(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
航走しながら海底の検査対象物を検査することができる水中移動型検査装置であって、
潜水して、検査対象物に対して非接触状態で検査対象物を辿りながら航走する航走体と、
この航走体に設けられている第１可動アーム部と、
この第１可動アーム部に設けられ、検査対象物を検査するための検査用ツール部と、
前記航走体が、検査対象物に対して非接触状態で辿りながら航走するときに、前記第１可動アームを作動させて、前記検査用ツール部が検査対象物に対して所定の目標位置関係となるように、前記検査用ツール部を移動させることができる制御部と、
前記航走体に設けられ、前記検査用ツール部と検査対象物との位置関係及び検査対象物の形状を含む検査対象物情報を得るための検査対象物検出部と、
前記検査用ツール部に設けられている第２可動アーム部と、
この第２可動アーム部に設けられ、検査対象物を目視検査するための撮像用カメラとを備え、
前記制御部は、前記撮像用カメラが検査対象物に対して所定の目標位置関係となるように、前記検査対象物情報に基づいて前記第２可動アームを制御することを特徴とする水中移動型検査装置。
【請求項２】
航走しながら海底の検査対象物を検査することができる水中移動型検査装置であって、
潜水して、検査対象物に対して非接触状態で検査対象物を辿りながら航走する航走体と、
この航走体に設けられている第１可動アーム部と、
この第１可動アーム部に設けられ、検査対象物を検査するための検査用ツール部と、
前記航走体が、検査対象物に対して非接触状態で辿りながら航走するときに、前記第１可動アームを作動させて、前記検査用ツール部が検査対象物に対して所定の目標位置関係となるように、前記検査用ツール部を移動させることができる制御部とを備え、
前記検査用ツール部は、防食検査器を有しており、
前記防食検査器は、防食電位計測器を有し、
前記防食電位計測器は、前記検査用ツール部に設けられた電位測定用プローブと、前記航走体に設けられている電極用ウィンチから繰り出される線状体に結合されているリモート電極とを有していることを特徴とする水中移動型検査装置。
【請求項３】
航走しながら海底の検査対象物を検査することができる水中移動型検査装置であって、
潜水して、検査対象物に対して非接触状態で検査対象物を辿りながら航走する航走体と、
この航走体に設けられている第１可動アーム部と、
この第１可動アーム部に設けられ、検査対象物を検査するための検査用ツール部と、
前記航走体が、検査対象物に対して非接触状態で辿りながら航走するときに、前記第１可動アームを作動させて、前記検査用ツール部が検査対象物に対して所定の目標位置関係となるように、前記検査用ツール部を移動させることができる制御部とを備え、
前記検査用ツール部には、検査対象物上を走行できるようにするための走行部が設けられ、
前記制御部は、前記検査用ツール部が検査対象物に対して所定の目標押圧力で圧接するように、前記第１可動アーム部に対してフォースフィードバック制御して作動させることを特徴とする水中移動型検査装置。
【請求項４】
前記航走体は、当該航走体と検査対象物との位置関係及び検査対象物の形状を含む検査対象物情報を得るための検査対象物検出部を備え、
前記制御部は、前記航走体が自律航走によって、検査対象物に対して非接触状態で検査対象物を辿りながら進むように、前記検査対象物情報に基づいて前記航走体を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水中移動型検査装置。
【請求項５】
前記第１可動アーム部は、平行リンク機構を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の水中移動型検査装置。
【請求項６】
前記走行部は、車輪であることを特徴とする請求項３に記載の水中移動型検査装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の水中移動型検査装置と、
海底に配置されるドッキングステーションとを備え、
前記水中移動型検査装置は、海底に配置された前記ドッキングステーションに対するドッキング及び離脱が可能であり、前記水中移動型検査装置が前記ドッキングステーションにドッキングした状態で、前記水中移動型検査装置に設けられた第１コネクタが、前記ドッキングステーションに設けられた第２コネクタに接続して、前記水中移動型検査装置のバッテリーの充電、取得した検査データの送信、又は検査実行命令の受信を行うことを特徴とする水中検査設備。
【請求項８】
請求項１記載の水中移動型検査装置を備え、
前記水中移動型検査装置は、前記撮像用カメラが検査対象物を撮像して得られる撮像データを、当該水中移動型検査装置に設けられている記録装置に保存することができ、前記水中移動型検査装置が前記ドッキングステーションにドッキングした状態で、前記撮像データを送信することを特徴とする請求項７記載の水中検査設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば航走しながら海底パイプラインや海底構造物等の検査対象物の検査を含む各種作業を行うことができる水中移動型検査装置及び水中検査設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の水中移動型検査装置の一例として、遠隔操縦海底車両がある（例えば、特許文献１参照。）。この遠隔操縦海底車両は、海底に設置されている管状部材等の海底構造物上を、キャスタを介して走行しながら、この海底構造物を検査したり清掃することができるようにしたものである。オペレータは、遠隔操縦海底車両に設けられているビデオカメラを介して海底構造物を地上から見ながら地上に設けられた制御装置を操作することによって、この遠隔操縦海底車両を作動させることができる。
