JPS6384890A

JPS6384890A - 点検ロボツト

Info

Publication number: JPS6384890A
Application number: JP61225472A
Authority: JP
Inventors: 和弘津村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-09-24
Filing date: 1986-09-24
Publication date: 1988-04-15
Also published as: JPH0431839B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分蝉）本発明は、軌道に沿って走行するとともに各種の点検機
構を備えている点検ロボットに係り、特に軌道に沿って
設けた信号伝送路に点検ロボット側の接触子を摺接させ
て、ホスト側の制御計算機と点検ロボットとの間の信号
伝送を行うとともに点検ロボットと他の移動機構または
ロボットとの間で通信を可能にした点検ロボットに関す
る。

（従来の技術）近年、各種プラントの保守点検をテレビカメラ、温度計
等を走行車に搭載して行う点検ロボットが開発されてい
る。

しかし、特に原子カプラントでは点検環境が復雑なため
、予じめ既設している軌道上を移動させる、軌道形の点
検ロボットが実用化されつつある。

この場合軌道には走行車および搭載機器を制御′するた
め、必要な信号伝送路が設けられている。また、走行車
を多数の点検位置に移動させるために軌道を分岐する分
岐装置が多数設けられている。

これら分岐装置は走行車の移動に伴って自由に切換える
必要があり、ホスト側の制御計算機によって切換えられ
ている。

（発明が解決しようとする問題点）この従来の装置は分岐装置の増大に伴って制御計算機と
の入出力信号も増え、対応が難しい。つまり、軌道、分
岐装置、走行車そして制御計算機の全部を含めて一つの
システムとなるため、システム（点検ロボット）の自由
度が小さい。

また、プラント内には軌道形の点検ロボットの他に、無
軌道形の各種ロボットの適用が進められている。これら
無軌道形のロボットはケーブルレスで移動できることが
理想であるが、操作員と確実に情報交換できるようにし
なければならない。

このための方法として光無線による方法が考えられてい
るが、複雑なプラント環境下では、通信距離が長くとれ
ない等の問題点があった。

本発明はこれらの点を考慮してなされたものであり、簡
単な構成で、しかも動作可能な機能を向上させ、点検シ
ステムとしての応用範囲を拡大することのできる点検ロ
ボットを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明の点検ロボットは、軌道に沿って移動自在な走行
機構と、この走行機構に設けられているとともに外部を
視認する視認機構と、走行機構の動作制御を行なうとと
もに、視認機構の発する映像信号を軌道に沿って設けら
れている信号伝送路を介して送出せしめる制御機構とを
有する点検ロボットであって、外部機構と空中伝播光を
介して通信自在な光通信機構を走行機構に設けたことを
特徴とする。

（作　用）このように構成された本発明の点検ロボットにおいては
、ホスト側の制御計算機から発せられた命令は、軌道に
設けられた信号伝送路を介して点検ロボットに伝えられ
る。この点検ロボットに搭載されている制御機構は命令
を解読し、その命令が外部機構である他の移動機構に対
する命令の場合には、光通信機構によって電気信号を空
中伝播光に変換して移動機構に向けて送信する。このと
き他の移動機構からの応答（空中伝播光）を受信しホス
ト側に送出することもできる。従って、従来は外、部機
構を動作させるために特別の信号伝送路等を設けていた
が、本発明においてはそれらを設ける必要がない。

また、外部機構を他のロボットとすれば、従来より信頼
性を高くして他のロボットの動作を制御することができ
る。

（実施例）以下、本発明の実施例を第１図から第４図について説明
する。

第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の一実施例を示し、
軌道形（モルレール形）の点検ロボットの概略を示して
いる。

図中、符号１１は点検ロボットであり、走行機構１２と
、テレビカメラ１４および光センサヘッド１５を駆動す
る雲台１３と制御機構１６から成る。走行機構１２はモ
ルレール１フ上を移動するための車輪、モータギヤ等で
構成されている。雲台１３はテレビカメラ１４と光セン
サヘッド１５とを任意方向へ俯仰旋回される。雲台１３
に取付けられているテレビカメラ１４は外部を視認する
視認機構の一種であり、他にはイメージセンサ等のもの
でもよい。光センサヘッド１５は、発光素子および受光
素子からなり、雲台１３の回転軸にテレビカメラ１４と
共に取付けられけている。制御機構６は、走行機構１２
と雲台１３との動作制御を行うと共に、このための制御
信号の伝送器（モデム）と、テレビカメラ１４からの映
像信号の伝送器と、光センサヘッド１５とのインターフ
ェイス（共に図示せず）を内蔵している。モル−ル１７
には電力供給用の伝送路と、制御信号および映像信号用
の信号伝送路（図示せず）が付設されている。また、モ
ルレール１７の分岐点には分岐装置１８が設けられてお
り、コード化された空中伝播光にて動作させられる。す
なわち、分岐装置１８に光センサヘッド１５と同様な機
能をもつ光センサヘッド１つと、この光センサヘッド１
９からの信号を受け、分岐装置１８を駆動させる制御部
２０を有している。第１図（ｃ）は信号処理系を示し、
モルレール１７に添設されている信号伝送路に接続され
ている。すなわち、信号伝送路には制御信号の伝送器２
１と映像信号の伝送器２２とが接続されている。そして
、一方の伝送器２１は変復調機能を有し、他方の伝送器
２２は復調機能を有している。また、一方の伝送器２１
はホスト側の制御計算機２３に接続されている。

