(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船の係留に適した係留システムを操作する方法において、前記係留システムが少なくとも第１および第２の係留ロボットを備え、各前記係留ロボットが、表面に離脱可能に固定するための装着要素を有するロボット・アームを備え、各前記装着要素が、前記表面に対して少なくとも船首から船尾の方向に当該装着要素の直線的な並進移動を提供するために移動可能であり、前記第１および第２のロボットがそれぞれ第１および第２の前記装着要素を有し、前記操作方法が、前記装着要素が前記表面に固定されている所の、間隔を置いて離れたそれぞれ始点と終点との間で各前記装着要素を再位置決めするための調整された段階的な運動を伴い、前記方法が、
（ａ）第１に、前記第２の装着要素を前記表面に対してそのそれぞれの始点に維持しながら、前記第１の装着要素を表面から離脱させる工程と、
（ｂ）第２に、前記第２の装着要素を前記表面に対してそのそれぞれの始点に維持しながら、前記第１の係留ロボットを作動させて少なくとも前記船首から船尾の方向に直線的に前記第１の装着要素を動かし、前記第１の装着要素をそのそれぞれの終点に再び固定する工程と、
（ｃ）第３に、前記第１の装着要素を前記表面に対してそのそれぞれの終点に維持しながら、前記第２の装着要素を表面から離脱する工程と、
（ｄ）第４に、前記第１の装着要素を前記表面に対してそのそれぞれの終点に維持しながら、前記第２の係留ロボットを作動させて少なくとも前記船首から船尾の方向に直線的に前記第２の装着要素を動かし、前記第２の装着要素をそのそれぞれの終点に再び固定する工程とを含む方法。
【請求項２】
前記表面に各前記装着要素を装着させたままの前記第１の係留ロボット及び前記第２の係留ロボットから選択されるいずれか１つの移動によって、少なくとも前記船首から船尾の方向に前記船を移動させる工程を備える、請求項１に記載の係留システムを操作する方法。
【請求項３】
前記第１の装着要素及び前記第２の装着要素をそれぞれ移動させるために前記第１の係留ロボット及び前記第２の係留ロボットから選択される１以上を作動させる工程は、前記船首から船尾の方向と垂直方向とである、請求項１に記載の係留システムを操作する方法。
【請求項４】
当該方法は、外力によって引き起こされる前記船の移動に応じて実行される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の係留システムを操作する方法。
【請求項５】
前記係留ロボットが固定または浮きドックに取り付けられる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の係留システムを操作する方法。
【請求項６】
前記表面が船の船体の乾舷の一部である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の係留システムを操作する方法。
【請求項７】
前記係留ロボットが、浮かんでいる船に取付けられる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の係留システムを操作する方法。
【請求項８】
各係留ロボットが、装着要素を位置決めするための少なくとも２次元の運動のための手段を与える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の係留システムを操作する方法。
【請求項９】
段階的な運動を垂直方向に行う請求項１〜８のいずれか１項に記載の係留システムを操作する方法。
【請求項１０】
段階的な運動を水平方向に行う請求項１〜９のいずれか１項に記載の係留システムを操作する方法。
【請求項１１】
前記第１および第２の係留ロボットに加え、少なくとも二つの付加的な係留ロボットが用いられ、各付加的な係留ロボットの装着要素が、前記第１および第２のロボットの段階的な運動の間、表面に固定されたままである請求項１〜１０のいずれか１項に記載の係留システムを操作する方法。
【請求項１２】
各装着要素が、１列の真空カップを備え、各前記真空カップが実質的に一定の断面の円周状シール部材を有し、前記部材が前記装着要素に堅く固定されている支持枠内に取り付け可能であり、前記シール部材がエラストマー材料からなり、かつ
各前記装着要素が、内端と外端の間に円弧状の部分を有する第１のシール面であって、前記内部シール端が表面に接触する前に、前記第１のシール面の部分的な変形が必要となる第１のシール面をさらに備える請求項１〜１１のいずれか１項に記載の係留システムを操作する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は船を係留するための係留装置に関し、より詳細には一緒に係留されるまたは固定される二つの物体間の大きな相対運動を調節する方法および係留システムに関する。
