(57)【要約】【課題】架空ケーブル上に存在する障害を簡便かつ容易に回避して、連続的に架空ケーブル上を移動可能な移動機械及び移動方法を提供する。【解決手段】走行車輪３２及び把持車輪３４を備え、走行車輪３２と把持車輪３４との間に架空ケーブルを位置させるとともに、走行車輪３２が回転することで前記架空ケーブル上を走行可能にする走行装置４ｆと、走行装置４ｆとは別体に構成され、走行車輪３２及び把持車輪３４を備え、走行車輪３２と把持車輪３４との間に前記架空ケーブルを位置させるとともに、走行車輪３２が回転することで前記架空ケーブル上を走行可能にする走行装置４ｒと、走行装置４ｆを、Ｘ軸方向等の任意の位置に移動可能なアーム３ｆと、アーム３ｆとは独立して構成され、走行装置４ｒを、Ｘ軸方向等の任意の位置に移動可能なアーム３ｒと、を備える。【選択図】図１
2016077070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一組の車輪を備え、当該一組の車輪の間に架空ケーブルを位置させるとともに、当該一組の車輪のうちの少なくとも一つの車輪が回転することで前記架空ケーブル上を走行可能にする第一走行装置と、
前記第一走行装置とは別体に構成され、一組の車輪を備え、当該一組の車輪の間に前記架空ケーブルを位置させるとともに、当該一組の車輪のうちの少なくとも一つの車輪が回転することで前記架空ケーブル上を走行可能にする第二走行装置と、
前記第一走行装置を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の任意の位置に移動可能な第一移動機構と、
前記第一移動機構とは独立して構成され、前記第二走行装置を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の任意の位置に移動可能な第二移動機構と、を備えて前記架空ケーブルを伝って走行することを特徴とする、移動機械。
【請求項２】
外部の様子を把握可能な第一撮像装置により撮像された画像に基づいて、前記移動機械の走行の障害となる物を検出する障害検出部と、
前記障害検出部によって前方に障害となる物が検出された場合には、前記第一走行装置を構成する一組の車輪と、前記第二走行装置を構成する一組の車輪とを、前記架空ケーブルの位置から外して前記障害となる物を回避するように乗り越えさせた後に、前記乗り越えた先にある前記架空ケーブルを再度前記車輪の間に位置させる動作を、前記第一走行装置に行わせ、次に、後方の前記第二走行装置に行わせる制御部とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の移動機械。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第一走行装置を構成する前記一組の車輪から前記架空ケーブルを外した後、前記第一走行装置を、前記障害となる物を回避した後に再度把持される第一把持部位の上方の近傍に移動させ、前記第一走行装置を構成する前記一組の車輪のうちの下側の車輪を、前記第一把持部位の上方の近傍から下方向に移動させて、前記下側の車輪と前記第一把持部位との接触が確認できた後に、前記第一走行装置による第一把持部位での前記架空ケーブルの把持を行うとともに、
前記第二走行装置を構成する前記一組の車輪から前記架空ケーブルを外した後、前記第二走行装置を、前記障害となる物を回避した後に再度把持される第二把持部位の上方の近傍に移動させ、前記第二走行装置を構成する前記一組の車輪のうちの下側の車輪を、前記第二把持部位の上方の近傍から下方向に移動させて、前記下側の車輪と前記第二把持部位との接触が確認できた後に、前記第二走行装置による第二把持部位での前記架空ケーブルの把持を行うことを特徴とする、請求項２に記載の移動機械。
【請求項４】
前記第一走行装置において前記一組の車輪は上下方向に配置され、下側の車輪における前記架空ケーブルとの接触面は窪んで形成されているとともに、
前記第二走行装置において前記一組の車輪は上下方向に配置され、下側の車輪における前記架空ケーブルとの接触面は窪んで形成されていることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の移動機械。
【請求項５】
