(57)【要約】  海底地盤からコアサンプルを採取する装置は、機体１０と、機体１０の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパ３０と、機体１０に設けられたコアリング機構２０を基本構成として備えている。フリッパ３０の先端部には鉤形状の係止部材７０が回動可能に設けられている。フリッパ３０を展開位置にし、係止部材７０の先端７０ａをフリッパ３０の先端部外周から突出させた状態で、フリッパ３０を下方に回動させることにより、係止部材７０の先端７０ａを海底地盤に食い付かせる。この食い付き制御の後で、コアリング機構２０を動作させて、海底からコアサンプルを採取する。
2017146156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体（１０）と、この機体に設けられたコアリング機構（２０）と、この機体に設けられた地盤食い付き構造（Ａ）とを備えた地質サンプル採取装置を用意する工程と、
上記地盤食い付き構造（Ａ）を地盤に食い付かせる工程と、
上記地盤食い付き工程の後に、上記コアリング機構（２０）で地盤のコアリングを行って地質サンプルを採取するコアリング工程と、
を備えたことを特徴とする地質サンプル採取方法。
【請求項２】
上記地盤食い付き構造（Ａ）は、上記機体（１０）の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパ（３０）と、上記フリッパの各々の先端部に設けられた係止部材（７０；７５）とを備え、
これら係止部材（７０；７５）は、その先端（７０ａ；７５ａ）が上記フリッパの先端部外周から後退した格納位置と、当該先端が上記フリッパの先端部外周から突出した突出位置との間で、移動可能であり、
上記地盤食い付き工程において、上記前側のフリッパ（３０）を前方へ展開させ、上記後側のフリッパ（３０）を後方へ展開させ、上記係止部材（７０；７５）を上記フリッパの先端部から突出させた状態で、前後のフリッパを下方へ回動させることにより、上記係止部材を地盤に引っ掛けることを特徴とする請求項１に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項３】
上記地盤食い付き構造（Ａ）は、上記機体（１０）の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパ（３０）と、上記フリッパの各々の先端部に回動可能に設けられた鉤形状の係止部材（７０）とを備え、
これら係止部材（７０）は、その先端（７０ａ）が上記フリッパ（３０）の先端部外周から後退した格納位置から回動させることにより、当該先端を上記フリッパの先端部外周から突出させることが可能であり、
上記地盤食い付き工程において、上記前側のフリッパ（３０）を前方へ展開させ、上記後側のフリッパ（３０）を後方へ展開させた状態で、上記係止部材（７０）を回動させて地盤に引っ掛けることを特徴とする請求項１に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項４】
上記地盤食い付き構造（Ａ）は、上記機体（１０）の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパ（３０；３０Ａ）を備え、上記フリッパの各々の少なくとも先端部外周には係止突起（３５ｂ；３９）が設けられ、
上記地盤食い付き工程において、上記前側のフリッパ（３０；３０Ａ）を前方へ展開させ、上記後側のフリッパ（３０；３０Ａ）を後方へ展開させた状態で、前後のフリッパを下方へ回動させることにより、係止突起（３５ｂ；３９）を地盤に引っ掛けることを特徴とする請求項１に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項５】
上記フリッパ（３０Ａ）の係止突起（３９）は鉤形状をなし、前側のフリッパの係止突起の先端（３９ａ）と後側のフリッパの係止突起の先端（３９ａ）は、周方向において互いに逆方向を向き、
上記前側のフリッパ（３０Ａ）を前方へ展開させ、上記後側のフリッパ（３０Ａ）を後方へ展開させた状態では、前後のフリッパの先端部の下側において、上記係止突起（３９）の先端（３９ａ）が、上記機体（１０）の前後方向中心を向くことを特徴とする請求項４に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項６】
上記フリッパ（３０）は、クローラ構造を有し、その無端条体（３５）の外周に周方向に間隔をおいて形成された接地ラグ（３５ｂ）が上記係止突起として提供されることを特徴とする請求項４に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項７】
上記地盤食い付き構造（Ａ）は、上記機体（１０）の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられたクローラ（８０）を備え、上記クローラの無端条体（８３）には周方向に間隔をおいて接地ラグ（８６）が設けられ、
上記地盤食い付き工程において、前側のクローラ（８０）と後側のクローラ（８０）を逆方向に回転駆動することにより、前後のクローラの無端条体（８３）の接地ラグ（８６）を、上記地盤に引っ掛けることを特徴とする請求項１に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項８】
上記接地ラグ（８６）は鉤形状をなし、前側のクローラ（８０）の接地ラグ（８６）の先端（８６ａ）と後側のクローラ（８０）の接地ラグ（８６）の先端（８６ａ）は、周方向において互いに逆方向を向き、各クローラの下側では上記接地ラグの先端が上記機体の前後方向中心を向いており、
上記地盤食い付き工程では、各クローラ（８０）の下側において上記接地ラグ（８６）が上記機体（１０）の前後方向中心に向かって進むように、上記前側のクローラと上記後側のクローラを逆方向に回転駆動することを特徴とする請求項７に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項９】
上記機体は水中移動体（１２）を備え、
上記地盤食い付き工程において、上記水中移動体（１２）を駆動して上記機体（１０）に地盤から離す方向の力を付与することにより、地盤食い付き状態を確認した後で、上記コアリング工程を実行することを特徴とする請求項１に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項１０】
機体（１０）と、
上記機体に設けられ、地盤に食い付く地盤食い付き構造（Ａ）と、
を備えた作業装置。
【請求項１１】
さらに、上記機体（１０）に設けられ地盤のコアリングを行って地質サンプルを採取するコアリング機構（２０）を備え、
上記地盤食い付き構造（Ａ）は、上記コアリングの際に、コアリングに伴う反力を受け止めることを特徴とする請求項１０に記載の作業装置。
【請求項１２】
上記地盤食い付き構造（Ａ）が、
ａ．上記機体の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパ（３０）と、
ｂ．上記フリッパの各々を回動させるフリッパ回動機構（５０）と、
ｃ．上記フリッパの各々の先端部に設けられた地盤引っ掛け用の係止部材（７０；７５）であって、その先端が上記フリッパの先端部外周から後退した格納位置と、当該先端が上記フリッパの先端部外周から突出した突出位置との間で移動可能な係止部材と、
ｄ．上記係止部材（７０：７５）を上記格納位置と上記突出位置との間で移動させるアクチュエータ（７１；７６）と、
を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の作業装置。
【請求項１３】
上記係止部材（７０）は鉤形状をなし、上記フリッパ（３０）の先端部に回動可能に設けられ、前側の係止部材の先端と後側の係止部材の先端（７０ａ）は、周方向において逆方向を向いており、
