JPS6335394B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、点検監視その他の作業用マニピユレ
ータに、移動用の脚としての機能をもたせた走行
装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

例えば原子炉プラントの原子炉格納容器内、廃
棄物処理施設内のような放射線レベルの高い区域
に作業員を立入らせることは好ましくない。

そこで、このような区域における機器の監視や
点検作業を行なう場合は、点検作業用のマニピユ
レータを装備した走行装置にテレビカメラ等の監
視装置を搭載し、その走行装置を上記区域内に搬
入して無人走行させ、かつ遠隔的に機器の監視及
び点検作業を行なうことが望まれている。

また一般にこのような区域には、走行装置の走
行面に多くの障害物が存在し、さらに階段が設け
られている場合もあるので、平坦面の走行は勿論
のこと、障害物の乗越えや階段の昇降も容易に行
えるようにする必要がある。

従来、この種の走行装置としては、特開昭57−
102782号公報に示されるように走行装置本体に屈
伸自在な４組のマニピユレータ（脚）を設け、こ
れらのマニピユレータを屈伸運動させて障害物の
乗越えや階段の昇降等を行なうようにしたものが
ある。しかしながら、この走行装置は走行装置本
体の下部に同軸上に設けられた２個の車輪を独立
に回転駆動させて走行するため、２個の車輪だけ
では走行装置本体を安定に支えることができな
い。このため、各マニピユレータの先端に設けら
れた４個のローラを走行面に接地させて装置本体
を転倒しないように支持しており、マニピユレー
タを機器の点検作業用として使用することができ
ないという不具合がある。また、進路変更を容易
に行なうために各ローラの内方に球状ベアリング
を出没自在に組込む必要があり、構造が複雑にな
るという問題もあつた。

また、クローラを用いた走行装置は重量が増加
するため、狭い区域内への搬入、搬出にも困難を
伴なうことになる。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情にもとづいてなされたもの
で、その目的は、狭い区域内への搬入、搬出が比
較的容易に行なえ、障害物の乗越え、階段の昇
降、狭い場所での方向転換も容易で放射線レベル
の高い区域での機器の監視や点検作業に好適する
走行装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

かじ取り用の前輪と走行用の左右一対の後輪と
を有する台車と、この台車の上面にスラスト軸受
を介して回転自在に設けられたターンテーブル
と、このターンテーブルに装着され前記台車を支
持可能なリンク機構からなる複数のマニピユレー
タとを具備したことを特徴とし、マニピユレータ
が機器の点検作業用としての機能も発揮し、かつ
障害物の乗越えや階段の昇降、さらには狭い場所
での方向転換も容易に行なえ、走行用ホイールの
採用による小形、軽量化を実現して狭い場所への
搬入、搬出も容易となるものである。

〔発明の実施例〕

第１図は走行装置を示すもので、走行装置本体
１は、走行用ホイールとして１個の前輪２と左右
１対の後輪３を有する台車４の上面にスラスト軸
受６を介してターンテーブル８を回転自在に装着
して構成されている。そしてそのターンテーブル
８の上面には制御装置１０、記憶部を有する情報
処理装置１２、左右１対の作業用マニピユレータ
１４及び中央の点検用マニピユレータ１６等が取
付けられている。

第２図Ａ，Ｂは台車４を示すものであり、第３
図Ａ，Ｂはターンテーブル８を示すものである。

ターンテーブル８の上面には、左右及び中央に
それぞれ前記１対の作業用マニピユレータ１４及
び点検用マニピユレータ１６を支持するブラケツ
ト１８が設けられている。

前記作業用マニピユレータ１４及び点検用マニ
ピユレータ１６は、屈伸かつ伸縮自在に構成され
たマニピユレータ本体の先端に接地部材３６，５
２及び点検作業用のアーム３０，５４を回動自在
に取付けて構成されている。

作業用マニピユレータ１４は、第１図に示す如
くブラケツト１８を支点として上下に旋回可能な
ビーム２０の先端にピン２２を介してシリンダ２
４を連結し、そのシリンダ２４に進退自在に嵌合
されたピストンロツド２６にはさらにピン２８を
介して作業アーム３０を連結して構成されてい
る。そして上記ピン２８には接地部材３２が枢支
され、作業アーム３０の先端にはつかみ具３４が
装着されている。またピストンロツド２６の側面
にはアーム３０を折たたみ位置に保持するための
クランプ３６が設けられている。そしてターンテ
ーブル８とビーム２０との間にはビーム２０を上
下方向に旋回させるシリンダピストン機構３８が
設けられ、ビーム２０とシリンダ２４との間には
この両者の開度を変化させるシリンダピストン機
構４０が設けられ、ピストンロツド２６と接地部
材３２との間には接地部材３２の傾きを調節する
シリンダピストン機構４２が設けられている。

