(57)【要約】【課題】構造物の壁面の検査に好適な壁面検査ロボットシステムを提供すること。【解決手段】ロボット本体１に、台車２０′には操舵機能付き駆動輪２０′、展開及び折り畳み自在のスタビライザー３５、アーム機構３、検査機構部４等が設けられ、検査機構部４を壁面の所望位置に到達させる。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁面を有する構造物の床上の所望位置に移動するための移動機構を有するロボット本体と、
検査機構部を有し且つ該検査機構部を前記壁面に倣い移動させるロボット本体に設けられアーム機構と
を具備することを特徴とする壁面検査ロボットシステム。
【請求項２】
前記アーム機構は、前記ロボット本体の一側に取り付けられる伸縮機構であることを特徴とする請求項１記載の壁面検査ロボットシステム。
【請求項３】
前記アーム機構は、前記ロボット本体の一側に取り付けられる甘楽折り機構であることを特徴とする請求項１記載の壁面検査ロボットシステム。
【請求項４】
前記ロボット本体における前記アーム機構の取付部に設けられ、前記アーム機構の移動方向を変える機構を更に具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の壁面検査ロボットシステム。
【請求項５】
前記検査機構部を前記壁面に対して押付ける押付け機構を更に具備し、前記検査機構部は検出面が前記壁面に作用する押付け力を検知するセンサを具備し、前記センサの検知出力に基づき前記検査機構部の検出面の前記壁面に対する押付け圧を制御するように、前記ロボット本体、前記アーム機構及び前記押付け機構のうち少なくとも一つを制御する制御手段を更に具備することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の壁面検査ロボットシステム。
【請求項６】
前記ロボット本体及び前記検査機構部のうち少なくとも一方は、前記壁面に沿って前記ロボット本体及び前記検査機構部のうち少なくとも一方を案内する案内輪及び該案内輪が前記壁面に作用する押付け力を検知するセンサを具備すると共に、前記センサの検知出力に基づき前記ロボット本体、前記アーム機構及び前記案内輪のうち少なくとも一つを制御する制御手段を具備することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の壁面検査ロボットシステム。
【請求項７】
前記検査機構部は、異なる複数の打撃球と、この異なる複数の打撃球の一を選定する機構と、この選定された一の打撃球を付勢する付勢機構と、音波、電波、速度及び加速度のうち少なくとも一つを計測するセンサと具備することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載の壁面検査ロボットシステム。
【請求項８】
前記アーム機構は、展開及び折り畳み自在のスタビライザーと、このスタビライザーを前記壁面に沿って案内するための案内機構とを具備することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載の壁面検査ロボットシステム。
【請求項９】
前記スタビライザーは、前記壁面に沿って展開する壁面側脚と、前記壁面からの反力による転倒を防止する方向に展開する転倒防止脚とを具備することを特徴とする請求項８記載の壁面検査ロボットシステム。
【請求項１０】
前記ロボット本体と前記アーム機構との間に設けられ、前記ロボット本体と前記アーム機構とを接続すると共に前記アーム機構の移動方向を前記構造物内における地上側から上方と天井側から下方向とに切替える連接部材を更に具備することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項記載の壁面検査ロボットシステム。
【請求項１１】
前記床に設けた軌道を更に具備し、前記ロボット本体は、前記軌道に沿って走行するための案内溝及びガイド輪を具備することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項記載の壁面検査ロボットシステム。
【請求項１２】
前記軌道は、前記床上において組立て及び分解自在な構成であることを特徴とする請求項１１記載の壁面検査ロボットシステム。
【請求項１３】
前記ロボット本体及び前記アーム機構を収納して前記構造物に設けられた狭隘開口部に挿入及び回収する容器を更に具備することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項記載の壁面検査ロボットシステム。