上記フリッパ回動機構（５０）により、上記前側のフリッパ（３０）を前方へ展開させ上記後側のフリッパ（３０）を後方へ展開させるとともに、上記アクチュエータ（７１）により、上記前側の係止部材（７０）を回動して前方へ突出させ、上記後側の係止部材（７０）を回動して後方を突出させた状態で、上記前後の係止部材の先端（７０ａ）がそれぞれ下方を向くことを特徴とする請求項１２に記載の作業装置。
【請求項１４】
上記係止部材（７５）は、上記フリッパ（３０）の先端部に直線的に移動可能に設けられており、
上記フリッパ回動機構（５０）により、上記前側のフリッパ（３０）を前方へ展開させ上記後側のフリッパ（３０）を後方へ展開させるとともに、上記アクチュエータ（７６）により、上記係止部材（７５）を突出させた状態で、上記係止部材の先端（７５ａ）が下方を向くことを特徴とする請求項１２に記載の作業装置。
【請求項１５】
上記係止部材（７５）は、上記移動方向に直線的に延びるロッド形状をなし、その先端（７５ａ）が尖っていることを特徴とする請求項１４に記載の作業装置。
【請求項１６】
上記地盤食い付き構造（Ａ）が、
ａ．上記機体の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパ（３０Ａ）と、
ｂ．上記フリッパ（３０Ａ）の各々を回動させるフリッパ回動機構（５０）と、
を備え、
上記フリッパ（３０Ａ）の各々の少なくとも先端部外周には鉤形状の係止突起（３９）が設けられ、前側のフリッパの係止突起の先端（３９ａ）と後側のフリッパの係止突起の先端（３９ａ）は、周方向において互いに逆方向を向き、
前側のフリッパ（３０Ａ）を前方へ展開させ、上記後側のフリッパ（３０Ａ）を後方へ展開させた状態では、前後のフリッパの先端部の下側において、上記係止突起（３９）の先端（３９ａ）が、上記機体（１０）の前後方向中心を向くことを特徴とする請求項１０に記載の作業装置。
【請求項１７】
上記地盤食い付き構造（Ａ）は、上記機体（１０）の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのクローラ（８０）を備え、
上記クローラ（８０）の無端条体（８３）には周方向に間隔をおいて接地ラグ（８６）が設けられ、これら接地ラグは鉤形状をなし、
前側のクローラ（８０）の接地ラグ（８６）の先端（８６ａ）と後側のクローラ（８０）の接地ラグ（８６）の先端（８６ａ）は、周方向において互いに逆方向を向き、各クローラの下側では上記接地ラグの先端が上記機体（１０）の前後方向中心を向くことを特徴とする請求項１０に記載の作業装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば海底での資源調査を目的として地盤からコアリングにより地質サンプルを採取する方法および地質サンプル採取等の作業に適した装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本近海には、多くの海底鉱物資源が存在することが知られているが、広大な海域に分布しているため、未だにその詳細な状況を把握するには至っていない。
このような背景のもと、海洋鉱物資源の詳細な分布や資源量を調査することが求められている。【０００３】
特許文献１（特開２００５−１５５１０９号公報）に開示された地質サンプル採取装置は、大型の重い機体と、この機体に設けられたコアリング機構とを備えている。洋上の母船からワイヤで機体を吊り下げ、海底に着座した状態でコアリングを行なう。【０００４】
特許文献２（特開２０１１−１９６１４０号公報）には、陸上での地質サンプル採取装置の詳細な構造が開示されている。この装置は、機体の前部にコアリング機構を備えるとともに、機体の左右に一対のクローラを装備しており、クローラにより目的地まで移動し、目的地でコアリングを行なう。【０００５】
特許文献３（特開２０１０−２７４６６９号公報）に開示されている海底探査ロボットは、機体にスラスタ等の水中移動体を装備するとともに、前部の左右および後部の左右に合計４つのクローラ式フリッパを備えている。このロボットは比較的軽量であり、母船からの遠隔操作によって目的地まで移動でき、ロボットハンド等で海底の鉱物を採取することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の地質サンプル採取装置では、海底地盤内の地質サンプル（コアサンプル）を採取できるが、母船で目的地の上方まで大重量の装置を運び目的地へ降ろす必要があるため、多くの地点を効率良く調査することができない。【０００７】
特許文献２の地質サンプル採取装置は陸上で用いられるが、仮にこの採取装置を海底で用いる場合には、装置の重量が大であれば移動に時間がかかり、軽量であればコアリング時の反力を受け止めることができず強い掘削力で短時間でコアリングを行うことができない。【０００８】
特許文献３の地質サンプル採取装置では、多数の地点で効率良く鉱物を採取できるが、海底上に露出した鉱物を採取するだけで、地盤内部の地質サンプルを採取することができない。仮にこの採取装置にコアリング機構を装備しても、この採取装置は、水中移動体により海中遊泳を可能にするため水中重量が小さく、コアリングの反力を受け止めることができない。水中移動体により機体に地盤に向かう力（コアリングの反力に対抗する力）を付与することも考えられるが、この力は不安定であり、コアリングを安定して行うことができない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、地質サンプル採取方法において、
機体と、この機体に設けられたコアリング機構と、この機体に設けられた地盤食い付き構造とを備えた地質サンプル採取装置を用意する工程と、
上記地盤食い付き構造を地盤に食い付かせる工程と、
上記地盤食い付き工程の後に、上記コアリング機構で地盤のコアリングを行って地質サンプルを採取するコアリング工程と、
を備えたことを特徴とする。
上記方法によれば、採取装置が地盤食い付き状態でコアリングを行うので、採取装置が比較的軽量であっても、コアリング時の反力を受け止めることができ、強い掘削力で作業性良くコアリングを行うことができる。【００１０】
好ましくは、上記地盤食い付き構造は、上記機体の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパと、上記フリッパの各々の先端部に設けられた係止部材とを備え、これら係止部材は、その先端が上記フリッパの先端部外周から後退した格納位置と、当該先端が上記フリッパの先端部外周から突出した突出位置との間で、移動可能であり、
上記地盤食い付き工程において、上記前側のフリッパを前方へ展開させ、上記後側のフリッパを後方へ展開させ、上記係止部材を上記フリッパの先端部から突出させた状態で、前後のフリッパを下方へ回動させることにより、上記係止部材を地盤に引っ掛ける。
この方法によれば、突没可能な係止部材を用いることにより、係止部材を確実に地盤に引っ掛けることができる。【００１１】
好ましくは、上記地盤食い付き構造は、上記機体の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパと、上記フリッパの各々の先端部に回動可能に設けられた鉤形状の係止部材とを備え、これら係止部材は、その先端が上記フリッパの先端部外周から後退した格納位置から回動させることにより、当該先端を上記フリッパの先端部外周から突出させることが可能であり、
上記地盤食い付き工程において、上記前側のフリッパを前方へ展開させ、上記後側のフリッパを後方へ展開させた状態で、上記係止部材を回動させて地盤に引っ掛ける。
この方法によれば、フリッパの下方への回動量が小さい段階で、すなわち機体のリフト量が小さい段階で、係止部材を地盤に引っ掛けることができる。【００１２】
好ましくは、上記地盤食い付き構造は、上記機体の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパを備え、上記フリッパの各々の少なくとも先端部外周には係止突起が設けられ、
