JPS60218120A - ロボツト - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、極限場所等に用いる緊急時の状況判断が可
能なロボットに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、原子力発電所の建設など原子力産業の発展には目
覚ましいものがある。ところが、一方においては、たと
えば原子炉内など極限場所での異常の発見や、調査修復
作業をどのように行なうかなどメインテナンス上の課題
も多いのが実情である。

現在、このようなプラントでは、人間の近接し得ない極
限場所の管理を行なうため、極限場所の所定位置に、た
とえば複数台のテレビカメラや各種センサなどを多数設
置して、極限場所から隔離された集中管理室で各種の機
器をモニタするという方法が取られている。

ところが、従来のこのような方式では、テレビカメラや
センサが設置された特定の部分の故障のみしか検知する
ことができず、プラント全体から見た検出性能が低いと
いう問題があった。

また、異常を感知した場合でも、故障の原因を正確に把
握することが困難であるなどの問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたもので
あり、その目的どするところは、広い範囲に亙って異常
を正確に感知することができ、しかも故障の原因を直ち
に把握できるようにしたロボットを提供することにある
。

〔発明の概要〕

本発明は、一定の領域内を任意に移動可能なロボット本
体に設けられて上記ロボット本体の動作を制御する制御
部が以下の構成要素を具備してなることを特徴としてい
る。

すなわち、制御部は、前記領域内での異常音を検知する
異常音検知手段と、この異常音検知手段によって検知さ
れた異常音を分析して上記領域内での異常発生を感知す
る異常発生感知手段と、この異常発生感知手段で異常発
生を感知した際に異常発生信号を送出する異常信号出力
手段と、前記ロボット本体の現在位置から前記領域内に
おける前記異常音の発生湯所に最も近距離で到達するコ
ースを判定する移動コース判定部と、この移動コース判
定部で判定された最短コースに従って前記ロボット本体
を前記異常音の発生湯所に移動させるための移動制御手
段とを具備したものとなっている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、音によって異常の発生を感知するよう
にしているので、一定の領域内であれば、どの部分が故
障を起こしても、この異常を確実に検知することができ
る。しがも、モニタで確認できないような小規模な異常
の発生に対しても、その異常音をとらえて確実に感知す
ることが可能となる。したがって、たとえば配管の固定
部などが緩んで小規模震動を起こしたような場合でも、
震動によって異常音が発生するので、この異常音を感知
することによって、異常を小規模のうちに発見すること
が可能になる。

しかも、この発明によれば、異常発生場所に直ちに移動
するので、故障の規模や原因などの調査を詳細に行なう
ことができ、事故の拡大化に対する防御措置を速やかに
講じることができる。

５− 〔発明の実施例〕 以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。

本実施例に係るロボットは、たとえば原子炉内部など人
間の近接し得ない極限領域を自由に動き得るものであり
、上記極限領域から隔離された集中管理室と任意に連絡
をとることが可能なものである。

このロボットの制御部は、具体的には第１図に示すよう
に構成されている。第１図において、１は音響入力部で
あり、ロボットの周囲の音を全方位に亙り検出するもの
である。音響入力部１には、たとえば異常音を検出した
方角を確認できるように指向性に優れたアンテナが用い
られる。音響入力部１からの音響信号は、音響分析部２
でＡ／Ｄ変換およびスペクトル分析されて全方位に亙る
特徴パラメータの系列に変換される。この音響分析部２
で得られた特徴パラメータの系列は、認識部３に導入さ
れる。認識部３では、入力された特徴パラメータと、パ
ターンメモリ部４に既に登録さ６− れている特徴パラメータとを以下の如く比較参照するこ
とによって、異常音の発生を検出するようにしている。

すなわち、いま、ある方向の特徴パターンとして第２図
（ａ）に示すパターンＰがパターンメモリ部４に登録さ
れているとする。この場合に、異常音を含む音響信号が
入力されると、その音響信号の特徴パラメータが同図（
ｂ）に示すようなパターンＰ′となり、パターンＰと一
致しない部分Ａを含むことになる。したがって、このよ
うなパターンの不一致が、ある時間に亙り継続した場合
には、認識部３は異常が発生したと判断する。また、破
裂など異常音が瞬時にしか検出されない場合に備えて、
認識部３は、入力した音響信号が所定のしきい値を一瞬
でも超えた場合には異常と判断する機能をも有している
。なお、パターンメモリ部４に記憶されている特徴パラ
メータは、プラントが正常状態の時に入力された音響信
号から生成されたものである。

認識部３からの異常検知信号は、出力部５に導入される
。出力部５は、この異常検知信号を受けて、たとえば無
線などの方法によって、図示しない集中管理室へ異常発
生信号を送出する。

一方、このロボットには、テレビカメラ６が設置されて
おり、ロボットの移動領域に配置されたカラーテープや
マークなどを画像情報として内部に取込む。この画像情
報は、現在地Ｉｆ部７に入力されている。この現在地認
識部７は、上記画像情報のたとえば色、形状等からロボ
ット自身の位置を検出する。現在地認識部７で検出され
た現在地情報は、移動コース判定部８に導入される。一
方、移動コース判定部８には、認識部３からの認識結果
が導入されている。認識部３から移動コース判定部８に
異常発生信号が入力されると、移動コース判定部８では
、異常の方角から後述するようにロボットの移動すべき
方角を決定する。動力部９は、移動コース判定部８で判
定されたコースに従いながら、ロボッ１〜を駆動する。