【請求項１４】
前記構造物に設けられ前記容器を吊下げる吊下げ部と、前記ロボット本体を前記容器内で着脱可能に固定する固定機構と、前記容器の転倒を防止する転倒防止機構と、前記容器の姿勢を変更するための姿勢変更機構とを更に具備することを特徴とする請求項１３記載の壁面検査ロボットシステム。
【請求項１５】
請求項１乃至１０のいずれか一項記載の壁面検査ロボットシステムを用いて構造物の壁面を検査する壁面検査方法において、
前記構造物に設けられる吊下げ部により少なくとも前記ロボット本体及び前記アーム機構を前記構造物に設けられた狭隘開口部を介して前記構造物内に挿入し、前記ロボット本体が前記構造物の床に到着したことをもって前記少なくとも前記ロボット本体及び前記アーム機構を出し、前記ロボット本体を前記構造物の床上を走行させつつ前記アーム機構に設けられた検査機構部を前記構造物の壁面に沿って移動させることで前記壁面の検査を行うことを特徴とする壁面検査方法。
【請求項１６】
前記ロボット本体及び前記アーム機構を容器に収納し、該容器を前記構造物に設けられた狭隘開口部を介して前記構造物内に挿入し、前記容器が前記構造物の床に到着したことをもって前記容器から前記少なくとも前記ロボット本体及び前記アーム機構を出すことを特徴とする請求項１５記載の壁面検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物の壁面、例えば建築物壁面やピット壁面の健全性検査を遠隔で行うための壁面検査ロボットシステム及び壁面検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の壁面検査ロボットシステムには、建屋屋上からゴンドラを吊り下げるゴンドラ式壁面検査ロボットやガイドマストを建屋壁面に横行可能に常設したガイドマスト式壁面検査ロボット、吸着アームによる歩行式壁面検査ロボット、吸着車輪やクローラによる吸着走行式壁面検査ロボットなどを用いたものがある。
【０００３】
上記において、ゴンドラ式壁面検査ロボットやガイドマスト式壁面検査ロボットは、建屋に常設した移動機構を必要とするものであり、また歩行式壁面検査ロボットや吸着走行式壁面検査ロボットは、落下防止を図るためのウインチを必要とするものである。
【０００４】
また、特許文献１に示すように、トンネルの壁面を打音により検査する検査装置として、トラックの荷台にクレーンを設け、このクレーンの先端に打音検査ヘッドを設けたものが知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３４９８７６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のゴンドラ式やガイドマスト式の壁面検査ロボットでは、建屋に常設した移動機構が必要で有ることから、移動機構が無いところでは使用できず、可搬性が無く、保守や設備費的に割高であることなどの問題があった。
【０００７】
一方、歩行式や吸着走行式の壁面検査ロボットは、可搬性はあるが、落下の危険性があり、実運用上はウインチなどを用いて落下防止を図っているため、走行操舵や検査位置の再現性に難点があり、駆動源も電源と空圧源の併用となり構成品が増え、割高なシステムになっていた。また、コンクリート壁面検査の場合には、金属と異なり電磁吸着式が使用できないため、吸着歩行の適用が制約される問題等があった。
【０００８】
さらに、特許文献１の検査装置では、トラックの荷台に設けたクレーンを移動することにより、検査機構部を高所の所望位置に到達させることができるので、高所のトンネル壁面の検査には好適であるが、クレーンの移動が難しい低位置のトンネル壁面の検査には不適である。
【０００９】
本発明の目的は、構造物の壁面の検査に好適な壁面検査ロボットシステム及壁面検査システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の壁面検査ロボットシステムは、壁面を有する構造物の床上の所望位置に移動するための移動機構を有するロボット本体と、検査機構部を有し且つ該検査機構部を前記壁面に倣い移動させるロボット本体に設けられアーム機構とを具備することを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するために本発明の壁面検査方法は、前記壁面検査ロボットシステムを用いて構造物の壁面を検査する壁面検査方法であり、