前記第一移動機構及び前記第二移動機構のうちの少なくとも一方は、複数のリンク機構を有して構成されていることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の移動機械。
【請求項６】
重心位置を変更にするとともに、揺動させることで、前記第一走行装置と前記第二走行装置と前記第一移動機構と前記第二移動機構とに対して振動を生じさせるカウンタウェイト部を備えることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の移動機械。
【請求項７】
一組の車輪を備え、当該一組の車輪の間に架空ケーブルを位置させるとともに、当該一組の車輪のうちの少なくとも一つの車輪が回転することで前記架空ケーブル上を走行可能にする第一走行装置と、前記第一走行装置とは別体に構成され、一組の車輪を備え、当該一組の車輪の間に前記架空ケーブルを位置させるとともに、当該一組の車輪のうちの少なくとも一つの車輪が回転することで前記架空ケーブル上を走行可能にする第二走行装置と、前記第一走行装置を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の任意の位置に移動可能な第一移動機構と、前記第一移動機構とは独立して構成され、前記第二走行装置を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の任意の位置に移動可能な第二移動機構と、を備えて前記架空ケーブルを伝って走行する移動機械が、
走行中に前記架空ケーブルの前方に障害があるときに、前記障害となる物の近傍で前記移動機械の走行を停止し、
前記第二走行装置による前記架空ケーブルの把持が行われている状態で、走行方向前方に配置される前記第一走行装置による前記架空ケーブルの把持を解除し、
前記第一移動機構によって、前記架空ケーブルにおける前記障害となる物よりも先で再度把持を行う第一把持部位の近傍まで前記第一走行装置を移動させ、
移動された前記第一走行装置によって前記第一把持部位で前記架空ケーブルが把持され、
前記第一走行装置による前記架空ケーブルの把持が行われている状態で、走行方向後方に配置される前記第二走行装置による前記架空ケーブルの把持を解除し、
前記第二移動機構によって、前記架空ケーブルにおける前記障害となる物よりも先で再度把持を行う第二把持部位の近傍まで前記第二走行装置を移動させ、
移動された前記第二走行装置によって前記第二把持部位で前記架空ケーブルが把持され、
前記架空ケーブル上において、前記移動機械による走行が再度行われることを特徴とする、移動方法。
【請求項８】
前記第一把持部位で上下方向に前記架空ケーブルが把持される際、前記第一走行装置を構成する前記一組の車輪のうちの下側の車輪を、前記第一把持部位の上方の近傍から下方向に移動させて、前記下側の車輪と前記第一把持部位との接触が確認できた後に、前記第一走行装置による第一把持部位での前記架空ケーブルの把持が行われ、
前記第二把持部位で前記架空ケーブルが把持される際、前記第二走行装置を構成する前記一組の車輪のうちの下側の車輪を、前記第二把持部位の上方の近傍から下方向に移動させて、前記下側の車輪と前記第二把持部位との接触が確認できた後に、前記第二走行装置による第二把持部位での前記架空ケーブルの把持が行われることを特徴とする、請求項７に記載の移動方法。
【請求項９】
前記移動機械には、重心位置を変更にするとともに、前記第一移動機構及び前記第二移動機構に対して振動を生じさせるカウンタウェイト部が備えられ、
前記第二把持部位での前記架空ケーブルの把持が行われた後、前記カウンタウェイト部により前記第一走行装置と前記第二走行装置と前記第一移動機構と前記第二移動機構とに対して振動を生じさせることを特徴とする、請求項７又は８に記載の移動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架空ケーブルを走行する移動機械及びその移動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄塔間に張られている架空送電線は、耐張碍子を介して、鉄塔に支持されている。そして、隣り合う架空送電線同士の電気的導通を確保するため、隣り合う架空送電線同士は、耐張碍子近傍に配置されるジャンパ線により接続されている。以下の記載では、鉄塔間に張られている架空送電線のことを「架空送電線の本線」や単に「本線」ということがあり、「本線」と「ジャンパ線」とを区別せず総称して「架空送電線」ということがある。
