JPS60148926A - 水中ロボツトによる捨石均し工法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 従来、ケーソンの据付けに当り、その基礎となる捨石マ
ウンドを施工する場合、捨石運搬船により投入された捨
石を潜水夫が手作業によって指定された個所に積み上げ
てマウンドヲ構築している。

前記従来の方法は当然の事ながら非効率的であり、作業
に危険を伴ない、更に特殊作業を行なう潜水夫の絶対数
の増加が殆んど見込めない上に、潜水夫の高金化が進み
、潜水夫の確保が困難な状況になっている。

本発明はこのような問題点を解決するために提案された
もので、監視ロボットの指令に基き、中間層整地ロボッ
トが捨石投下位置の凹凸ケ検知して捨石の均し作業！行
ない、次いで小さい捨石を前記投下位置に投下し、監視
ロボットの指令に基き、仕上整地ロボットが捨石面の仕
上ケンすることｙｌｌ−特徴とする水中ロボットによる
捨石均し工法に係るものである。

本発明においては前記したように、監視ロボットと、同
ロボットの指令に基いて作動する中間層整地ロボット及
び仕上面整地ロボットとの３つのロボットを使用し、前
記監視ロボットの指令に基き、中間層整地ロボットが捨
石投下位置の凹凸を検知し、最も効率のよい順序に比較
的大きな捨石の均し作業を行ない、略々平坦な捨石マウ
ンド面を構成し、かくして中間層整地が完了したのち、
その上に比較的小さい捨石を投下して、前記監視ロボッ
トの指令に基き、仕上面整地ロボットが精度よ（仕上げ
るものである。

このように本発明によれば潜水夫に代って水中ロボット
により捨石マウンドの捨石均らし作業を行ない、作業の
安全を図り、且つ作業性を向上しうるものである。

、＄発明はまた監視ロボット、中間層整地ロボット、及
び仕上面整地ロボットよりなり、前記監視ロボットは中
間層整地ロボットと仕上面整地ロボットの位置、方向を
検知する手段と、同検知手段による検知信号を演算して
、前記両口ボットに指令する手段とを有し、前記中間層
整地ロボットは監視ロボットの指令に基き捨石を均らす
手段を具え、前記仕上面整地ロボットは監視ロボットの
指令に基き、捨石面ケ仕上げる手段を具えたことを特徴
とする水中ロボットによる捨石均し装置に係り、同装置
によって前記した水中ロボットによる捨石均し作業を効
率よく遂行しうろものである。

以下本発明を図示の実施例について説明する。

第１図において（１）はケーソン（２）の捨石マウンド
であって、本発明はこの捨石マウン）’（１１の捨石均
し工法及び装置に係るものである。ケーソン（２）は捨
石マウンド（１）の締め固めが強固でないため、ケーソ
ン（２）の沈み込みが発生したり、またマウンド表面の
精度が優れてないとケーソン（２）が傾いたり、ケーソ
ン（２）に部分的に大きな応力が働いたりすることがあ
り、従って捨石マウンド（１）の均し作業が必要となる
。

（３）は作業船であって、ケーソン（２）に撃留したり
、投錨して所定位置に碇止される。

図中（４）は作業船（３）上に搭載されたディーゼル発
電機で、動力源となりケーブルを介して後述の各ロボッ
トへ動力が供給される。

また（５）はコントロール室で、作業船（３）上に設置
され、コンピュータ制御、及び必要に応じてＴＶモニタ
により手動制御する。

図中（６）は捨石運搬船である。

（７）は監視ロボットで、六脚式歩行機をば一スにした
このロボットは海底を這うように歩行し、作業船（３）
からの指令で他の２台のロボットに作業指示ケ行なう。

六本の脚は屈曲自在でクローラでは歩行できない凹凸の
激しい個所でも、本体の姿勢を水平に保ち安定した状態
で歩行するように構成されている。本体の中央部に数台
の水中テレビカメラとスチールカメラ、また超音波地形
測量器を搭載し、他の２台の作業ロボットの位置、作業
状態を監視し、適切な制御が行なわれろように構成され
ている。

（８）は中間層整地ロボットである。中間層捨石表面は
、捨石運搬船（６）の作業能率を上げる意味で大塊の捨
石を使用し、相当の凹凸があるものと考えられる。前記
ロボット（８）はこの大塊中間層表面の凹凸の均し作業
を行なう無人機で、最終仕上面均し作業を容易にし、そ
の精度向上にも役立てるように構成されている。（第２
図及び第３図参照）更に（９）は仕上面整地ロボットで
、中間層整地後、捨石運搬船（６）が搬送してきた仕上
用小塊捨石を中間層の上に撒布し、その表面を所定の精
度に整地するように構成された無人機である。（第４図
、第５図及び第６図参照） 第２図は前記中間層整地ロボット（８）の詳細を示す。