【０００３】
この遠隔操縦海底車両によると、オペレータが地上から当該車両に設けられている多数のスラスタ及びマニピュレータ等を操作することによって、当該車両に対して水中で作業者のような柔軟性のある動きを行わせて海底構造物を検査したり清掃することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平２−５０３１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記従来の遠隔操縦海底車両では、海底に設置されている管状部材等の海底構造物上を、キャスタを介して走行しながら、この海底構造物を検査したり清掃するものであるので、当該車両の質量に基づく力が海底構造物に掛り、この力によるストレスによって海底構造物が損傷する可能性がある。
【０００６】
更に、このように、前記従来の遠隔操縦海底車両では、当該車両の質量に基づく力が海底構造物に働くので、当該車両に検査や清掃に必要な装置やマニピュレータ等を積載するのにも、積載質量が増加する点で或る一定の限界があり、このことが、海底構造物の検査や清掃等を含む各種作業の質の向上を図ることに対して障害となっている。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、海底構造物等の検査対象物が航走体の質量に基づく力を受けて損傷することを防止できるようにすると共に、検査対象物の検査を含む各種作業の質の向上を図ることができる水中移動型検査装置及び水中検査設備を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る水中移動型検査装置は、航走しながら海底の検査対象物を検査することができる水中移動型検査装置であって、潜水して、検査対象物に対して非接触状態で検査対象物を辿りながら航走する航走体と、この航走体に設けられている第１可動アーム部と、この第１可動アーム部に設けられ、検査対象物を検査するための検査用ツール部と、前記航走体が、検査対象物に対して非接触状態で辿りながら航走するときに、前記第１可動アームを作動させて、前記検査用ツール部が検査対象物に対して所定の目標位置関係となるように、前記検査用ツール部を移動させることができる制御部とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明に係る水中移動型検査装置によると、航走体は、潜水して検査対象物に対して非接触状態で当該検査対象物を辿りながら航走することができ、このときに、この航走体に第１可動アームを介して設けられている検査用ツール部を、航走体に追従させることができる。そして、航走体が、検査対象物に対して非接触状態で辿りながら航走するときに、制御部が第１可動アームを作動させて、検査用ツール部が検査対象物に対して所定の目標位置関係となるように、検査用ツール部を移動させることができる。これによって、検査用ツール部を使用して検査対象物の目標検査範囲を精度よく検査することができる。
【００１０】
この発明に係る水中移動型検査装置において、前記航走体は、当該航走体と検査対象物との位置関係及び検査対象物の形状を含む検査対象物情報を得るための検査対象物検出部を備え、前記制御部は、前記航走体が自律航走によって、検査対象物に対して非接触状態で検査対象物を辿りながら進むように、前記検査対象物情報に基づいて前記航走体を制御するものとするとよい。
【００１１】
このようにすると、制御部は、航走体が自律航走によって、検査対象物に対して非接触状態で検査対象物を辿りながら進むように、前記検査対象物情報に基づいて航走体を制御することができる。この検査対象物情報は、例えば走行体とパイプラインとの位置関係及びパイプラインの形状を含む検査対象物情報である。そして、航走体が、自律航走によって、検査対象物を辿りながら進むことができるようにすると、この水中移動型検査装置を洋上から支援船によって遠隔操作する必要がなく、自動的に検査対象物を検査することができる。これによって、検査対象物を検査するための手間、人件費、及び支援船の費用の削減を図ることができる。
【００１２】
この発明に係る水中移動型検査装置において、前記航走体に設けられ、前記検査用ツール部と検査対象物との位置関係及び検査対象物の形状を含む検査対象物情報を得るための検査対象物検出部と、前記検査用ツール部に設けられている第２可動アーム部と、この第２可動アーム部に設けられ、検査対象物を目視検査するための撮像用カメラとを備え、前記制御部は、前記撮像用カメラが検査対象物に対して所定の目標位置関係となるように、前記検査対象物情報に基づいて前記第２可動アームを制御するものとするとよい。
【００１３】
このようにすると、航走体が検査対象物に対して非接触状態で検査対象物を辿りながら航走するときに、制御部は、検査対象物検出部によって得られた検査対象物情報に基づいて、第２可動アームを作動させて、撮像用カメラが検査対象物に対して所定の目標位置関係となるように、撮像用カメラを移動させることができる。これによって、撮像用カメラは、検査対象物の所定の目標範囲の外観を精度よく撮像することができ、作業者は、この撮像データを確認することによって、海底パイプラインを精度よく目視検査することができる。
【００１４】
この発明に係る水中移動型検査装置において、前記検査用ツール部は、防食検査器及び肉厚検査器のうち少なくとも１つを有するものとするとよい。
【００１５】
このようにすると、水中移動型検査装置が潜水して検査対象物に対して非接触状態で当該検査対象物を辿りながら航走するときに、防食検査器を使用して検査対象物に対する防食処置の例えば劣化の程度を検査することができる。また、肉厚検査器を使用して検査対象物の肉厚を検査することができ、これによって、検査対象物の腐食の程度や損傷の有無を検査することができる。
