(57)【要約】【課題】自走式ロボットの落下などによる損傷を防ぐことができ、しかも、平面における作業を効率よく行うことができる自走式ロボットを提供する。【解決手段】平面ＳＦを有する構造物ＳＰ上を自走して構造物ＳＰの平面ＳＦ上で作業を行うロボット１であって、自走のための移動手段４が設けられたロボット本体２と、ロボット本体２の移動を制御する制御部３０と、を備えており、制御部３０は、平面ＳＦの端縁を検出するエッジ検出部３１を備えており、エッジ検出部３１は、ロボット本体２の進行方向において作業部よりも外方に位置する外方検出部と、ロボット本体２の進行方向において外方検出部よりもロボット本体２の進行方向の後方に位置する内方検出部と、を備えている。【選択図】図１
2018183784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面を有する構造物上を自走して該構造物の平面上で作業を行うロボットであって、
自走のための移動手段が設けられたロボット本体と、
該ロボット本体の移動を制御する制御部と、
平面上で作業を行う作業部と、を備えており、
前記制御部は、
前記平面の端縁を検出するエッジ検出部を備えており、
該エッジ検出部は、
前記ロボット本体の進行方向において前記作業部よりも外方に位置する外方検出部と、
前記ロボット本体の進行方向において前記外方検出部よりも前記ロボット本体の進行方向の後方に位置する内方検出部と、を備えている
ことを特徴とする自走式ロボット。
【請求項２】
平面を有する構造物上を自走して該構造物の平面上で作業を行うロボットであって、
自走のための移動手段が設けられたロボット本体と、
該ロボット本体の移動を制御する制御部と、を備えており、
前記移動手段は、
前記平面上を走行する車輪またはクローラと、
該車輪またはクローラを駆動する駆動部と、を備えており、
前記制御部は、
該ロボットを平面上で静止させておく際に、前記車輪または前記クローラの回転面方向が前記平面の傾斜方向と略直交するように前記移動手段の作動を制御する機能を有している
ことを特徴とする自走式ロボット。
【請求項３】
平面を有する構造物上を自走して該構造物の平面上で作業を行うロボットであって、
自走のための移動手段が設けられたロボット本体と、
該ロボット本体の移動を制御する制御部と、を備えており、
前記制御部は、
前記平面の端縁を検出するエッジ検出部を備えており、
前記移動手段は、
前記平面上を走行する車輪またはクローラと、
該車輪またはクローラを駆動する駆動部と、を備えており、
前記制御部は、
該ロボットを平面上で静止させておく際に、前記車輪または前記クローラの回転面方向が前記平面の傾斜方向と略直交するように前記移動手段の作動を制御する機能を有している
ことを特徴とする自走式ロボット。
【請求項４】
平面を有する構造物上を自走して該構造物の平面上で作業を行うロボットであって、
自走のための移動手段が設けられたロボット本体と、
該ロボット本体の移動を制御する制御部と、を備えており、
前記制御部は、
前記平面の端縁を検出するエッジ検出部を備えており、
該エッジ検出部からの信号に基づいて、前記平面の端縁と前記移動手段との距離を所定の距離以上に維持するように前記移動手段の作動を制御する機能を有しており、
前記移動手段は、
前記平面上を走行する車輪またはクローラと、
該車輪またはクローラを駆動する駆動部と、を備えており、
前記制御部は、
該ロボットを平面上で静止させておく際に、前記車輪または前記クローラの回転面方向が前記平面の傾斜方向と略直交するように前記移動手段の作動を制御する機能を有している
ことを特徴とする自走式ロボット。
【請求項５】
前記移動手段は、
前記平面上を走行する車輪と、
該車輪を駆動する駆動部と、を備えており、
前記ロボット本体の下面には、脱輪を検出する接触式センサを備えており、
前記制御部は、
前記接触式センサが前記平面と接触した信号を検出すると、前記駆動部の作動を停止させる
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の自走式ロボット。
【請求項６】
前記移動手段は、
前記平面上を走行する車輪と、
該車輪を駆動する駆動部と、を備えており、
前記ロボット本体には、脱輪を検出する接触式センサを備えており、
前記制御部は、
前記接触式センサが前記平面との接触を検出すると、前記車輪に駆動抵抗が生じるように前記駆動部を作動させる
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の自走式ロボット。
【請求項７】
前記接触式センサが、
各車輪の回転軸に対して内方にそれぞれ設置されている
ことを特徴とする請求項５または６記載の自走式ロボット。
【請求項８】
前記車輪が４輪設けられており、
前記接触式センサが、
各車輪の回転軸に対して内方および外方にそれぞれ設置されている
ことを特徴とする請求項５または６記載の自走式ロボット。
【請求項９】
前記移動手段は、
前記平面上を走行するクローラと、
該クローラを駆動する駆動部と、を備えており、
前記クローラのベルトの撓みを検出する撓みセンサを備えており、
前記制御部は、
前記撓みセンサが前記ベルトの撓みを検出すると、前記駆動部の作動を停止する
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の自走式ロボット。
【請求項１０】
前記移動手段は、
前記平面上を走行するクローラと、
該クローラを駆動する駆動部と、を備えており、
前記クローラのベルトの撓みを検出する撓みセンサを備えており、
前記制御部は、
前記撓みセンサが前記ベルトの撓みを検出すると、前記ベルトに駆動抵抗が生じるように前記駆動部を作動させる
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の自走式ロボット。
【請求項１１】
前記ロボット本体の下面に、抵抗部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の自走式ロボット。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記エッジ検出部からの信号に基づいて、該ロボットが前記平面の端縁に沿って移動するように、前記移動手段の作動を制御する機能を有している
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の自走式ロボット。
【請求項１３】
前記平面を掃除する掃除部を備えており、
該掃除部は、
前記ロボット本体の走行方向と交差する方向の長さが、前記平面の幅の半分よりも長く該前記平面の幅よりも短くなるように設けられている
ことを特徴とする請求項１２記載の自走式ロボット。
【請求項１４】
前記平面を掃除する掃除部を備えており、
該掃除部は、
前記ロボット本体の走行方向と交差する方向の長さが、前記平面の長辺の長さの半分よりも長く前記平面の長辺の長さよりも短くなるように設けられている
ことを特徴とする請求項１３記載の自走式ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自走式ロボットに関する。さらに詳しくは、太陽光発電に使用する太陽電池アレイや太陽熱発電に使用する集光ミラーなどの表面を自走して掃除等の作業を行う自走式ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、再生可能エネルギを利用した発電の要求が高まっており、とくに太陽光を利用した太陽光発電や太陽熱発電には大きな注目が集まっている。