上記地盤食い付き工程において、上記前側のフリッパを前方へ展開させ、上記後側のフリッパを後方へ展開させた状態で、前後のフリッパを下方へ回動させることにより、係止突起を地盤に引っ掛ける。
この方法によれば、突没可能な係止部材を用いずに比較的簡単な構造で地盤へ食い付くことができる。【００１３】
好ましくは、上記フリッパの係止突起は鉤形状をなし、前側のフリッパの係止突起の先端と後側のフリッパの係止突起の先端は、周方向において互いに逆方向を向き、
上記前側のフリッパを前方へ展開させ、上記後側のフリッパを後方へ展開させた状態では、前後のフリッパの先端部の下側において、上記係止突起の先端が、上記機体の前後方向中心を向く。
この方法によれば、鉤形状の係止突起により、地盤への食い付きの確実性を高めることができる。【００１４】
好ましくは、上記フリッパは、クローラ構造を有し、その無端条体の外周に周方向に間隔をおいて形成された接地ラグが上記係止突起として提供される。
この方法によれば、接地ラグを利用して地盤への食い付きを行うことができる。【００１５】
好ましくは、上記地盤食い付き構造は、上記機体の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられたクローラを備え、上記クローラの無端条体には周方向に間隔をおいて接地ラグが設けられ、
上記地盤食い付き工程において、前側のクローラと後側のクローラを逆方向に回転駆動することにより、前後のクローラの無端条体の接地ラグを、上記地盤に引っ掛ける。
この方法によれば、クローラの接地ラグを利用して地盤への食い付きを行うことができる。【００１６】
さらに好ましくは、上記接地ラグは鉤形状をなし、前側のクローラの接地ラグの先端と後側のクローラの接地ラグの先端は、周方向において互いに逆方向を向き、各クローラの下側では上記接地ラグの先端が上記機体の前後方向中心を向いており、
上記地盤食い付き工程では、各クローラの下側において上記接地ラグが上記機体の前後方向中心に向かって進むように、上記前側のクローラと上記後側のクローラを逆方向に回転駆動する。
これによれば、鉤状をなす接地ラグにより、地盤への引っ掛かりをより一層確実に行うことができる。【００１７】
好ましくは、上記機体は水中移動体を備え、上記地盤食い付き工程において、上記水中移動体を駆動して上記機体に地盤から離す方向の力を付与することにより、地盤食い付き状態を確認した後で、上記コアリング工程を実行する。
この方法によれば、地盤への食い付きを確実にしてからコアリングを実行することができる。【００１８】
本発明の他の態様は、作業装置において、機体と、上記機体に設けられ地盤に食い付く地盤食い付き構造とを備えている。この構成によれば、作業装置を安定して地盤に設置することができる。
好ましくは、さらに、上記機体に設けられ地盤のコアリングを行って地質サンプルを採取するコアリング機構を備え、上記地盤食い付き構造は、上記コアリングの際に、コアリングに伴う反力を受け止める。この構成によれば、装置自体が比較的軽量であっても強い掘削力でコアリングを行うことができ、地盤内部の地質サンプルを作業性良く採取できる。【００１９】
好ましくは、上記地盤食い付き構造が、
ａ．上記機体の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパと、
ｂ．上記フリッパの各々を回動させるフリッパ回動機構と、
ｃ．上記フリッパの各々の先端部に設けられた地盤引っ掛け用の係止部材であって、その先端が上記フリッパの先端部外周から後退した格納位置と、当該先端が上記フリッパの先端部外周から突出した突出位置との間で移動可能な係止部材と、
ｄ．上記係止部材を上記格納位置と上記突出位置との間で移動させるアクチュエータと、
を備えている。  この構成によれば、係止部材を突出させた状態でフリッパを下方に回動させることにより、確実に地盤への食い付きを行うことができる。【００２０】
好ましくは、上記係止部材は鉤形状をなし、上記フリッパの先端部に回動可能に設けられ、前側の係止部材の先端と後側の係止部材の先端は、周方向において逆方向を向いており、上記フリッパ回動機構により、上記前側のフリッパを前方へ展開させ上記後側のフリッパを後方へ展開させるとともに、上記アクチュエータにより、上記前側の係止部材を回動して前方へ突出させ、上記後側の係止部材を回動して後方を突出させた状態で、上記前後の係止部材の先端がそれぞれ下方を向く。
この構成によれば、係止部材を鉤形状にすることにより、地盤への食い付きをより良好に行うことができる。【００２１】
好ましくは、上記係止部材は、上記フリッパの先端部に直線的に移動可能に設けられており、上記フリッパ回動機構により、上記前側のフリッパを前方へ展開させ上記後側のフリッパを後方へ展開させるとともに、上記アクチュエータにより、上記係止部材を突出させた状態で、上記係止部材の先端が下方を向く。
さらに好ましくは、上記係止部材は、上記移動方向に直線的に延びるロッド形状をなし、その先端が尖っている。【００２２】
好ましくは、上記地盤食い付き構造が、
ａ．上記機体の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパと、
ｂ．上記フリッパの各々を回動させるフリッパ回動機構と、
を備え、
上記フリッパの各々の少なくとも先端部外周には鉤形状の係止突起が設けられ、前側のフリッパの係止突起の先端と後側のフリッパの係止突起の先端は、周方向において互いに逆方向を向き、
前側のフリッパを前方へ展開させ、上記後側のフリッパを後方へ展開させた状態では、前後のフリッパの先端部の下側において、上記係止突起の先端が、上記機体の前後方向中心を向く。【００２３】
好ましくは、上記地盤食い付き構造は、上記機体の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのクローラを備え、上記クローラの無端条体には周方向に間隔をおいて接地ラグが設けられ、これら接地ラグは鉤形状をなし、前側のクローラの接地ラグの先端と後側のクローラの接地ラグの先端は、周方向において互いに逆方向を向き、各クローラの下側では上記接地ラグの先端が上記機体の前後方向中心を向く。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、作業装置を安定して地盤に設置できる。また、作業装置が地質サンプル採取装置の場合には、装置が比較的軽くてもコアリング時の反力を受け止めることができ、強く掘削力で確実かつ作業性良くコアリングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態をなす地質サンプル採取装置の概略側面図であり、フリッパとフリッパに設けられた回動式係止部材を格納した状態で示す。
【図２】同採取装置の概略側面図であり、上記フリッパを格納位置からほぼ１８０°回動して展開させた状態で示す。
【図３】同採取装置の概略側面図であり、上記フリッパを展開させるとともに上記係止部材を格納位置からほぼ１８０°回動して突出させた状態で示す。
【図４】同採取装置の概略側面図であり、上記係止部材を海底地盤に食い付かせた状態で示す。
【図５】同採取装置の概略平面図であり、上部の水中移動体を省略して示す。
【図６】同採取装置の概略正面図である。
【図７】同採取装置の要部の拡大側面図である。
【図８】同採取装置の要部の拡大平面図であり、一部断面にして示す。
【図９】同採取装置の要部の拡大正面図であり、一部断面にして示す。
【図１０】同採取装置においてコアリング前に実行される海底地盤への食い付き制御のフローチャートである。
【図１１】同採取装置において実行される他の食い付き制御のフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態をなす地質サンプル採取装置の概略側面図であり、フリッパを展開させ、直動式係止部材を格納した状態で示す。
【図１３】第２実施形態の採取装置の側面図であり、上記フリッパを展開させるとともに上記係止部材を突出させた状態で示す。