【００１６】
この発明に係る水中移動型検査装置において、前記防食検査器は、防食電位計測器を有し、前記防食電位計測器は、前記検査用ツール部に設けられた電位測定用プローブと、前記航走体に設けられている電極用ウィンチから繰り出される線状体に結合されているリモート電極とを有するものとするとよい。
【００１７】
この防食検査器としての防食電位計測器を使用するときは、まず、航走体に設けられている電極用ウィンチから線状体を所定の長さだけ繰り出して、この線状体に結合されているリモート電極を、検査用ツール部に設けられた電位測定用プローブから引き離す。次に、検査対象物に近付けて設けられている電位測定用プローブと、リモート電極との間の電位差を測定する。この測定して得られた電位差に基づいて、検査対象物の防食の程度（腐食の程度）を検査することができる。そして、この防食電位計測器に使用されるリモート電極が結合する線状体を、繰り出したり巻き取るための電極用ウィンチは、航走体に設けられ、この航走体は、検査対象物に対して非接触状態で航走することができるので、電極用ウィンチを含む航走体の質量に基づく力によって検査対象物が損傷することを防止できる。
【００１８】
この発明に係る水中移動型検査装置において、前記第１可動アーム部は、平行リンク機構を有すものとするとよい。
【００１９】
このようにすると、制御部が第１可動アームを作動させて、検査用ツール部が検査対象物に対して所定の目標位置関係となるように、検査用ツール部を移動させるために必要とされる第１可動アームの関節数を低減することができ、小型軽量の第１可動アームを提供することができる。そして、第１可動アームの制御を簡単に行うことができる。
【００２０】
この発明に係る水中移動型検査装置において、前記検査用ツール部には、検査対象物上を走行できるようにするための走行部が設けられ、前記制御部は、前記検査用ツール部が検査対象物に対して所定の目標押圧力で圧接するように、前記第１可動アーム部に対してフォースフィードバック制御して作動させるものとするとよい。
【００２１】
このようにすると、検査用ツール部は、航走体の航走に追従しながら検査対象物上を走行することができる。そして、検査用ツール部が検査対象物上を走行することによって、この検査対象物は、検査用ツール部が検査対象物に対して所定の目標位置関係となるようにするための案内の補助をすることができる。また、制御部は、前記検査用ツール部が検査対象物に対して所定の目標押圧力で圧接するように、第１可動アーム部に対してフォースフィードバック制御して作動させることができるようになっているので、検査用ツール部の重量及び検査用ツール部に働く慣性力が発生しても、検査対象物に掛る力が略目標押圧力となるようにすることができる。その結果、検査対象物が航走体の重量や慣性力を受けることによって損傷することを防止することができる。
【００２２】
この発明に係る水中移動型検査装置において、前記走行部は、車輪とするとよい。
【００２３】
このように、走行部として車輪を使用することによって、検査用ツール部自体が検査対象物に接触することを防止でき、この接触による検査用ツール部の損傷を防止できる。
【００２４】
本発明に係る水中検査設備は、本発明に係る水中移動型検査装置と、海底に配置されるドッキングステーションとを備え、前記水中移動型検査装置は、海底に配置された前記ドッキングステーションに対するドッキング及び離脱が可能であり、前記水中移動型検査装置が前記ドッキングステーションにドッキングした状態で、前記水中移動型検査装置に設けられた第１コネクタが、前記ドッキングステーションに設けられた第２コネクタに接続して、前記水中移動型検査装置のバッテリーの充電、取得した検査データの送信、又は検査実行命令の受信を行うことを特徴とするものである。
【００２５】
本発明に係る水中検査設備によると、水中移動型検査装置が検査対象物の検査を終えた後で、海底に配置されたドッキングステーションにドッキングして、この水中移動型検査装置に設けられた第１コネクタが、ドッキングステーションに設けられた第２コネクタに接続すると、この水中移動型検査装置のバッテリーの充電、取得した検査データの送信、又は検査実行命令の受信を行うことができる。
【００２６】
つまり、水中移動型検査装置は、取得した検査データをドッキングステーション側に送信することができ、作業者は、この送信された検査データに基づいて、検査対象物の検査結果を認識することができる。そして、水中移動型検査装置は、受信した検査実行命令に基づいて、次の検査対象物の検査を行うことができる。また、水中移動型検査装置は、そのバッテリーが充電されると、海底で潜水したまま継続して次の検査対象物の検査を行うことができ、検査に要する時間と手間の軽減を図ることができる。
【００２７】
この発明に係る水中検査設備において、水中移動型検査装置を備え、前記水中移動型検査装置は、前記撮像用カメラが検査対象物を撮像して得られる撮像データを、当該水中移動型検査装置に設けられている記録装置に保存することができ、前記水中移動型検査装置が前記ドッキングステーションにドッキングした状態で、前記撮像データを送信するものとするとよい。
【００２８】
このようにすると、水中移動型検査装置が検査対象物の検査をするときに、撮像用カメラが検査対象物を撮像して撮像データをこの水中移動型検査装置に設けられている記録装置に保存することができる。そして、水中移動型検査装置がドッキングステーションにドッキングした状態で、この記録装置に保存されている撮像データを例えば洋上に送信することができる。
【発明の効果】
【００２９】