前記構造物に設けられる吊下げ部により少なくとも前記ロボット本体及び前記アーム機構を前記構造物に設けられた狭隘開口部を介して前記構造物内に挿入し、前記ロボット本体が前記構造物の床に到着したことをもって前記少なくとも前記ロボット本体及び前記アーム機構を出し、前記ロボット本体を前記構造物の床上を走行させつつ前記アーム機構に設けられた検査機構部を前記構造物の壁面に沿って移動させることで前記壁面の検査を行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明の壁面検査ロボットシステムによれば、ロボット本体により構造物の床上の所望位置に移動し、アーム機構により検査機構部を構造物の壁面に倣い移動させて前記壁面の検査を行うことができる。
【００１３】
また、本発明の壁面検査方法によれば、構造物の狭隘開口部を介して壁面検査ロボットシステムを前記壁面に倣い移動させて前記壁面の検査を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る壁面検査ロボットシステム及び壁面検査方法の好適な実施形態について説明する。
【００１５】
先ず、図１〜図４を参照して壁面検査ロボットシステムの第１実施形態を説明する。
【００１６】
図１及び図２において、壁面検査ロボットシステムは、ロボット本体１、アーム機構３、このアーム機構３の先端に設けられた検査機構部４を主要素としている。
【００１７】
ロボット本体１は、移動台車２に方向転換機構１５を搭載してなり、アーム機構３の先端に、継ぎ手部５０を介して検査機構部４を設け、検査機構部４を伸縮自在としている。
【００１８】
本実施形態のアーム機構３は多段ロッドが伸縮する伸縮機構からなり、図示しない壁面に好適に倣いが行われるように、一端部を移動台車２の一側に図示ａ−ｂのように傾動可能に設け、伸縮する先端である他端部に検査機構部４を設けている。またアーム機構３は、点検検査時以外は移動台車２の側面に方向転換機構１５の回転自由度を用いて収納している。案内輪２１は、壁面に倣いながらアーム機構３の展開や走行移動ができる距離と配置でもって移動台車２に取付けている。
【００１９】
検査機構部４は、加速度計６、照明具７及び目視検査カメラ８と、打撃機構９及び鋼球切替え機構１０よりなる打撃部５とを有し、接触圧センサ１１を介してガイド車輪１２が検査機構部４を図示しない建築物等の構造物の内壁面に倣い移動可能に構成している。
【００２０】
移動台車２は、車輪２０を、走行駆動部２４による駆動すると共に操舵機構２５により操舵することが可能である。また、走行距離計２３により距離や位置を把握し、案内輪２１と接触圧センサ２２により壁面に倣い走行が可能であり、外界センサ１６により障害物の衝突前に事前認識と衝突検知バンパー１７での衝突検知をすることができる。
【００２１】
移動台車２は、作業監視や外界視覚認識用として作業監視カメラ１８と照明具１９を搭載し、また各部の制御を行う制御部２６、信号伝送のための信号処理を行う信号電送器２７、ケーブル１３を処理するケーブル処理部２８、各部へ電気を供給する電源部２９を搭載している。
【００２２】
信号伝送路３４は、有線又は無線方式による信号伝送を実現するものとなっており、また操作部３０、表示・記録部３１、打撃診断装置３２と信号のやりとりを行い、設備側電源３３からは電源部２９へ電気を供給している。
【００２３】
図２において、ロボット本体１のアーム機構３は、点検検査時以外は移動台車２の側面に方向転換機構１５の回転自由度を用いて収納している。案内輪２１は、壁面に倣いながらアーム機構３の展開や走行移動ができる距離と配置でもって移動台車２に取付けている。
【００２４】
図３は、打撃部５の一例であり、直動型の打撃部５である。図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図である。鉄球切替え機構１０は、打撃用の複数の鋼球６２、すなわち大鋼球６２ａ〜小鋼球６２ｃを直線上に並べ、ベース６０に取付板（停ネジ含む）６１で支持し、このベース６０の辺に取付けたラック６３とモータ６５の歯車とが噛み合い駆動し移動、最適な鋼球６２に切り替え、打撃機構９の先端にハンマー６８とスプリング６７を有したソレノイド６６により打撃を加えることができ、打撃後にスプリング６７によりハンマーが戻り、鋼球６２をベース６０に支持する部材の復元力（バネ力）で検査面から速やかに戻るようになっている。
【００２５】