他方の伝送器２２には、テレビカメラ１４からの映像（
画像）を処理するための画像処理装置２４が接続されて
いる。そして、テレビカメラ１４の映像と画像処理装置
２４の処理結果はコンソール２５のモニターテレビによ
って出力される。このコンソール２５は制御計算機２３
とも接続されており、各種の制御を行なう操作スイッチ
群が設けられている。

次に本実施例の作用について説明する。

予じめ入力されている点検環境の三次元データにもとづ
くオフラインティーチングまたは点検ロボット１１を一
度走行させ、点検箇所のカメラ角を記憶させるティーチ
ング動作によって、動作シーケンスが生成されているも
のとして、以下説明する。

点検対象物および点検内容がコンソール２５から指示さ
れると、制御計算機２３は点検位置までの動作シーケン
スを生成する。動作シーケンスは点検ロボット１１を制
御するためのコマンド列として記述する。そのコマンド
は点検ロボット１１を所定位置まで走行させるための移
動に関するもの、テレビカメラ１４および光センサヘッ
ド１５を所定の方向に回転させるための旋回、俯仰に関
するもの、光センサヘッド１５から空中伝播光を送信す
るためのものと、各種動作の終了をホスト側の制御計算
機２３に通知するためのもの等が準備されている。

例えば移動に関するコマンド“Ｍ、ｎ、ｅ、ｖＣＲ”は
移動を示すＭに続き、走行ルート番号のｎ、走行ルート
に沿った移動Ｈｅｓ移動速度Ｖそしてコマンドの文字列
の終了を示すＣＲから成る。

旋回に関するコマンド“Ｐ、　　ｅ、　　ｖ　ＣＲ”、
俯仰に関するコマンド“Ｔ、　　ｅ、　　Ｖ　ＣＲ”　
、空中伝播光による情報伝達に関する“Ｉ、　Ｒ，ｎ　
ＣＨ２等があり、ｅ、ｖは旋回角または俯仰角、■は速
度を示すパラメータで、ｅは雲台１３に内蔵されている
エンコーダ等で計測し、■は雲台１３を駆動するモータ
への印加電圧を変えることを示す。

また、■はこの文字に続＜Ｒ，ｎを光センサヘッド１５
から送信することを意味している。

制御計算機２３からのコマンド例は、制御信号として伝
送器２１に人力され変調されてから信号伝送路に供給さ
れる。点検ロボット１１の制御機構１６は信号伝送路か
らの制御信号を復調した後、コマンド列を解釈し、所定
の動作を実行する。実行終了時にはホスト側の制御計算
機２３に終了を示すコマンドを送出する。

第２図は３本のモルレールから成る走行ルートの一例で
Ｒ１，Ｒ２にそれぞれ分岐装置１８゜１８を有する。

点検ロボット１１が今０点に存在するものとし、点検対
象物Ａが与えられた場合、制御計算機′２３は動作シー
ケンスを示すコマンドを組み、それを伝送器２１、信号
伝送路を通して点検ロボット１１の制御機構１６へ送給
する。

そのコマンド例としては、例えば、ＭＬｌ、ｅｌ、ｖｆｆｌＣＲ・・・Ｐｏ、ＶｐＣＲＴＯ
２Ｖ　　ＣＲ−ＩＲＬ　　ＣＲ−ＭＬ、　、　　ｅ、＋
△ｅ。

ｔ　　　　　　　ｌｖ　　ＣＲ＝・Ｉ　ＲＬ　　ＣＲ＝・ＭＬ２．ｅ２゜ｖ
　　ＣＲ・・・ ■ となる。

このときＭＬｌ、ｅｌ、ｖｆｆｌ　ＣＲに続く・・・は
移動中を示し、ホスト側の制御計算機２３は移動の終了
を知らせる終了コマンドを受けるまで待ち状態となる。

終了コマンドを受けると、次にＰＯ，ＶＣＲの動作を行
う。Ｐに続く０（零）は旋回角０（進行方向をＯとして
いる）を示すもので、光センサヘッド２５を進行方向に
向け、Ｒ１地点の分岐装置１８を駆動すべく準備を行う
。つまりＲ１地点の分岐装置１８の手前まで点検ロボッ
ト１１を移動させた後、光センサヘッド１５を所定の方
向に向けるべく旋回、俯仰の動作を行う。次に！コマン
ドによって■に続く文字を空中伝播光として分岐装置１
８の光センサヘッド１９に向けて送出し、分岐装置１８
の可動部を走行ルートム１側に移動させる。分岐装置１
８の制御部２０は光センサヘッド１９で前記空中伝播光
を受光し、分岐装置１８の可動部をＲ１側に移動させる
。この制御部２０は可動部の移動が終了すると、終了コ
マンドを光センサヘッド１９から点検ロボット１１の光
センサヘッド１５に向けて送出し点検ロボット１１に知
らせる。点検ロボット１１の制御機構１６は光センサヘ
ッド１５で上記終了コマンドを受光すると、ホスト側の
制御計算機２３に知らせる。