（２υはフロートで、前記ロボット（８）の前後に２基
配股されており自刃浮上、及び移動するための装置であ
る。＠はテレビカメラ及び超音波測量装置で、ロボット
本体に数台設置され、同本体の接地状況、整地作業状況
を作業船（３）上のオはレータにモニターで知らせると
ともに、地形の高低を数値化しレコーダに記憶するよう
に構成されている。

Ｃ９は均し装置であって、後述のよ５にリンクで連結さ
れたレーキを周上に設けたブームとブームの旋回装置か
ら構成されている。（２）は前記均し装置（２濁の駆動
装置であって、同均し装置シ（を駆動し、また上下に移
動させることも可能である。（ハ）は内ガイドで、同内
ガイド（ハ）の中を均し装置（ハ）を搭載−した均し駆
動装置（財）がスライド°するように構成されていて、
内ガイ自２５）は外ガイド（ハ）の中をスライドするよ
うに構成されている。＠は伸縮自在のフードで、外ガイ
ド＠を常に水平に保つようコントロールされる。弼はコ
ントロール室であって、前記テレビカメラ及び超音波測
量装置（社）で記憶した地形のデータン使って独自の最
適作業プログラムにより演算し、最適の作業順序ケ決め
て、作業させるように構成されている。

その他図中囚はアンテナで、監視ロボット（力からの指
令を無線で受ける。また関はテレビカメラでフート部の
捨石面を探査するものである。

第３図は中間層整地ロボット（８）の均し駆動装置（財
）の詳細図で、Ｃ３１）はその駆動軸である。上部にモ
ータと減速機があり、この動力で駆動軸Ｃ３１）’に回
転させレーキ部全体を水平面内で旋回させることにより
、均し面を広く取れ均一な整地面が得られ易くなるよう
に構成され、同駆動軸ｃ３υはブラケット０３ヲ介して
ビームＧ４と連結され、同ビーム（２）に回転力を伝え
るようになっている。図中０鼾家ブラケツトＧ邊とビー
ム（財）を固定する連結ボルトである。

なお前記ビーム（財）は下部ローラＣ３７）、上部ロー
ラ関に支持させてレーキＣ３１、及び同レーキＣ３１ｖ
連結するリンク（４Ｑ”？外周上に回転支持するもので
ある。

またＣ（５１ｔｓスプロケットであって、リンク曲に噛
合し、レーキ部を回転させるものであり、モータ（至）
によって駆動回転されてレーキ（３１ｖ回転移動させる
。また０７）は下部ローラでビーム０４下部ｙリーンク
（４■との間に設けられ、レーキＣ１１ｖ介してリンク
（４１が受ける力を支持する。

更に弼は上部ローラで、ビーム（ロ）上に取り付けられ
、リンクｆ４０を支承するものである。前記レーキＯＩ
はリンク（４Ｇの外周面上に固定され、同リンク（４０
の移動で捨石の凸部を掻き取りながら外側に運び出し、
捨石面を均一に均すものである。

第４図は仕上面整地ロボット（９）の詳細を示し、前後
に２基のフロー）（４ｍ）が配設されていて、自力で浮
上できるように構成されている。また（４２は走行用ク
ローラ、（４りはテレビカメラであって、ロボット本体
に数台設置され、同本体の接地状況、作業状況を作業船
１３）のオはレータにテレビジョンで知らせるように構
成されている。（４４）は前記ロボット（９）本体に配
設された超音波センサで、テレビカメラ卿か視界不良の
ときの補助になるほか、精度を必要とする場合に用いら
れ、数ミリ程度の精度で地表の凹凸を感知することがで
きるように構成されている。

（４猾工前部振動レーキ式ブレードで、前方にある余分
の捨石夕振動により効率的に片側前方へ排除するもので
ある。また（４［ｉ）は仕上ブレードであって、これで
表面を仕上げるものである。また（４ηは表面を締固め
て均らす振動ローラである。

その他図中（４Ｂハアンテナで、監視ロボットよりの指
令ン無線で受けるものである。更に四はコントロール室
で、監視ロボットからの指令を判断し、これに基き各装
置を作動させたり、テレビカメラと超音波センサーから
の探知結果を判断し、その結果に基き各装置を作動させ
るよ５に構成されている。

第５図及び第６図は仕上面整地ロボット（９）の前部振
動式ブレードの詳細を示し、５υは車体であって、装置
の主体を構成し、これに各機能χ待った機器が取り付け
られる。同車体６υから張り出されたブラケット６２で
ビーム（５４）と自在継手（５３乞介して連結される。

なお同自在継手６わ工２方向の回転自由度を与えてビー
ム５４）ヲゾラヶッ）５２に取り付けるためのものであ
る。ビーム６荀は前記したように自在継手１”ｉ３）′
？：介してズラケッ１繋に連結されるとともに、油圧ジ
ヤツキｅｉｓｌｙａ−介して車体（５υに支持される。

