合ケーブルを繰り返し曲げた
り伸ばしたりすると短時間で断線するなどの事故を起こ
すことがある。また、複合ケーブルは搬出入装置のガイ
ドリールおよびガイドローラを介して取排水路内に繰り
出したり巻き取られたりして操作されるため、これらガ
イドリールおよびガイドローラで曲げられ、その他の部
分では伸ばされる。ガイドリールおよびガイドローラの
部分における複合ケーブルの曲げ半径が複合ケーブルの
径の20倍程度であれば問題はないが、従来の取排水路
におけるマンホールの構造では複合ケーブルの曲げ半径
は複合ケーブルの径の約10倍であるため、複合ケーブ
ルが断線するなどの事故を起こす可能性がある。
【0027】これに対し、上述の各実施の形態に係る水
中清掃ロボットにおいては、ロボット本体1の運転電源
用および操作監視用の複合ケーブル2の他にロボット本
体1の牽引用ロープ8を使用し、予め複合ケーブル2に
弛みを持たせておき、複合ケーブル2のケーブルドラム
4と牽引用ロープ8のリール装置9とを同期制御するこ
とにより、或いは複合ケーブル2のロボット本体1近傍
に複合ケーブル2弛み量計測用のセンサーを設けてお
き、このセンサーの出力に基づいて複合ケーブル2の弛
み量が常に一定になるように複合ケーブル2のケーブル
ドラム4を繰り出したり巻き上げたりすることにより、
複合ケーブル2の弛みが常に保持されて複合ケーブル2
にはロボット本体1によるテンションが掛からないよう
にしており、このようにロボット本体1の牽引用に牽引
用ロープ設備を設けて複合ケーブル2にはロボット本体
1の牽引を受け持たせないようにすることにより、複合
ケーブル2のテンションが約100kgf 程度に低くなっ
て複合ケーブル2が断線するなどの事故が解消され、水
中清掃ロボットに対する信頼性が向上する。
中清掃ロボットにおいては、ロボット本体1の運転電源
用および操作監視用の複合ケーブル2の他にロボット本
体1の牽引用ロープ8を使用し、予め複合ケーブル2に
弛みを持たせておき、複合ケーブル2のケーブルドラム
4と牽引用ロープ8のリール装置9とを同期制御するこ
とにより、或いは複合ケーブル2のロボット本体1近傍
に複合ケーブル2弛み量計測用のセンサーを設けてお
き、このセンサーの出力に基づいて複合ケーブル2の弛
み量が常に一定になるように複合ケーブル2のケーブル
ドラム4を繰り出したり巻き上げたりすることにより、
複合ケーブル2の弛みが常に保持されて複合ケーブル2
にはロボット本体1によるテンションが掛からないよう
にしており、このようにロボット本体1の牽引用に牽引
用ロープ設備を設けて複合ケーブル2にはロボット本体
1の牽引を受け持たせないようにすることにより、複合
ケーブル2のテンションが約100kgf 程度に低くなっ
て複合ケーブル2が断線するなどの事故が解消され、水
中清掃ロボットに対する信頼性が向上する。
【0028】
【発明の効果】本発明に係る水中清掃ロボットは前記の
ように構成されており、ロボット本体に牽引用ロープ設
備を設けて流れに抗して牽引用ロープがロボット本体を
牽引するようにするとともに、複合ケーブルのケーブル
ドラムと牽引用ロープのリール装置とを同期制御するこ
とにより複合ケーブルに常に弛みを保持させて複合ケー
ブルにはロボット本体の牽引を受け持たせないようにす
るので、複合ケーブルのテンションが低くなって複合ケ
ーブルが断線するなどの事故が解消され、水中清掃ロボ
ットに対する信頼性が向上する。
ように構成されており、ロボット本体に牽引用ロープ設
備を設けて流れに抗して牽引用ロープがロボット本体を
牽引するようにするとともに、複合ケーブルのケーブル
ドラムと牽引用ロープのリール装置とを同期制御するこ
とにより複合ケーブルに常に弛みを保持させて複合ケー
ブルにはロボット本体の牽引を受け持たせないようにす
るので、複合ケーブルのテンションが低くなって複合ケ
ーブルが断線するなどの事故が解消され、水中清掃ロボ
ットに対する信頼性が向上する。
【0029】また、本発明に係る水中清掃ロボットは前
記のように構成されており、ロボット本体に牽引用ロー
プ設備を設けて流れに抗して牽引用ロープがロボット本
体を牽引するようにするとともに、複合ケーブルのロボ
ット本体の近傍に複合ケーブルの弛み量計測用のセンサ
ーを設けて複合ケーブルの弛み量が常に一定になるよう
に複合ケーブルのケーブルドラムを繰り出したり巻き上
げたりすることにより複合ケーブルに常に弛みを保持さ
せて複合ケーブルにはロボット本体の牽引を受け持たせ
ないようにするので、複合ケーブルのテンションが低く
なって複合ケーブルが断線するなどの事故が解消され、
水中清掃ロボットに対する信頼性が向上する。
記のように構成されており、ロボット本体に牽引用ロー
プ設備を設けて流れに抗して牽引用ロープがロボット本
体を牽引するようにするとともに、複合ケーブルのロボ
ット本体の近傍に複合ケーブルの弛み量計測用のセンサ
ーを設けて複合ケーブルの弛み量が常に一定になるよう
に複合ケーブルのケーブルドラムを繰り出したり巻き上
げたりすることにより複合ケーブルに常に弛みを保持さ
せて複合ケーブルにはロボット本体の牽引を受け持たせ
ないようにするので、複合ケーブルのテンションが低く
なって複合ケーブルが断線するなどの事故が解消され、
水中清掃ロボットに対する信頼性が向上する。
【図1】図1は本発明の実施の一形態に係る水中清掃ロ
ボットの模式図である。
ボットの模式図である。
【図2】図2(a)はそのロボット本体の正面図、同図
(b)は底面図、同図(c)はその複合ケーブルの断面
図である。
(b)は底面図、同図(c)はその複合ケーブルの断面
図である。
【図3】図3は従来の水中清掃ロボットの鳥瞰図であ
る。
る。
【図4】図4はその模式図である。
1 ロボット本体 2 複合ケーブル 2a 導体 2b 絶縁体 2c ウレタンチューブ 2d 光ファイバ心線 2e ステンレスパイプ 2f シース 2g ケプラーロープ 2h 介在繊維 2j 内部シース 2k 抗強力体 2m 外部シース 3 搬出入装置 4 ケーブルドラム 5 電源装置 6 圧縮空気供給設備 7 制御監視装置 8 牽引用ロープ 9 牽引用ロープのリール装置 12 水路清掃用の電動ブラシ 13 水路壁走行用の電動車輪 14 壁面吸着用の電動スラスタ 31 ケーブルガイドリール 32 ケーブルガイドローラ 33 ケーブルガイドローラの昇降装置