この発明に係る水中移動型検査装置及び水中検査設備によると、航走体は、潜水して検査対象物に対して非接触状態で当該検査対象物を辿りながら航走することができる構成としたので、航走体の質量に基づく力が検査対象物に掛ることを防止することができ、その結果、検査対象物が航走体の質量に基づく力を受けて損傷することを防止することができる。これによって、高速航走して高速で検査作業を行うことが可能である。
【００３０】
そして、航走体に対して、検査に必要な質量の大きい機械器具や装置を積載しても、航走体の質量に基づく力が検査対象物に掛からないので、従来よりも多くの当該機械器具等を航走体に積載することができる。これによって、検査対象物に対する検査や清掃等を含む各種作業の質の向上を図ることができる。
【００３１】
そして、航走体が、検査対象物を辿りながら航走するときに、制御部が第１可動アームを作動させて、検査用ツール部が検査対象物に対して所定の目標位置関係となるように、検査用ツール部を移動させる構成としたので、検査用ツール部によって検査対象物の所定の目標範囲を精度よく検査することができる。よって、検査対象物の検査を含む各種作業の質の向上を図ることができる水中移動型検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の一実施形態に係る水中移動型検査装置を示す拡大側面図である。
【図２】図１に示す水中移動型検査装置によって海底の検査対象物を検査する状態を示す側面図である。
【図３】図１に示す水中移動型検査装置によって海底の検査対象物を検査しているときの、航走体及び検査用ツール部の移動経路を示す図であり、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、側面図である。
【図４】この発明の一実施形態に係る水中検査設備であり、水中移動型検査装置がドッキングステーションにドッキングした状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明に係る水中移動型検査装置及び水中検査設備の一実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。この水中移動型検査装置１１は、図１に示すように、例えば航走しながら海底パイプラインや海底構造物等の検査対象物１３の検査を含む各種作業を行うことができるものである。そして、水中移動型検査装置１１は、海底構造物等の検査対象物１３が航走体１４の質量に基づく力を受けて損傷することを防止できるようにすると共に、検査対象物１３の検査を含む各種作業の質の向上を図ることができるようにしたものである。以下、海底パイプラインを検査対象物１３として説明する。
【００３４】
そして、この水中検査設備１２は、図４に示すように、水中移動型検査装置１１と、海底に配置されるドッキングステーション１５とを備え、ドッキングステーション１５にドッキングした状態で、水中移動型検査装置１１のバッテリーの充電、取得した検査データの送信、及び検査実行命令の受信を行うことができるようにしたものである。
【００３５】
水中移動型検査装置１１は、図１に示すように、航走体１４、第１可動アーム部１６、及び検査用ツール部１７を備えている。
【００３６】
図１に示す航走体１４は、例えば平板状に形成された自律型無人潜水機であり、所定のプログラムに従って、自動的に潜水して、海底パイプライン１３に対して非接触状態でこの海底パイプライン１３を辿りながら航走することができるようになっている。航走体１４は、主推進用のスラスタ１８、及び姿勢制御や軌道の微修正等に使用されるスラスタ１８を備えている。
【００３７】
そして、航走体１４には、当該航走体１４及び検査用ツール部１７と、海底パイプライン１３との位置関係や、海底パイプライン１３の形状を含む検査対象物情報を得るための第１及び第２検出部１９、２０が搭載されている。
【００３８】
第１検出部１９は、マルチビームソーナであり、図１に示すように、航走体１４の前側下部に設けられ、主に中距離前方の検査対象物情報を収集するためのものである。この中距離前方の検査対象物情報とは、海底パイプライン１３及びその周辺の中距離の状況、例えば中距離前方の海底パイプライン１３の曲がり具合やパイプライン上の異物の有無に関する情報である。
【００３９】
第２検出部２０は、形状把握用レーザであり、図１に示すように、航走体１４の前側下面と後側下面の２箇所に、互いに間隔を隔てて設けられている。この２つの形状把握用レーザは、互いの相対位置の差に基づいて、主に近距離前方の検査対象物情報を収集するためのものである。この近距離前方の検査対象物情報とは、海底パイプライン１３及びその周辺の近距離の状況、例えば近距離前方の海底パイプライン１３の曲がり具合やパイプライン上の異物の有無に関する検査対象物情報を収集するためのものである。
【００４０】
第１可動アーム部１６は、図１に示すように、多関節ロボットアームであり、基端部が航走体１４の後部に連結し、先端部に検査用ツール部１７が取り付けられている。この第１可動アーム部１６は、第１〜第３関節２１、２２、２３を備えている。この第１関節２１は、航走体１４の後部に設けられ、第１関節２１と第２関節２２との間に第１平行リンク機構２４が設けられている。そして、第２関節２２と第３関節２３との間に第２平行リンク機構２５が設けられ、第３関節２３に検査用ツール部１７が設けられている。
【００４１】
第１関節２１は、第１フレーム２６を備えている。この第１フレーム２６は、鉛直軸２９を介して回動自在に航走体１４の後部に設けられている支持突起３０と連結している。この第１フレーム２６（第１可動アーム部１６）は、第１駆動部（図示せず）によって鉛直軸２９を中心として回動駆動される。
【００４２】