【０００３】
高圧電流が流れる架空送電線では、電線の腐食や損傷が発生するため、施設維持のための検査が行われる。検査は、従来では人手により行われてきた。しかし、近年では、架空送電線上を自ら走行する移動機械によって、この検査をより低コストに行おうとする動きがある。
【０００４】
架空送電線上を移動する検査装置として、特許文献１（自走式架空電線検査装置）には、架空電線上を駆動輪が回転走行することによって架空電線上を走行する２つの走行装置と、該走行装置にぶら下げられ且つ当該自走式架空電線検査装置の重心を移動させることができる重心走行装置とを具備し、該重心走行装置が当該自走式架空電線検査装置の走行方向に対して垂直な水平軸線周りで一方の走行装置に対して回転可能であって且つ鉛直軸線周りでも該一方の走行装置に対して回転可能であるように該一方の走行装置に接続されていると共に、当該自走式架空電線検査装置の走行方向に対して垂直な水平軸線周りで他方の走行装置に対して回転可能であって且つ鉛直軸線周りでも該他方の走行装置に対して回転可能であるように該他方の走行装置に接続されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５４５６７号公報（特許第４４２９９３８号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らが、本線上を連続的に走行できる移動機械について鋭意検討を行った結果、次の知見を得るに至った。
【０００７】
本線上を移動機械が連続的に走行するためには、本線を支持している懸垂碍子や耐張碍子等の障害の乗り越え（回避）が重要である。即ち、移動機械がこれらを避けながら各鉄塔間の本線を連続的に走行することで、各鉄塔間の本線を一台の移動機械によって、連続的に検査することができる。
【０００８】
しかし、これらの中でも、特に耐張碍子は、架空送電線の本線に張力を与えるため、本線の端部に存在しており、乗り越えが難しい。一方で、もし、移動機械が耐張碍子上を走行すると、耐張碍子が破損する可能性がある。さらに、移動機械が耐張碍子上を走行すると、本線に接しているために高電圧になっている移動機械と、鉄塔との距離が近くなるため、十分な絶縁が確保できなくなる可能性がある。そこで、本線を走行してきた移動機械は、耐張碍子の脇に設置されたジャンパ線上を走行して耐張碍子を回避し、その後、その先の本線を引き続き走行することが考えられる。
【０００９】
ここで、特許文献１に記載の技術では、２つの走行装置を交互に架線上から退避することで、懸垂碍子等の障害が乗り越えられている。しかし、この技術では、移動機械は、架空送電線に対して、摩擦力のみによって支えられている。そのため、この技術では対応できる傾斜角が小さく、急峻な傾斜を有するジャンパ線上を移動機械が走行することが難しい。
【００１０】
また、移動機械が、いったん本線からの接触を解いてジャンパ線に移動し、その後再び本線に接触するとき、ジャンパ線や本線への接触には、高精度さが要求される。しかし、特許文献１には具体的にどのようにして乗り越え先の位置（ジャンパ線や本線の位置）を特定し、また、走行位置の誘導を行うのかは、開示も示唆もされていない。特に、架空送電線や、移動機械を構成するアーム等は、風等によって揺れるため、再度走行可能な程度に安定して架空送電線に再接触させることが難しい。従って、架空送電線上に存在する障害を乗り越える技術としては、特許文献１に記載の技術では不十分である。
【００１１】