そして、ホスト側の制御計算機２３から送出される次の
コマンドＭＬｌ、ｅｌ＋Δｅ、　　Ｖ、　　ＣＲによっ
て点検ロボット１１をΔｅだけ移動させ、分岐装置１８
の口１動部に乗せる。その後、終了コマンドによって、
次のＩＲＬ２　ＣＲを実行し分岐装置１８の可動部を走
行ルートのＲ２側に移動させる。その後、終了コマンド
によって次のＭＬ２゜ｅ２．ｖ、ＣＲを実行する。

以下前記に述べた動作を順次実行し点検対象物Ａの近く
まで移動する。

また、第３図は本点検ロボット１１を光中継システムと
して利用する場合の一例で、点検ロボット１１を他の作
業ロボット２６の近くまで前記と同様にして移動させ、
コマンドＩａｂｅｄＣＲを送出する。この結果、空中伝
播光にて文字列ａｂｃｄＣＲが送信される。文字列ａｂ
ｃｄは作業ロボット２６との間でとり決めたコマンドで
ある。

点検ロボット１１に搭載されたテレビカメラ１４からの
映像は、制御機構１６に内蔵された変調器で映像信号に
変調され、伝送路に供給される。

この映像信号は伝送器２２によって復調され、画像処理
装置２４に送出される。画像処理装置２４への処理要求
は、制御計算機２３から指示され、必要に応じて画像処
理が実行される。

このような構成、作用を有する本発明によれば、点検ロ
ボット１１以外の外部機構（本実施例では分岐袋ｒｉｌ
１８）に対する制御指令を空中伝播光によって行なうた
め、システムの拡張性が容易である。また本発明の点検
ロボットとは別のロボットに対する制御指令もコマンド
の追加で容易に実現できる。

第４図は本発明の他の実施例を示す。

本実施例においては、点検ロボットｌｌａの全周囲から
の空中伝播光を受光できるように、多数の空中伝播光の
受光素子１７ａ〜１７ｆを本体の全周囲に配置している
。そして、雲台１３には、発光ダイオード２８のみがテ
レビカメラ１４と同一回転軸に取付けられている。

このような構成を有する点検ロボットｌｌａは他の移動
機構またはロボットからの空中伝播光を、常時受光する
ことができ、必要に応じて他の移動機構またはロボット
との情報交換が可能となり、点検ロボットの機能が向上
する。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば、外部機構に対する制御指令
を空中伝播光によって行なうためシステムの拡張が容易
であり、また本発明の点検ロボットとは別のロボットに
対する制御指令もプログラムの追加で容易に実現でき、
更に簡単な構造で、しかも動作可能な機能を向上させ、
点検システムとしての応用範囲を拡大することができる
等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）（Ｃ）は本発明の点検ロボットの一
実施例を示す構成図であり、同図（ａ）は斜視図、同図
（ｂ）は拡大斜視図、同図（ｃ）はホスト側の斜視図、
第２図は分岐装置を有する走行ルートの例で、空中伝播
光で分岐装置を動作させる場合の動作シーケンスの対象
を示す概略図、第３図は点検ロボット外のロボットに対
する通信方法を示す第２図同様の概略図、第４図は他の
実施例を示す第１図（ｂ）と同様の図である。１１・・・点検ロボット、１２・・・走行機構、１３・
・・雲台、１４・・・テレビカメラ、１５．１９・・・
光センサヘッド、１６・・・制御機構、１７・・・モル
レール、１８・・・分岐装置。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄（Ｃ）第　１　図第３図躬４　図

Claims

【特許請求の範囲】１、軌道に沿って移動自在な走行機構と、この走行機構
に設けられているとともに外部を視認する視認機構と、
前記走行機構の動作制御を行なうとともに、前記視認機
構の発する映像信号を前記軌道に沿って設けられている
信号伝送路を介して送出せしめる制御機構とを有する点
検ロボットにおいて、外部機構と空中伝播光を介して通
信自在な光通信機構を前記走行機構に設けたことを特徴
とする点検ロボット。２、光通信機構は、空中伝播光による通信を行なう発光
素子、受光素子からなる光センサヘッドと、この光セン
サヘッドと制御部とのインターフェイスとを有すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の点検ロボット
。３、空中伝播光による通信を行う受光素子を走行機構部
本体の周囲に複数個配置したことを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載の点検ロボット。