第１平行リンク機構２４は、２本の平行リンク２４ａ、２４ａを備えている。これら２本の平行リンク２４ａ、２４ａの一方の各端部は、水平軸３１、３１を介して回動自在に第１フレーム２６と連結し、他方の各端部は、水平軸３２、３２を介して回動自在に第２フレーム２７と連結している。この第１平行リンク機構２４は、第２駆動部（図示せず）によって水平軸３１、３１を中心として回動駆動される。
【００４３】
第２平行リンク機構２５は、２本の平行リンク２５ａ、２５ａを備えている。これら２本の平行リンク２５ａ、２５ａの一方の各端部は、水平軸３３、３３を介して回動自在に第２フレーム２７と連結し、他方の各端部は、水平軸３４、３４を介して回動自在に第３フレーム２８と連結している。この第２平行リンク機構２５は、第３駆動部（図示せず）によって水平軸３３、３３を中心として回動駆動される。
【００４４】
また、検査用ツール部１７は、第４駆動部（図示せず）によって、鉛直軸５２を中心として第３フレーム２８に対して回転駆動される。
【００４５】
検査用ツール部１７は、第３フレーム２８に設けられている。
【００４６】
検査用ツール部１７は、図１に示すように、箱状に形成されており、この内部に後述する各種検査機器の制御装置が収容されている。そして、この検査用ツール部１７の左右の各側面には、一対の第２可動アーム部３５、３５が設けられている。この一対の第２可動アーム部３５、３５のそれぞれの先端部には、第１及び第２撮像用カメラ（例えばテレビカメラ）３６、３６が設けられている。
【００４７】
この第１及び第２撮像用カメラ３６、３６は、海底パイプライン１３の左右の各側面を撮像することができ、作業者は、その撮像された映像を見て、パイプラインの左右の各側面を目視検査できるようになっている。
【００４８】
また、図１に示すように、検査用ツール部１７の前面には、ブラケット３８を介して第３撮像用カメラ３７が設けられている。この第３撮像用カメラ３７は、海底パイプライン１３の上面を撮像することができ、作業者は、その撮像された映像を見て、パイプラインの上面を目視検査できるようになっている。
【００４９】
更に、検査用ツール部１７は、図１に示すように、防食検査器３９及び肉厚検査器（図示せず）を備えている。
【００５０】
この防食検査器３９は、海底パイプライン１３の全長に亘って防食処置（例えば防食塗装）の劣化の程度を検査するためのものであり、電位測定用プローブ３９ａとリモート電極３９ｂとを有している。電位測定用プローブ３９ａは、ブラケット３８を介して検査用ツール部１７に設けられ、その先端部がパイプライン１３の上面に近づけて配置されている。リモート電極３９ｂは、航走体１４に設けられている電極用ウィンチ４０から繰り出される線状体４１の先端部に結合されている。
【００５１】
図１は、防食検査器３９が使用されていない状態を示し、電極用ウィンチ４０が線状体４１を巻き取っており、リモート電極３９ｂが航走体１４の垂直尾翼４２に固定されている。図２は、防食検査器３９が使用されている状態を示し、電極用ウィンチ４０が線状体４１を繰り出しており、リモート電極３９ｂが航走体１４の垂直尾翼４２から所定の距離だけ引き離された位置に配置されている。
【００５２】
肉厚検査器は、従来公知のものであり、例えば超音波を用いて海底パイプライン１３の全長に亘って肉厚を検査することができるものであり、これによって、海底パイプライン１３の腐食の程度や損傷の有無を検査することができる。
【００５３】
また、図１に示すように、検査用ツール部１７には、海底パイプライン１３上を接触して走行できるようにするための走行部４３が設けられている。この走行部４３は、例えば車輪等の転がり部である。ただし、走行部４３は、車輪等の転がり部以外にも、例えば滑り部を設けた構成とし、検査用ツール部１７が海底パイプライン１３上を滑りながら移動するようにしてもよい。
【００５４】
次に、航走体１４に設けられている制御部（図示せず）について説明する。この制御部は、航走体１４が自律航走によって、海底パイプライン１３に対して非接触状態でこの海底パイプライン１３を辿りながら進むように、検査対象物情報に基づいて航走体１４を制御するものである。
【００５５】
この検査対象物情報は、前述したように、第１及び第２検出部１９、２０によって得られた情報であり、航走体１４と、海底パイプライン１３との位置関係及びパイプラインの形状を含むものである。
【００５６】
また、制御部は、航走体１４が、前述したように検査対象物情報に基づいて海底パイプライン１３に対して非接触状態で辿りながら航走するときに、更にこの検査対象物情報に基づいて第１可動アーム部１６を作動させて、検査用ツール部１７が海底パイプライン１３に対して所定の目標位置関係となるように、検査用ツール部１７を移動させることができるようになっている。
【００５７】
また、制御部は、第１及び第２検出部１９、２０によって得られた検査対象物情報に基づいて、図１に示す一対の第２可動アーム部３５、３５を作動させることによって、第１及び第２撮像用カメラ３６、３６の位置を目標位置に移動させることができるようになっている。具体的には、制御部は、第２可動アーム部３５、３５を作動させることによって、海底パイプライン１３の例えば直径に応じて第１及び第２撮像用カメラ３６、３６の位置を、目標位置に近づけるように自動修正することができる。
【００５８】
更に、制御部は、図１に示す海底パイプライン１３上を接触して走行する検査用ツール部１７が、海底パイプライン１３に対して所定の力で圧接するように、第１可動アーム部１６に対してフォースフィードバック制御して作動させるようにもなっている。そして、このフォースフィードバック制御を実現するために、走行部４３（車輪）に対して荷重検出器（図示せず）が設けられている。
【００５９】