例えば、太陽光発電設備には、一般住宅に設けられる３〜４キロワット程度の発電容量の設備から、商業用の１メガワットを超える発電容量を有する大規模な発電設備まである。また、太陽熱発電設備においても、１メガワットを超える発電容量を有する大規模な設備が多く、火力発電や原子力発電の代替発電施設として期待されている。
【０００３】
一方、太陽光発電や太陽熱発電などの太陽光を利用した発電では、太陽からの日射光を受けて発電する。このため、太陽電池アレイ(つまり太陽電池モジュール)や集光ミラーの受光面が汚れると、汚れの程度に応じて、太陽光発電においては太陽電池モジュールの受光面を構成するカバーガラスの光透過率が低下することによって、発電される電力量が減少する。また、太陽熱発電においては、集光ミラーの反射率が低下することによって、発電される電力量が減少する。つまり、太陽光発電や太陽熱発電では、太陽電池モジュールや集光ミラーの受光面が汚れていると、発電性能が大幅に低下する。
このため、太陽電池アレイ等の受光面の汚れを除去するために、太陽電池アレイ等を適宜掃除することが重要になる。
【０００４】
一般住宅に設けられている設備であれば、定期的に人が掃除することも可能である。一方、大規模な太陽光発電設備の場合、その表面積は非常に大きくなるため、人が掃除して太陽電池アレイ表面の汚れを除去することは実質的に困難である。例えば、１メガワットの太陽光発電設備の場合、１枚あたり１００ワットの発電出力の太陽電池モジュールから構成されているとする。この場合、太陽光発電設備全体では、太陽電池モジュールは１万枚に及ぶ。１枚の太陽電池モジュールの面積が１平方メートルの場合、掃除すべき面積は１万平方メートルに達する。そして、太陽光発電設備の場合、複数枚の太陽電池モジュールを１セットとする太陽電池アレイが複数設けられるのであるが、この太陽電池アレイの面積は、現場の種々の条件によって異なるが、概ね５０平方メートルから１０００平方メートルになる。したがって、大規模な太陽光発電設備では、自動または遠隔操作で太陽電池アレイ等の表面を走行させることができる自走式ロボットが有効な掃除手段になる。
【０００５】
ところで、自走式掃除ロボットとして、最近では、建物の床などを自動で掃除するものが種々開発されており（例えば特許文献１）、かかる自走式掃除ロボットを、太陽電池アレイ等を掃除するためのロボットとして採用することも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１６６９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかるに、特許文献１の自走式掃除ロボットは、建物の床などのように屋内での掃除を行うものである。床の端縁は壁などによって仕切られており、自走式掃除ロボットは壁などの障害物に接触するなどの方法で障害物を検出して、床などの掃除する領域を判断している。しかし、太陽電池アレイ等の表面等の場合、その表面の境界に障害物などは存在しないので、境界を判断することができない。そして、境界を判断できなければ、自走式掃除ロボットは表面等から落下して損傷してしまう可能性がある。
【０００８】
また、太陽電池アレイ等の場合、掃除残しは発電効率の低下に直結するため、掃除残しがないようにしなければならない。建物の床などを自動で掃除する自走式掃除ロボットは、通常、ランダムに走行するように制御されている。そして、ランダムに移動させて掃除する場合でも、ある程度長時間掃除を継続すれば、掃除残しがないようにすることができる。しかし、太陽電池アレイ等の場合には、掃除している時間は発電効率が低下したり発電できない状態となったりするので、自走式掃除ロボットが掃除している時間はできるだけ短縮することが望まれる。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑み、自走式ロボットの落下などによる損傷を防ぐことができ、しかも、平面における作業を効率よく行うことができる自走式ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明の自走式ロボットは、平面を有する構造物上を自走して該構造物の平面上で作業を行うロボットであって、自走のための移動手段が設けられたロボット本体と、該ロボット本体の移動を制御する制御部と、平面上で作業を行う作業部と、を備えており、前記制御部は、前記平面の端縁を検出するエッジ検出部を備えており、該エッジ検出部は、前記ロボット本体の進行方向において前記作業部よりも外方に位置する外方検出部と、前記ロボット本体の進行方向において前記外方検出部よりも前記ロボット本体の進行方向の後方に位置する内方検出部と、を備えていることを特徴とする。
第２発明の自走式ロボットは、平面を有する構造物上を自走して該構造物の平面上で作業を行うロボットであって、自走のための移動手段が設けられたロボット本体と、該ロボット本体の移動を制御する制御部と、を備えており、前記移動手段は、前記平面上を走行する車輪またはクローラと、該車輪またはクローラを駆動する駆動部と、を備えており、前記制御部は、該ロボットを平面上で静止させておく際に、前記車輪または前記クローラの回転面方向が前記平面の傾斜方向と略直交するように前記移動手段の作動を制御する機能を有していることを特徴とする。
第３発明の自走式ロボットは、平面を有する構造物上を自走して該構造物の平面上で作業を行うロボットであって、自走のための移動手段が設けられたロボット本体と、該ロボット本体の移動を制御する制御部と、を備えており、前記制御部は、前記平面の端縁を検出するエッジ検出部を備えており、前記移動手段は、前記平面上を走行する車輪またはクローラと、該車輪またはクローラを駆動する駆動部と、を備えており、前記制御部は、該ロボットを平面上で静止させておく際に、前記車輪または前記クローラの回転面方向が前記平面の傾斜方向と略直交するように前記移動手段の作動を制御する機能を有していることを特徴とする。
第４発明の自走式ロボットは、平面を有する構造物上を自走して該構造物の平面上で作業を行うロボットであって、自走のための移動手段が設けられたロボット本体と、該ロボット本体の移動を制御する制御部と、を備えており、前記制御部は、前記平面の端縁を検出するエッジ検出部を備えており、該エッジ検出部からの信号に基づいて、前記平面の端縁と前記移動手段との距離を所定の距離以上に維持するように前記移動手段の作動を制御する機能を有しており、前記移動手段は、前記平面上を走行する車輪またはクローラと、該車輪またはクローラを駆動する駆動部と、を備えており、前記制御部は、該ロボットを平面上で静止させておく際に、前記車輪または前記クローラの回転面方向が前記平面の傾斜方向と略直交するように前記移動手段の作動を制御する機能を有していることを特徴とする。
第５発明の自走式ロボットは、第１、第２、第３または第４発明において、前記移動手段は、前記平面上を走行する車輪と、該車輪を駆動する駆動部と、を備えており、前記ロボット本体の下面には、脱輪を検出する接触式センサを備えており、前記制御部は、前記接触式センサが前記平面と接触した信号を検出すると、前記駆動部の作動を停止することを特徴とする。