図４は、打撃部５の他例であり、回転型の打撃部５である。図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は側面図である。鉄球切替え機構１０′は、テーブルベース６０′へ放射状に鋼球６２ａ′から６２ｄ′を中心から等距離の回転半径で取付板（停ネジ含む）６１′で支持し、このテーブルベース６０′の中心軸に取付けた回転モータ６９′を駆動し移動させることで、最適な鋼球６２′に切り替え、打撃機構９′の先端のハンマー６８′とスプリング６７′を有したソレノイド６６′により打撃を加えることができ、打撃後、スプリング６７′によりハンマーが戻り、鋼球６２′をベース６０′に支持する部材の復元力（バネ力）で検査面から速やかに戻るようになっている。なお、ソレノイド６６′のストロークやスプリング６７′の力は、図示しない調整ネジで調整できる。また検査壁面との距離は、ベース６０′の厚さやベース６０′への取付け高さを段違いにすることで一定の距離に保つことが可能である。
【００２６】
次に図５及び図６を参照して壁面検査ロボットシステムの第２実施形態を説明する。図５及び図６においては、図１乃至図４と同一部分には同一符号を付している。
【００２７】
図５に示すように、本実施形態の壁面検査ロボットシステムは、アーム機構３′が甘楽折り型で、移動台車２の案内溝内ガイド５５及びガイド輪（図示せず）がレール７０に沿って移動することができ、ガイド爪５４及び固定ピン穴５３と、アンテナ５２を有した構成である。
【００２８】
図６は、仮設レールであるレール７０の構造例であり、凸レール７０ａと凹レール７０ｂとを、凸ガイド７１と凹ガイド７２とが噛み合わせることで連結し、スタビライザー７３は、取付座７２の溝と固定ネジ７２′でレール７０と結合し、スライド部７４にて仮設環境や重量バランスを考慮した長さでベース７５の位置を設定し、適した質量のおもり７で仮設レートとロボット本体１の移動時や検査時の安定と走行案内をする。
【００２９】
次に図７を参照して本発明の壁面検査ロボットシステムを用いて構造物の壁を検査する方法の第１実施形態を説明する。図７においては、図１乃至図６と同一部分には同一符号を付している。
【００３０】
図７では、屋上７８の縁にレール７０を仮設している。このレール７０上にロボット本体１を載せ、当該ロボット本体１は、レール７０に沿って屋上７８の縁を異動することができる。停止したロボット本体１のアーム機構３を屋上７８から下方に伸ばし、検査機後部４を所望の壁面検査部位へ到達させることができ、これにより屋上７８から前記部位の検査を行うことが可能となる。
【００３１】
次に図８を参照して壁面検査ロボットシステムの第３実施形態を説明する。図８においては、図１乃至図７と同一部分には同一符号を付している。
【００３２】
図８に示すように、本実施形態の壁面検査ロボットシステムは、アクチュエータ９０を用いてスタビライザー３５を延ばし安定を図っており、操舵機能付き駆動輪２０′にて走行操舵することができる。壁面と平行に接するスタビライザー３５は、先端にキャスターを、側面に２１案内輪を有した構成で、スタビライザー３５と案内輪２１は操舵機能付き駆動輪２０′の駆動操舵に従って回転する。ロボット本体１′は、台車２′とアーム機構３とは連接部材１５０により、伸縮方向の変更が可能で且つ機械的・電気的接続され、後述し且つ図１０に示す通り、屋上より壁面検査部位へのアクセス姿勢に切替えることができる。
【００３３】
次に図９を参照して図８に示した壁面検査ロボットシステムを用いて構造物の壁を検査する方法の第２実施形態を説明する。図９においては、図１乃至図８と同一部分には同一符号を付している。
【００３４】
本実施形態の方法はマンホール内の壁を検査する適用例であり、図９はマンホール穴挿入姿勢であり、図８は挿入後の展開姿勢を示している。
【００３５】
図９に示すように、図８に示す壁面検査ロボットシステムは、マンホール８０からピット内に挿入するために、傘を折り畳む要領でアクチュエータ９０を用いてスタビライザー３５を折り畳み最小断面姿勢に変え、ロボット本体１′をマンホール穴から挿入する。そして、図８に示すように、壁面検査ロボットシステムは挿入後に、床に接地後の展開姿勢となり、停止したロボット本体１のアーム機構３を屋上７８から下方に伸ばし、検査機後部４を所望の壁面検査部位へ到達させることができ、これにより屋上７８から前記部位の検査を行うことが可能となる。
【００３６】
次に図１０を参照して図８に示した壁面検査ロボットシステムを用いて構造物の壁を検査する方法の第３実施形態を説明する。図１０においては、図１乃至図９と同一部分には同一符号を付している。
