(57)【要約】【課題】      有害物質を特定し、さらに前記有害物質を無害化することができるレーザを利用した有害物質の検知及び無害化処理を行なうロボットを提供することにある。【解決手段】  ロボット本体１と、ロボット本体１に設けられ、前進や後進などの移動を行うクローラ２とを有し、ロボット本体１には、レーザを照射して有害物質を特定する有害物質特定手段と、前記レーザを広範囲に照射して濃度分布計測を行う事により有害物質の濃度が最も高い箇所を発生源と特定する有害物質発生源特定手段と、前記レーザと別のレーザをさらに照射して前記有害物質を無害化処理する無害化処理手段とを有するレーザ装置４と、ロボット本体１の周囲を撮影する監視カメラ５と、ロボット本体１の遠隔操作信号を送受信すると共に、監視カメラ５により撮影された映像のデータを送信する送受信装置３を設けて、レーザ装置４からレーザを照射することにより有害物質を特定し、さらに前記レーザと別のレーザを照射することにより前記有害物質を無害化処理するようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザを利用した有害物質の検知及び無害化処理を行なうロボットであって、ロボット本体と、前記ロボット本体に設けられ、前進や後進などの移動を行う移動手段とを有し、
前記ロボット本体には、レーザを照射して有害物質を特定する有害物質特定手段と、前記レーザを広範囲に照射して濃度分布計測を行う事により有害物質の濃度が最も高い箇所を発生源と特定する有害物質発生源特定手段と、前記レーザと別のレーザをさらに照射して前記有害物質を無害化処理する無害化処理手段とを有するレーザ装置と、前記ロボット本体の周囲を撮影する撮影手段と、前記ロボット本体の遠隔操作信号を送受信すると共に、前記撮影手段により撮影された映像のデータを送信する送受信装置を設けた
ことを特徴とするレーザを利用した有害物質の検知及び無害化処理を行なうロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有害物質の検知及び無害化処理を行なうロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、地下街及びビル内などにおいて、ＮＢＣテロ災害（Ｎ：Ｎｕｃｌｅａｒ、Ｂ：Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ、Ｃ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ）が発生した際、散布された生物剤や化学剤（ガス、菌など）が何であるかを早急に、且つ安全に把握する必要がある。このようなテロ災害発生時の安全性の確保という観点から、人に代わって情報を収集する作業を行う災害対策用ロボットの開発が行われつつあり、このようなロボットでは、災害発生現場において散布された物質を早急に特定できる技術が要求されている。
【０００３】
サブミクロンサイズの微粒子を空気中からはぎ取り集塵して除去する技術の一例として、下記特許文献１には、レーザ光を利用した微粒子回収方法及び装置が開示されている。この技術では、レーザ光を投射し、レーザ光進行方向に逆進してくる空中に浮遊するサブミクロンオーダの微粒子をレーザ光の行路中に配置したガラス板などのレーザ光に透明な板により補足し、微粒子を固定した板を取り外すことにより空間中の微粒子を除去している。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２９０１２５号公報
【非特許文献１】井関孝弥，「近赤外半導体レーザを用いた微量基体検出技術」，日本機械学会誌，２００４．１，Ｖｏｌ．１０７，Ｎｏ．１０２２
【非特許文献２】落合誠他著，「レーザ超音波法による３次元空間分布計測」，計測自動制御学会論文集，１９９８年１１月，Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．１１
【非特許文献３】荒邦章、“極微粒元素濃度のリアルタイム計測技術の研究”、[online]、[平成１６年９月８日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.jnc.go.jp/zooarai/kaihatu_seika/leaflet/data/21.pdf＞