第６発明の自走式ロボットは、第１、第２、第３または第４発明において、前記移動手段は、前記平面上を走行する車輪と、該車輪を駆動する駆動部と、を備えており、前記ロボット本体の下面には、脱輪を検出する接触式センサを備えており、前記制御部は、前記接触式センサが前記平面と接触した信号を検出すると、前記車輪に駆動抵抗が生じるように前記駆動部を作動させることを特徴とする。
第７発明の自走式ロボットは、第５または第６発明において、前記接触式センサが、各車輪の回転軸に対して内方にそれぞれ設置されていることを特徴とする。
第８発明の自走式ロボットは、第７発明において、前記車輪が４輪設けられており、前記接触式センサが、各車輪の回転軸に対して外方にも設置されていることを特徴とする。
第９発明の自走式ロボットは、第１、第２、第３または第４発明において、前記移動手段は、前記平面上を走行するクローラと、該クローラを駆動する駆動部と、を備えており、前記クローラのベルトの撓みを検出する撓みセンサを備えており、前記制御部は、前記撓みセンサが前記ベルトの撓みを検出すると、前記駆動部の作動を停止することを特徴とする。
第１０発明の自走式ロボットは、第１、第２、第３または第４発明において、前記移動手段は、前記平面上を走行するクローラと、該クローラを駆動する駆動部と、を備えており、前記クローラのベルトの撓みを検出する撓みセンサを備えており、前記制御部は、前記撓みセンサが前記ベルトの撓みを検出すると、前記ベルトに駆動抵抗が生じるように前記駆動部を作動させることを特徴とする。
第１１発明の自走式ロボットは、第１乃至第１０発明のいずれかにおいて、前記ロボット本体の下面に、抵抗部材が設けられていることを特徴とする。
第１２発明の自走式ロボットは、第１、第２、第３または第４発明において、前記制御部は、前記エッジ検出部からの信号に基づいて、該ロボットが前記平面の端縁に沿って移動するように、前記移動手段の作動を制御する機能を有していることを特徴とする。
第１３発明の自走式ロボットは、第１２発明において、前記平面を掃除する掃除部を備えており、該掃除部は、前記ロボット本体の走行方向と交差する方向の長さが、前記平面の幅の半分よりも長く該前記平面の幅よりも短くなるように設けられていることを特徴とする。
第１４発明の自走式ロボットは、第１３発明において、前記平面を掃除する掃除部を備えており、該掃除部は、前記ロボット本体の走行方向と交差する方向の長さが、前記平面の長辺の長さの半分よりも長く前記平面の長辺の長さよりも短くなるように設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明によれば、ロボットが構造物から落下することを防止できるし、構造物の対象平面を効率よく掃除することができる。
第２発明によれば、移動手段の駆動力やブレーキ力が弱くなっても、ロボットを構造物の平面上に安定して静止させておくことができる。
第３発明によれば、エッジを検出するので、自走式ロボットが平面から落下したり脱輪したりすることを防止することができる。また、移動手段の駆動力やブレーキ力が弱くなっても、ロボットを平面上に安定して静止させておくことができる。
第４発明によれば、平面の端縁と移動手段との距離を所定の距離以上に維持できるので、自走式ロボットが平面から落下したり脱輪したりすることを防止することができる。したがって、安定して自走式ロボットによる作業を実施することができる。移動手段の駆動力やブレーキ力が弱くなっても、ロボットを平面上に安定して静止させておくことができる。
第５発明によれば、自走式ロボットが平面から脱輪した場合、接触式センサが平面と接触するので、脱輪を把握できる。すると、制御部は駆動部の作動を停止し自走式ロボットの作動が停止するので、自走式ロボットが落下することを防ぐことができる。
第６発明によれば、自走式ロボットが平面から脱輪した場合、接触式センサが平面と接触するので、脱輪を把握できる。すると、制御部は車輪に駆動抵抗が発生するように駆動部を作動させるので、自走式ロボットが落下することを防ぐことができる。
第７、第８発明によれば、自走式ロボットが平面から落下しない状態で、接触式センサによって脱輪を確実に検出できる。
第９発明によれば、平面から所定の量以上クローラがはみ出した場合には、ベルトの撓みによって接触式センサがそのはみ出しを検出する。すると、制御部は駆動部の作動を停止し自走式ロボットの作動が停止するので、自走式ロボットが落下することを防ぐことができる。
第１０発明によれば、平面から所定の量以上クローラがはみ出した場合には、ベルトの撓みによって接触式センサがそのはみ出しを検出する。すると、制御部はベルトに駆動抵抗が発生するように駆動部を作動させるので、自走式ロボットが落下することを防ぐことができる。
第１１発明によれば、脱輪等が生じた場合、抵抗部材が平面と接触するので、ロボット本体が平面から落下することを防止することができる。
第１２発明によれば、ロボットが平面の端縁に沿って移動するので、効率よくかつ作業漏れがないように平面上において掃除等の作業を実施させることができる。
第１３または第１４発明によれば、ロボットを小型化しても、効率よくかつ掃除残しが出ないように掃除させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の自走式ロボット１の概略平面図である。
【図２】本実施形態の自走式ロボット１の概略正面図である。
【図３】本実施形態の自走式ロボット１の静止状態の概略説明図である。
【図４】エッジ検出部３１によるエッジ検出の概略説明図であり、（Ａ）はセンサ３１ｓが一つの場合であり、（Ｂ）はセンサ３１ｓが二つの場合である。
【図５】他の実施形態の自走式ロボット１による掃除作業の概略説明図である。
【図６】本実施形態の自走式ロボット１が掃除などの作業を行う構造物ＳＰの概略説明図である。
【図７】（Ａ）摩擦部材６を取り付けた本実施形態の自走式ロボット１の概略底面図であり、（Ｂ）対象平面ＳＦと摩擦部材６の接触状態の概略説明図である。
【図８】（Ａ）摩擦部材６を取り付けた自走式ロボット１のロボット本体部２の概略底面図であり、（Ｂ）、（Ｃ）は対象平面ＳＦと摩擦部材６の接触状態の概略説明図である。
【図９】（Ａ）接触センサ７を取り付けた４つの車輪４ｃを有する自走式ロボット１のロボット本体部２の概略底面図であり、（Ｂ）、（Ｃ）は対象平面ＳＦと接触センサ７の接触状態の概略説明図である。
【図１０】（Ａ）帯状の摩擦部材６および／または接触センサ７を取り付けた自走式ロボット１のロボット本体部２の概略底面図であり、（Ｂ）面状の摩擦部材６および／または接触センサ７を取り付けた自走式ロボット１のロボット本体部２の概略底面図である。
【図１１】（Ａ）撓みセンサ８を取り付けたクローラ４ｄを有する自走式ロボット１のロボット本体部２の概略底面図であり、（Ｂ）は対象平面ＳＦのエッジからクローラ４ｄが突出した状態の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の自走式ロボットは、屋外に設置されている構造物や建物の屋根や壁面、窓ガラス、太陽電池アレイ、太陽熱発電に使用する集光ミラー、看板や電光掲示板等の構築物、バスや列車等の各種車両や航空機等のような平面状に形成された部分や金属板やガラス板、合成樹脂板、木製の板などの各種の板状部材、下に降りていく階段や上がり框などに接した室内空間を等のような平面状に形成された部分において作業をするロボットであって、平面状の部分を移動ながら作業を効率良く行うことができるようにしたことに特徴を有している。