Claims (2)
- 【請求項1】 ロボット本体が複合ケーブルを介して運
転操作され流れのある水路内の清掃を行う水中清掃ロボ
ットにおいて、上記ロボット本体を流れに抗して牽引す
る牽引用ロープと、上記複合ケーブルのケーブルドラム
と上記牽引用ロープのリール装置とを同期制御して上記
複合ケーブルに常に弛みを保持させる手段とを備えたこ
とを特徴とする水中清掃ロボット。 - 【請求項2】 ロボット本体が複合ケーブルを介して運
転操作され流れのある水路内の清掃を行う水中清掃ロボ
ットにおいて、上記ロボット本体を流れに抗して牽引す
る牽引用ロープと、上記複合ケーブルの上記ロボット本
体の近傍に設置され上記複合ケーブルの弛み量を計測す
るセンサーと、該センサーの出力信号に基づいて上記複
合ケーブルのケーブルドラムを制御して上記複合ケーブ
ルに常に弛みを保持させる手段とを備えたことを特徴と
する水中清掃ロボット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9250606A JPH1194982A (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | 水中清掃ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9250606A JPH1194982A (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | 水中清掃ロボット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1194982A true JPH1194982A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17210376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9250606A Withdrawn JPH1194982A (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | 水中清掃ロボット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1194982A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003185784A (ja) * | 2001-12-19 | 2003-07-03 | Toshiba Corp | 原子炉内構造物の保全・補修装置 |
KR100879774B1 (ko) * | 2007-07-20 | 2009-01-21 | 한전케이피에스 주식회사 | 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비 |
JP2009236876A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 管内調査機器の挿入回収装置、管内調査システム、管内調査機器の挿入回収方法及び管内調査方法。 |
WO2014204124A1 (ko) * | 2013-06-21 | 2014-12-24 | 한국해양과학기술원 | 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기 |
JP2015031026A (ja) * | 2013-08-01 | 2015-02-16 | 東京都下水道サービス株式会社 | 流体管路における横断管への通線方法、及びその一部に作業体が取り付けられた作業用通線の通線方法、並びに該方法に使用される装置 |
CN106598047A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-04-26 | 渤海大学 | 一种工业机器人位移控制方法 |
CN107016844A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-08-04 | 曲阜师范大学 | 基于gprs的智能备用电缆管道故障检测及清理系统 |
-
1997
- 1997-09-16 JP JP9250606A patent/JPH1194982A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003185784A (ja) * | 2001-12-19 | 2003-07-03 | Toshiba Corp | 原子炉内構造物の保全・補修装置 |
KR100879774B1 (ko) * | 2007-07-20 | 2009-01-21 | 한전케이피에스 주식회사 | 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비 |
JP2009236876A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 管内調査機器の挿入回収装置、管内調査システム、管内調査機器の挿入回収方法及び管内調査方法。 |
WO2014204124A1 (ko) * | 2013-06-21 | 2014-12-24 | 한국해양과학기술원 | 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기 |
JP2015031026A (ja) * | 2013-08-01 | 2015-02-16 | 東京都下水道サービス株式会社 | 流体管路における横断管への通線方法、及びその一部に作業体が取り付けられた作業用通線の通線方法、並びに該方法に使用される装置 |
CN106598047A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-04-26 | 渤海大学 | 一种工业机器人位移控制方法 |
CN107016844A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-08-04 | 曲阜师范大学 | 基于gprs的智能备用电缆管道故障检测及清理系统 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041207 |