【００３７】
本実施形態委の方法は、屋上からの建屋外壁面を検査するものであり、ロボット本体１′は、台車２′とアーム機構３とは連接部材１５０により、伸縮方向の変更が可能で且つ機械的・電気的接続され、屋上より壁面検査部位へのアクセス姿勢に切替えることができる。これにより、検査機後部４を所望の壁面検査部位へ到達させることができ、これにより屋上から建屋外壁面の検査を行うことが可能となる。
【００３８】
次に図１１〜図１３を参照して壁面検査ロボットシステムの第４実施形態、当該壁面検査ロボットシステムを用いて構造物の壁を検査する方法の第４実施形態を説明する。図１１〜図１３においては、図１乃至図１０と同一部分には同一符号を付している。
【００３９】
図１１は、壁面検査ロボットシステムの第４実施形態のブロック図であり、操作卓４０とロボット本体１との間に収納容器３７を有し、移動台車２に、センサ３６が付設されたスタビライザー機構３５を制御部２６の指令に基づき展開自在に構成し、その他は図１と同じシステム構成としている。
【００４０】
図１２は、図１１の壁面検査ロボットシステムを用いて構造物の壁を検査する方法の第４実施形態を示しており、収納容器３７を介してマンホール穴８０からピット７９内にロボット本体１を挿入する。収納容器３７は、上部内にケーブル処理機構３８と固定機構４５を収納し、下部にヒンジ８２を介して回転にバスケット８１を、このバスケット８１の先端接地部にキャスター８４を有した構成である。ホイスト３９にワイヤー４１と吊り具８５を用いて収納容器３７を吊下げ、遠隔操作でマンホール穴８０に挿入し、信号伝送路３４であるケーブルはケーブル処理機構３８で供給される。
【００４１】
図１３は収納容器３７の接地例であり、キャスター８４が接地後、ホイスト３９の吊り下ろしにより自重でバスケット８１が押され先端のキャスター８４を転動し、バスケット８１がヒンジ部８２より回転しながら横になり、着座部８３で接地し、ロボット本体１０の自走展開が可能となる。これによりマンホール穴８０を介して内壁の検査を行うことが可能となる。
【００４２】
次に上記実施形態の作用について説明する。
【００４３】
図１及び図２のロボット本体１は、検査壁面の走行移動エリアに搬入後、検査方向が床面から上方、又は天井から下方により、方向転換機構１５でアーム機構３の伸縮方向に向きを変え、上下方向はアーム機構３で前後方向は移動台車２の前後進移動で目標位置へアクセスする。
【００４４】
検査位置は、壁面をある一定の長さのピッチで格子状の交差点毎に検査を行うことから、操作部３０や表示・記録部３１又は打撃診断装置から入力する検査対象設備の情報である壁面寸法・形状、検査ピッチ、打撃鋼球の選定などの条件を入力し設定する。
【００４５】
これにより、制御部２６からの指令で、アーム機構３の伸縮長さと車輪２０の移動距離を指示し、伸縮位置検知器１４で伸縮長さを、走行距離計２３で前後移動距離を把握し、ガイド車輪１２の接触圧センサ１１で先端の壁面接触状況を、案内輪２１の接触圧センサ２２で壁面との倣い走行及び操舵量、重心位置や安定度を把握し、制御部２６に伝え、必要に応じて位置や重心の補正を行う。
【００４６】
外界の状況把握は、作業監視カメラ１８と外界センサ１６により作業状況や障害物を把握し、制御部２６に伝え、移動経路生成に活用することができ、衝突や接触については、衝突検知バンパー１７で検知し制御部２６に伝え動作停止や回避動作を行うことかできる。
【００４７】
先端の検査機構部４は、壁面への接触状況を複数のガイド車輪１２の接触圧センサ１１により制御部２６が把握し、最適な姿勢と押し付け状況になるように、継ぎ手部５０又は方向転換機構１５やアーム機構３又は操舵機構２５を動作させることで保つことが可能となる。
【００４８】
また、加速度計６は、必要に応じて独立した押当て機構を設け、制御部２６の指令で動作させる構成でもよい。加速度計６からの波形信号は、ケーブル１３を介して直接に打撃診断装置３２へ伝送する構成となっているが、ケーブル長によりアンプや中継回路を設けた構成でもよい。信号電送器２７及び信号伝送路３４は、無線または有線の何れの方式にも対応している。
【００４９】
電源部２９は、設備側電源３３からの供給と、バッテリー４０を有し独自の電源を用いるか、又は両者の組合せでもよい。
【００５０】