本発明はこれらの課題に鑑みて為されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、架空ケーブル上に存在する障害を簡便かつ容易に回避して、連続的に架空ケーブル上を移動可能な移動機械及び移動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、一組の車輪を備え、当該一組の車輪の間に架空ケーブルを位置させるとともに、当該一組の車輪のうちの少なくとも一つの車輪が回転することで前記架空ケーブル上を走行可能にする第一走行装置と、前記第一走行装置とは別体に構成され、一組の車輪を備え、当該一組の車輪の間に前記架空ケーブルを位置させるとともに、当該一組の車輪のうちの少なくとも一つの車輪が回転することで前記架空ケーブル上を走行可能にする第二走行装置と、前記第一走行装置を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の任意の位置に移動可能な第一移動機構と、前記第一移動機構とは独立して構成され、前記第二走行装置を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の任意の位置に移動可能な第二移動機構と、を備えて前記架空ケーブルを伝って走行する、移動機械に関する。
【００１３】
また、本発明は、一組の車輪を備え、当該一組の車輪の間に架空ケーブルを位置させるとともに、当該一組の車輪のうちの少なくとも一つの車輪が回転することで前記架空ケーブル上を走行可能にする第一走行装置と、前記第一走行装置とは別体に構成され、一組の車輪を備え、当該一組の車輪の間に前記架空ケーブルを位置させるとともに、当該一組の車輪のうちの少なくとも一つの車輪が回転することで前記架空ケーブル上を走行可能にする第二走行装置と、前記第一走行装置を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の任意の位置に移動可能な第一移動機構と、前記第一移動機構とは独立して構成され、前記第二走行装置を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の任意の位置に移動可能な第二移動機構と、を備えて前記架空ケーブルを伝って走行する移動機械が、走行中に前記架空ケーブルの前方に障害があるときに、前記障害となる物の近傍で前記移動機械の走行を停止し、前記第二走行装置による前記架空ケーブルの把持が行われている状態で、走行方向前方に配置される前記第一走行装置による前記架空ケーブルの把持を解除し、前記第一移動機構によって、前記架空ケーブルにおける前記障害となる物よりも先で再度把持を行う第一把持部位の近傍まで前記第一走行装置を移動させ、移動された前記第一走行装置によって前記第一把持部位で前記架空ケーブルが把持され、前記第一走行装置による前記架空ケーブルの把持が行われている状態で、走行方向後方に配置される前記第二走行装置による前記架空ケーブルの把持を解除し、前記第二移動機構によって、前記架空ケーブルにおける前記障害となる物よりも先で再度把持を行う第二把持部位の近傍まで前記第二走行装置を移動させ、移動された前記第二走行装置によって前記第二把持部位で前記架空ケーブルが把持され、前記架空ケーブル上において、前記移動機械による走行が再度行われる、移動方法に関する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、架空ケーブル上に存在する障害を簡便かつ容易に回避して、連続的に架空ケーブル上を移動可能な移動機械及び移動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の移動機械の全体外観図である。
【図２】本実施形態の移動機械の走行装置近辺を拡大して示す外観図である。
【図３】本実施形態の移動機械に備えら得る計算機のブロック図である。
【図４】本実施形態の移動機械がジャンパ線を走行しているときに、前方に耐張碍子が存在してこれ以上走行できない場合に行われるフローである。
【図５】図４に示すフローに引き続いて行われるフローチャートである。
【図６】ジャンパ線上を走行中、前方に耐張碍子が存在するため停止した状態の移動機械を示す図である。
【図７】走行装置がジャンパ線の把持を解除してジャンパ線から走行装置を遠ざける際の様子を示す図であり、（ａ）は走行車輪と把持車輪とによりジャンパ線が把持されている状態、（ｂ）はその把持を解除した状態、（ｃ）は走行装置を左方向に少し移動させた状態、（ｄ）は（ｃ）の状態から走行装置を上方向に移動させた状態、（ｅ）は（ｄ）の状態から走行装置を右方向に移動させることでジャンパ線から走行装置を遠ざける様子である。
【図８】走行装置が本線を把持する際に行われる走行装置の動作の様子を示す図であり、（ａ）は走行装置の把持車輪を本線に接触させるための一度目の動作、（ｂ）は走行装置の把持車輪を本線に接触させるための二度目の動作、（ｃ）は走行装置の把持車輪を本線に接触させるための三度目の動作、（ｄ）は走行装置の把持車輪が本線に接触した状態を示す図である。