【０００２】
（従来の技術）
従来の係留の一つの欠点は、特に船が固定ドックに係留されている時に、常に係船策を調整しなければならないことである。この調整とは、風、潮の干潮、船荷の積み込み又は積み下ろしなどに応じた船の運動の調整である。大きな潮の干満量と船荷による大きな船の変位量が重なると、係留システムによって調節せねばならないかなりの垂直運動が生じる。
【０００３】
ニュージーランド特許出願第５０１３９５号（この明細書は参照迄に本件明細書に組み入れてある）に基づく併願出願に記載されているような係留装置では、真空装着カップ・アセンブリが船の船体に固定されている。機械的手段が相対的な垂直動程の全範囲にわたって係留ロボットの上下運動を制限している。この運動の可能性によってより大きな作業領域が必要となり、したがって複雑さが増しコストが増大する。
【０００４】
日本特許要約刊行物（Japanese Patent Abstract Publication)第５８２０６４７８号では、係留装置および装置を船体に繋着する真空カップの位置を変える方法について記載している。装置がその垂直動程の限界に達するとカップが船体から離脱しないで滑動できる程度まで真空カップの負圧が上昇する。したがって、この受動的な方法では動程の限界で係留力が非常に減少し、天候や潮流の条件が悪い場合には係留された船を係留できなくなる可能性が生じる。カップがこのようにして船体を滑動する場合には真空カップのシール体を磨耗する恐れも生じ、動作中に常に起きる滑動を回避するために係留装置には垂直方向における機械的な動程が増大されており、その結果複雑さが増しかつコストが増加する。
【０００５】
本発明の一つの目的は船をドックに入れた時の船の大きな相対的な垂直運動を調節するための係留システム、および係留システムを操作する方法を提供することである。本発明の他の目的は従来の技術の問題点を克服し、係留システム、および船をドックに入れた時の船の大きな相対的な垂直運動を調節するための方法およびシステムを提供することである。
【０００６】
本発明のさらに別の目的は係留ロボットに用いる装着要素に使用するシール体を提供することである。
【０００７】
本発明の目的は前記の問題点に対処することまたは少なくとも一般に対して有用な選択を提供することである。
【０００８】
本発明のさらなる態様および利点は例示目的のみで示した以下の記述から明らかとなるであろう。
【０００９】
（発明の開示）
本発明の一態様によれば、真空装着要素のためのシール体において、要素が表面に固定でき、前記シール体が実質的に一定な断面の周方向のシール部材を有し、前記部材が装着要素に堅く固定されている支持枠に取り付け可能であり、シール部材がエラストマー材料からなり、かつ
内端と外端の間に円弧状の部分を有する第１のシール面であって、前記内側のシール端が表面に接触する前に前記第１のシール面の部分的な変形が必要である第１のシール面を含む真空装着要素のためのシール体が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、装着要素が係留ロボットの一部である実質的に前記構成の装着要素のためのシール体が提供される。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、係留ロボットが第１の可動物体の表面である表面に離脱可能に繋着され、係留ロボットが第２の物体に取付け可能であり、前記第１の物体が外力の付与に応じて第２の物体に対して動き、この運動が第１の物体を、所定の動作位置から動かすニュージーランド特許出願第５０１３９５号に基づく併願出願に記載されている形式の実質的に前記構成の装着要素のためのシール体が提供される。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、システムが少なくとも第１および第２の係留ロボットを備え、それぞれの係留ロボットが表面に離脱可能に係合されるように少なくとも一つの装着要素を有するロボット・アームを備え、操作方法がすべての装着要素が表面に繋着されているそれぞれの始点と終点の間で装着要素を再度位置決めする段階的な運動を含む係留システムの操作方法において、前記方法が、
（ａ）第１の係留ロボットについて、すべてのそれぞれ第１の装着要素を表面との係合から離脱させる工程と、
（ｂ）すべての前記第１の装着要素を、第１の係留ロボットの動作によって動かし、前記要素を表面のそれぞれの終点で再度繋着させる工程と、
（ｃ）第２の係留ロボットについて、すべてのそれぞれの第２の装着要素を表面との係合から離脱させる工程と、
（ｄ）すべての前記第２の装着要素を、第２の係留ロボットの動作によって動かし、前記要素を表面のそれぞれの終点で再度繋着させる工程とを含む係留システムを操作する方法が提供される。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、