【図１４】第２実施形態の採取装置の側面図であり、上記係止部材を突出させるとともに上記フリッパを下方に回動させた状態で示す。
【図１５】第２実施形態の採取装置においてコアリング前に実行される海底地盤への食い付き制御のフローチャートである。
【図１６】第２実施形態の採取装置で実行される他の食い付き制御のフローチャートである。
【図１７】本発明の第３実施形態をなす地質サンプル採取装置の側面図であり、フリッパを展開させた状態で示す。
【図１８】第３実施形態の採取装置の側面図であり、フリッパを下方に回動させた状態で示す。
【図１９】第３実施形態のフリッパの要部を拡大して示す側面図である。
【図２０】本発明の第４実施形態をなす地質サンプル採取装置の概略側面図であり、フリッパを展開させてから下方に回動させた状態で示す。
【図２１】本発明の第５実施形態をなす地質サンプル採取装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の第１実施形態をなす、海底地盤の地質サンプルを採取する装置（作業装置）について図１〜図１１を参照しながら説明する。理解を容易にするために、図１、図５において前後、左右を明示しておく。
図１、図５、図６に示すように、採取装置は、機体１０と、コアリング機構２０と、地盤食い付き構造Ａ（図１にのみ符号を示す）とを、主要構成として備えている。地盤食い付き構造Ａは、機体１０に回動可能に設けられた４つのクローラ式フリッパ３０（以下、フリッパという）と、これらフリッパ３０のそれぞれに回動可能に設けられた係止部材７０を有している。
【００２７】
上記機体１０は、平面矩形をなす基台１１と、この基台１１の上面に固定された水中移動体１２とを有している。
水中移動体１２は、ＲＯＶ（Remotely Operated Vehicle）と称されているものであり、周知構造であるので詳細な説明は省略するが、フレームの前後部に左右一対のプロペラ等からなる水平スラスタを有し、フレームの左右２カ所に垂直スラスタを有している。なお、これら水平スラスタ、垂直スラスタの台数・配置は、ＲＯＶに応じて任意に選択可能である。
水中移動体１２のフレームの前部にはビデオカメラ（図示しない）が設けられている。ビデオカメラは１台でもよいし、複数台により３次元映像を得ても良い。
【００２８】
上記機体１０の基台１１には、密閉されたボックス１５が固定され、このボックス１５には、送受信機（図示しない）、マイクロコンピュータやモータドライバ等を含むコントローラ１６、ジャイロセンサ１７（傾斜センサ）等が収容されている。なお、ジャイロセンサは、ＲＯＶに搭載されているものを利用してもよい。
【００２９】
コントローラ１６は、母船側の操縦装置からケーブル（図示しない）、送受信機を経て送られてくる通信コマンドを受けて動作し、後述するように上記水中移動体１２のスラスタを制御し、フリッパ３０を走行制御し、フリッパ３０および係止部材７０をスイング（回動）させる。なお、ケーブルは、母船から採取装置への電力供給も行う。
ジャイロセンサ１７は、機体１０の基台１１の前後方向の傾斜および左右方向の傾斜を検出する。
【００３０】
上記コアリング機構２０は、基台１１の前部の中央に固定されている。このコアリング機構２０は、周知構造であるので概略的に図示する。簡単に説明すると、コアリング機構２０は外側の掘削筒と内側の保持筒の２重筒構造を有している。保持筒は掘削筒に対して軸方向移動不能かつ回転可能に支持されている。掘削筒を下方に移動させるとともに回転駆動させ、この掘削筒の下端に設けた掘削ビットで地盤を掘り下げて、円形の深い環状溝を形成する。この後で、掘削筒と保持筒を引き上げることにより、この環状溝の内側に残された円柱形状のコアサンプル（地質サンプル）を、保持筒内に保持しながら回収することができる。なお、コアリング機構２０としては、上記の周知構造の他に、種々改良を加えたものも含む。例えば、コアサンプルが硬い場合には、このコアサンプルを折る機能を付加してもよい。また、掘削筒と保持筒を異なる昇降機構に保持し、掘削筒で掘削した後に保持筒でコアサンプルを引き上げるようにしてもよい。
上記コアリング機構２０によるコアリング方向は、上記基台１１と直交している。
【００３１】
上記４つのフリッパ３０は、基台１１の前部の左右および後部の左右に、支持構造体４０により、回動軸線Ｌを中心に回動（スイング）可能に支持されている。
図７〜図９に示すように、上記フリッパ３０の各々は、平行をなして互いに連結された一対の細長い側板３１、３２と、これら側板３１、３２の基端部（回動軸線Ｌ側の端部）間に配置された原動スプロケットホイール３３（以下、原動ホイールという）と、側板３１，３２の先端部間に配置された従動スプロケットホイール３４（以下、従動ホイールという）と、これらホイール３３、３４に架け渡された無端条体３５と、側板３１，３２に設けられて無端条体３５を支持する転輪３６とを有している。
【００３２】
図８に示すように、上記原動ホイール３３は、回動軸線Ｌと同軸をなすシャフト３７に固定されており、後述するようにこのシャフト３７を介してトルクを受ける。このシャフト３７は、上記側板３１，３２の基端部に回転可能に支持されている。上記従動ホイール３４は、側板３１，３２の先端部に固定された中空の軸部材３８に回転可能に支持されている。
【００３３】
図４、図８に示すように、上記無端条体３５は、チェーン３５ａと、チェーン３５ａの外周に等間隔をなして固定された剛性の接地ラグ３５ｂとを有している。他の図では無端条体３５を簡略化して示す。
【００３４】
次に、上記フリッパ３０を回動可能（スイング可能）に支持する支持構造体４０について、図８、図９を参照しながら詳述する。この支持構造体４０は、基台１１の側面に固定されて下方に垂直に延びる支持板４１と、この支持板４１の下部内面と基台１１の下面との間に架け渡されて固定された補強用のブラケット４２と、この支持板４１の下部外面と平行をなして離間対向する補助板４３と、この補助板４３を支持板４１に固定するピン形状の複数のスペーサ４４と、上記補助板４３の外面に固定された円筒形状の支持筒４５とを有している。この支持筒４５は上記回動軸線Ｌと同軸をなしている。
上記ブラケット４２には、歪ゲージ４９（荷重センサ）が貼り付けられている。
【００３５】
図７〜図９に示すように、上記フリッパ３０をスイングさせるための駆動機構５０（フリッパ回動機構）は、モータ５１と、このモータ５１の出力軸に固定されたプーリ５２と、このプーリ５２の下方に位置するプーリ５３と、これらプーリ５２，５３に架け渡されたベルト５４と、下側のプーリ５３を上述したフリッパ３０の内側の側板３１に固定するリング形状のスペーサ５５とを有している。このプーリ５３とスペーサ５５は、上記回動軸線Ｌと同軸をなしている。
【００３６】
上記支持構造体４０の支持筒４５は、ブッシュ４６を介して上記プーリ５３とスペーサ５５を回動可能に支持しており、これにより、フリッパ３０全体を、回動軸線Ｌを中心に回動可能に支持している。
さらに上記支持筒４５は、ベアリング４７を介してシャフト３７を回転可能に支持しており、ひいては原動ホイール３３を回転可能に支持している。
【００３７】
上記フリッパ３０の原動ホイール３３を回転駆動するための駆動機構６０は、モータ６１と、このモータ６１の出力軸に固定されたプーリ６２と、このプーリ６２の下方に位置するプーリ６３と、これらプーリ６２，６３に架け渡されたベルト６４とを有している。下側のプーリ６３は上記シャフト３７に固定されている。
【００３８】
上記フリッパ３０の各々の先端部には板形状の係止部材７０が回動可能に設けられている。詳述すると、フリッパ３０の中空の軸部材３８にはモータ７１（アクチュエータ）が収容されており、このモータ７１の出力軸が外側の側板３２を貫通して突出しており、この出力軸に係止部材７０の基端部が固定されている。
【００３９】
