(57)【要約】【課題】微妙な遠隔操作を要することなく、点検対象となる壁面に車輪を押し付けたまま回転翼機を移動させ得るようにすること。ＧＰＳ衛星からの電波が届きにくい場所でも、不良発見場所の位置情報を正しく得られるようにすること。【解決手段】小型の回転翼機５１を遠隔操作によって飛行させ、点検対象となる建造物の壁面Ｗに、回転翼機５１に水平軸周りに回転自在に設けられた一対の車輪１３１を押し付け、そのまま回転翼機５１を上下方向に移動させる。その間、車輪１３１の回転をロータリエンコーダによって検出し、打音診断装置１５１によって壁面Ｗを連続的に叩打してその際の打音を採取する。また車輪１３１と回転翼機５１との間の変位を許容して弾性的に受け止めることによって、車輪１３１に対する回転翼機５１の位置ずれを吸収する。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
小型の回転翼機を遠隔操作によって飛行させ、点検対象となる建造物の壁面に、前記回転翼機にその進行方向の中心線を中心に左右対称をなす位置で水平軸周りに回転自在に設けられた一対の車輪を押し付ける工程と、
前記一対の車輪を壁面に押し付けたまま、前記回転翼機を上昇又は下降させて上下方向に移動させる工程と、
前記回転翼機の上下方向への移動の間、前記車輪の回転をロータリエンコーダによって検出し、前記一対の車輪の間の位置でこれらの車輪の回転中心に対して位置を固定して設けられた打音診断装置によって壁面を連続的に叩打してその際の打音を採取する工程と、
前記回転翼機の上下方向への移動の間、前記車輪と前記回転翼機との間の変位を許容して弾性的に受け止める工程と、
を備えることを特徴とする建造物の点検方法。
【請求項２】
前記車輪と前記回転翼機との間の変位は、壁面に対する前記回転翼機の近接離反方向と水平方向との二方向で許容される、
ことを特徴とする請求項１に記載の建造物の点検方法。
【請求項３】
前記打音診断装置の水平軸周りの角度を設定する工程をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の建造物の点検方法。
【請求項４】
遠隔操作可能な小型の回転翼機と、
前記回転翼機に水平軸周りに回転自在に設けられ、前記回転翼機の進行方向の中心線を中心に左右対称をなす位置であって、前記回転翼機の進行方向前方側で垂直投影面からはみ出した位置に少なくとも一部が位置づけられる一対の車輪と、
前記車輪の回転を検出するロータリエンコーダと、
前記一対の車輪の間に位置させてこれらの車輪の回転中心に対して位置が固定されて設けられ、点検対象となる建造物の壁面に前記一対の車輪が押し付けられた状態で壁面を叩打し、その際の打音を採取する打音診断装置と、
前記車輪と前記回転翼機との間の変位を許容して弾性的に受け止める吸収機構と、
を備えることを特徴とする建造物の点検装置。
【請求項５】
前記吸収機構は、壁面に対する前記回転翼機の近接離反方向と水平方向との二方向における変位を許容する、
ことを特徴とする請求項４に記載の建造物の点検装置。
【請求項６】
前記打音診断装置は、水平軸周りに角度可変自在に設けられている、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の建造物の点検装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔操作可能な小型回転翼機を飛行させて建造物の状態を点検する建造物の点検方法及びこの方法に用いる建造物の点検装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高架橋の橋脚、ダム、トンネル、ビルなどの各種の建造物では、定期的に壁面の状態を点検する作業が不可欠である。
これらの社会インフラは、わが国では高度成長期以降に大量に建造されており、もうすぐ耐用年数を迎えるものや、既に耐用年数を過ぎたまま放置されているものも少なからず存在する。また耐用年数にはまだ至らないけれども、予想外に厳しい自然環境や過酷な使用状況などの各種の要因から、思わぬ損傷を受けている建造物も珍しくない。
このため不慮の事故を未然に防止するためには、建造物の壁面を定期的に点検する作業を行うことが重要である。
【０００３】
建造物の壁面の点検は、伝統的に、足場を組んで人手によって行うのが一般的である。つまり目視によって壁面の状態を観察したり、ハンマーで壁面を叩いたときの打音によって壁面内部の状態を推定したりすることによって不良の有無を見極めるわけである。
ところが高架橋の橋脚やダム、トンネル、ビルなどといった建造物の構造上、どうしても高所での作業が不可欠となるため、人手による作業には危険が伴う。
【０００４】
そこで近年、遠隔操作可能な小型の回転翼機、つまりドローンの名称で親しまれている小型無人航空機を利用して建造物の壁面を点検する試みが普及し始めている。