【図９】走行装置が本線を把持する際に、走行装置の把持車輪と本線とが接触した状態を示す図である。
【図１０】走行装置が本線を把持する際に、走行車輪と把持車輪との間に本線が配置されるように走行装置を動作させた状態である。
【図１１】走行装置が本線を把持した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を適宜参照しながら、本発明を実施するための形態（本実施形態）を説明する。はじめに、本実施形態の移動機械の構成について説明し、次いで、この移動機械を用いた架空送電線上の移動方法について説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態の移動機械１の全体外観図である。図１では、図示の簡略化のために、架空送電線の配置の様子は示していない。移動機械１は、図１では図示しない架空送電線（本線及びジャンパ線）上を移動するものである。移動機械１は、ボディ２と、２本のアーム３ｒ，３ｆと、アーム３ｒ，３ｆの先端に取り付けられた走行装置４ｒ，４ｆと、カウンタウェイト部５とを備えている。
【００１８】
なお、アーム３ｒ，３ｆに関して、アーム３ｒは後方（rear）のアーム３を表し、アーム３ｆは前方（front）のアーム３を表す。そして、これらについて、以下の記載では、区別する必要がない場合には、これらをまとめて「アーム３」と略記することがある。走行装置４ｒ，４ｆ等の他の装置や手段に関しても同様であり、符号の末尾の「ｒ」及び「ｆ」については同じ意味とする。
【００１９】
ボディ２は、直交する３方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）のボディ２の角度及び角速度を計測するための姿勢検出装置７と、架空送電線、アーム３及び走行装置４の位置を観察するための概略カメラ９とを備えている。姿勢検出装置７は、例えばジャイロスコープである。概略カメラ９（第一撮像装置）は、移動機械１の進行方向前方の状況を撮像可能なものであり、例えばパンやチルト動作を実行可能なステレオカメラである。
【００２０】
アーム３は、４つのリンク機構２１，２２，２３，２４により構成されている。アーム３が複数のリンク機構により構成されていることで、安価な構成とすることができる。アーム３は、いずれも後記するが、把持リンク３３、走行車輪３２、把持車輪３４等を支持している。そして、多リンクのアーム３が駆動することで、走行装置４を任意の位置まで移動することができるようになっている。
【００２１】
リンク機構２１，２２，２３，２４は、ボディ２側から走行装置４に向かってこの順に配置されている。これらのうち、リンク機構２１は、ボディ２から約直上方向に伸縮可能に取り付けられている。また、リンク機構２２は、リンク機構２１に平行な回転軸Ａ１ｒ，Ａ１ｆを軸に回転可能に取り付けられている。さらに、リンク機構２３は、リンク機構２２の、リンク機構２１とは反対側に、回転軸Ａ１ｒ，Ａ１ｆと平行な回転軸Ａ２ｒ，Ａ２ｆを軸に回転可能に取り付けられている。そして、リンク機構２４は、リンク機構２３の、リンク機構２２とは反対側に、回転軸Ａ２ｒ，Ａ２ｆと水平方向に直交する回転軸Ａ３ｒ，Ａ３ｆを軸に回転可能に取り付けられている。
【００２２】
走行装置４は、アーム３の、ボディ２とは反対側の端に、回転軸Ａ３ｒ，Ａ３ｆと平行な回転軸Ａ４ｒ，Ａ４ｆを軸に回転可能に取り付けられている。移動機械１は、二つの走行装置４ｒ，４ｆによって架空送電線を把持することで、架空送電線に支持される。また、詳細は図２を参照しながら後記するが、走行装置４ｒ，４ｆを構成する走行車輪３２と把持車輪３４との間に架空送電線が配置され、走行車輪３２が図示しないモータによって回転することで、移送機械１が架空送電線上を移動可能になっている。
【００２３】
カウンタウェイト部５は、３つのリンク機構２６，２７，２８と、カウンタウェイト６とにより構成されている。リンク機構２６，２７，２８は、ボディ２側からこの順に配置されている。
【００２４】