上記係止部材７０は略直角に折れた鉤形状をなしており、尖った先端７０ａを有している。前側のフリッパ３０に設けられた係止部材７０の先端７０ａと、後側のフリッパ３０に設けられた係止部材７０の先端部７０aの周方向の向きは異なっている。図１〜図４を参照して説明すると、前側の係止部材７０の先端７０aは反時計回り方向を向き、後側の係止部材７０の先端７０ａは時計回り方向を向いている。
【００４０】
上記構成をなす採取装置は深海の海底地盤内部の地質サンプルを採取するために用いられる。母船の操縦者は、採取装置のビデオカメラからの映像を見ながら、操縦装置を遠隔操作することにより、水中移動体１２のスラスタを駆動させて、採取装置を海中で遊泳させ、海底の目的地の近傍に着地させる。この移動の際には、図１に示すように、クローラ式フリッパ３０は格納位置にある。すなわち、前側のフリッパ３０は後側に倒され、後側のフリッパ３０は前側に倒されている。上記係止部材７０も、フリッパ３０の無端条体３５の外周から突出しない格納位置にある。
【００４１】
次に、図２に示すようにフリッパ３０を展開位置にする。すなわち、前側のフリッパ３０を、モータ５１の駆動により図１の状態から略１８０°回して前側に倒し、後側のフリッパ３０をモータ５１の駆動により図１の状態から略１８０°回して後側に倒す。
【００４２】
上記フリッパ３０の展開状態で、各フリッパ３０のモータ６１の駆動により原動ホイール３３を回転させ、無端条体３５を動かして、目的地まで走行する。上記のようにフリッパ３０が展開しているので、安定して目的地まで走行することができる。
なお、各フリッパ３０は独立して前進、後退が可能であり、その結果、機体１０は前進、後退のみならず、旋回も可能である。
【００４３】
採取装置が目的地に到達した後、母船の操縦装置からの指令信号に応答して、コントローラ１６は、図１０に示す制御（食い付き制御）を実行する。  ステップ１０１で、全てのフリッパ３０が着地しているか否かを判断する。すなわち、歪ゲージ４９の出力から、４つのフリッパ３０の支持構造体４０の歪み、ひいては支持構造体４０に掛かる荷重の情報を読み込み、この荷重が閾値以上であれば対応するフリッパ３０が着地していると判断する。
【００４４】
ステップ１０１で否定判断した場合には、着地していないフリッパ３０を下方に回動させて、このフリッパ３０を支持する支持構造体４０に荷重が掛かるようにする（ステップ１０２）。
【００４５】
ステップ１０１で肯定判断した時（すなわち、基台１１が地盤に当たっていないと判断した時）には、図３に示すように、前側のフリッパ３０の係止部材７０をモータ７１の駆動で略１８０°反時計回りに（前方に）回動させることにより、フリッパ３０の先端部から前方に突出させるとともに、後側のフリッパ３０の係止部材７０をモータ７１の駆動で略１８０°時計回りに（後方に）回動させることにより、フリッパ３０の先端部から後方に突出させる（ステップ１０３）。以下、この係止部材７０の位置を、基本突出位置と称する。なお、この回動制御は、モータ７１に付設されたロータリエンコーダのカウント情報に基づいて行う。
上述したように、フリッパ３０が展開位置にあり、係止部材７０が基本突出位置にある時、係止部材７０の先端７０ａは下を向く。
【００４６】
次にステップ１０４に進み、ここで全てのフリッパ３０をモータ５１の駆動で現在位置から所定角度ΔΘｘだけ下方に回動させる。角度ΔΘｘは５〜１０°で設定する。このフリッパ３０の回動制御は、モータ５１に付設のロータリエンコーダのカウント情報に基づいて行う。
【００４７】
次にステップ１０５に進み、ここで全ての係止部材７０が海底地盤の凸部または凹部に引っ掛かったかどうか（食い付いたかどうか）を判断する。具体的には、下記のいずれか１つまたは複数組み合わせにより食い付きを判断する。
a. フリッパ３０用のモータ５１の電流値が通常値よりも大きい場合には食い付いたと判断する。
b. ブラケット４２に取り付けた歪ゲージ４９で荷重を検出しているのに、モータ５１のロータリエンコーダがカウントしない場合には食い付いたと判断する。
【００４８】
ステップ１０５で肯定判断した場合には、ステップ１０６に進んで水中移動体１２の垂直スラスタを駆動させて機体１０に上昇力を付与し、この状態で食い付きを再確認する（ステップ１０７）。具体的には、下記のいずれか１つまたは複数組み合わせにより食い付きを判断する。
ａ．ジャイロセンサ１７の情報に基づいて、機体１０に姿勢変動が生じていない場合には、食い付いていると判断する。
ｂ．ビデオカメラの映像情報に基づいて、機体１０に姿勢変動が生じていない場合には、食い付いていると判断する。
ｃ．歪ゲージ４９の出力が、着地時の装置自重による荷重と逆方向の荷重であることを示しているか、または自重方向の荷重が所定荷重分以上、減少している場合には、食い付いていると判断する。
【００４９】
ステップ１０７で肯定判断した時、すなわち機体１０が上昇力を受けているにも拘わらず食い付き状態を維持していると判断した時には、垂直スラスタを停止させ（このステップの図示省略）、コアリング準備完了の信号を出力する（ステップ１０８）。母船の操縦者は、母船側の操縦装置でこの準備完了信号を受けて、コアリング実行を指令する。
【００５０】
コントローラ１６は、コアリング実行指令を受けて、コアリングを実行する。前述したようにコアリングを行う際、機体１０は反力を受けるが、この反力を上記フリッパ３０の係止部材７０の海底地盤への食い付きによるアンカー効果により受け止めることができ、その結果、強い掘削力でコアリングを実行することができ、確実に作業性良くコアサンプルを回収することができる。
コアリング終了後に、係止部材７０をゆっくり回動させて格納位置に戻し、フリッパ３０をゆっくり回動させて展開位置または格納位置に戻す。
【００５１】
上記ステップ１０５またはステップ１０７で否定判断した場合、すなわちコアリング時の反力を受け止める状態にないと判断した場合には、ステップ１０９に進む。なお、ステップ１０７で否定判断した場合には、垂直スラスタを停止させてから（このステップの図示省略）、ステップ１０９に進む。ステップ１０９では、フリッパ３０の回動調節回数がＸ回に達したか否かを判断する。ここで否定判断した時には、ステップ１０４に戻り、さらにフリッパ３０を角度ΔΘｘだけ下方に回動する。この後、ステップ１０５〜１０７を実行し、ステップ１０７で肯定判断した時にはコアリング準備完了信号を出力し、ステップ１０５，１０７のいずれかで否定判断した時には再びステップ１０９に進む。図４は、フリッパ３０を複数回にわたって所定角度ΔΘｘずつ下方に回動させた状態を示す。
【００５２】
ステップ１０９でフリッパ３０の回動調節回数がＸ回に達したと判断した時、すなわちフリッパ３０の回動角度が初期着地位置から角度ΔΘｘ・Ｘに達しても食い付きが得られないと判断した時には、ステップ１１０に進む。これにより、フリッパ３０が下方に過度に回動してつま先立ちとなり、機体１０が不安定になるのを回避する。
【００５３】
ステップ１１０では、係止部材７０の回動調節回数がＹ回に達したか否かを判断する。ここで否定判断した時には、フリッパ３０を初期着地姿勢に戻し（ステップ１１１）、全ての係止部材７０を所定角度ΔΘｙだけ下方に回動し（ステップ１１２）、ステップ１０４に戻る。そして、係止部材７０の新しい角度位置で、前述と同様にして上記フリッパ３０の下方への回動による海底地盤への食い付きを試みる。なお、ΔΘｙは、ΔΘｘと同様に５〜１０°の角度範囲で設定されている。
【００５４】
ステップ１１０で係止部材７０の回動調節回数がＹ回に達したと判断した時、すなわち、係止部材７０の下方への角度位置を段階的に調節して基本突出位置から角度Θｙ・Ｙだけ下方へ回動したにも拘わらず食い付きに失敗したと判断した時には、ステップ１１３に進み、ここで場所替え指示信号を出力する。母船の操縦者は、上記場所替え指示信号を受けて、フリッパ３０の走行制御または水中移動体１２による海中遊泳により、採取装置を他の場所へ移動させる。なお、ステップ１１３では、上記場所替え支持信号の出力と同時に、係止部材７０を格納位置に戻す。さらにステップ１１３において、フリッパ３０を図２の展開位置にしてフリッパ３０の走行制御が可能な状態にしてもよいし、フリッパ３０を図１の格納位置に戻して水中移動体１２の海中遊泳が可能な状態にしてもよい。