例えば特許文献１には、四翼の回転翼機にカメラと打音診断装置とを搭載した構造物の点検装置が紹介されている（段落［００４２］〜［００４９］参照）。
この装置は、回転翼機を飛行させて構造物、つまり建造物の壁面をカメラで撮影し、その撮影画像を画像解析して、壁面に不良があるか否かを判定する（文献１の段落［００４２］［００４３］）。
また打音診断装置として打撃部２２０（叩打手段）と打音検出部２２２（検出手段）とを備え、点検対象となる壁面を打撃部２２０で叩打して得られた打音を打音検出部２２２で検出して打音検出信号を生成し、打音検出信号から壁面の不良の有無を判定する（文献１の段落［００４３］［００４５］〜［００４６］［００４９］）。
【０００５】
したがって特許文献１に記載された発明によれば、カメラで撮影して得られた画像から壁面の不良の有無を判定することができ、画像に反映されにくい壁面の表面の状態、例えば外装材の浮きや剥がれの有無を打音診断装置によって判定することが可能になる。
【０００６】
もっとも壁面の不良の検出は、その位置が特定されなければ意味をなさない。そこで特許文献１に記載された発明では、画像撮影時の位置を画像に付加し（段落［００２３］参照）、打音によって不良が検出された位置を特定するようにしている（段落［００２４］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１９４０６９号公報
【特許文献２】特開２０１６−１６８８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
（１）第１の課題
打音診断装置によって壁面の状態を点検するに際しては、点検の間中、壁面に対する打音診断装置の離隔間隔が一定に保たれていなければならない。点検の均一性を確保するためである。つまり同じ状態の壁面を叩打したときには同じ検出結果が得られなければ、異なる状態の壁面を叩打したときの検出結果に基づいて異常判定を正しく行うことができないからである。
そこで従来、回転翼機に車輪を設け、点検対象となる壁面に車輪を押し付けたまま回転翼機を移動させることができるようにした発明が知られている。
例えば特許文献１には、３個以上のキャスター（車輪）で構成された案内手段を回転翼機に設け、回転翼機と壁面との間の距離が予め定められた寸法となるようにしている（文献１の段落［００４４］、図１２参照）。
また特許文献２には、回転翼機１０の機体１２に設けた車輪１４（前輪１４Ａ、左後輪１４Ｂ、右後輪１４Ｃ）によって、壁面に対して回転翼機を一定の間隔で離隔させる構造が明記されている（文献２の［０００９］［００１０］図３〜図４、図９参照）。
【０００９】
ところが本出願の出願人が実験をしてみたところ、点検対象となる壁面に車輪（文献１のキャスター、文献２の車輪１４）を押し付けたまま回転翼機を遠隔操作により移動させるのは、相当に難易度が高いことが判明した。
何らかの改善が求められる。
【００１０】
（２）第２の課題
前述したとおり、点検対象となる壁面に不良が発見された場合、その位置を特定する必要がある。
この点、特許文献１には具体的な手段の明示がないものの、ＧＰＳ技術を利用して現在位置を把握し、不良発見時の現在位置情報から不良個所の位置情報を求めることが一般的である。特許文献２も同様の手法を開示している（文献２の段落［００１５］参照）。
ところがＧＰＳ衛星からの電波は、あらゆる場所で良好に受信できるわけではない。
例えば高架橋の下の橋梁付近やトンネルなどでは電波が届かず、現在位置情報を取得することが困難であるために不良発見場所の位置情報が得られにくい。
【００１１】
本発明の課題は、微妙な遠隔操作を要することなく、点検対象となる壁面に押し付けた車輪を壁面から離反させずに回転翼機を移動させ得るようにすることである。
本発明の別の課題は、ＧＰＳ衛星からの電波が届きにくい場所でも、不良発見場所の位置情報を正しく得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の建造物の点検方法は、小型の回転翼機を遠隔操作によって飛行させ、点検対象となる建造物の壁面に、前記回転翼機にその進行方向の中心線を中心に左右対称をなす位置で水平軸周りに回転自在に設けられた一対の車輪を押し付ける工程と、前記一対の車輪を壁面に押し付けたまま、前記回転翼機を上昇又は下降させて上下方向に移動させる工程と、前記回転翼機の上下方向への移動の間、前記車輪の回転をロータリエンコーダによって検出し、前記一対の車輪の間の位置でこれらの車輪の回転中心に対して位置を固定して設けられた打音診断装置によって壁面を連続的に叩打してその際の打音を採取する工程と、前記回転翼機の上下方向への移動の間、前記車輪と前記回転翼機との間の変位を許容して弾性的に受け止める工程と、を備えることによって上記課題を解決する。