この荷重検出器は、検査用ツール部１７が海底パイプライン１３に対して圧接する力を検出することができ、制御部は、この検出される力が予め設定された目標押圧力となるように、第１可動アーム部１６の動きを制御するようになっている。
【００６０】
次に、上記のように構成された水中移動型検査装置１１の作用を説明する。図１に示す水中移動型検査装置１１によると、航走体１４は、予め設定されたプログラムに従って、潜水して海底パイプライン１３に対して非接触状態で当該海底パイプライン１３を辿りながら自律航走することができ、このときに、この航走体１４に第１可動アーム部１６を介して設けられている検査用ツール部１７を、航走体１４に追従させることができる。図３（ａ）、（ｂ）の破線４４は、航走体１４の航走経路である。
【００６１】
つまり、航走体１４が、海底パイプライン１３に対して非接触状態で当該海底パイプライン１３を辿りながら自律航走することができるのは、例えば海底パイプライン１３の設置位置を示す地図が制御部の記憶装置に記憶されており、この地図に示されているパイプラインの設置位置情報と、検査対象物情報とに基づいて航走体１４が航走するように制御されているからである。
【００６２】
そして、航走体１４が、海底パイプライン１３に対して非接触状態で辿りながら航走するときに、制御部が第１可動アーム部１６を作動させて、検査用ツール部１７が海底パイプライン１３に対して予め設定された目標位置関係となるように、検査用ツール部１７を移動させることができる。
【００６３】
ここで、検査用ツール部１７の海底パイプライン１３に対する目標位置関係とは、図３（ａ）、（ｂ）の破線４５に示すように、検査用ツール部１７が、海底パイプライン１３の中心軸線の略真上であって、海底パイプライン１３の上面と接触した状態で走行する位置関係を言う。
【００６４】
そして、上記のように、航走体１４は、潜水して海底パイプライン１３に対して非接触状態で当該海底パイプライン１３を辿りながら航走することができる構成としたので、航走体１４の重量や慣性力が海底パイプライン１３に掛ることを防止することができ、その結果、海底パイプライン１３が航走体１４の重量や慣性力を受けて損傷することを防止することができる。これによって、高速航走して高速で検査作業を行うことが可能である。
【００６５】
また、航走体１４に対して、検査に必要な重量の大きい機械器具や装置を積載しても、航走体１４の質量に基づく力が海底パイプライン１３に掛からないので、従来よりも多くの当該機械器具等を航走体１４に積載することができる。これによって、海底パイプライン１３に対する検査や清掃等を含む各種作業の質の向上を図ることができる。
【００６６】
更に、航走体１４が、海底パイプライン１３を辿りながら航走するときに、制御部が第１可動アーム部１６を作動させて、検査用ツール部１７が海底パイプライン１３に対して所定の目標位置関係となるように、検査用ツール部１７を移動させる構成としたので、検査用ツール部１７によって海底パイプライン１３の所定の目標範囲（この実施形態では、海底パイプライン１３の左右の各側面及び上面）を精度よく検査することができる。よって、海底パイプライン１３の検査や清掃を含む各種作業の質の向上を図ることができる水中移動型検査装置１１を提供することができる。
【００６７】
そして、この実施形態では、海底パイプライン１３の左右の各側面及び上面を検査するようにしたが、これ以外の例えば下面も含めて検査するようにしてもよい。
【００６８】
また、航走体１４には、前述した制御部が設けられており、この制御部は、航走体１４が自律航走によって、例えば図３に示すような湾曲した海底パイプライン１３に対して非接触状態でこの海底パイプライン１３を辿りながら進むように、第１及び第２検出部１９、２０によって得られた検査対象物情報に基づいて航走体１４を制御することができる。
【００６９】
この検査対象物情報は、例えば航走体１４と海底パイプライン１３との位置関係及びパイプライン１３の形状等を含む情報であり、例えばパイプライン１３の曲がり具合の情報やパイプライン１３上の異物の有無の情報である。
【００７０】
このように、航走体１４が、自律航走によって、海底パイプライン１３を辿りながら進むことができるようにすると、この水中移動型検査装置１１を洋上から支援船によって遠隔操作する必要がなく、自動的に海底パイプライン１３を検査することができる。これによって、海底パイプライン１３を検査するための手間、人件費、及び支援船の費用の削減を図ることができる。
【００７１】
更に、航走体１４が海底パイプライン１３に対して非接触状態でこの海底パイプライン１３を辿りながら自律航走するときに、制御部は、前記検査対象物情報に基づいて、図１に示す第２可動アーム部３５、３５を作動させて、第１及び第２撮像用カメラ３６、３６が海底パイプライン１３に対して所定の目標位置関係となるように、第１及び第２撮像用カメラ３６、３６を移動させることができる。
【００７２】
このようにして、第１〜第３撮像用カメラ３６、３６、３７は、海底パイプライン１３の所定の目標範囲の外観を精度よく撮像することができ、作業者は、この撮像データを確認することによって、海底パイプライン１３を精度よく目視検査することができる。
【００７３】
ここで、第１及び第２撮像用カメラ３６、３６の海底パイプライン１３に対する目標位置関係とは、図１に示すように、第１及び第２撮像用カメラ３６、３６が海底パイプライン１３の左右の各側面を撮像することができる位置にある関係を言う。
【００７４】
そして、第３撮像用カメラ３７の海底パイプライン１３に対する目標位置関係とは、図１に示すように、第３撮像用カメラ３７が海底パイプライン１３の上面を撮像することができる位置にある関係を言う。
【００７５】