なお油圧ジヤツキ６→は左右の伸縮量と、その差でビー
ム（財）の傾斜を自由に変化せしめるものである。

図中（イ）は連結ピンで、レーキ６η報ヲビーム［回転
支持するためのものであり、同レーキ６鶴棒は鋏と同様
に互いに前後移動して噛み合うように構成されている。

また６引エロツドで各レーキ藺（イ）とモータａυの駆
動軸に連結されたクランク輪６Ｑと暑連結し、同クラン
ク輪（（至）の回転運動を往復運動に変え、レーキ６η
６秒ヲ前後に振動させるものである。

図示の実施例は前記したように構成されているので、中
間層整地ロボツ）　（８）　”ｒ作業開始前にフロー）
（２υにより浮乏させ所定の位置に移動させ、監視ロボ
ット（７）からの水平指示信号に従い、作業ロボット（
８）を水平に設置させる。

この際テレビカメラ四及び超音波センサによるコントロ
ールも併用される。均し装置（ハ）は外ガイド９面（イ
）面をＸ−Ｙ平面と考えると、外ガイド内をＸ、Ｙ方向
に移動し、作業範囲内の凹凸量とその位置を計測し記憶
する。

この凹凸量の解析により各位置での捨石の過不足量を割
り出し、均し装置（２３１の所定位置への移動と、均し
作業を最適の順序で自動的に行なわせる。

均し装置ｅ暗ｉ前記したようにリンクで連結されたレー
キを周上に設けたブームとブームの旋回装置からなり、
レーキを外周上に回転させながら、ブームを回転するか
、ある角度範囲内で旋回させ、中央凸部の捨石を外周に
移動させ、隣接凹部の埋戻しケ行なう。なおこの均し装
置（２３１としてはグラブ式等の装置も利用できる。

更に仕−Ｌ面整地ロボット（９）ンフロート（４Ｉ）に
より浮遊させ、整地開始地点に同口ボッＮ９１’＆移動
させる。次いで監視ロボット（７）からの水平指示信号
に従がい、自動的に振動レーキ式／レート”（４５１が
水平に保持される。なおこの際テレビカメラ（４３によ
ルコントロールも併用される。次いでロボット前部に設
けた振動レーキ式ブレード（４つによりクローラ（４２
１走行が可能となるよう予備均し作業を行なう。

前記ブレード（４５１により排除される捨石は振動力で
搬送され、未整地側へ排除される。なお前記プレー　）
”（４５１の前面には超音波センサ（４（１）が設置さ
れているので前方の凹凸を事前にキャッチしプレード角
の設定を自動的に行なわれる。また前記ロボット（９）
の前後クローラ（４′ＩＪ間には仕上ブレード（４６）
と振動ローラ（４？）が設けられているので充分な締固
めと高い精度の仕上面ン自動的に確保する。

なおマウンド（１）両端部の作業はテレビカメラ（４４
によるコントロール室（５）からの操作で行ない、クロ
ーラ（４２の前後進と方向転換を組合せ、Ｕターンに必
要な周辺部の整地を行ない、Ｕターン後は前記同様の直
進自動均し作業に移る。

このように図示の実施例によれば、作業は自動及び遠隔
操作によって行なわれるため安全性が確保され、また中
間層整地ロボット（８）の導入により、強力なノぐワー
と命適作業プログラムにより効果的な大塊の捨石の均し
作業が行なわれ、更にまた仕上面整地ロボット（９）の
導入により、精度の高い仕上面が効率よく形成できる。

以上本発明乞実施例について説明したが、本発明は勿論
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る水中ロボットによる捨石均し工法
の一実施例の実施状態を示す斜面図、第２図は中間層整
地ロボット本体の斜面図、第６図はその捨石均し部の斜
面図、第４図は仕上面整地ロボット本体の斜面図、第５
図及び第６図は夫々その捨石面仕上げ部の斜面置皿に側
面図である。 （７）・・・監視ロボット、（８）・・中間層整地ロボ
ット、（９）・・・仕上面整地ロボッ）、（２３・・・
均し装置、Ｇｌ・・・レーキ、（４つ・・・前部振動レ
ーキ式ブレード、（４６）・・・仕上げブレード、（４
７）・・・振動ローラ。 復代理人　弁理士　岡　本　重　文 外３名 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）監視ロボットの指令に基き、中間層整地ロボット
   が捨石投下位置の凹凸を検知して捨石の均し作業を行な
   い、次いで小さい捨石Ｚ前記投下位置に投下し、監視ロ
   ボットの指令に基き、仕上整地ロボットが捨石面の仕上
   げｔすることを特徴とする水中ロボットによる捨石均し
   工法。
2. （２）監視ロボット、中間層整地ロボット、及び仕上面
   整地ロボットよりなり、前記監視ロボットは中間層整地
   ロボットと仕上面整地ロボットの位置、方向を検知する
   手段と、同検知手段による検知信号を演算して、前記両
   口ボットに指令する手段とＹ有し、前記中間層整地ロボ
   ットは監視ロボットの指令に基き捨石ン均らす手段を具
   え、前記仕上面整地ロボットは監視ロボットの指令に基
   き、捨石面を仕上げる手段を具えたことを特徴とする水
   中ロボットによる捨石均し装置。