【００１３】
本発明の建造物の点検装置は、遠隔操作可能な小型の回転翼機と、前記回転翼機に水平軸周りに回転自在に設けられ、前記回転翼機の進行方向の中心線を中心に左右対称をなす位置であって、前記回転翼機の進行方向前方側で垂直投影面からはみ出した位置に少なくとも一部が位置づけられる一対の車輪と、前記車輪の回転を検出するロータリエンコーダと、前記一対の車輪の間に位置させてこれらの車輪の回転中心に対して位置が固定されて設けられ、点検対象となる建造物の壁面に前記一対の車輪が押し付けられた状態で壁面を叩打し、その際の打音を採取する打音診断装置と、前記車輪と前記回転翼機との間の変位を許容して弾性的に受け止める吸収機構と、を備えることによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回転翼機の上下方向への移動の間、吸収機構によって車輪に対する回転翼機の位置ずれを吸収することができるので、微妙な遠隔操作を要することなく、点検対象となる壁面に押し付けた車輪を壁面から離反させずに回転翼機を移動させ、車輪の回転をロータリエンコーダで正しく検出することができる。したがって打音診断装置による不良検知の精度を向上させることができ、またＧＰＳ衛星からの電波が届きにくい場所でも、不良発見場所の位置情報を正しく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の一形態を示す建造物の点検装置の斜視図。
【図２】リモコンの平面図。
【図３】リモコンのスティックの操作と回転翼機の姿勢制御との関係を説明するための模式図。
【図４】回転翼機に取り付ける検出構造体の斜視図。
【図５】車輪、ロータリエンコーダ、打音診断装置、及び吸収機構の部分を拡大して示す検出構造体の一部の平面図。
【図６】ロータリエンコーダの部分を拡大して示す斜視図。
【図７】車輪の回転をロータリエンコーダに伝達する回転伝達のための構造を拡大して示す斜視図。
【図８】車輪を取り外して吸収機構を拡大して示す斜視図。
【図９】車輪を組み付けた状態を拡大して示す斜視図。
【図１０】打音診断装置を拡大して示す斜視図。
【図１１】打音診断装置において、一方のマイクロフォンを取り外して打撃部の構造を拡大して示す斜視図。
【図１２】回転翼機の電気的接続を示すブロック図。
【図１３】壁面を点検する際の点検装置の状態遷移の一例を示す模式図。
【図１４】壁面を点検する際の点検装置の状態遷移の別の一例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
構造物の点検方法及び点検装置の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態の構造物の点検装置１１は、回転翼機５１に検出構造体１０１を装着して構成されている。
検出構造体１０１は、一対の車輪１３１と、車輪１３１の回転を検出するロータリエンコーダ１４１（図５〜図８参照）と、点検対象となる構造物の壁面Ｗ（図１３参照）を打音診断する打音診断装置１５１とを備えている。
そこで点検装置１１は、建造物の壁面Ｗに車輪１３１を押し付けたまま回転翼機５１を上昇又は下降させて上下方向に移動させながら、打音診断装置１５１によって壁面Ｗの状態を診断する。このとき車輪１３１の回転をロータリエンコーダ１４１によって検出することで、壁面Ｗの診断結果を診断位置に対応づけて認識することが可能となる。
点検装置１１はさらに、回転翼機５１の上下方向への移動の間、吸収機構１６１によって車輪１３１に対する回転翼機５１の位置ずれを吸収する。
【００１８】
回転翼機５１は、いわゆるドローンと呼ばれている遠隔操作可能な小型のもので、本実施の形態は六翼構造を採用している。そこで回転翼機５１は、その中心に円筒状のハウジング５２を備え、このハウジング５２に六個の回転翼ユニット５３を設けている。これらの回転翼ユニット５３は、ハウジング５２から６０度の間隔で放射方向に延びるパイプ状の支持部５４に固定された翼部ハウジング５５と、翼部ハウジング５５の上面に配置されて垂直軸周りに回転するプロペラ５６とを有している。
個々の翼部ハウジング５５はモータＭ（図１２参照）を内蔵し、モータＭの回転軸（図示せず）にプロペラ５６を固定している。
回転翼機５１のハウジング５２は、六翼の回転翼ユニット５３がそれぞれ内蔵するモータＭの回転を制御するための制御回路３０１と、この制御回路３０１及びモータＭに電力を供給するためのバッテリを含む電源回路（いずれも図示せず）とを内蔵している。電源回路とモータＭとを接続する給電線（図示せず）は、ハウジング５２から支持部５４を介して翼部ハウジング５５に這い回されている。
このような構成の回転翼機５１は、ハウジング５２に取り付けられた一対のスタンド５７によって自立可能である。
【００１９】