リンク機構２６は、ボディ２の下部に、鉛直方向を伸びる回転軸Ａ１１を軸に回転可能に取り付けられている。また、リンク機構２７は、リンク機構２６の、ボディ２とは反対側に、回転軸Ａ１１と直交する回転軸Ａ１２を軸に回転可能に取り付けられている。さらに、リンク機構２８は、リンク機構２７の、リンク機構２６とは反対側に、回転軸Ａ１１と同一平面内にある回転軸Ａ１３を軸に回転可能に取り付けられている。また、カウンタウェイト（重り）６は、リンク２８の、ボディ２とは反対側に固定されており、内部に計算機８を備える。
【００２５】
図２は、本実施形態の移動機械１の走行装置４ｆ近辺を拡大して示す外観図である。図２では、本線Ｃ（架空ケーブル）が把持される様子を示している。走行装置４ｆは、ベース３０、補助車輪３１、走行車輪３２、把持リンク３３、把持車輪３４及び近接カメラ１０により構成されている。これらのうち、走行車輪３２及び把持車輪３４は、上下方向に配置されている。
【００２６】
補助車輪３１は、ベース３０に対し、回転軸Ａ２１を軸に回転可能に取り付けられている。補助車輪３１は、移動機械１が本線Ｃ上を移動する際、補助車輪３１の下方が本線Ｃに接触し、移動機械１を支えて回転することで、本線Ｃから受ける移動抵抗を減少せしめている。なお、この例での補助車輪３１にはモータ等の駆動装置は接続されておらず、後記する走行車輪３２の回転による移動機械１の走行に伴い、補助車輪３１が従動回転するようになっている。
【００２７】
走行車輪３２は、ベース３０に対し、回転軸Ａ２１と平行な回転軸Ａ２２を軸に回転するように備えられている。走行車輪３２には図示しないモータが接続され、モータの回転駆動力により、走行車輪３２が回転して移動機械１が走行可能になっている。
【００２８】
把持車輪３４は、把持リンク３３に対して、回転軸Ａ２２に平行な回転軸Ａ２３を中心に回転可能に備えられている。把持車輪３４には、補助車輪３１と同様にモータ等の駆動装置は接続されておらず、走行車輪３２の回転による移動機械１の走行に伴い、把持車輪３４が従動回転するようになっている。そして、把持車輪３４の表面（本線Ｃとの接触面）には、補助車輪３１や走行車輪３２とは異なり、本線Ｃの形状に沿うように窪んだ形状になっている。把持車輪３４がこのような形状になっていることで、より安定した走行が可能になっている。
【００２９】
把持リンク３３は、ベース３０に対して、上下方向に駆動可能に取り付けられている。従って、把持リンク３３に取り付けられた把持車輪３４も、上下方向に駆動可能になっている。把持リンク３３は、図示しないばね等の弾性力により、通常時には走行車輪３２と把持車輪３４とが最も近接するようになっている。即ち、通常時には、走行車輪３２と把持車輪３４との間は、通常時には閉じた状態になっている。そして、把持リンク３３に対して、モータ等により下方向の力を加えることで把持リンク３３が下方向に移動し、これにより、走行車輪３２と把持車輪３４との間に本線Ｃを把持可能（出し入れ可能）になっている。
【００３０】
近接カメラ１０は、ベース３０に対して、走行車輪３２よりも上方に固定されている。また、近接カメラ１０は、走行車輪３２及び把持車輪３４の近傍を撮像可能になっている。従って、近接カメラ１０は、走行車輪３２と把持車輪３４との間に本線Ｃが把持される様子や、詳細は後記するが、把持車輪３４の下端に本線Ｃが接触する様子等を撮像可能になっている。
【００３１】
図３は、本実施形態の移動機械１に備えられる計算機８のブロック図である。計算機８は、行動制御部５０と、障害検出部５１と、走行制御部５２と、経路変更制御部５３と、を備えている。また、計算機８には、姿勢検出装置７と、概略カメラ９と、近接カメラ１０と、走行駆動部６１と、アーム駆動部６２とに接続されている。さらに、計算機８には、図示はしないが、作業員による情報入力を可能な操作受付部（キーボード等）が備えられている。
【００３２】
行動制御部５０は、障害検出部５１による概略カメラ９を用いた移動機械１外部の状況を把握して、移動機械１の行動を制御するものである。具体的には、行動制御部５０は、外部の状況に応じて、走行車輪３２を回転させて本線Ｃ上を走行する走行制御部５２を用いるか、本線Ｃとジャンパ線Ｊとを乗り換えるための把持解除及び再把持動作を行う経路変更制御部５３を用いるかを決定する。
なお、走行制御部５２及び経路変更制御部５３のいずれを用いる場合であっても、カウンタウェイト部５（図１参照）により、移動機械１の姿勢安定化が行われるため、移動機械１のバランスが保たれている。