【００５５】
上記ステップ１１１において、フリッパ３０を初期着地姿勢に戻す前に、係止部材７０を上記基本突出位置または格納位置に戻してもよい。これによれば、フリッパ３０の回動に伴い係止部材７０が不用意に海底地盤に当たるのを確実に回避できる。このように係止部材７０を元に戻す場合には、ステップ１１２において、係止部材７０を基本突出位置または格納位置から、（前回試した角度＋ΔΘｙ）の角度まで大きく回動させることになる。
【００５６】
コントローラ１６は、図１１のフローにしたがって食い付き制御を実行してもよい。図１０のフローと共通するステップについては同番号を付して詳細な説明を省略する。ステップ１０１で肯定判断した場合には、係止部材７０を格納位置に維持したまま、全てのフリッパ３０を角度ΔΘｘだけ下方に回動させた後、ステップ１２０に進み、ここで全ての係止部材７０を格納位置から回動してフリッパ３０から突出させる。この際、前側の係止部材７０は図２において反時計回りに回動させ、後側の係止部材７０は時計回りに回動させる。
【００５７】
次に、ステップ１２１に進み、ここで全ての係止部材７０が海底地盤に食い付いたか否かを判断する。すなわち、モータ７１への供給電流が増大しているにも拘わらずモータ７１のロータリエンコーダがカウントしない場合には、係止部材７０が海底地盤に食い付いたと判断する。モータ７１を所定時間駆動しても供給電流が増大せずロータリエンコーダがカウントし続けている場合には食い付き無しと判断する。
【００５８】
ステップ１２１で肯定判断した場合には、図１０と同様にステップ１０６，１０７，１０８を実行する。この制御では、係止部材７０の回動により、フリッパ３０の下方への回動量が比較的小さい段階（機体１０のリフト量が小さい段階）で、海底地盤への食い付きを完了させることができる。
ステップ１２１またはステップ１０７で否定判断した時には、ステップ１０９に進み、ここでフリッパ３０の回動調節回数がＸ回に達したか否かを判断する。ここで否定判断した時には、全ての係止部材７０を格納位置へと回動し（ステップ１２２）、ステップ１０４に戻る。
【００５９】
ステップ１０９でフリッパ３０の回動調節回数がＸ回に達したと判断した時、すなわち、フリッパ３０の下方への角度位置を段階的に調節して初期着地姿勢から角度ΔΘｘ・Ｘだけ下方へ回動したにも拘わらず食い付きに失敗したと判断した時には、ステップ１１３に進み、場所替え指示信号を出力する。
【００６０】
コントローラ１６は、図１０の制御パターンにおいてステップ１１３を実行する代わりに、図１１の制御パターンに移行してもよい。この場合、図１１のステップ１０１，１０２を省いてもよい。
これとは逆に、図１１の制御パターンにおいてステップ１１３を実行する代わりに図１０の制御パターンに移行してもよい。この場合、図１０のステップ１０１，１０２を省いてもよい。
【００６１】
コントローラ１６はコアリング準備完了信号の出力に代えて、コアリング制御とその後のフリッパ３０、係止部材７０の制御を自動的に継続して実行してもよい。
また、コントローラ１６で実行する図１０または図１１の制御を、母船の操縦者の手動操作で実行してもよい。
【００６２】
次に、本発明の他の実施形態について図面を参照しながら説明する。これら実施形態において先行する実施形態に対応する構成については同番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６３】
図１２〜図１４に示す第２実施形態では、地盤食い付き構造Ａは、４つのフリッパ３０と直動式の係止部材７５を備えている。この係止部材７５は直線的に延びるロッド形状をなし、その先端７５ａが尖っている。係止部材７５はモータ付きのボールねじ機構７６（アクチュエータ）により、格納位置と突出位置との間で係止部材７５の軸線方向に直線的に移動されるようになっている。これら係止部材７５の格納位置と突出位置はリミットスイッチにより検知されるようになっている。なお、ボールねじ機構の代わりに、ソレノイドや油圧シリンダ等の直動式アクチュエータを用いてもよい。
【００６４】
図１２に示すようにフリッパ３０を展開位置にして走行することにより、採取装置が目的地に達した後、コントローラ１６は、図１５に示す制御を実行する。
全てのフリッパ３０の着地を確認した後（ステップ１０１での肯定判断）、図１３に示すように全ての係止部材７５を格納位置から突出位置へ移動させる（ステップ１３０）。これにより係止部材７５の先端７５ａは斜め下方を向く。
【００６５】
次に、全てのフリッパを角度ΔΘｘだけ下方に回動し（ステップ１０４）、全ての係止部材７５が海底地盤に食い付いているか否かを判断する（ステップ１３１）。このステップ１３１の判断は図１０のステップ１０５と同様であるので説明を省略する。図１４は、フリッパ３０を複数回にわたって所定角度ΔΘｘずつ下方に回動させた状態を示す。
【００６６】
ステップ１３１で肯定判断した場合に実行されるステップ１０６，１０７，１０８は第１実施形態と同じである。
ステップ１３１，１０７で否定判断した場合には、第１実施形態と同様にステップ１０９に進みフリッパ回動調節回数がＸ回を超えたか否かを判断する。ここで否定判断した場合にはステップ１０４に戻る。これにより、フリッパ３０の下方への回動角度を増大させながら、海底地盤への食い付きを試みる。ステップ１０９で肯定判断した場合には、ステップ１１３に進み、場所替え指示信号を出力する。
【００６７】
第２実施形態では、図１６の制御を実行してもよい。この制御では、係止部材７５を格納したままフリッパを角度ΔΘｘ下方に回動し（ステップ１０４）、その後で係止部材７５を格納位置から突出させる（ステップ１４０）。
【００６８】
次に、全てのフリッパ３０を下方に回動し（ステップ１４１）、係止部材７５の海底地盤への食い付きの有無を判断する（ステップ１４２）。ここでは、第１実施形態のステップ１０５と同様の条件を満たす時に肯定判断し、モータ５１への電流供給を所定時間続けても上記条件を満たさない場合には、否定判断する。
ステップ１４２で肯定判断した場合には、ステップ１０６〜１０８を実行する。
【００６９】
ステップ１４２，１０７で否定判断した時には、ステップ１０９に進み、ここで否定判断した時には、全ての係止部材７５を格納位置へ回動し（ステップ１４３）、ステップ１０４に戻る。ステップ１０９で肯定判断した時には、ステップ１１３に進む。
【００７０】
第２実施形態において、係止部材７５の角度は、フリッパ３０の長手方向に対して直交していてもよいし、フリッパ３０が展開位置にある時に、下方に向かうにしたがって機体１０の前後方向中心に向かうように傾斜していてもよい。
【００７１】
上記第２実施形態において、ボールねじ機構７６により、係止部材７５の突出量を段階に増大させ、各段階の突出量で、上記と同様にして地盤への食い付きを試みてもよい。
【００７２】
図１７〜図１９は本発明の第３実施形態を示す。この実施形態の採取装置では、地盤食い付き構造は４つのフリッパ３０Ａにより構成されている。このフリッパ３０Ａは、単一の細長い板部材からなり、第１、第２実施形態のクローラ式フリッパのような走行機能を備えていない。このフリッパ３０Ａの先端は円形をなしており、その外周には係止突起３９が一体又は別体をなして形成されている。採取装置は、フリッパ３０Ａをスイングさせる駆動機構５０を装備するが、第１、第２実施形態の駆動機構６０を装備していない。
【００７３】
図１９に示すように、上記フリッパ３０Ａの係止突起３９は鉤形状をなしている。前後のフリッパ３０Ａでは、係止突起３９の先端３９ａの周方向の向きは異なっている。詳述すると、前側のフリッパ３０Ａが展開位置にある時、下側に位置する係止突起３９の先端３９ａは後方（機体１０の前後方向中心）を向いている。これに対して、後側のフリッパ３０Ａが展開位置にある時、下側に位置する係止突起３９の先端３９ａは前方（機体１０の前後方向中心）を向いている。
【００７４】