図２に示すように、回転翼機５１を遠隔操作するためのプロポと呼ばれるリモコン２０１は、電源スイッチ２０２と、二つのスティック２０３Ｒ，２０３Ｌと、無線通信用のアンテナ２０４とを備えている。
【００２０】
図３に示すように、リモコン２０１はモード１にデフォルト設定されている。
したがってリモコン２０１は、右側のスティック２０３Ｒの操作によって上昇下降（スロットル）と左右移動（エルロン）とを指示し、左側のスティック２０３Ｌの操作によって前進後進（エレベータ）と左右旋回（ラダー）とを指示する。
つまり右側のスティック２０３Ｒを前方に倒すと上昇、手前方に倒すと下降、右に倒すと右移動、左に倒すと左移動がそれぞれ指示され、左側のスティック２０３Ｌを前方に倒すと前進、手前方に倒すと後進、右に倒すと右旋回、左に倒すと左旋回がそれぞれ指示される。
【００２１】
回転翼機５１は、六翼の回転翼ユニット５３が内蔵するモータＭの駆動状態を制御することによって、その姿勢制御が可能である。個々のモータＭの回転数を同一回転数に揃えた場合、回転翼機５１は垂直に上昇又は下降する。これに対して個々のモータＭの回転数に違いを持たせることによって回転翼機５１の姿勢制御、つまり左右に移動させたり、前進又は後進させたり、あるいは左右に旋回させたりすることが可能になる。このような回転翼機５１の姿勢制御は、前述したように、リモコン２０１のスティック２０３Ｒ，２０３Ｌによって指示することができる。
したがって回転翼機５１は、同一の回転翼ユニット５３が六翼とも均等な角度でハウジング５２に取り付けられているという構造上、物理的な意味では前進後進方向、左右移動方向、及び左右旋回方向という方向性を持たない。これに対して回転翼機５１は、リモコン２０１の遠隔操作に応じて前進後進方向、左右移動方向、又は左右旋回方向に姿勢を変化させるため、人為的な規則に則り方向性が定められていることになる。
【００２２】
図４に示すように、検出構造体１０１は、複数個のパイプ状部材からなるリンク１０２を連結固定したフレーム構造をなしている。このフレーム構造は、回転翼機５１の四本の支持部５４（５４Ｒ、５４Ｃ）に連結固定される後端部１０４と、この後端部１０４から回転翼機５１の進行方向前方に向けて延びる中間部１０５と、この中間部１０５から進行方向前方に向けてさらに延びる先端部１０６とから構成されている。
【００２３】
後端部１０４は、回転翼機５１の進行方向後端側となる一対の支持部５４Ｒ（図１参照）に連結固定する中央リンク構造１０７と、回転翼機５１の進行方向中央部となる一対の支持部５４Ｃ（図１参照）に連結固定する一対の左右リンク構造１０８とを有している。
中央リンク構造１０７は、回転翼機５１の一対の支持部５４ＲにコネクタＣ１を介して連結固定するリンク１０２ａと、このリンク１０２ａの中央部分に連結固定して垂直に立ち上がるリンク１０２ｂと、このリンク１０２ｂに連結固定して回転翼機５１の進行方向前方に向けて水平に延び、中間部１０５に連結固定するリンク１０２ｃとによって構成されている。
左右リンク構造１０８は、回転翼機５１の一対の支持部５４ＣにコネクタＣ２を介して連絡し、その進行方向前方側に向けて斜め上方に立ち上がり、中間部１０５に連結固定する一対のリンク１０２ｄによって構成されている。
回転翼機５１と検出構造体１０１との連結固定は、もっぱら後端部１０４のみによって行われている。
【００２４】
中間部１０５は、矩形をなすように連結固定された四本のリンク１０２ｅによって構成されている。これらのリンク１０２ｅ中、回転翼機５１の進行方向後端部分に、中央リンク構造１０７と左右リンク構造１０８とが連結固定している。
【００２５】
先端部１０６は、中間部１０５の先端部分より、回転翼機５１の進行方向前方側に向けて斜め下方に立ち下がる一対のリンク１０２ｆと、これらのリンク１０２ｆを連結固定する一本のリンク１０２ｇとを有している。互いに平行に配置された中間部１０５の先端に位置するリンク１０２ｅと先端部１０６のリンク１０２ｇとは、Ｌ形状に連結固定された一対のリンク１０２ｈの連結固定と、これらのリンク１０２ｈの間に架け渡された平板状の連結プレート１０９とによって構造的に補強されている。
【００２６】
以上説明した後端部１０４と中間部１０５と先端部１０６とにおいて、個々のリンク１０２（１０２ａ〜１０２ｈ）同士の連結固定は、二方向又は三方向のジョイントによって行われる。これらのジョイントについては、図中、符号を省略する。
【００２７】
こうして構成されたフレーム構造をなす検出構造体１０１には、先端部１０６のさらに先端側に位置させて、一対の車輪１３１、ロータリエンコーダ１４１、打音診断装置１５１、及び吸収機構１６１が設けられている。
車輪１３１は、検出構造体１０１を介して回転翼機５１に水平軸周りに回転自在に設けられている。車輪１３１が設けられているのは、回転翼機５１の進行方向の中心線（図示せず）を中心に左右対称をなす位置であって、その進行方向前方側で垂直投影面からはみ出した位置である。