なお、本明細書における平面とは、ある程度の曲率を有する面も含む概念である。例えば、自走式ロボットの移動手段の接地点間の距離（例えばホイルベースやトレッド等）に比べて曲率半径が十分に大きい面等のように、自走式ロボットの走行に影響を与えない程度の曲率を有する曲面も含む概念である。
【００１４】
本発明の自走式ロボットが実施する作業はとくに限定されない。例えば、自走式ロボットが走行する平面の掃除やその平面の欠陥検査、表面形状や部材の厚さ測定、温度の測定、表面粗さの測定、表面における光反射率や光沢度の測定、その他の物理量の測定、収集や観察、表面の付着物や塗装等の剥離、塗装及びその前の下地処理、コーティング作業、フィルム等の貼付、研磨、マーキング、情報提示によるコミュニケーション等を挙げることができる。
【００１５】
（構造物ＳＰの対象平面ＳＦ）
まず、自走式ロボット１を説明する前に、本実施形態の自走式ロボット１が掃除等の作業を実施する構造物ＳＰおよび、掃除する対象となる平面（対象平面ＳＦ）について簡単に説明する。
【００１６】
本実施形態の自走式ロボット１によって掃除等の作業を実施する構造物ＳＰは、例えば、大規模な太陽光発電設備の太陽電池アレイや、太陽熱発電施設における集光ミラー、太陽熱温水器などである。これらの構造物ＳＰでは、対象平面ＳＦは水平に対して傾斜を有している。しかも、対象平面ＳＦの端縁はその表面と側面とのなす角がほぼ９０°のエッジとなっている。つまり、自走式ロボット１は、対象平面ＳＦを走行した場合、端縁から落下したり脱輪したりする可能性がある構造を有している。本実施形態の自走式ロボット１は、このような端縁を有する構造物ＳＰの対象平面ＳＦを掃除等の作業を行う対象とする。
【００１７】
なお、本実施形態の自走式ロボット１における掃除等の作業を行う構造物ＳＰおよび対象平面ＳＦは、太陽光発電設備の太陽電池アレイや、太陽熱発電施設における集光ミラー、太陽熱温水器などに限定されない。上述したような対象平面ＳＦを有する構造物ＳＰであれば、掃除等の作業を行うことが可能である。
【００１８】
以下では、自走式ロボットによって、太陽電池アレイや、太陽熱発電施設における集光ミラー、太陽熱温水器などの構造物ＳＰの表面(つまり上記各受光面、以下、対象平面ＳＦという)を掃除する場合を説明する。なお、自走式ロボット１が掃除以外の作業を実施する場合には、後述する一対の掃除部１０，１０を設けずに、作業用の装置やセンサ、器具などが設けられる。この場合、ロボット本体部２のどの位置に設けてもよい。例えば、一対の掃除部１０，１０（または一方の掃除部１０）が設けられている位置に取り付けてもよいし、ロボット本体部２の側面や上面、底面などに設けてもよい。使用する作業用の装置やセンサ、器具の用途や機能等に応じて適切な位置に設ければよい。
【００１９】
（自走式ロボット１）
つぎに、本実施形態の自走式ロボット１を説明する。
本実施形態の自走式ロボット１は、構造物ＳＰの対象平面ＳＦ上を自走して構造物ＳＰの対象平面ＳＦにおける掃除等の作業を行うものである。
【００２０】
図１および図２に示すように、自走式ロボット１は、構造物ＳＰの対象平面ＳＦ(図６参照)上を走行するための移動手段４を備えたロボット本体部２と、このロボット本体部２に設けられた一対の掃除部１０，１０と、移動手段４や一対の掃除部１０，１０の作動を制御する制御部３０と、を備えている。
【００２１】
（一対の掃除部１０，１０）
図１および図２に示すように、一対の掃除部１０，１０は、ロボット本体部２の前後にそれぞれ設けられている。この掃除部１０は、回転するブラシ１２を備えており、この回転するブラシ１２を回転させることによって、平面ＳＦ上を掃いて掃除することができるようになっている。
【００２２】
なお、掃除部１０の構造、つまり、掃除部１０がどのように構造物ＳＰの対象平面ＳＦ上を掃除するかは、とくに限定されない。例えば、ブラシ１２に代えて散水装置(スプレーノズル等)とワイパーブレード(スクイジー)を設けて掃除部１０としてもよい。また、ブラシ１２に代えてまたはブラシ１２とともにバキュームクリーナー(吸引式掃除機)を設けて掃除部１０としてもよい。
また、ロボット本体部２の前後に一対の掃除部１０，１０を設けた場合を説明したが、掃除部１０は、ロボット本体部２の前方だけまたは後方だけに設けてもよい。
さらに、掃除部１０を設ける位置はとくに限定されず、ロボット本体部２の下面や対象平面ＳＦと対向する位置に設けてもよい。
【００２３】
（移動手段４）
図１および図２に示すように、ロボット本体部２には、移動手段４が設けられている。この移動手段４は、ロボット本体部２を前後方向に移動させたり旋回移動させたりすることができるように設けられている。例えば、図１および図２に示すように、移動手段４を、一対の側方駆動輪４ａ,４ａと、一つの中間駆動輪４ｂによって構成してもよい。この場合、一対の側方駆動輪４ａ,４ａと中間駆動輪４ｂとによって、平面視で三角形を形成するように配置すれば、自走式ロボット１を対象平面ＳＦ上に安定した状態で配置することができる。この場合、移動手段４の全ての駆動輪４ａ，４ｂにそれぞれ駆動モータを設け、各駆動モータが独立して各駆動輪４ａ，４ｂを駆動させることができるようになっていることが望ましい。すると、制御部３０によって各駆動モータの作動状態を制御すれば、自走式ロボット１を直線的に移動させたり、旋回移動させたりすることができる。とくに、中間駆動輪４ｂにオムニホイール(全方向移動車輪)を採用すれば、自走式ロボット１の旋回移動等がスムースになり、また、自走式ロボット１の移動の自由度を高めることができる。
【００２４】
なお、移動手段４は上記のごとき構成に限られず、自走式ロボット１を直線的に移動させたり、旋回移動させたりすることができるように構成されていればよい。例えば、中間駆動輪４ｂであるオムニホイールを駆動輪とせず、一対の駆動輪４a,４ａだけを駆動輪としてもよい。また、オムニホイールに代えて、中間駆動輪４ｂに受動車輪(キャスター)を採用してもよい。この場合でも、一対の駆動輪４a,４ａの回転数を調整すれば、自走式ロボット１の移動方向を自在に変更することができる。さらに、乗用車等の車両と同様の構造としてもよい。つまり、車輪を４輪設けて、その前方(または後方)の２輪を操舵輪として他の車輪を駆動輪としたり、４輪駆動としたりしてもよい。
【００２５】
また、移動手段４は、車輪に代えてクローラを設けてもよい。この場合、ロボット本体部２の中心（重心）を挟むように一対のクローラを設ければ（図１１参照）、一対のクローラを駆動する駆動モータの作動を制御することによって、自走式ロボット１を直線的に移動させたり、旋回移動させたりすることができる。
【００２６】
上述した移動手段４の駆動モータが、特許請求の範囲にいう移動手段の駆動部に相当する。
【００２７】
（制御部３０）
制御部３０は、移動手段４の作動を制御して、自走式ロボット１の移動を制御する機能を有している。例えば、上述したように、各駆動輪４に駆動モータが設けられている場合には、各駆動輪４に設けられている駆動モータの作動を制御して、ロボット本体２の移動方向や移動速度、つまり、自走式ロボット１の移動方向や移動速度を制御するものである。例えば、全ての駆動輪４による移動速度(具体的には、回転数(回転速度)×駆動輪の周長)が同じとなるように各駆動モータ４ｍを作動させた場合には自走式ロボット１を直進移動させることができる。一方、一対の側方駆動輪４ａ,４ａ間で移動速度の差が生じるように各駆動モータ４ｍを作動させた場合には自走式ロボット１を旋回するように移動させることができる。