第３実施形態では、フリッパ３０Ａを格納した状態で水中移動体１２により採取装置を目的地まで運び、目的地でフリッパ３０Ａを展開する。コントローラによりさらに下方に回動させた時、前後のフリッパ３０Ａの下側の係止突起３９の先端３９ａが下方に向かうとともに機体１０の中心に向かうことになり、海底地盤に引っ掛かり易くなる。この食い付き制御でも、第１実施形態と同様に、係止突起３９の地盤への引っ掛かりの確認と、水中移動体１２の上昇による食い付き再確認の後で、コアリングを実行する。
【００７５】
図２０は本発明の第４実施形態を示す。この実施形態は、第１、第２実施形態と共通の構造を備えているが、係止部材７０、７５を備えていない点でこれら実施形態と異なる。この実施形態では、コアリングに先立ち、コントローラの制御でフリッパ３０を下方に回動させることにより、フリッパ３０の無端条体３５の接地ラグ３５ｂを海底地盤に引っ掛けて食い付かせる。そして、接地ラグ３５ｂの地盤への食い付きの確認と、水中移動体１２の上昇による食い付き再確認の後で、コアリングを実行する。
第４実施形態では、駆動機構６０のモータを駆動させることにより、前後のフリッパ３０の無端条体３５を逆方向に回転させることにより、接地ラグ３５ｂを地盤に食い付かせてもよい。
なお、第４実施形態のフリッパ３０の接地ラグ３５ｂを、第３実施形態の係止突起３９と同様に鉤形状にしてもよい。
【００７６】
図２１に示す第５実施形態の機体１０Ａは、フレーム１１Ａの４箇所に水中移動体１２Ａを有している。この水中移動体１２Ａの各々は、水平スラスタと垂直スラスタを備えている。
【００７７】
上記機体１０Ａのフレーム１１Ａにおいて、前部の左右および後部の左右には、クローラ８０が装備されている。各クローラ８０は、機体１０に回転可能に支持された前後のスプロケットホイール８１，８２（ホイール）と、これらスプロケットホイール８１，８２に架け渡された無端条体８３と、無端条体８３を支持する転輪８４とを有している。各クローラ８０の前後のスプロケットホイール８１，８２の一方は図示しないモータにより回転駆動されるようになっている。
【００７８】
無端条体８３は、スプロケットホイール８１，８２に噛み合うチェーン８５と、このチェーン８５の外周に設けられた剛性の接地ラグ８６とを有している。この接地ラグ８６は鉤形状をなしている。
接地ラグ８６の先端８６ａの向きは、前後のクローラ８０で異なっている。図２１において前側のクローラ８０では、反時計回り方向を向き、後側のクローラ８０では、時計回り方向を向く。前側のクローラ８０の下側では、接地ラグ８６の先端８６ａは後方（機体１０Ａの前後方向の中心）を向き、後側のクローラ８０の下側では、接地ラグ８６の先端８６ａが前方（機体１０Ａの前後方向の中心）を向いている。
【００７９】
第５実施形態では、上記４つのクローラ８０の駆動により、目的地まで走行することができる。目的地に達したら、コントローラによりコアリングに先立ち海底地盤への食い付き制御を行う。具体的には、図２１において前側のクローラ８０を反時計回りに回動させ、後側のクローラ８０を時計回りに回動させる。これにより、前後のクローラ８０の下側に位置する接地ラグ８６が機体１０Ａの中心に向かって移動し、海底地盤の凸部に引っ掛かる。接地ラグ８６の引っ掛かりは、クローラ８０の駆動モータの電流値及び／又はこのモータに付設のロータリエンコーダのカウント情報により確認することができる。水中移動体１２Ａにより地盤から離れる方向の力を付与して食い付きを再確認することもできる。
第５実施形態において、クローラ８０を機体１０Ａに対して回動可能にすることにより、フリッパの機能を持たせてもよい。
【００８０】
本発明は上記実施形態に制約されず、種々採用可能である。
４つのフリッパ（クローラ）の全てが地盤に食い付いた状態でコアリングを行うのが最も好ましいが、少なくとも１つ、より好ましくは３つ以上のフリッパ（クローラ）が食い付いた状態でコアリングを行なってもよい。
コアリング機構は、基台またはＲＯＶの後方に配置してもよいし、左右いずれかに配置してもよい。
基台とＲＯＶの接合部の間に陸上の建設機械と同様に回転機構を設けてもよい。この場合、基台とフリッパを動かさずに、ＲＯＶおよびこのＲＯＶに設けたコアリング機構を旋回させることができる。
本発明の採取装置は、陸上の地質サンプルを採取する場合にも用いることができる。
また、地盤は廃棄物の堆積により構成された山であってもよい。
本発明装置は、コアリングを伴わずに鉱物の塊等の地質サンプルを採取する装置や、地質サンプルを採取する以外の作業を行なう作業装置に適用してもよい。例えばセンサー等を海底に設置する装置に適用することもできる。この装置では、海流が強いところで設置場所を微修正した後、地盤に食い付いてセンサーを安定して設置することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、地質サンプルを採取する採取装置等に適用することができる。
【図１】
2017146156.tif 000003
【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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【図１５】
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【図１６】
2017146156.tif 000018
【図１７】
2017146156.tif 000019
【図１８】
2017146156.tif 000020
【図１９】
2017146156.tif 000021
【図２０】
2017146156.tif 000022
【図２１】
2017146156.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月27日(2018.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体（１０）と、この機体に設けられたコアリング機構（２０）と、この機体に設けられた地盤食い付き構造（Ａ）とを備えた地質サンプル採取装置を用意する工程と、
上記地盤食い付き構造（Ａ）を地盤に食い付かせる工程と、
上記地盤食い付き工程の後に、上記コアリング機構（２０）で地盤のコアリングを行ない、このコアリングに伴う反力を前記地盤食い付き構造（Ａ）で受け止めて、地質サンプルを採取するコアリング工程と、
を備えたことを特徴とする地質サンプル採取方法。
【請求項２】
上記地盤食い付き構造（Ａ）は、上記機体（１０）の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパ（３０）と、上記フリッパの各々の先端部に設けられた係止部材（７０；７５）とを備え、
これら係止部材（７０；７５）は、その先端（７０ａ；７５ａ）が上記フリッパの先端部外周から後退した格納位置と、当該先端が上記フリッパの先端部外周から突出した突出位置との間で、移動可能であり、
上記地盤食い付き工程において、上記前側のフリッパ（３０）を前方へ展開させ、上記後側のフリッパ（３０）を後方へ展開させ、上記係止部材（７０；７５）を上記フリッパの先端部から突出させた状態で、前後のフリッパを下方へ回動させることにより、上記係止部材を地盤に引っ掛けることを特徴とする請求項１に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項３】
上記地盤食い付き構造（Ａ）は、上記機体（１０）の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパ（３０）と、上記フリッパの各々の先端部に回動可能に設けられた鉤形状の係止部材（７０）とを備え、
これら係止部材（７０）は、その先端（７０ａ）が上記フリッパ（３０）の先端部外周から後退した格納位置から回動させることにより、当該先端を上記フリッパの先端部外周から突出させることが可能であり、