そして、図１に示すように、検査用ツール部１７は、防食検査器３９及び肉厚検査器（図示せず）を備えているので、水中移動型検査装置１１が潜水して海底パイプライン１３に対して非接触状態で当該海底パイプライン１３を辿りながら航走するときに、防食検査器３９を使用して海底パイプライン１３に対する防食処置（例えば防食塗装）の例えば劣化の程度を自動的に検査することができる。また、肉厚検査器を使用して海底パイプライン１３の肉厚を自動的に検査することができ、これによって、海底パイプライン１３の腐食の程度や損傷の有無を検査することができる。
【００７６】
また、図２に示す防食検査器３９としての防食電位計測器を使用するときは、まず、航走体１４に設けられている電極用ウィンチ４０から線状体４１を所定の長さだけ繰り出して、この線状体４１に結合されているリモート電極３９ｂを、検査用ツール部１７に設けられた電位測定用プローブ３９ａから所定の距離だけ引き離す。次に、海底パイプライン１３に近付けて設けられている電位測定用プローブ３９ａと、リモート電極３９ｂとの間の電位差を測定する。この測定して得られた電位差に基づいて、海底パイプライン１３の防食の程度（腐食の程度）を検査することができる。
【００７７】
そして、この防食検査器３９に使用されるリモート電極３９ｂが結合する線状体４１を、繰り出したり巻き取るための電極用ウィンチ４０は、航走体１４に設けられ、この航走体１４は、海底パイプライン１３に対して非接触状態で航走することができるので、電極用ウィンチ４０を含む航走体１４の質量に基づく力によって海底パイプライン１３が損傷することを防止できる。
【００７８】
更に、図１に示すように、第１可動アーム部１６は、第１及び第２平行リンク機構２４、２５を有する構成としたので、制御部が第１可動アーム部１６を作動させて、検査用ツール部１７が海底パイプライン１３に対して所定の目標位置関係となるように、検査用ツール部１７を移動させるために必要とされる第１可動アーム部１６の関節数を低減することができ、小型軽量の第１可動アーム部１６を提供することができる。そして、第１可動アーム部１６の制御を簡単に行うことができる。
【００７９】
そして、図１に示すように、検査用ツール部１７には、海底パイプライン１３上を走行できるようにするための走行部４３（車輪）が設けられ、検査用ツール部１７は、航走体１４の航走に追従しながら海底パイプライン１３上を走行することができる。そして、検査用ツール部１７が海底パイプライン１３上を走行することによって、この海底パイプライン１３は、検査用ツール部１７が海底パイプライン１３に対して所定の目標位置関係となるようにするための案内の補助をすることができる。
【００８０】
また、制御部は、前記検査用ツール部１７が海底パイプライン１３に対して所定の力で圧接するように、第１可動アーム部１６に対してフォースフィードバック制御して作動させることができるようになっているので、検査用ツール部１７の重量及び検査用ツール部１７に働く慣性力が発生しても、海底パイプライン１３に掛る力が所定の目標押圧力となるようにすることができる。その結果、海底パイプライン１３が航走体１４の質量に基づく力を受けることによって損傷することを防止することができる。
【００８１】
更に、検査用ツール部１７に設けた走行部４３として車輪を使用することによって、検査用ツール部１７自体が海底パイプライン１３に接触することを確実に防止でき、この接触による検査用ツール部１７の損傷を防止できる。
【００８２】
次に、図４を参照して、水中検査設備１２を説明する。この図４に示す水中検査設備１２は、水中移動型検査装置１１と、海底に配置されるドッキングステーション１５とを備えている。
【００８３】
ドッキングステーション１５は、略直方体の籠状部４６を備えており、この籠状部４６内に水中移動型検査装置１１が進入してドッキングできるようになっている。この籠状部４６の床部４６ａには、第２コネクタ４８が設けられている。
【００８４】
前記水中移動型検査装置１１は、図４に示すように、海底に配置されたドッキングステーション１５に対するドッキング及び離脱が可能である。そして、水中移動型検査装置１１がドッキングステーション１５にドッキングした状態で、水中移動型検査装置１１に設けられた第１コネクタ４７が、ドッキングステーション１５に設けられた第２コネクタ４８に接続して、水中移動型検査装置１１の航走体１４に設けられたバッテリーの充電、取得した検査データの送信、及び検査実行命令の受信を行うことができるようになっている。
【００８５】
また、ドッキングステーション１５は、例えば洋上生産基地からロープ４９によって吊り下げられ、このロープ４９は、巻き上げ機（図示せず）によって巻き上げられたり、巻き下げられたりされるようになっている。よって、ドッキングステーション１５は、巻き上げ機によって昇降移動され、洋上生産基地に引き上げるとこができるし、海底５０に設置することができる。
【００８６】
また、洋上生産基地とドッキングステーション１５とは、ケーブル５１で接続されており、このケーブル５１を介して、洋上生産基地からドッキングステーション１５へ充電用電力を供給したり、検査実行命令を送信することができるようになっている。更に、この水中移動型検査装置１１が取得した検査データを、ドッキングステーション１５から洋上生産基地へ送信できるようになっている。そして、ドッキングステーション１５に設けられた第２コネクタ４８は、ケーブル５１と接続している。この洋上生産基地は、例えば石油ガス生産リグや浮遊式原油生産貯蔵荷役設備である。
【００８７】