【００２８】
この制御部３０は、自走式ロボット１の向きを検出する機能を備えている。
例えば、対象平面ＳＦが傾斜している場合には、制御部３０は、ロボット本体部２の前後方向（または左右方向）が水平に対して傾いているか否かを検出し、その傾きによってロボット本体部２の向きを把握する機能を備えていてもよい。
【００２９】
例えば、制御部３０が傾斜センサを備えており、その傾斜センサは、ロボット本体部２の前後のいずれかが他方に対して上方に位置している（または下方に位置している）場合にその傾きを検出する機能を有するものである場合を考える。この場合、対象平面ＳＦの傾斜角度は通常一定であるので、傾斜センサがロボット本体部２の傾きが変化したことを検出した場合には、自走式ロボット１の前後方向が対象平面ＳＦの上下方向に対して傾いたことを検出できる。そして、制御部３０に対象平面ＳＦの傾斜角度を予め記憶させておけば、傾斜センサが検出する傾き角度によって自走式ロボット１の前後方向が対象平面ＳＦの上下方向に対してどの程度傾いているかを把握することができる。
【００３０】
なお、制御部３０が自走式ロボット１の向きを検出する方法は上記の方法に限定されない。例えば、ジャイロセンサや地磁気センサ、加速度センサを設ければ、自走式ロボット１の向きを把握することができる。ジャイロセンサの場合には、得られた角速度を積分すれば、自走式ロボット１の向きを把握することができる。地磁気センサや加速度センサを使用すれば、方角（方位）を直接検出することができる。また、重力方向に対する姿勢を検出する角度計（傾斜角度計）によっても自走式ロボット１の向きを検出することができる。
【００３１】
また、対象平面ＳＦが非傾斜面の場合（水平な平面の場合）には、制御部３０が、ジャイロセンサや地磁気センサを備えていれば、ロボット本体部２の向きを把握することができる。ジャイロセンサの場合、検出した角速度を積分すれば、自走式ロボット１の向きを把握することができる。地磁気センサであれば、方角（方位）を直接検出することができる。
【００３２】
本実施形態の自走式ロボット１は、以上のような構成を有しているので、自走式ロボット１を構造物ＳＰの対象平面ＳＦ上に載せれば、自走式ロボット１によって構造物ＳＰの対象平面ＳＦを掃除することができる。つまり、移動手段４によって自走式ロボット１に対象平面ＳＦ上を移動させることができるので、一対の掃除部１０，１０によって対象平面ＳＦを掃除することができるのである。
【００３３】
例えば、矩形（長方形）の太陽電池モジュール等を掃除する場合には、ロボット本体部２の前後方向が太陽電池モジュール等の長軸方向と平行となるように配置する。すると、自走式ロボット１を走行させれば、太陽電池モジュール等の長軸方向に沿って自走式ロボット１が移動するので、太陽電池モジュール等の表面を一対の掃除部１０，１０によって掃除することができる。
【００３４】
もちろん、矩形（長方形）の太陽電池モジュール等を掃除する場合において、ロボット本体部２の前後方向が太陽電池モジュール等の短軸方向（幅方向）と平行となるように配置してもよい。この場合には、自走式ロボット１を走行させれば、太陽電池モジュール等の短軸方向に沿って自走式ロボット１が移動し、太陽電池モジュール等の表面を一対の掃除部１０，１０によって掃除することができる。
【００３５】
自走式ロボット１は、作業効率の面から、太陽電池モジュール等の長軸方向に沿って移動させる場合が多い。しかし、太陽電池モジュール等が傾斜して設けられる場合には、太陽電池モジュール等の短軸方向に沿って自走式ロボット１を移動させることで以下の利点を得ることができる。
【００３６】
太陽電池モジュール等が傾斜して設けられる場合、一般的には、長軸方向が水平に対して傾斜し短軸方向は水平になるように配置される。このような場合、長軸方向に沿って自走式ロボット１が移動するようになっていれば、自走式ロボット１は傾斜を登らなければならない状態が生じる。このときには、自走式ロボット１は、下方に引っ張られる力に抗しながら移動しなければならなくなり、大きな駆動力を必要とする。また、駆動輪４a,４ａの回転面が傾斜方向と平行になっているので、万が一、駆動輪４a,４ａを駆動する駆動力がなくなった場合(例えばバッテリー容量低下など)には、下方に引っ張られる力によって駆動輪４a,４ａが下方に向かって回転する可能性がある。すると、自走式ロボット１が太陽電池モジュール等を走り落ちる可能性もある。一方、短軸方向に沿って自走式ロボット１が移動させた場合には、駆動輪４a,４ａは、その回転面が傾斜方向に対して直交した状態で回転する。すると、自走式ロボット１は、その移動に際して、下方に引っ張られる力に抗する必要がないので、駆動力を小さくできる。しかも、駆動輪４a,４ａの回転面が傾斜方向と直交しているので、万が一、駆動輪４a,４ａを駆動する駆動力がなくなった場合でも、下方に引っ張られる力によって駆動輪４a,４ａが下方に回転することはない。つまり、自走式ロボット１が太陽電池モジュール等から走り落ちる可能性を低くできる。したがって、太陽電池モジュール等の短軸方向に沿って自走式ロボット１を移動させた場合には、万が一駆動輪４a,４ａを駆動する駆動力がなくなった場合でも、自走式ロボット１が太陽電池モジュール等から落下する可能性を低くできるという利点が得られる。
もちろん、短軸方向が水平に対して傾斜するように太陽電池モジュール等が設けられる場合には、太陽電池モジュール等の長軸方向に沿って自走式ロボット１を移動させれば、同様の利点を得ることができる。
【００３７】
（静止姿勢制御）
上述したように、駆動輪４a,４ａは、その回転面が傾斜方向に対して直交した状態で配置すれば、駆動輪４a,４ａに駆動力（またはブレーキ力）を加えなくても、自走式ロボット１の走行を停止しておくことができる（図３（Ａ））。すると、自走式ロボット１を、傾斜した対象平面ＳＦで停止させておくのであれば、上記状態となるように制御することが望ましい。つまり、清掃終了や異常発生などを制御部３０が検出した場合において、制御部３０によって、駆動輪４a,４ａの回転面が傾斜方向に対して直交した状態（言い換えれば、駆動輪４a,４ａの回転軸方向が傾斜方向と平行な状態、以下、静止状態という）となるように、移動手段４の作動を制御することが望ましい。例えば、駆動輪４a,４ａの回転面が傾斜方向と非直交（平行や鋭角の状態）になっている際に、上記状態を検出すると、自走式ロボット１が旋回するように制御すれば、静止状態とすることができる（図３（Ｂ））。また、駆動輪４a,４ａの回転面が傾斜方向と直交している場合には、そのままの姿勢を維持するように制御すれば、静止状態とすることができる。
【００３８】
なお、移動手段４がクローラを有する場合には、清掃終了や異常発生などを制御部３０が検出した場合には、クローラのベルトの回転方向、つまり、ベルトの軸方向が傾斜方向に対して直交した状態となるように、移動手段４の作動を制御することが望ましい。
【００３９】
（エッジ検出）
また、図１および図２に示すように、自走式ロボット１は、対象平面ＳＦのエッジ（端縁）を検出するエッジ検出部３１を備えていることが望ましい。かかるエッジ検出部３１を設けていれば、自走式ロボット１が対象平面ＳＦから落下することを防止できるし、対象平面ＳＦを効率よく掃除することができるという利点が得られる。