ロータリエンコーダ１４１は、車輪１３１の回転を検出する。本実施の形態では、磁気／電気誘導式のエンコーダが用いられている。
打音診断装置１５１は、一対の車輪１３１の間に位置させてこれらの車輪１３１の回転中心Ｘに対して位置が固定されて設けられ、点検対象となる建造物の壁面Ｗ（図１３参照）に一対の車輪１３１が押し付けられた状態で壁面Ｗを叩打し、その際の打音を採取する。
吸収機構１６１は、車輪１３１と回転翼機５１との間の変位を許容して弾性的に受け止める。
以下、これらの各部を詳細に説明する。
【００２８】
図４〜図１１に示すように、先端部１０６をなす一対のリンク１０２ｆと一本のリンク１０２ｇとは、一対の三方向ジョイントＪ１を介して連結固定されており、これらの三方向ジョイントＪ１にはそれぞれスタッド１１１が連結固定されている。スタッド１１１は、回転翼機５１の進行方向先端側に向けて水平に突出しており、スライドジョイントＪ２をスライド移動自在に連結させている。これらのスライドジョイントＪ２は、エンド部材Ｅ１によって抜け止めされている。
一対のスライドジョイントＪ２の間には、コネクティングロッド１１２が固定されている。コネクティングロッド１１２は、回転翼機５１の進行方向に対して直交する向きで水平に配置されており、前述した一対の車輪１３１、ロータリエンコーダ１４１、及び打音診断装置１５１を取り付けている。
【００２９】
車輪１３１及びロータリエンコーダ１４１の取り付け構造について説明する。
【００３０】
コネクティングロッド１１２はパイプ状の部材であり、その両端にはスプライン軸１１３が圧入されている。コネクティングロッド１１２とスプライン軸１１３とは、固定的に連結されている。
スプライン軸１１３の外周面には、突条１１４が一条、軸方向に沿って形成されている。図５に示すように、突条１１４が形成されているのは、スプライン軸１１３の先端側から半分程度の領域にかけてである。
スプライン軸１１３には、車輪１３１とロータリエンコーダ１４１とが軸方向に沿ってスライド移動自在に取り付けられ、一対のエンド部材Ｅ２によって抜け止めされている。これらのエンド部材Ｅ２は、スプライン軸１１３にスプライン嵌合し、突条１１４が形成された領域の両端部分でスプライン軸１１３に固定されている。したがって車輪１３１及びロータリエンコーダ１４１のスライド移動範囲は、突条１１４の形成領域に限られている。
【００３１】
図６に示すように、ロータリエンコーダ１４１は、二軸を有する長円形の側面形状を有するハウジング１４２を備え、長円形をなす一方の軸の部分をスプライン軸１１３にスプライン嵌合させ、もう一方の軸の部分に入力軸１４３を有している。
ロータリエンコーダ１４１は、入力軸１４３に入力された回転数に応じた電気信号を出力する。回転翼機５１のハウジング５２に収納された制御回路３０１と通信線（図示せず）を介して接続されたロータリエンコーダ１４１は、出力する電気信号を制御回路３０１に送信する。
ロータリエンコーダ１４１のハウジング１４２には、スプライン軸１１３の先端側に向けてボス１４４が設けられている。ボス１４４もスプライン軸１１３にスプライン嵌合している。
【００３２】
図７に示すように、ロータリエンコーダ１４１のボス１４４には、ハブ１３２が回転自在に嵌め込まれている。ハブ１３２はボス１４４よりも軸方向に短く、ボス１４４の先端部を露出させている。
ハブ１３２は外周面に突条１３３を一条備え、車輪１３１をスプライン嵌合させる。
またハブ１３２は一端に駆動歯車１３４を固定しており、この駆動歯車１３４は、ロータリエンコーダ１４１の入力軸１４３に固定された従動歯車１４５と噛合している。
したがって車輪１３１が回転するとハブ１３２が連れ回され、駆動歯車１３４が回転してその回転が従動歯車１４５を介してロータリエンコーダ１４１の入力軸１４３に伝達される。これによってロータリエンコーダ１４１は、車輪１３１の回転数に応じた電気信号を出力する。
【００３３】
図８及び図９に示すように、ハブ１３２には固定リング１４６が固定的に嵌め込まれ、前述したボス１４４の露出する先端部にはエンド部材Ｅ３が固定的に嵌め込まれている。固定リング１４６とエンド部材Ｅ３との間には隙間が開けられ、この隙間に車輪１３１が配置される。つまり車輪１３１は、ハブ１３２にスプライン嵌合した状態で、固定リング１４６とエンド部材Ｅ３との間に挟み込まれて取り付けられる。
したがって車輪１３１が回転すると、ハブ１３２と駆動歯車１３４とが一体的に回転し、駆動歯車１３４の回転に応じて従動歯車１４５及びロータリエンコーダ１４１の入力軸１４３も回転するのに対して、その他の部材、つまりロータリエンコーダ１４１のハウジング１４２、ボス１４４、スプライン軸１１３、及びコネクティングロッド１１２は回転しない。
【００３４】