前記点検用マニピユレータ１６は、第４図に示
す如くブラケツト１８を支点として上下に旋回可
能なビーム４４の先端にピン４６を介してシリン
ダ４８を連結し、そのシリンダ４８に進退自在に
嵌合されたピストンロツド５０にはさらにピン５
２を介して点検アーム５４を連結して構成されて
いる。そして上記ピン５２には接地部材５６が枢
支され、点検アーム５４の先端には温度、湿度、
気圧等を検出する点検用センサ５８が装着されて
いる。そして前記情報処理装置１２の側面とビー
ム４４との間にはビーム４４を上下方向に旋回さ
せるシリンダピストン機構６０が設けられ、ビー
ム４４とシリンダ４８との間にはこの両者の開度
を変化させるシリンダピストン機構６２が設けら
れ、ピストンロツド５０と接地部材５６との間に
は接地部材５６の傾きを調節するシリンダピスト
ン機構６４が設けられている。

前記情報処理装置１２の上面には走行面の状態
を監視するための立体TVカメラ６６が撮影方向
調節自在に取付けてある。また点検用マニピユレ
ータ１６のシリンダ４８には前記点検用センサ５
８による点検箇所を監視するための小型TVカメ
ラ６８が撮影方向調節自在に取付けてある。さら
に点検用マニピユレータ１６の点検アーム５４に
は、小型TVカメラ６８を補ないその死角部分を
観察するための光イメージフアイバ７０の一端が
取付けてある。

前記台車４には、前輪２のかじ取り操作及び後
輪３の回転駆動を行なうための走行駆動機構７２
及びターンテーブル８を回転駆動するための回転
駆動機構７４が設けられている（第２図Ａ）。

また、前記各接地部材３２，５６には接地面に
加わる圧力を検出するための圧力検出器７６が設
けられている。

さらに、ターンテーブル８の前後部下面には、
それぞれ走行路検出器７８が設けられている。

この走行路検出器７８は超音波センサ、光セン
サ等より構成されるもので、走行面の状態、例え
ば障害物や階段の有無等を検出するためのもので
ある。

そして前記情報処理装置１２の一部には走行装
置全体の傾きを検出するためのジヤイロ８０が設
けられている。

第４図は情報処理装置１２を中心とする信号の
流れを示す図で、情報処理装置１２には圧力検出
器７６、走行路検出器７８及びジヤイロ８０から
の検出信号及び遠隔位置に設けられた中央指令室
８２からの指令信号が入力される。そして情報処
理装置１２にはそれらの信号に応じた操作信号を
制御装置１０へ送出する。そこで、制御装置１０
は上記操作信号にもとづいて走行駆動機構７２、
回転駆動機構７４、作業用マニピユレータ１４、
点検用マニピユレータ１６、つかみ具３４、点検
アーム５４及び接地部材３２，５６へそれぞれ動
作信号を出力してこれらに所定の動作を行なわせ
るとともに、立体TVカメラ６６、小型TVカメ
ラ６８、光イメージフアイバー７０からの画像信
号及び点検アーム５４に設けられた点検用センサ
５８からの検出信号を中央指令室８２内に設けら
れた操作表示パネル８４へ送出する。そこで、上
記操作表示パネル８４には上記画像信号及び検出
信号にもとづく表示がなされるとともに、上記各
種信号は、操作表示パネル８４に付随して設けら
れたビデオテープその他の記録装置に記録され
る。

次に、この走行装置の動作を説明する。

走行面が平坦な場合は、走行路検出器７８によ
つてその走行面の状態を検出し、かつ立体TVカ
メラ６６で監視しながら走行駆動機構７２を動作
させて走行することができる。そして、所定の点
検位置に達したところで回転駆動機構７４、点検
用マニピユレータ１６及び点検アーム５４を動作
させ、点検アーム５４に設けられた点検用センサ
５８により、温度、湿度、気圧その他の検出が行
なわれ、それらの検出信号は立体TVカメラ６
６、小型TVカメラ６８、光イメージフアイバ７
０により撮像された画像信号とともに中央指令室
８２の操作表示パネル８４にて表示される。ま
た、走行駆動機構７２、回転駆動機構７４、点検
用マニピユレータ１６及び点検アーム５８からの
信号が情報処理装置１２へフイードバツクされ
る。そこで、中央指令室８２に所在するオペレー
タは、適宜、情報処理装置１２へ操作信号を送出
し、立体TVカメラ６６、小型TVカメラ６８、
光イメージフアイバ７０の向きを調整したり、所
望の走行動作、点検動作を行なわせることができ
る。また、何らかの作業を行なう場合には作業用
マニピユレータ１４及びつかみ具３４を動作させ
るが、この様子は立体TVカメラ６６によつて撮
像され、前記操作表示パネル８４にて表示され
る。