【００４０】
図１および図２に示すように、エッジ検出部３１は、ロボット本体２の側方に設けられている。このエッジ検出部３１には、対象平面ＳＦのエッジ（端縁）を検出するセンサ３１ｓ（図４）を備えており、このセンサ３１ｓからの信号を制御部３０に送信するように構成されている。このエッジ検出部３１が検出した信号に基づいて、制御部３０は、エッジの位置と、そのエッジから近い駆動輪４a（以下、隣接駆動輪４aという）までの距離を算出し、その距離が所定の距離以上となるように移動手段４を制御する機能を有している。
【００４１】
例えば、図４（Ａ）に示すように、センサ３１ｓがレーザーセンサの場合、センサ３１ｓの直下に対象平面ＳＦが存在しているとする。この場合、センサ３１ｓからレーザー光を照射すれば、センサ３１ｓは、対象平面ＳＦで反射した反射光を受光する。つまり、センサ３１ｓの位置がエッジよりも内方に位置していると判断できる。一方、センサ３１ｓが反射光を受光できない場合には、センサ３１ｓの直下に対象平面ＳＦがない、つまり、センサ３１ｓの位置がエッジ外に位置していると判断できる。したがって、反射光を受光できる状態、つまり、センサ３１ｓの位置がエッジよりも内方に位置するように制御部３０が移動手段４の作動を制御すれば、エッジから隣接駆動輪４aまでの距離を一定以上に維持できる。すると、自走式ロボット１の隣接駆動輪４aがエッジを越えて脱輪したり、自走式ロボット１が対象平面ＳＦから落下したりすることを防止することができる。
【００４２】
また、センサ３１ｓを複数設ければ、複数のセンサ３１ｓからの信号に基づいて、エッジから隣接駆動輪４aまでの距離をほぼ一定に保つことができる。ほぼ一定とは、両者間の距離が一定の範囲内にあることを意味している。
【００４３】
例えば、図４（Ｂ）に示すように、エッジ検出部３１が、ロボット本体２の幅方向に並ぶように、上述したようなレーザーセンサを２つ有しているとする。この場合、内方に位置するセンサ３１ｓは反射光を検出するが、外方に位置するセンサ３１ｓは反射光を検出できないとする。この場合、２つのセンサ３１ｓの間にエッジが存在していると判断することができる。つまり、２つのセンサ３１ｓからの信号が上記状態を維持するように、制御部３０が移動手段４の作動を制御すれば、エッジから隣接駆動輪４aまでの距離を一定に維持できる。つまり、自走式ロボット１をエッジに沿って移動させることができる。そして、エッジが直線状の場合には、２つのセンサ３１ｓ間の距離を小さくすれば、蛇行を抑えてほぼ直線状に自走式ロボット１を走行させることができる。すると、自走式ロボット１による清掃効率を向上させることができる。
【００４４】
例えば、対象平面ＳＦを構成するモジュールＭの長手方向に自走式ロボット１を走行させるとする。この場合、掃除部１０の長さをモジュールＭの幅方向の長さとほぼ同じ長さにしておく。すると、対象平面ＳＦを一回走行させるだけでも、対象平面ＳＦ全体を掃除残しなく掃除することができる。
【００４５】
（センサ３１ｓの例）
なお、エッジ検出部３１に使用されるセンサ３１ｓはとくに限定されず、公知のセンサを使用することができる。例えば、レーザーセンサや赤外線センサ、超音波センサなどの非接触でエッジを検出するセンサや、リミットスイッチなどの接触式のセンサなどをセンサ３１ｓに使用できるセンサとして挙げることができる。また、ＣＣＤカメラ等をセンサ３１ｓとして使用して撮影された画像を制御部３０で解析して、エッジを検出するようにしてもよい。さらに、温度センサや静電容量センサをセンサ３１ｓとして使用することも可能である。これらのセンサを使用した場合、対象平面ＳＦとエッジ外方の部分（空間等）との温度差や静電容量の差から、対象平面ＳＦのエッジを把握することができる。
【００４６】
（他の実施例）
自走式ロボット１によって対象平面ＳＦ（対象平面ＳＦを構成するモジュールＭ）を掃除する場合、通常、掃除部１０は、その長さが対象平面ＳＦの長手方向の長さまたは幅方向の長さと同等か若干長くなるように構成される。すると、一回、対象平面ＳＦの幅方向または長手方向に沿って自走式ロボット１を移動させれば、対象平面ＳＦ全体を掃除することができる。
【００４７】
一方、上記のごときエッジ検出部３１を設ければ、上述したように、自走式ロボット１を安定して、対象平面ＳＦのエッジに沿って移動させることができる。すると、自走式ロボット１を小型化しても、掃除残しなく、対象平面ＳＦを掃除することが可能となる。具体的には、対象平面ＳＦの長手方向の長さまたは幅方向の長さよりも掃除部１０の長さを短くしても、自走式ロボット１によって対象平面ＳＦ全体を掃除残しなく、効率よく掃除することができる。
【００４８】
なお、掃除部１０の長さとは、実質的に対象平面ＳＦを掃除する部分の長さを意味している。例えば、掃除部１０がブラシ１２を有し、このブラシ１２によって対象平面ＳＦを掃除する場合であれば、回転軸方向におけるブラシ１２の長さが掃除部１０の長さに相当する。
【００４９】
例えば、図５（Ａ）に示すように、掃除部１０において、ロボット本体２の走行方向と交差する方向の長さが、対象平面ＳＦを構成するモジュールＭの長軸方向の長さＬの半分よりも長く、モジュールＭの長軸方向の長さＬよりも短くなるように設ける。簡単にいえば、掃除部１０を、モジュールＭの長さＬの半分よりも若干長くなるように形成する。掃除部１０がブラシ１２を有する場合であれば、回転軸方向におけるブラシ１２の長さを、モジュールＭの長軸方向の長さＬの半分よりも若干長くなるようにしておく。
【００５０】
このような構造の掃除部１０を有する自走式ロボット１を、図５（Ａ）の矢印で示すルートに沿って移動させる。つまり、ロボット本体部２の前後方向がモジュールＭの短軸方向（幅方向）と平行となるように配置して、自走式ロボット１をモジュールＭの幅方向、つまり、対象平面ＳＦの幅方向に沿って走行させる。このとき、自走式ロボット１を、モジュールＭの上端縁に沿って移動させる。そして、対象平面ＳＦの幅方向の端部まで移動すると、自走式ロボット１を逆方向に移動させる。このとき、自走式ロボット１がモジュールＭの下端縁に沿って移動するように制御する。すると、掃除部１０がモジュールＭの長さＬの半分よりも若干長くなっているので、モジュールＭの長さ方向の中央部では、必ず掃除部１０が２回通過する領域（図５（Ａ）のハッチング部）ができる。つまり、自走式ロボット１が対象平面ＳＦの幅方向を一往復すれば、モジュールＭの全面を必ず掃除部１０が掃除できるので、掃除残しなく効率よく対象平面ＳＦを掃除することができる。
【００５１】
なお、太陽電池モジュール等が傾斜して設けられる場合、一般的には、長手方向が水平に対して傾斜し幅方向は水平になるように配置される。このため、自走式ロボット１をモジュールＭの幅方向に移動させると、重力の影響により、自走式ロボット１は対象平面ＳＦの表面に沿って徐々に下方に移動する（例えば、下方に滑りながら横方向に移動する）。しかし、上記のように、エッジ検出部３１によってモジュールＭの上端縁または下端縁を検出しながら、モジュールＭの上端縁または下端縁に沿って自走式ロボット１を移動させると、下方への移動を補正しながら横方向に沿って移動させることができる。したがって、自走式ロボット１をモジュールＭの幅方向に移動させても、掃除残しがないように、自走式ロボット１によって対象平面ＳＦを掃除することができる。
【００５２】