【非特許文献４】“自由電子レーザーによる環境有害物質の高感度検知と選択的分解”、[online]、[平成１６年９月８日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://kikaku.tokai.jaeri.go.jp/gizi-iten/santa/catalog/pdf/2020.pdf＞
【非特許文献５】“自由電子ビームによる燃焼排煙の浄化”、[online]、[平成１６年８月１８日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://kikaku.tokai.jaeri.go.jp/gizi-iten/santa/j/j-04.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のレーザ光を利用した微粒子回収方法及び装置では、サブミクロンサイズの微粒子を除去することができるものの、生物剤や化学剤を除去することができなかった。
【０００６】
上記非特許文献１には、近赤外半導体レーザを用いた微量気体検出技術が開示されているものの、検知対象がメタンであり、本願の生物剤や化学剤とは異なる。
【０００７】
上記非特許文献２には、レーザー超音波法による３次元空間分布計測に関する技術が開示されているものの、本願の生物剤や化学剤という検知対象については記載されていない。
【０００８】
上記非特許文献３には、極微量元素濃度のリアルタイム計測技術が開示されているものの、計測対象がナトリウムであり、本願の計測対象である生物剤や化学剤とは異なる。
【０００９】
上記非特許文献４には、自由電子レーザーによる環境有害物質の高感度検知と選択的分解に関する技術が開示されているものの、検知対象がフロン及びダイオキシン類であり、本願の検知対象である生物剤や化学剤とは異なる。
【００１０】
上記非特許文献５に記載の電子ビームによる燃焼排煙の浄化に関する技術では、燃焼排煙にアンモニアを添加して電子ビームを照射し、排煙中に含まれる硫黄酸化物及び窒素酸化物を硫安と硝安の混合肥料として除去・回収することができるものの、電子ビームによるものであり、本願のレーザによるものとは異なる。
【００１１】
そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、有害物質を特定し、さらに前記有害物質を無害化することができるレーザを利用した有害物質の検知及び無害化処理を行なうロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決する第１の発明に係る有害物質の検知及び無害化処理を行なうロボットは、レーザを利用した有害物質の検知及び無害化処理を行なうロボットであって、ロボット本体と、前記ロボット本体に設けられ、前進や後進などの移動を行う移動手段とを有し、前記ロボット本体には、レーザを照射して有害物質を特定する有害物質特定手段と、前記レーザを広範囲に照射して濃度分布計測を行う事により有害物質の濃度が最も高い箇所を発生源と特定する有害物質発生源特定手段と、前記レーザと別のレーザをさらに照射して前記有害物質を無害化処理する無害化処理手段とを有するレーザ装置と、前記ロボット本体の周囲を撮影する撮影手段と、前記ロボット本体の遠隔操作信号を送受信すると共に、前記撮影手段により撮影された映像のデータを送信する送受信装置を設けたことを特徴とする。前記有害物質としては、炭素菌、ボツヌリス菌、ペスト菌、セブ、リシン、天然痘ウイルス、ツアヌシア菌などの生物剤や、ＶＸガス、サリン、ソマン、マスタードガス、ルイサイト、青酸ガス等の化学剤が挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明に係る有害物質の検知及び無害化処理を行なうロボットによれば、レーザを照射することにより有害物質である生物剤の菌類や、化学剤の神経ガスなどを容易に特定することができると共に、該有害物質を無害化処理することができるので、災害現場をより早く安全にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る有害物質の検知及び無害化処理方法とその装置を実施するための最良の形態を実施例に基づき具体的に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施例に係る有害物質の検知及び無害化処理を行なうロボットの概略図である。
【００１６】