以上説明したロータリエンコーダ１４１は、回転翼機５１の進行方向左側の車輪１３１にのみ設けられている。進行方向右側の車輪１３１は、ハウジング１４２も含めてロータリエンコーダ１４１関連の部品が一切設けられておらず、スプライン軸１１３に車輪１３１をスプライン嵌合させ、車輪１３１の両側を位置止めした簡素な構造となっている。
あるいは別の実施の形態として、進行方向右側の車輪１３１は、例えばロータリエンコーダ１４１のハウジング１４２などの構造はそのままに、ロータリエンコーダ１４１の電気的な部品要素のみ設けない構造としてもよい。
【００３５】
打音診断装置１５１について説明する。
【００３６】
図１０及び図１１に示すように、コネクティングロッド１１２には打音診断装置１５１が取り付けられている。この打音診断装置１５１は、叩打部１５２と二つのマイクロフォン１５３とを備えている。
叩打部１５２は、回転翼機５１が検査対象となる建造物の壁面Ｗ（図１３参照）に車輪１３１を押し付けた状態で、壁面Ｗを叩打する装置である。
【００３７】
叩打部１５２は、コネクティングロッド１１２に吊り下げられたフレーム１５４にソレノイド１５５を取り付け、このソレノイド１５５によってハンマー１５６を駆動する。ソレノイド１５５は、回転翼機５１の前進後進方向に沿って移動する可動鉄芯１５５ａを備え、この可動鉄芯１５５ａの先端に、支軸１５７に揺動自在に取り付けられたハンマー１５６のアーム１５８を回転自在に連結している。
ソレノイド１５５は、回転翼機５１のハウジング５２に収納された制御回路３０１及び電源回路（図示せず）に電気的に接続されている。そこでソレノイド１５５は、電源回路から通電されて可動鉄芯１５５ａを引き込むことによってアーム１５８を揺動させ、ハンマー１５６を駆動する。駆動されたハンマー１５６は、回転翼機５１の進行方向に向けて飛び出し、壁面Ｗを叩打する。ソレノイド１５５への通電を停止すれば、スプリング１５９の付勢力によって、ハンマー１５６は元の位置に復帰する。
【００３８】
一対のマイクロフォン１５３は、叩打部１５２を挟むようにしてコネクティングロッド１１２に固定されている。
このようなマイクロフォン１５３は、回転翼機５１のハウジング５２に収納された制御回路３０１に電気的に接続されており、叩打部１５２による壁面Ｗの打音を採取し、採取した音響信号を制御回路３０１に送信する。
【００３９】
打音診断装置１５１において、叩打部１５２のフレーム１５４は、コネクティングロッド１１２に回転自在に取り付けられている。したがって回転翼機５１の飛行姿勢を傾斜状態とし、壁面Ｗに対して点検装置１１を傾斜させたような場合でも、叩打部１５２は、壁面Ｗに対して常に同じ姿勢をとる。
これに対してマイクロフォン１５３は、コネクティングロッド１１２に対して固定的に取り付けられているが、コネクティングロッド１１２の軸を中心とする回転方向への調節が可能となっている。したがって回転翼機５１の飛行姿勢を傾斜状態とし、壁面Ｗに対して点検装置１１を傾斜させて点検するような場合には、壁面Ｗに正対するようにマイクロフォン１５３の角度を調節することができる。
【００４０】
吸収機構１６１について説明する。
【００４１】
コネクティングロッド１１２によって連結された一対のスライドジョイントＪ２は、スタッド１１１に沿ってスライド移動自在である。このときの方向は、壁面Ｗに対する回転翼機５１の近接離反方向である。
そこで本実施の形態では、スタッド１１１にコイルスプリングＳＰ１を嵌め込み、三方向ジョイントＪ１とスライドジョイントＪ２との間に介在させている。コイルスプリングＳＰ１は非圧縮状態で介在し、三方向ジョイントＪ１に対してスライドジョイントＪ２が近接したとき、ある時点から反発復元力を生ずるように設定されている。
また車輪１３１及びロータリエンコーダ１４１は、スプライン軸１１３において、一対のエンド部材Ｅ２の間の領域をスライド移動自在である。このときの方向は、水平方向である。
そこで本実施の形態では、スプライン軸１１３に一対のコイルスプリングＳＰ２を嵌め込み、車輪１３１及びロータリエンコーダ１４１と一対のエンド部材Ｅ２との間のそれぞれの領域に介在させている。車輪１３１及びロータリエンコーダ１４１が一対のエンド部材Ｅ２の間の中間位置に位置する中立時、これらのコイルスプリングＳＰ２は非圧縮状態で介在し、いずれか一方のエンド部材Ｅ２に車輪１３１及びロータリエンコーダ１４１が近接したとき、ある時点から反発復元力を生ずるように設定されている。
こうして吸収機構１６１が構成されている。
【００４２】
図１２に示すように、回転翼機５１のハウジング５２に収納された制御回路３０１は、回転翼機５１の駆動制御のための中核部品として、フライトコントローラ３１１を備えている。フライトコントローラ３１１は、リモコン２０１からの指令に応じて、六翼の回転翼ユニット５３に内蔵された六個のモータＭの回転数を制御し、回転翼機５１の飛行姿勢を決定づけるプロセッサである。