もちろん、図５（Ｂ）に示すように、掃除部１０において、ロボット本体２の走行方向と交差する方向の長さが、対象平面ＳＦを構成するモジュールＭの幅の長さＷの半分よりも長く、モジュールＭの幅の長さＷよりも短くなるように設けてもよい。この場合には、図５（Ｂ）の矢印で示すルートに沿って自走式ロボット１を移動させれば、掃除残しなく効率よく対象平面ＳＦを掃除することができる。つまり、ロボット本体部２の前後方向がモジュールＭの長さ方向と平行となるように配置して、自走式ロボット１をモジュールＭの長さ方向、つまり、対象平面ＳＦの上下方向に沿って走行させる。そして、自走式ロボット１を、モジュールＭの左右のいずれかの端縁に沿って移動させれば、モジュールＭの幅方向の中央部では、必ず掃除部１０が２回通過する領域（図５（Ｂ）のハッチング部）ができる。つまり、自走式ロボット１が対象平面ＳＦの長さ方向を一往復すれば、モジュールＭの全面を必ず掃除部１０が掃除できるので、掃除残しなく効率よく対象平面ＳＦを掃除することができる。
【００５３】
（自走式ロボット１の作動）
上述した自走式ロボット１は、制御部３０によって移動手段４の作動や掃除等の作業を制御している。このため、制御部３０に記憶されたルート等を自動で走行するように自走式ロボット１の作動が制御されていれば、ほぼ自動で対象平面ＳＦ上を移動させながら掃除等の作業を実施させることができる。
【００５４】
一方、自走式ロボット１は、外部から作業者が操作してその走行や掃除等の作業を制御するようにしてもよい。例えば、無線や赤外線等を利用した無線通信を利用して、自走式ロボット１を遠隔操作するようにしてもよい。つまり、無線通信用コントローラを作業者が操作して自走式ロボット１を遠隔操作するようにしてもよい。また、自走式ロボット１と信号線等によって接続されたコントローラを用いて、作業者が自走式ロボット１を操作するようにしてもよい。無線通信用のコントローラや信号線で接続されたコントローラを用いて作業者が自走式ロボット１を操作するようにすれば、作業者が掃除等の作業状況を確認しながら作業を実施できる。すると、周囲の状況の変化等に合わせて、自走式ロボット１に適切な作業を実施させることができる。
【００５５】
このように、作業者が自走式ロボット１の作動を制御する場合でも、上述したようなエッジ検出機能や後述するような脱輪防止機能を有していることが望ましい。かかる機能を有していれば、作業者の操作ミスがあっても、自走式ロボット１を適切に走行させて作業を実施できる。また、作業者の操作ミスがあっても、自走式ロボット１が対象平面ＳＦから落下することを防止することができる。
【００５６】
自走式ロボット１は、作業者による操作と自動走行（作業）の両方を併用したものでもよい。つまり、通常は自動（つまり制御部３０のみの制御）で作業や走行をしているが、コントローラなどから作業者による操作が入力されると、自動走行（作業）の状態から作業者の操作による作動に切り替わるようにしてもよい。この場合、コントローラ等からの入力が一定以上ない場合には、自動走行（作業）の状態に切り替わるようにしておく。すると、作業者の操作ミスや自動走行（作業）の状態への切り替えを忘れても、作業を継続して実施できるので好ましい。
【００５７】
（落下防止）
上述したように、エッジ検出機能を有している場合には、自走式ロボット１の車輪４a，４ｂはエッジから一定以上の距離だけ離れた位置を走行するので、自走式ロボット１は対象平面ＳＦから落下することはないと考えられる。しかし、エッジ検出部３１の故障などによって対象平面ＳＦのエッジを適切に検出できなかった場合には、自走式ロボット１が対象平面ＳＦから落下してしまう可能性がある。
【００５８】
自走式ロボット１が以下のごとき構成を有していれば、上述したような状況が生じても、自走式ロボット１の落下を防ぐことができる。
【００５９】
例えば、図７に示すように、ロボット本体部２の下面に、ゴムなどの摩擦抵抗の大きい摩擦部材６（特許請求の範囲にいう抵抗部材）を設ける。具体的には、車輪４ｂが対象平面ＳＦのエッジから脱輪した際に、ロボット本体部２と対象平面ＳＦのエッジが接触する位置に摩擦部材６を設けておく。すると、脱輪した場合、摩擦部材６と対象平面ＳＦのエッジとの間で摩擦抵抗が発生するので、自走式ロボット１が対象平面ＳＦから滑り落ちることを防止することができる。
【００６０】
また、摩擦部材６を設けても、摩擦部材６の摩擦力だけでは、自走式ロボット１が対象平面ＳＦから滑り落ちることを防止できない可能性がある。例えば、移動手段４によって自走式ロボット１をエッジに向かって移動させる方向に駆動力が加わっているとする。この場合、この駆動力が大きければ、摩擦部材６の摩擦力に打ち勝って自走式ロボット１が移動する。すると、自走式ロボット１は対象平面ＳＦから滑り落ちてしまう。
【００６１】
したがって、脱輪した場合に、自走式ロボット１が対象平面ＳＦから滑り落ちることを防止するように、制御部３０によって移動手段４の作動が制御されていることが好ましい。
【００６２】
例えば、図８に示すように、ロボット本体２の下面に、脱輪を検出する接触式センサ７を設ける。具体的には、各車輪よりもロボット本体２の内方側（自走式ロボット１の重心Ｇ側（図７（Ｂ）参照）に位置するように、接触式センサ７を設ける。そして、接触式センサ７が対象平面ＳＦと接触したことを検出すると、その信号を制御部３０に送信し、その信号を受信すると、制御部３０が移動手段４の駆動部の作動を停止するようにしておく。例えば、駆動部にモータを使用した場合には、モータへの電流の供給を停止するようにしておく。すると、自走式ロボット１をエッジ方向に移動させる力が加わらないので、摩擦部材６を設けておけば、エッジとの間に発生する摩擦抵抗によって、自走式ロボット１が対象平面ＳＦから滑り落ちることを防止できる。もちろん、摩擦部材６を設けなくても、ロボット本体部２とエッジとの間に発生する摩擦抵抗がある程度の大きさであれば、両者間に発生する摩擦抵抗だけでも、自走式ロボット１が対象平面ＳＦから滑り落ちることを防止できる（図７（Ｃ）参照）。
【００６３】
また、接触式センサ７が対象平面ＳＦと接触した信号を制御部３０が受信すると、車輪４ａ，４ｂに駆動抵抗が生じるように駆動部を作動させるようにしてもよい。例えば、駆動部にモータを使用した場合には、モータの回転方向が逆転するように、モータに電流を供給するようにしてもよい。また、駆動部に電磁ブレーキ等の制動装置を設けてもよいし、モータの端子間を短絡さることで制動力が得られる、ショートブレーキ機能を発揮させてもよい。
【００６４】
接触式センサ７は、各車輪４ａ，４ｂの本体側の内方（自走式ロボット１の重心Ｇ側）にそれぞれ設置されていることが望ましい。かかる位置に設置すれば、車輪４ａ，４ｂのいずれかが脱輪すれば、その車輪４ａ，４ｂの内方に配置した接触式センサ７を対象平面ＳＦに接触させることができる。そして、上述したような位置に接触式センサ７を設けておけば、接触式センサ７が脱輪を検出した状態では、自走式ロボット１の重心Ｇがエッジよりも外方に位置する状態にはならない。具体的には、図８（Ｃ）に示すように、自走式ロボット１の重心Ｇから鉛直下方向に下した線と対象平面ＳＦとの交点ＧＰが、自走式ロボット本体２と対象平面ＳＦとの交点ＡＰよりも外方（対象平面ＳＦの端縁よりも外側）に位置する状態にはなりにくい。すると、脱輪しても、自走式ロボット１が対象平面ＳＦから落下することを防止することができる。
【００６５】