図２のロボット本体１は、作業監視カメラ１８及び照明具１９を雲台機構に俯仰・旋回自在に見渡せる配置で移動台車２へ搭載し、外界センサ１６は、外界把握に適し障害物が無い配置で搭載されている。この外界センサ１６は、非接触で全方向の障害物を把握する超音波や光などを用い、壁面やアーム機構３については認識し障害物と区別し除外処理することができる。
【００５１】
図３，図４に示す打撃部５において、打撃用の鋼球は、検査対象の厚みや構造配置などの条件から選定する必要があり、その都度、帰還し交換するのでは効率が悪いため、複数の鋼球を搭載した図４に示す直動型打撃部５や図４に示す回転型打撃部などの鋼球切替え機構１０で、最適な鋼球６２を切替えて使用することができる。打撃機構９は、先端にハンマー６８とスプリング６７を有し、ソレノイド６６などの直動機構で打撃を加えて、打撃後、スプリング６７によりハンマーが戻り、鋼球６２をベース６０に支持する部材の復元力（バネ力）で戻り検査面から速やかに戻り検出の妨げとならないようにすることが可能となる。
【００５２】
図５のアーム機構３′においては、甘楽折り型であるがパンタグラフ型又は梯子型など伸縮自在な構造で走行台車２に収納し搭載することができる。
【００５３】
図５及び図６のレール７０は、仮設組立分解可能な構造で、円弧状の形状にすれば円弧状の煙突などの壁面検査にも用いることができ、操舵機構２５は移動台車２の案内溝５５内のガイドで操舵される事で、制御部２６からの制御無しでレール７０に沿った移動が可能となる。
【００５４】
図７においては、屋上７８にレール７０を仮設、ロボット本体１のアーム機構３を下方に伸ばし、壁面検査を屋上からのアクセス適用例であり、前後移動をレール７０に沿って移動し、上下をアーム機構３で検査部位の位置に合わせてアクセスし、スタビライザー７５及びおもり７６は接地環境とバランスする質量により、レール７０との組合せと配置を調整することができる。
【００５５】
図８〜図１０においては、回収容器を用いないマンホールからの挿入可能なタイプの適用例であり、図９に示すようにマンホール穴からの挿入姿勢、図８に示すように挿入後の展開姿勢、図１０に示す屋上からの壁面検査姿勢をとることができる。
【００５６】
壁面と平行に接するスタビライザー３５は、先端にキャスターを側面に案内輪２１を有した構成で、スタビライザー３５と案内輪２１は操舵機能付き駆動輪２０′の駆動操舵に従って回転することで、壁面に沿った移動と接触が可能となり、案内輪２１の接触圧センサ２２やスタビライザー機構３５のセンサ３６により、重心位置の把握と壁面の接触押付け状態を制御部２６が把握し、重心位置や姿勢の補正をアクチュエータ９０によるスタビライザーの展開角度と継ぎ手部５０又は操舵機能付き駆動輪２０′を制御することで、姿勢の安定と壁面検査部位への接触状態の制御を行うことができる。
【００５７】
ロボット本体１′は、台車２′とアーム機構３とを連接部材１５０により、伸縮方向を変更可能で且つ機械的・電気的接続され、図１０に示す通り屋上より壁面検査部位へアクセス可能な姿勢に切替えることができる。この切替えは、連接部材１５０の駆動機構又は手作業による設置も可能である。
【００５８】
壁面の堰又は溝に沿って、各種センサからの情報を基に、案内輪２１を当てて制御部２６が操舵機能付き駆動輪２０′の駆動操舵を制御する。
【００５９】
図１１及び図１２においては、操作卓４０とロボット本体１との間に収納容器３７を有し、操作卓４０からの操作指令に基づき、ホイスト３９を遠隔操作し、ロボット本体１を搭載し吊下げ、収納容器３７を用いてマンホール穴８０を通りピット内に搬入し、検査後は再び回収容器３７に収納しピット内から回収することができる。
【００６０】
ロボット本体１は移動台車２の後方に、回収容器３７側の固定機構４５との接合を案内するガイド爪５４と固定するためのピンを挿入する固定ピン穴５３を有し、遠隔操作で回収容器側の固定機構４５へ接合後、固定機構４５のピンを挿入することで、回収容器内でのロボット本体１を固定保持することができる。
【００６１】
ケーブル処理機構３８は、恒に一定の張力でケーブル長さを調整することで走行移動時のケーブル弛みや妨げを防止することができる。
【００６２】
図１３においては、
▲１▼  回収容器３７がホイスト３９により吊り下ろし、マンホール８０内へ挿入する。
【００６３】
▲２▼  キャスター８４が接地する。
【００６４】
▲３▼  回収容器３７の重さでバスケット８１が押され、先端のキャスター８４を転動し、バスケット８１がヒンジ部８２より回転しながら横になり、着座部８３で接地、固定機構４５の固定が解除され、ロボット本体１が自走し展開する。
【００６５】