（ｅ）あらゆる他の係留ロボットについて、すべてのそれぞれの装着要素を表面との係合から離脱させる工程と、
（ｆ）すべての前記それぞれの装着要素を、係留ロボットの動作によって動かし、前記装着要素を表面のそれぞれの終点で再度繋着させる工程とを含む実質的に前記構成の係留システムを操作する方法が提供される。
【００１４】
本発明のさらに別の態様によれば、前記工程を連続して行う実質的に前記構成の係留システムを操作する方法が提供される。。
【００１５】
本発明のさらに別の態様によれば、各係留ロボットに関して、工程（ａ）と（ｃ）および工程（ｂ）と（ｄ）を同時に行なう実質的に前記構成の係留システムを操作する方法が提供される。
【００１６】
本発明のさらに別の態様によれば、係留ロボットが固定または浮きドックに取付けられ、前記表面が船の船体の乾舷の一部である実質的に前記構成の係留システムを操作する方法が提供される。あるいは、係留ロボットは別の船あるいは固定ドックまたは浮きドックに固定されたプレートに係留するため浮かんでいる船に取付けることもできる。
【００１７】
本発明の他の態様によれば、それぞれの係留ロボットが、それぞれの装着要素を位置決めするため少なくとも二つの並進自由度のための手段を有する実質的に前記構成の係留システムを操作する方法が提供される。もっとも好ましくは、係留ロボットが、それぞれの装着要素の位置決めを制御するため３つの並進自由度を与え、それぞれの装着要素が運動機構に枢着される。
【００１８】
本発明のさらに別の態様によれば、段階的な運動を垂直方向に行ない、これにより係留システムが、船とそのドックの間の大きな垂直運動を調節することができる実質的に前記構成の係留システムを操作する方法が提供される。一つまたは二つの係留ロボットが、段階的な運動が開始される前に垂直動程の限界にありまたはそれに近づいてもよい。あるいは、段階的な運動を船首から船尾への方向の船の運動を与えるために水平方向で行うこともできる。
【００１９】
本発明の他の態様によれば、ニュージーランド特許出願第５０１３９５号に記載されている係留ロボットを備える係留システムを用いて実施される実質的に前記構成の係留システムを操作する方法が提供される。４つの係留ロボットが、第１および第２の対で用いられており、第１の対が段階的な運動を行ない一方第２の対は船に繋着されたままである。あるいは、第１および第２の対の両方が、一緒に段階的な運動を行なうようにしてもよい。
【００２０】
本発明の他の態様によれば、装着要素が真空カップの配列体であり、それぞれの真空カップが前記第１の態様によって記載されているようなシール体を有する実質的に前記構成の係留システムを操作する方法が提供される。
【００２１】
前記の方法の操作の間、それぞれの係留ロボットのカップの一つによって、係留される船のその部分を十分保持することが理解されるであろう。したがって、船を再係留する必要もなく、そして係留システムの安全を損なうこともなく船の非常に大きな垂直運動を調節することができる。
【００２２】
本発明の他の態様は、例示のみの目的で示した以下の説明を添付の図面と合わせて参照すれば明らかとなるであろう。
【００２３】
（発明を実施するための最良の態様）
図面の図１を参照すると、本発明による方法を実施するための装置は、ニュージーランド特許出願第５０１３９５号に基づいた併願のＰＣＴ出願に記載されている平面図に示すように、係留システム５００の第１の好ましい実施形態を備える。この併願の出願の係留ロボットおよび係留システムの記載は参照迄に本明細書に組み込んである。
【００２４】
他の好ましい実施形態（図示せず）は係留ロボット１００が船Ｓに固定され、船Ｓをドック５０または別の船Ｓに固定されている保持板に容易に固定することができる係留システム５００を備えている。しかし、これと同様にその他のロボット形式の係留装置も本発明による方法を実施するのに用られることが理解されよう。
【００２５】
以下の説明では、係留ロボット１００の二つの具体例を示すのに１００ａおよび１００ｂが用いられている。図１は船Ｓを係留するためのドック５０に固定された第１の係留ロボット１００ａおよび第２の係留ロボット１００ｂを示す。係留システム５００はドック５０の係留面に沿って間隔を置いた位置に少なくとも２対の係留ロボット１００ａ、１００ｂを備える。各係留ロボット１００はロボット・アーム１０に枢着された二つの別々の真空カップ１を有し、真空カップ１の正確な三次元の位置制御ができるようになっている。
【００２６】