例えば、図８（Ｂ）、（Ｃ）に示すような状態になっても、自走式ロボット１の重心は対象平面ＳＦ上に位置する。すると、接触式センサ７の信号に基づいて駆動部を作動させれば、自走式ロボット１が対象平面ＳＦから落下することを防止することができる。
【００６６】
そして、図９に示すように、４つの車輪４ｃが設けられている場合には、各車輪４ｃの回転軸に対して内方および外方にそれぞれ接触式センサ７を設置してもよい。かかる位置に設置すれば、自走式ロボット１と対象平面ＳＦのエッジに対する様々な姿勢で脱輪をした場合において、接触式センサ７が脱輪を検出したときには、自走式ロボット１の重心Ｇがエッジよりも外方に位置することがほとんどない。つまり、接触式センサ７が脱輪を検出したときに制御部３０によって移動手段４の駆動部の作動を制御すれば、自走式ロボット１が落下することを防止することができる。
【００６７】
なお、上述した接触センサ７として使用するセンサはとくに限定されない。例えば、ケーブルスイッチ（アズビル製）やテープスイッチ（東京センサ製）と呼ばれる、感圧ゴムスイッチ等を使用することができる。そして、接触式センサ７を設ける位置もとくに限定されない。例えば、ケーブルスイッチやテープスイッチ等を使用する場合であれば、車輪４ｃ（または図７の車輪４ａ）の回転面と平行となるように、ケーブルスイッチやテープスイッチ等を設置してもよい（図１０（Ａ）参照）。また、面状のセンサを使用した場合には、センサをロボット本体２の下面全面に設けてもよい（図１０（Ｂ））。
【００６８】
また、ロボット本体２の下面に摩擦部材６を設ける位置もとくに限定されない。例えば、摩擦部材６を車輪４ｃ（または図７の車輪４ａ）の回転面と平行となるように、帯状に設置してもよい（図１０（Ａ）参照）。また、ロボット本体２の下面全面に、面状に摩擦部材６を設けてもよい。
【００６９】
なお、制御部３０が駆動力を制御して自走式ロボット１の落下を防止する場合には、上述した摩擦部材６は必ずしも設けなくてもよい。しかし、摩擦部材６を設けておけば、自走式ロボット１の落下を防ぎやすくなる。
【００７０】
また、自走式ロボット１の落下を防止する上では、摩擦部材６以外に、抵抗部材として吸盤や磁石を使用することもできる。
【００７１】
例えば、自走式ロボット１と対象平面ＳＦのエッジ近傍のいずれか一方に磁石を設け、他方を強磁性体の材料で形成する、または、強磁性体で形成された部材を設けておく。すると、脱輪していない状態（両者間の距離が離れている場合）では、両者間に発生する磁力が小さいので、自走式ロボット１と対象平面ＳＦを連結する力は生じない。つまり、自走式ロボット１は、対象平面ＳＦ上を大きな抵抗なく移動することができる。一方、脱輪により両者間の距離が小さくなれば、両者間に発生する磁力が大きくなるので、磁力によって自走式ロボット１が対象平面ＳＦに連結される。したがって、自走式ロボット１が対象平面ＳＦから落下することを防止できる。なお、自走式ロボット１と対象平面ＳＦのエッジ近傍の両方に磁石を設けてもよいのは、言うまでもない。さらに、磁石の表面にゴムシートやコルクシートなどの高摩擦部材を貼付しておくことが望ましい。この場合、磁石と対象平面ＳＦとの間の摩擦力を一層高められ、走式ロボット１が対象平面ＳＦから落下することをより確実に防止できる。また、磁石が対象平面ＳＦに接触する際に生じる恐れのある傷を防止するとも可能になる。
【００７２】
また、自走式ロボット１に吸盤を設けた場合には、吸盤内の空気を吸引するポンプなどを設けておく。この場合、制御部３０が接触センサ７からの信号を受信するとポンプなどを作動させるようにしておく。すると、脱輪が生じると、吸盤を対象平面ＳＦに吸着させることができるので、自走式ロボット１を対象平面ＳＦに連結することができる。したがって、自走式ロボット１が対象平面ＳＦから落下することを防止できる。なお、この場合、吸盤を設ける位置はとくに限定されず、脱輪が生じた状態で、対象平面ＳＦ上に位置していると考えられる位置に設置すればよい。また、ポンプに代えて、吸盤を対象平面ＳＦに押し付けるような構成を採用してもよい。この場合には、吸盤として、対象平面ＳＦ面に押し付けた際に内部が負圧になり対象平面ＳＦに吸着するような構造を有するものを使用すればよい。
【００７３】
（クローラ）
また、移動手段４がクローラを有している場合には、クローラのベルトの撓みを検出する撓みセンサを設ければ、脱輪に相当する状況を検出することができる。つまり、クローラが、一定以上、対象平面ＳＦのエッジから突出する状況を把握することができる。例えば、図１１に示すように、クローラ４ｄ，４ｄが、一定以上、対象平面ＳＦのエッジから突出すると、エッジによってベルトＢが通常よりも内方に押されて内方に撓むような状態となる（図１１（Ｂ））。したがって、クローラ４ｄに、ベルトＢの撓みを検出する撓みセンサ８を設け、一定以上のベルトＢの撓みが生じた場合、制御部３０が駆動部の作動を停止するようにしておく。すると、自走式ロボット１をエッジ方向に移動させる力が加わらないようにできるので、自走式ロボット１が対象平面ＳＦから滑り落ちることを防止できる。もちろん、撓みセンサ８の信号を制御部３０が受信すると、ベルトＢに駆動抵抗が生じるように駆動部を作動させるようにしてもよい。例えば、駆動部にモータを使用した場合には、モータの回転方向が逆転するように、モータに電流を供給するようにしてもよい。また、駆動部に電磁ブレーキ等の制動装置を設けてもよいし、モータの端子間を短絡さることで制動力が得られる、ショートブレーキ機能を発揮させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の自走式ロボットは、大規模な太陽光発電施設の太陽電池アレイや、太陽熱発電施設の集光ミラー、太陽熱温水器における受光面などの平面の掃除やその平面の欠陥検査、表面形状や部材の厚さ測定、温度の測定、表面粗さの測定、表面における光反射率や光沢度の測定、その他の物理量の測定、収集や観察、表面の付着物や塗装等の剥離、塗装及びその前の下地処理、コーティング作業、フィルム等の貼付、研磨、マーキング、情報提示によるコミュニケーション等に使用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１            自走式ロボット
２            ロボット本体部
４            移動手段
６            摩擦部材
７            接触センサ
８            撓みセンサ
１０            掃除部
１２            ブラシ
３０            制御部
３１            エッジ検出部
３１ｓ          センサ
ＳＰ            構造物
ＳＦ            対象平面
【図１】
2018183784.tif 000003
【図２】
2018183784.tif 000004
【図３】
2018183784.tif 000005
【図４】
2018183784.tif 000006
【図５】
2018183784.tif 000007
【図６】
2018183784.tif 000008
【図７】
2018183784.tif 000009
【図８】
2018183784.tif 000010
【図９】
2018183784.tif 000011
【図１０】
2018183784.tif 000012
【図１１】
2018183784.tif 000013