回収は、全く逆の順序▲３▼→▲２▼→▲１▼で行われる。
【００６６】
目視検査カメラ８及び作業監視カメラ１８からの画像は、表示・記録部３１又は操作卓４０への表示と録画が可能である。
【００６７】
以上のように上述した各実施形態の壁面検査ロボットシステムでは、建屋設備側に常設の移動機構を必要とせず、多様な設備の壁面検査に適用可能な可搬性を有し、落下の危険性が無く、走行操舵・位置再現性などの移動機能に優れ、低コストでシステムを構成することができる。
【００６８】
また、案内輪に加わる押付け力を検知し、ロボット本体移動の操舵、伸縮自在か機構の検査機器やセンサの押付け力を制御することで、最適な押付け力と走行時の安定性安全性の確保することができる。
【００６９】
検査のための打撃球又はハンマーを複数搭載し、検査対象箇所に合った仕様のものに選定し切替える為の鋼球切替え機構及び打撃するための打撃機構と、音又は波形又は加速度を計測するための加速度計などのセンサを有し遠隔制御により、打撃診断動作を行うことで、途中での打撃仕様の変更切替えや検査対象部位の変化に対応可能となるなど大きな効果を発揮する。
【００７０】
上記実施形態以外に、例えば以下の構成であってもよい。
【００７１】
案内輪は、球状の車輪で複数個の組合せでもよい。アーム機構の方向転換機構は、回転と俯仰の２自由度を有した構成でもよい。アーム機構は、梯子型や多重中空円筒の連接やパンタグラフやコイル型やワイヤ吊下げ型の構造でもよい。鋼球切替え機構は、切替え動作を利用し、打撃部と当てて打撃させる構造でもよい。打撃部を移動させて目的の鋼球を打撃させてもよい。走行部は、車輪とクローラの組合せなどハイブリットタイプでもよい。仮設レールに電気的接続可能なトロリー線を設け、ロボット本体１へ信号伝送及び給電を行ってもよい。
【００７２】
一方、検査機構部においては、検査時の姿勢維持や保持機能として吸着盤を搭載し、ガイド輪と組合せて用いもよい。検査機構部又はアーム機構部を複数搭載し、同時に複数の検査箇所へ移動し検査することが可能な構成であってもよい。
【００７３】
ロボット本体１は、ＧＰＳやジャイロ機能を搭載し位置を認識し、自律移動することもできる。
【００７４】
検査データとロボット位置情報とを組合せ、データマップを作成する解析機能を付加することができる。
【００７５】
搬送性や保守を考慮し複数の分部に分解組立が可能な構成でもよい。
【００７６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、構造物の壁面の検査に好適な壁面検査ロボットシステム及壁面検査システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る壁面検査ロボットシステムの第１実施形態のブロック図。
【図２】同実施形態の壁面検査ロボットシステムの外観を示す斜視図。
【図３】同実施形態における打撃部の一例を示す図。
【図４】同実施形態における打撃部の他例を示す図。
【図５】本発明に係る壁面検査ロボットシステムの第２実施形態の外観を示す斜視図。
【図６】同実施形態に適用される仮設レールを示す斜視図。
【図７】本発明に係る壁面検査方法の第１実施形態を示す図。
【図８】本発明に係る壁面検査ロボットシステムの第３実施形態の外観を示す斜視図。
【図９】本発明に係る壁面検査方法の第２実施形態を示す図。
【図１０】本発明に係る壁面検査方法の第３実施形態を示す図。
【図１１】本発明に係る壁面検査ロボットシステムの第４実施形態のブロック図。
【図１２】本発明に係る壁面検査方法の第４実施形態を示す図。
【図１３】同実施形態の詳細を示す図。
【符号の説明】
１…ロボット本体、２…移動台車、３…アーム機構、４…検査機構部、５…打撃部、６…加速度計、７…照明具、８…目視検査カメラ、９…打撃機構、１０…鋼球切替え機構、１１…接触圧センサ、１２…ガイド車輪、１３…ケーブル、１４…伸縮位置検出器、１５…方向転換機構、１６…外界センサ、１７…衝突検知バンパー、１８…作業監視カメラ、１９…照明具、２０…車輪、２１…案内輪、２２…接触圧センサ、２３…走行距離計、２４…走行駆動部、２５…操舵機構、２６…制御部、２７…信号電送器、２８…ケーブル処理部、２９…電源部、３０…操作部、３１…表示・記録部、３２…打撃診断装置、３３…設備側電源。
【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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