次に、走行路中に階段や障害物がある場合、マ
ニピユレータ１４，１６を使用して階段の昇降又
は障害物の乗超えを容易に行なうことができる
が、第５図ないし第１１図は階段の昇り動作を示
すものである。

走行路検出器７８及び立体TVカメラ６６によ
り、走行装置が階段８６近傍に位置することを確
認したところで、第５図の如く作動アーム３０を
折たたみ、クランプ３６に保持させると同時に、
点検アーム５４も折たたむ。

そして再び走行駆動機構７２を駆動して、第６
図の如く走行装置本体１を階段８６に一層近づけ
ておき、作業用マニピユレータ１４側のシリンダ
２４及びピストンロツド２６をほぼ鉛直方向に向
けて接地部材３２を走行面に接触させる。また、
点検用マニピユレータ１６側の接地部材５６は階
段８６の１段目に接触させる。

ここで、接地部材３２，５６を徐々に下降させ
ていくと、第７図の如く走行装置本体１は走行面
より浮上がる。そして本体１が浮上がると、各接
地部材３２，５６に設けられた圧力センサ７６で
は走行面又は階段８６のステツプ面からの反力を
検出し、その検出信号を情報処理装置１２へ送出
する。

次に第８図の如く走行装置本体１を点検用マニ
ピユレータ１６側へ移行させ、階段８６の１段目
ステツプ面上に載置する。

今度は第９図の如く作業用マニピユレータ１４
を折曲げてその接地部材３２を１段目ステツプ面
上に接触させ、作業用マニピユレータ１４側のシ
リンダ２４及びピストンロツド２６はほぼ鉛直状
態とする。

そこで第１０図の如く点検用マニピユレータ１
６を駆動してその接地部材５６を階段８６の２段
目ステツプ面の高さまで持ち上げたのち、第１１
図の如く２段目ステツプ面上に位置させる。

そして第６図ないし第１１図の動作を繰返すこ
とにより、階段８６を昇ることができる。

〔発明の効果〕

以上、実施例にもとづいて詳述したように、本
発明に係る走行装置はかじ取り用の前輪と走行用
の左右一対の後輪とを有する台車と、この台車の
上面にスラスト軸受を介して回転自在に設けられ
たターンテーブルと、このターンテーブルに装着
され前記台車を支持可能なリンク機構からなる複
数のマニピユレータとを具備したことを特徴とす
るものである。

したがつて、マニピユレータは所定の作業を行
なうとともに移動用の脚としても用いられ、マニ
ピユレータにより走行装置本体を浮上らせて障害
物の乗越え、階段の昇降、狭い場所での方向転換
などを容易に行なうことができる。したがつて、
放射線レベルの高い区域での機器の点検、監視等
に使用すれば、走行範囲の拡大により点検、監視
範囲が拡大され、作業員を立入らせなければなら
ない範囲が減少して被曝線量の問題も解消でき
る。また走行用ホイールの採用により軽量化が図
れるとともに、マニピユレータはリンク機構によ
り構成されているため小さく折たたむことがで
き、狭い場所への搬入、搬出も容易に行なえるな
ど、優れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は走行装置の側面図、第２図Ａ，Ｂは台車の平面
図及び側面図、第３図Ａ，Ｂはターンテーブルの
平面図及び側面図、第４図は信号の流れを示すブ
ロツク図、第５図ないし第１１図は階段の昇り動
作を示す側面図である。 １……走行装置本体、２……前輪、３……後
輪、４……台車、８……ターンテーブル、１０…
…制御装置、１４……作業用マニピユレータ、１
６……点検用マニピユレータ、３２，５６……接
地部材、７６……圧力検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前輪と後輪を有し平坦面を前後左右に走行可
   能な台車と、この台車の上面にスラスト軸受を介
   して回転自在に設けられたターンテーブルと、こ
   のターンテーブルの上面に回動自在に連結され屈
   伸かつ伸縮自在に構成されたマニピユレータ本体
   の先端に走行面に接地して前記台車を走行面から
   持上げる接地部材と点検作業用のアームを回動自
   在に設けた複数のマニピユレータとを具備したこ
   とを特徴とする走行装置。