本発明の第１の実施例に係る有害物質の検知及び無害化処理を行なうロボット１０は、図１に示すように、ロボット本体１と、ロボット本体１に設けられ、ロボット本体１を前進や後進などの移動を行う移動手段であるクローラ２とを有する。前記クローラ２は、ロボット本体１の前方右側、前方左側、後方右側および後方左側にそれぞれ設けられている。
【００１７】
ロボット本体１の上部前側には、ロボット本体１の前方に向けてレーザを照射して有害物質を検知する有害物質検知手段と、検知した有害物質を前記レーザと別のレーザを照射することにより無害化処理する無害化処理手段との機能を有するレーザ装置４が設けられている。また、レーザ装置４には、レーザを広範囲に照射することにより前記検知した有害物質の濃度分布を計測する濃度分布計測装置の機能と、前記濃度分布計測装置により計測された有害物質の濃度分布における有害物質の濃度が最も高い箇所を発生源として特定する有害物質発生源特定手段の機能とが備えられている。レーザ装置４の後側には、ロボット１０の周囲を撮影する撮影手段である監視カメラ５が設けられている。さらに、ロボット本体１の後部には、遠隔操作の信号を送受信すると共に、監視カメラ５にて撮影された映像のデータを送信する送受信装置３が設けられている。
【００１８】
レーザ装置４から照射されるレーザにより検知される検知物質は、炭素菌、ボツヌリス菌、ペスト菌、セブ、リシン、天然痘ウイルス、ツアヌシア菌等の生物剤や、ＶＸガス、サリン、ソマン、マスタードガス、ルイサイト、青酸ガス等の化学剤が対象となっている。
【００１９】
前記ロボット１０は、地下街、地下鉄駅構内およびビル内等の閉鎖空間に用いて好適である。
【００２０】
以下に、前記ロボット１０を適用する状況を説明する。
【００２１】
（１）テロ災害の発生
地下街、地下鉄駅構内、またはビル等でテロ災害が発生し、生物剤や化学剤などの有害物質（ガスまたは菌等）が散布される。このとき、散布された有害物質は不明であり、散布場所も不明確である。
【００２２】
（２）災害現場の詳細調査
前記地下街、地下鉄駅構内、またはビル入口等から前記ロボット１０を入れる。このとき、前記ロボット１０により、構内の状況を監視する。さらに、前記ロボット１０に設けられたレーザ装置４からレーザを照射することにより、散布された有害物質を検知し、さらにその分散した範囲を調査する。
【００２３】
（３）発生源の特定
前記（２）にて検知した有害物質の濃度分布状況から有害物質の濃度が最も高い箇所を有害物質の発生源と特定する。続いて、前記ロボット１０を移動させ、ロボット１０に設けられた図示しない物を把持する把持手段である汎用アームなどにより発生源を回収、またはガスまたは菌発生を止める措置を取る。例えば、前記有害物質が容器に入っている場合には、蓋を閉める。
【００２４】
（４）無害化
回収した発生源に対し、レーザ装置４からレーザを照射して有害物質を無害化処理する。すなわち、検知対象によっては、有害物質を分解したり、殺菌したり、中和したりして無害化する。このとき、前記発生源から前記ガスまたは菌をサンプルとして抽出しても良い。
【００２５】
（５）構内の詳細点検
前記構内を点検し、倒れた人や逃げ遅れた人などを調査する。例えば、ロボット１０に設けられた監視カメラ５により映像を撮影し、撮影した映像を遠隔にて前記ロボット１０を操作する操縦者がモニタする画面に映して、操縦者などが前記画面を見て、逃げ遅れた人を調査するようにしても良い。
ロボット１０のレーザ装置４からレーザを照射することにより、前記有害物質が散布された場所の近傍における有害物質の濃度を計測し、高濃度となっている溜まり場などがないか隅々まで点検する。同時に、ロボット１０の監視カメラ５にて撮影することにより、有害物質が散布された場所の近傍に倒れている人、逃げ送れた人を調査する。
【００２６】
したがって、本発明の第１の実施例に係る有害物質の検知及び無害化処理を行なうロボットによれば、レーザを照射することにより有害物質である生物剤の菌類や、化学剤の神経ガスなどを容易に特定することができると共に、該有害物質を無害化処理することができるので、災害現場をより早く安全にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施例に係る有害物質の検知及び無害化処理を行なうロボットの概略図である。
【符号の説明】
【００２８】
１      ロボット本体
２      クローラ
３      送受信装置
４      レーザ装置
５      監視カメラ
１０    ロボット
【図１】
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