フライトコントローラ３１１には、ＥＳＣ３１２（Electronic Speed Controller）を介して個々のモータＭが接続されている。ＥＳＣ３１２は、モータＭと一対一で設けられ、フライトコントローラ３１１からの指令にしたがってモータＭの回転数を設定するように、モータＭに対する給電状態を制御する回路である。
フライトコントローラ３１１には、ジャイロセンサ３１３及び加速度センサ３１４も接続されている。これらのジャイロセンサ３１３及び加速度センサ３１４は、回転翼機５１の姿勢を検出し、フライトコントローラ３１１に伝達するセンサ類である。
【００４３】
制御回路３０１は、建造物の点検装置１１を統合的に制御する中核部品として、ＣＰＵ３２１を備えている。フライトコントローラ３１１もＣＰＵ３２１に接続され、ＣＰＵ３２１による制御を受ける。
その他ＣＰＵ３２１には、コンピュータプログラムなどの固定データを格納するＥＥＰＲＯＭ３２２、そして可変データを書き換え自在に記憶してワークエリアとして使用されるＲＡＭ３２３も接続されている。ＣＰＵ３２１は、ＥＥＰＲＯＭ３２２に格納されたコンピュータプログラムにしたがい各種の演算処理を実行し、各部を集中的に制御する。
ＣＰＵ３２１にはまた、ロータリエンコーダ１４１のための入出力回路３２４、打音診断装置１５１が有する叩打部１５２のソレノイド１５５のための駆動回路３２５とマイクロフォン１５３のための入出力回路３２６、及び通信回路３２７も接続されている。
ロータリエンコーダ１４１のための入出力回路３２４は、ロータリエンコーダ１４１が検出した車輪１３１の回転数に関するアナログ信号を受信してデジタル信号に変換し、ＣＰＵ３２１でのデジタル処理に供する。
マイクロフォン１５３のための入出力回路３２６は、マイクロフォン１５３が採取したアナログの音響信号を受信してデジタル信号に変換し、ＣＰＵ３２１でのデジタル処理に供する。
通信回路３２７は、回転翼機５１を駆動制御するためのリモコン２０１との間で無線通信を確立し、リモコン２０１との間で無線による信号の送受信を実行するための回路である。
通信回路３２７は、外部コンピュータ（図示せず）との間の有線又は無線の通信もサポートしている。
【００４４】
作用効果について説明する。
【００４５】
スタンド５７によって地上Ｇで自立している点検装置１１の回転翼機５１を飛行させるには、リモコン２０１を操作し、右側のスティック２０３Ｒを前方に倒す（図２、図３参照）。
リモコン２０１の操作信号は通信回路３２７を介して制御回路３０１に取り込まれ、ＣＰＵ３２１は、取り込んだ操作信号をフライトコントローラ３１１に伝達する。フライトコントローラ３１１は、リモコン２０１の操作信号に基づいて個々のＥＳＣ３１２に指令を発し、これによって個々のモータＭが駆動制御される。したがって、回転翼機５１は、リモコン２０１の指令に応じた姿勢となる。
そこで右側のスティック２０３Ｒが前方に倒されると、点検装置１１は、自律位置から垂直に上昇する。
【００４６】
壁面Ｗの点検処理は、次の手順を踏んで行われる。
【００４７】
［手順Ａ］
図１３又は図１４に示すように、回転翼機５１をリモコン２０１による遠隔操作によって飛行させ、点検対象となる建造物の壁面Ｗに、回転翼機５１に装着された検出構造体１０１が有する一対の車輪１３１を押し付ける。
このときリモコン２０１を操作する操作者は、点検装置１１の回転翼機５１を垂直に上昇させたならば、左側のスティック２０３Ｌを前方に倒して前進させ、一対の車輪１３１が壁面Ｗに突き当たったならば、スティック２０３Ｌを中立位置に戻す（図２、図３参照）。
一対の車輪１３１を突き当てる壁面Ｗの位置、つまり壁面Ｗ上における車輪１３１の押し当て位置は、点検開始位置ＢＰとして予め決められた位置である。この点検開始位置ＢＰは、後述する手順Ｃにおいて実行される壁面Ｗの点検を開始する位置であり、人為的に定められた絶対的な点検起点となる。
【００４８】
［手順Ｂ］
一対の車輪１３１を壁面Ｗに押し付けたまま、回転翼機５１を上昇又は下降させて上下方向に移動させる。
図１３は、回転翼機５１を上昇させて点検を行う一例を示している。このときリモコン２０１を操作する操作者は、右側のスティック２０３Ｒを前方に倒す（図２、図３参照）。これによって回転翼機５１は上昇する。
図１４は、回転翼機５１を下降させて点検を行う一例を示している。このときリモコン２０１を操作する操作者は、右側のスティック２０３Ｒを手前に倒す（図２、図３参照）。これによって回転翼機５１は下降する。
実施に際しては、図１３に示すように回転翼機５１を上昇させて点検を行うようにしても、図１４に示すように回転翼機５１を下降させて点検を行うようにしても、いずれでもよい。回転翼機５１が上昇したのか下降したのかは、車輪１３１の回転を検出するロータリエンコーダ１４１の出力信号に基づいて判定が可能である。