上記地盤食い付き工程において、上記前側のフリッパ（３０）を前方へ展開させ、上記後側のフリッパ（３０）を後方へ展開させた状態で、上記係止部材（７０）を回動させて地盤に引っ掛けることを特徴とする請求項１に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項４】
上記地盤食い付き構造（Ａ）は、上記機体（１０）の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパ（３０；３０Ａ）を備え、上記フリッパの各々の少なくとも先端部外周には係止突起（３５ｂ；３９）が設けられ、
上記地盤食い付き工程において、上記前側のフリッパ（３０；３０Ａ）を前方へ展開させ、上記後側のフリッパ（３０；３０Ａ）を後方へ展開させた状態で、前後のフリッパを下方へ回動させることにより、係止突起（３５ｂ；３９）を地盤に引っ掛けることを特徴とする請求項１に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項５】
上記フリッパ（３０Ａ）の係止突起（３９）は鉤形状をなし、前側のフリッパの係止突起の先端（３９ａ）と後側のフリッパの係止突起の先端（３９ａ）は、周方向において互いに逆方向を向き、
上記前側のフリッパ（３０Ａ）を前方へ展開させ、上記後側のフリッパ（３０Ａ）を後方へ展開させた状態では、前後のフリッパの先端部の下側において、上記係止突起（３９）の先端（３９ａ）が、上記機体（１０）の前後方向中心を向くことを特徴とする請求項４に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項６】
上記フリッパ（３０）は、クローラ構造を有し、その無端条体（３５）の外周に周方向に間隔をおいて形成された接地ラグ（３５ｂ）が上記係止突起として提供されることを特徴とする請求項４に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項７】
上記地盤食い付き構造（Ａ）は、上記機体（１０）の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられたクローラ（８０）を備え、上記クローラの無端条体（８３）には周方向に間隔をおいて接地ラグ（８６）が設けられ、
上記地盤食い付き工程において、前側のクローラ（８０）と後側のクローラ（８０）を逆方向に回転駆動することにより、前後のクローラの無端条体（８３）の接地ラグ（８６）を、上記地盤に引っ掛けることを特徴とする請求項１に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項８】
上記接地ラグ（８６）は鉤形状をなし、前側のクローラ（８０）の接地ラグ（８６）の先端（８６ａ）と後側のクローラ（８０）の接地ラグ（８６）の先端（８６ａ）は、周方向において互いに逆方向を向き、各クローラの下側では上記接地ラグの先端が上記機体の前後方向中心を向いており、
上記地盤食い付き工程では、各クローラ（８０）の下側において上記接地ラグ（８６）が上記機体（１０）の前後方向中心に向かって進むように、上記前側のクローラと上記後側のクローラを逆方向に回転駆動することを特徴とする請求項７に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項９】
上記機体は水中移動体（１２）を備え、
上記地盤食い付き工程において、上記水中移動体（１２）を駆動して上記機体（１０）に地盤から離す方向の力を付与することにより、地盤食い付き状態を確認した後で、上記コアリング工程を実行することを特徴とする請求項１に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項１０】
上記地質サンプル採取装置はさらにクローラ式フリッパ又はクローラを備え、
上記地盤食い付き工程に先立って上記クローラ式フリッパ又はクローラにより、地盤上を移動することを特徴とする請求項１に記載の地質サンプル採取方法。
【請求項１１】
機体（１０）と、
上記機体に設けられ、地盤に食い付く地盤食い付き構造（Ａ）と、
上記機体（１０）に設けられ地盤のコアリングを行って地質サンプルを採取するコアリング機構（２０）と、
を備え、
上記地盤食い付き構造（Ａ）は、上記コアリングの際に、コアリングに伴う反力を受け止めることを特徴とする作業装置。
【請求項１２】
上記地盤食い付き構造（Ａ）が、
ａ．上記機体の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパ（３０）と、
ｂ．上記フリッパの各々を回動させるフリッパ回動機構（５０）と、
ｃ．上記フリッパの各々の先端部に設けられた地盤引っ掛け用の係止部材（７０；７５）であって、その先端が上記フリッパの先端部外周から後退した格納位置と、当該先端が上記フリッパの先端部外周から突出した突出位置との間で移動可能な係止部材と、
ｄ．上記係止部材（７０：７５）を上記格納位置と上記突出位置との間で移動させるアクチュエータ（７１；７６）と、
を備えたことを特徴とする請求項１１に記載の作業装置。
【請求項１３】
上記係止部材（７０）は鉤形状をなし、上記フリッパ（３０）の先端部に回動可能に設けられ、前側の係止部材の先端と後側の係止部材の先端（７０ａ）は、周方向において逆方向を向いており、
上記フリッパ回動機構（５０）により、上記前側のフリッパ（３０）を前方へ展開させ上記後側のフリッパ（３０）を後方へ展開させるとともに、上記アクチュエータ（７１）により、上記前側の係止部材（７０）を回動して前方へ突出させ、上記後側の係止部材（７０）を回動して後方を突出させた状態で、上記前後の係止部材の先端（７０ａ）がそれぞれ下方を向くことを特徴とする請求項１２に記載の作業装置。
【請求項１４】
上記係止部材（７５）は、上記フリッパ（３０）の先端部に直線的に移動可能に設けられており、
上記フリッパ回動機構（５０）により、上記前側のフリッパ（３０）を前方へ展開させ上記後側のフリッパ（３０）を後方へ展開させるとともに、上記アクチュエータ（７６）により、上記係止部材（７５）を突出させた状態で、上記係止部材の先端（７５ａ）が下方を向くことを特徴とする請求項１２に記載の作業装置。
【請求項１５】
上記係止部材（７５）は、上記移動方向に直線的に延びるロッド形状をなし、その先端（７５ａ）が尖っていることを特徴とする請求項１４に記載の作業装置。
【請求項１６】
上記地盤食い付き構造（Ａ）が、
ａ．上記機体の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのフリッパ（３０Ａ）と、
ｂ．上記フリッパ（３０Ａ）の各々を回動させるフリッパ回動機構（５０）と、
を備え、
上記フリッパ（３０Ａ）の各々の少なくとも先端部外周には鉤形状の係止突起（３９）が設けられ、前側のフリッパの係止突起の先端（３９ａ）と後側のフリッパの係止突起の先端（３９ａ）は、周方向において互いに逆方向を向き、
前側のフリッパ（３０Ａ）を前方へ展開させ、上記後側のフリッパ（３０Ａ）を後方へ展開させた状態では、前後のフリッパの先端部の下側において、上記係止突起（３９）の先端（３９ａ）が、上記機体（１０）の前後方向中心を向くことを特徴とする請求項１１に記載の作業装置。
【請求項１７】
上記地盤食い付き構造（Ａ）は、上記機体（１０）の前部の左右および後部の左右に回動可能に設けられた４つのクローラ（８０）を備え、
上記クローラ（８０）の無端条体（８３）には周方向に間隔をおいて接地ラグ（８６）が設けられ、これら接地ラグは鉤形状をなし、
前側のクローラ（８０）の接地ラグ（８６）の先端（８６ａ）と後側のクローラ（８０）の接地ラグ（８６）の先端（８６ａ）は、周方向において互いに逆方向を向き、各クローラの下側では上記接地ラグの先端が上記機体（１０）の前後方向中心を向くことを特徴とする請求項１１に記載の作業装置。
【国際調査報告】
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