以下段階的な運動を与える係留システム５００を操作する方法を図２を参照して以下に記載する。ドック５０に対して下降上昇する船Ｓ（図１）に対応させるために、船体に固定された真空装着カップ１をそれぞれ上昇下降させる。しかし、同じ段階的な運動方法は真空装着カップ１を長手方向で左右に動かす等その他の相対的な運動にも適用でき、したがって以下の説明は限定的なものとみなすべきではないことが理解されるであろう。
【００２７】
船Ｓを係留する前は、それぞれの真空装着カップ１は当初自由な状態にある（図１および４）。それぞれのカップ１が最初の係合から部分的な係合（図示せず）を経て完全な係合（図５）へと移動しシール体６０および当て部材６１の両方が完全に押圧される。
【００２８】
図２および３を参照すると、両係留ロボット（１００ａ、１００ｂ）の真空装着カップ１が、ほぼ同じ高さＨ２で船体に固定され、係留ロボット（１００ａ、１００ｂ）が、高さＨ１の動程の上限とＨ３の動程の下限との間において高さＨ２の各側での限られた度合いの垂直動程を調節することができる。高さＨ１、Ｈ２、Ｈ３は固定ドック５０に対する絶対高さである。
【００２９】
係留ロボット（１００ａ、１００ｂ）が下方動程Ｈ３の限界に近づいている（落潮または船荷の追加により）ことによって係留システム５００の制御装置（図示せず）が係留ロボット１００を上昇させる必要があることを検出すると、真空装着カップ１の段階的な運動が開始される。
【００３０】
図３は、真空カップ１を高さＨ３からＨ４に上昇させる過程中での中間段階を示す図である。第１の係留ロボット１００ａの真空カップ１が離脱されて真空カップ１が高さＨ４に上昇する。真空装着カップ１を動かす前に、これらは船体との係合から（図４に示す位置まで）完全に離脱され、これによってこの運動を所望にしたがって迅速に終了できる。
【００３１】
次いで第１の係留ロボット１００ａの真空カップ１が完全に係合される（図５）。完全な係合が示されると、第２の係留ロボット１００ｂも同じようにして高さＨ４まで上昇される。
【００３２】
本発明によるシール体６０の第１の好ましい実施形態を図６に示す。シール体６０はそれぞれの真空カップ１の周方向に連続するシールを形成しこれに対して堅く固定されている。シール体６０はエラストマー材料、好ましくはネオプレンからなる。これは、内部シール端６３と外部シール端６１の間に第１の円弧状のシール面６２を有する。
【００３３】
シール体６０は、必要に応じて、本発明による方法で使用されるそれぞれの真空カップ１の外周を形成するよう使用される。しかし、その他のシール体も本発明による方法の範囲を逸脱することなく使用可能であることが当業者には理解されるであろう。
【００３４】
シール体６０のこの形状によりカップ１が装着されている面の不規則とを吸収することができる。シール体６０の係合中、内部シール端６１が船Ｓの船体に接触する前に、部分的な係合段階（図示せず）で外部シール端６１に部分的な変形が生じ初期のシールが得られる。このシール体６０については、部分的な係合段階での変形量と真空カップ１に与えられる真空の間に予測される関係のあることが判明している。
【００３５】
部分的な係合段階で、円弧状の面６２は船Ｓの船体またはその他の面に容易に滑動係合される。
【００３６】
係留システムを操作するための上述の方法を、固定または浮きドックに係留される船について説明した。しかし、ドックの代りに船（したがって、船と船との繋合および相対運動）でもよいことが理解されるであろう。また、ドックに固定されるものとして本明細書に記載した係留システムは船に固定されてもよいことが理解されるであろう。この場合の操作は、前記表面がドックに固定される表面であることを除いて同じである。
【００３７】
また、係留システムを操作するための前記の方法をドックに係留される船について説明した。しかし、本発明の範囲を逸脱することなく他の種類の船または物体を第２の物体、たとえば、海面下のものなどに対して移動させてもよいことが理解されるであろう。
【００３８】
本発明の態様を、例としてのみ記載したが、本発明の範囲を逸脱することなくそれに対する変形や付加が可能であることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による段階的な運動方法を実施するための第１の好ましい構成である一対の係留ロボットの平面図である。
【図２】  図１による係留ロボットの真空カップの垂直動程を示す正面図である。
【図３】  本発明による段階的な運動における中間段階での図２の真空カップの正面図である。
【図４】  本発明によるシールを備えた真空カップの離脱位置における断面図である。
【図５】  船体表面に完全に係合した本発明によるシールを備えた真空カップを示す断面図である。
【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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