いま、第３図に示す極限領域Ｑ内のＲ部で異常が発生し
たとする。ロボットの現在位置を８点とすると、ロボッ
トは、矢印下の方角へ移動しなければならない。ところ
が、領域Ｑには、複数の障害物Ｕが存在する。そこで、
現在ロボットが位置する点Ｓから進み得る通路■のうち
、矢印Ｔに最も近い経路（図中下方に向かう経路）をロ
ボットは進行する。そして、逐次異常音の検出と進むべ
き経路の決定を行ないながらロボットは故障発生場所Ｒ
まで移動する。なお、単発的な異常音の場合には、図示
しない他のセンサで異常発生場所からの影響の強さを検
出しながら、徐々に影響の高まる方角へロボットを導く
ようにすればよい。また、極限領域Ｑをいくつかに区画
して、各々の区画場所にセンサを設け、異常発生の大ま
かな位置をロボットに知らせるようにすれば、ロボット
は、自らの位置する場所と、異常発生場所とを参照して
、異常発生地点までの最短経路をめて、この最短経路に
従って移動することが可能になる。

このように本実施例に係るロボットは、異常音を検知す
ることによって極限領域の異常を感知して、外部に異常
を知らせるとともに異常発生場所９− まで移動するようになっている。したがって、事故が拡
大化する前に事故の状況を詳細に調査して、プラントに
対し適切な処置を講することが可能になる。

しかも、上記の如くロボットの移動制御を行なえば、ロ
ボッ１〜が第３図における点線の経路を選ばずに、実線
で示した最短経路を選ぶので、ロボットを速やかに異常
発生場所まで移動させることができる。したがって、プ
ラントの事故に対し、速やかに対処することが可能にな
る。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、たとえば第４図に示すようにロボット自らに自己故障
確認機能を持たせるようにしてもよい。

この場合には、ロボットの制御部に新たに自己故障確認
部１０を設ける。自己故障確認部１０は、ロ　。

ポット自身に故障が発生したかどうかを確認する部分で
あり、音響入力部１、音響分析部２、認識部３、パター
ンメモリ部４および動力部９から正常時に導入される信
号を常時監視する。これらの１０− 信号のうちいずれか一つの信号が入力されなくなった場
合には、出力部７を介して他のロボットに救助信号を送
出する。

このような構成であれば、極限領域に複数台のロボット
を配置させておくことによって、ロボット自身が故障し
た場合でも、他のロボットによって故障ロボットの排除
および異常発生場所への急行がなされるので、プラント
の安全性をさらに高めることができる。

また、本発明は、異常音の情報から故障状態を判定する
機能を具備することによって、さらにその機能を高める
ことができる。そして、入力情報の分析処理や認識処理
の方法は、従来より知られた種々の方式を適宜採用する
ようにすればよい。

要するに本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変
更して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るロボットの制御部の構
成を示すプロ・ツク図、第２図（ａ）（ｂ）は同ロボッ
トにおける認識部でのパターン比較による異常音検出方
法を説明するための図、第３図は同ロボットにおける移
動コース判定部でのコース決定の様子を説明するための
図、第４図は本発明の他の実施例に係るロポツ１〜の制
御部を示す図である。 １・・・音響入力部、２・・・音響分析部、３・・・認
識部、４・・・パターンメモリ部、５・・・出力部、６
・・・テレビカメラ、７・・・現在地認識部、８・・・
移動コース判定部、９・・・動力部、１０・・・自己故
障確認部、Ｑ・・・極限領域。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 （ａ）　（ｂ） ｆ５３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一定の領域内を任意に移動可能なロボット本体と
   、このロボット本体に設けられて上記ロボット本体の動
   作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記領域
   内での異常音を検知する異常音検知手段と、この異常音
   検知手段によって検知された異常音を分析して上記領域
   内での異常発生を感知する異常発生感知手段と、この異
   常発生感知手段で異常発生を感知した際に異常発生信号
   を送出する異常信号出力手段と、前記ロボット本体の現
   在位置から前記領域内における前記異常音の発生湯所に
   最も近距離で到達するコースを判定する移動コース判定
   部と、この移動コース判定部で判定された最短コースに
   従って前記ロボット本体を前記異常音の発生湯所に移動
   させるための移動制御手段とを具備してなることを特徴
   とするロボット。
2. （２）前記異常音検知手段は、前記領域内が正常状態の
   時に前記領域内で検知される音の特徴パラメータを予め
   記憶する記憶手段と、この記憶手段で記憶された上記特
   徴パラメータと入力音響データとを比較参照して異常音
   を検知するものであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のロボット。
3. （３）前記異常発生感知手段は、前記異常音検知手段に
   よって検知された異常音が所定レベルを超過した場合も
   しくは所定時間継続して発生した場合に異常発生を感知
   するものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のロボット。 咋）　前記異常信号出力手段は、前記ロボツＩ・本体も
   しくは制御部自身が故障した場合にも異常発生信号を出
   力するものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のロボット。