【００４９】
［手順Ｃ］
回転翼機５１の上下方向への移動の間、車輪１３１の回転をロータリエンコーダ１４１によって検出する。また打音診断装置１５１のハンマー１５６によって壁面Ｗを連続的に叩打し、その際の打音をマイクロフォン１５３によって採取する。
これによって壁面Ｗの診断位置に診断結果を対応づけて認識することが可能となる。
つまり制御回路３０１のＣＰＵ３２１は、打音診断装置１５１を予め決められた間隔で駆動してハンマー１５６で壁面Ｗを叩打させ、このときの打音をマイクロフォン１５３で採取する。採取した打音は、入出力回路３２６でデジタル変換され、例えばＲＡＭ３２３に一時的に記録される。こうして一時記憶した打音のデジタル音響データは、例えば通信回路３２７を介して外部コンピュータに送信される。
このときＣＰＵ３２１は、一例として、ロータリエンコーダ１４１が検出して入出力回路３２４によってデジタル変換された車輪１３１の回転数のデータに基づいて、点検装置１１が壁面Ｗを移動した距離を求める。そしてマイクロフォン１５３による打音の採取タイミングでの距離を算出し、これを当該打音のデジタル音響データにリンクづけて記憶する。
したがってＲＡＭ３２３に一時的に記憶され、外部コンピュータに転送される打音のデジタル音響データには、点検装置１１が壁面Ｗを移動した距離のデータがリンクづけられることになる。
そこで外部コンピュータは、個々の打音のデジタル音響データの絶対位置を求めることができる。点検装置１１の始動開始位置は、既知の絶対的起点となっているからである。
以上の処理によって、もしも打音のデジタル音響データに不良を発見した場合、壁面Ｗ中のどの位置に不良があるのかを知ることが可能となる。
［手順Ｄ］
回転翼機５１の上下方向への移動の間、車輪１３１と回転翼機５１との間の変位を許容して弾性的に受け止める。つまり吸収機構１６１によって車輪１３１に対する回転翼機５１の位置ずれを吸収する。
この出願の発明者等が実験した結果、点検対象となる壁面Ｗに車輪１３１を押し付けたまま回転翼機５１を遠隔操作により移動させる場合、回転翼機５１と車輪１３１との間の位置が固定的に定められているとするならば、その作業は相当に難易度が高いことが判明した。
これに対して本実施の形態では、吸収機構１６１によって、車輪１３１に対する回転翼機５１の位置ずれが吸収される。このため飛行中の回転翼機５１が不安定な状態になったとしても、回転翼機５１の飛行状態が振れの影響を車輪１３１に及ぼさないようにすることが可能となる。
したがって本実施の形態の点検装置１１によれば、微妙な遠隔操作を要することなく、壁面Ｗに押し付けた車輪１３１を壁面Ｗから離反させずに回転翼機５１を移動させ、車輪１３１の回転をロータリエンコーダ１４１で正しく検出することができる。その結果、打音診断装置１５１による不良検知の精度を向上させることができ、またＧＰＳ衛星からの電波が届きにくい場所でも、不良発見場所の位置情報を正しく得ることができる。
【００５０】
本実施の形態によれば、車輪１３１と回転翼機５１との間の変位は、壁面Ｗに対する回転翼機５１の近接離反方向と水平方向との二方向で許容される。したがっていずれの方向に回転翼機５１が振れたとしても、その振れの影響を車輪１３１に及ぼさないようにすることができる。
【００５１】
図１３に例示した壁面Ｗの点検手法は、回転翼機５１を傾斜させず、回転翼機５１を垂直移動及び水平移動のみさせて壁面Ｗを点検する一例を示している。これに対して高架橋の架橋部分の上方部分やトンネル内など、点検装置１１の全体姿勢を傾斜させなければならなかったり、傾斜させた方がやり易かったりする場合がある。
このような場合でも、打音診断装置１５１は壁面Ｗに正対させることが望ましい。
これに対して本実施の形態では、叩打部１５２のフレーム１５４は、コネクティングロッド１１２の回転自在に取り付けられているので、回転翼機５１の飛行姿勢を傾斜状態とし、壁面Ｗに対して点検装置１１を傾斜させたような場合であっても、壁面Ｗに対して叩打部１５２を常に正対させることができる。
またマイクロフォン１５３は、コネクティングロッド１１２の軸を中心とする回転方向に角度の調節が可能であるので、回転翼機５１の飛行姿勢を傾斜状態とし、壁面Ｗに対して点検装置１１を傾斜させて点検するような場合には、壁面Ｗに正対するようにマイクロフォン１５３の角度を調節することができる。
【００５２】
実施に際して、各種の変形や変更が許容される。
【符号の説明】
【００５３】
１１  点検装置
５１  回転翼機
１３１  車輪
１４１  ロータリエンコーダ
１５１  打音診断装置
１６１  吸収機構
Ｗ  壁面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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