図４に示す水中検査設備１２によると、水中移動型検査装置１１が海底パイプライン１３の検査を終えた後で、海底５０に配置されたドッキングステーション１５にドッキングして、この水中移動型検査装置１１に設けられた第１コネクタ４７が、ドッキングステーション１５に設けられた第２コネクタ４８に接続すると、この水中移動型検査装置１１のバッテリーの充電、取得した検査データの送信、及び検査実行命令の受信を行うことができる。
【００８８】
つまり、水中移動型検査装置１１は、取得した検査データをドッキングステーション１５を介して洋上生産基地に送信することができ、作業者は、この送信された検査データに基づいて、海底パイプライン１３の検査結果を認識することができる。そして、水中移動型検査装置１１は、受信した検査実行命令に基づいて、例えば次の海底パイプライン１３の検査を行うことができる。また、水中移動型検査装置１１は、そのバッテリーが充電されると、海底で潜水したまま継続して次の海底パイプライン１３等の検査を行うことができ、検査に要する時間と手間の軽減を図ることができる。
【００８９】
また、この図４に示す水中検査設備１２が備えている水中移動型検査装置１１は、第１〜第３撮像用カメラ３６、３６、３７が海底パイプライン１３を撮像して得られる撮像データを含む検査データを、当該水中移動型検査装置１１の航走体１４に設けられている記録装置（図示せず）に保存することができ、この水中移動型検査装置１１がドッキングステーション１５にドッキングした状態で、又は、ドッキングステーションにドッキングした後で、当該撮像データを含む検査データを、ドッキングステーション１５のケーブル５１を介して洋上生産基地へ送信できるようになっている。
【００９０】
この水中検査設備１２によると、水中移動型検査装置１１が海底パイプライン１３の検査をするときに、第１〜第３撮像用カメラ３６、３６、３７が海底パイプライン１３を撮像してその撮像データを含む検査データをこの水中移動型検査装置１１に設けられている記録装置に保存することができる。そして、水中移動型検査装置１１がドッキングステーションにドッキングした状態で、又は、ドッキングステーションにドッキングした後で、この記録装置に保存されている撮像データを含む検査データを例えばケーブル５１を介して洋上に送信することができる。
【００９１】
ただし、上記実施形態では、検査対象物１３として、海底パイプラインを例に挙げて説明したが、これ以外にも、例えば海底に設けられている海底電気ケーブルやジャケット等の海底構造物であってもよい。
【００９２】
そして、上記実施形態では、水中移動型検査装置１１は、海底パイプライン１３に対して辿りながら航走して、その際に、検査用ツール部１７によって海底パイプライン１３を検査するようにしたが、これに代えて、海底に設置された設備や建物を検査するものとしてもよい。
【００９３】
また、上記実施形態では、図１に示すように、検査用ツール部１７に車輪４３を設け、検査用ツール部１７が、海底パイプライン１３上を、車輪４３を介して接触した状態で走行しながら海底パイプライン１３の検査をするようにしたが、これに代えて、検査用ツール部１７に車輪４３を設けずに、検査用ツール部１７が、海底パイプライン１３に対して非接触の状態で辿りながら海底パイプライン１３の検査をするようにしてもよい。
【００９４】
この場合も、検査用ツール部１７が海底パイプライン１３に対して所定の目標位置関係となるように、制御部が第１可動アーム部１６を制御するように設定されている。
【００９５】
このように、検査用ツール部１７が海底パイプライン１３を非接触の状態で検査をするようにすると、海底パイプライン１３が検査用ツール部１７の重量や慣性力を受けることによって損傷することを防止することができる。これによって、更に高速航走して高速で検査作業を行うことが可能である。
【００９６】
更に、上記実施形態では、航走体１４が遠隔操縦されず、自律航走するようにしたが、これに代えて、航走体にケーブルを接続して、作業者が、このケーブルを介して航走体を洋上又は地上から遠隔操縦して、海底パイプライン１３の検査を行わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
以上のように、本発明に係る水中移動型検査装置及び水中検査設備は、海底構造物等の検査対象物が航走体の質量に基づく力を受けて損傷することを防止できるようにすると共に、検査対象物の検査を含む各種作業の質の向上を図ることができる優れた効果を有し、このような水中移動型検査装置及び水中検査設備に適用するのに適している。
【符号の説明】
【００９８】
１１  水中移動型検査装置
１２  水中検査設備
１３  検査対象物（海底パイプライン）
１４  航走体
１５  ドッキングステーション
１６  第１可動アーム部
１７  検査用ツール部
１８  スラスタ
１９  第１検出部
２０  第２検出部
２１  第１関節
２２  第２関節
２３  第３関節
２４  第１平行リンク機構
２４ａ  平行リンク
２５  第２平行リンク機構
２５ａ  平行リンク
２６  第１フレーム
２７  第２フレーム
２８  第３フレーム
２９  鉛直軸
３０  支持突起
３１、３２、３３、３４  水平軸
３５  第２可動アーム部
３６  第１及び第２撮像用カメラ
３７  第３撮像用カメラ
３８  ブラケット
３９  防食検査器
３９ａ  電位測定用プローブ
３９ｂ  リモート電極
４０  電極用ウィンチ
４１  線状体
４２  垂直尾翼
４３  走行部（車輪）
４４  航走経路を示す破線
４５  走行経路を示す破線
４６  籠状部
４６ａ  床部
４７  第１コネクタ
４８  第２コネクタ
４９  ロープ
５０  海底
５１  ケーブル
５２  鉛直軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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