【００３３】
障害検出部５１は、概略カメラ９によって、移送機械１の前方の状況を把握するものである。具体的には、障害検出部５１は、概略カメラ９によって、架空送電線上にある障害（例えば耐張碍子等のほか、分岐点や急傾斜等）を検出する。障害が検出された場合には、前記のように、行動制御部５０によって、経路変更制御部５３が用いられることになる。
【００３４】
走行制御部５２は、移動機械１の架空送電線上での走行を制御するものである。具体的には、走行制御部５２は、走行装置１を本線Ｃ上で走行させるために、走行駆動部６１に対して、走行車輪３２を予め決められた所定の速度になるように、走行車輪３２に接続されたモータを駆動させるようになっている。また、走行制御部５２は、移動機械１の走行中、走行車輪３２と把持車輪３４とにより架空送電線を挟み込むように把持リンク３３を駆動させるようにもなっている。
【００３５】
さらに、走行制御部５２は、走行中に姿勢検出装置７から取得した移動機械１の姿勢情報と、アーム駆動部６２より取得した２本のアーム４及びカウンタウェイト部５の関節角度情報とに基づいて、移動機械１の重心位置を計算するようになっている。そして、計算された重心位置が、本線Ｃと移動機械１との接点により形成される多角形の内心点直下付近にない場合、走行制御部５２は、重心位置が前記の接点が作る多角形の内心点の直下になるように、アーム駆動部６２を介してカウンタウェイト部５の姿勢を適宜変化させるようになっている。これにより、本線Ｃ上の安定的な走行が可能になっている。
【００３６】
経路変更制御部５３は、本線Ｃ上に障害があるため移動機械１がそれ以上走行できないときに、アーム駆動部６２を介して、当該障害を回避するように移動機械１を動作させるものである。これにより、移動機械１は、ジャンパ線に乗り換えて、当該障害を避けて、その先にある本線Ｃを引き続き走行できるようになる。経路変更制御部５３による経路変更時の制御は、図４〜図１１をしながら後記する。
【００３７】
走行駆動部６１は、走行装置４の駆動を制御するものであり、具体的には走行車輪３２及び把持リンク３３に接続されるモータ（いずれも図示しない）を制御するものである。即ち、走行駆動部６１によって、走行車輪３２の回転速度（移動機械１の走行速度）や把持リンク３３の駆動動作が行われるようになっている。走行駆動部６１は、図示しないモータに対応するモータドライバがバスで接続されたものである。また、走行駆動部６１は、計算機８との間で情報のやりとりを行うことができるようになっている。
【００３８】
アーム駆動部６２は、アーム３の駆動を制御するものであり、具体的には、アーム３を駆動させることにより、アーム３に接続された走行装置４を任意の位置に移動するものである。このアーム３の駆動は、リンク機構２１，２２，２３，２４，２６，２７，２８の各部材に接続されるモータ（いずれも図示しない）を駆動させることで、行われる。アーム駆動部６２は、走行駆動部６１と同様に、図示しないモータに対応するモータドライバがバスで接続されたものである。また、アーム駆動部６２は、走行駆動部６１と同様に、計算機８との間で情報のやりとりを行うことができるようになっている。
【００３９】
走行駆動部６１及びアーム駆動部６２は、詳細は図３等を参照しながら後記するが、それぞれの部材に属するモータに対して、回転角度及び回転角速度を指示するようになっている。一方で、走行駆動部６１及びアーム駆動部６２は、その指示に基づいて回転しているモータの、実際の回転角度及び回転角速度を取得可能になっている。なお、走行駆動部６１及びアーム駆動部６２は、各モータの減速比情報を予め保持している。
【００４０】
なお、計算機８、走行駆動部６１及びアーム駆動部６２は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）等を備えて構成される。そして、計算機８は、ＲＯＭに格納されている所定の制御プログラムがＣＰＵによって実行されることにより具現化される。この制御プログラムは、行動制御部５０、障害検出部５１、走行制御部５２、経路変更制御部５３等として機能するものである。
【００４１】
図４は、本実施形態の移動機械１がジャンパ線Ｊを走行しているときに、前方に耐張碍子Ｇが存在してこれ以上走行できない場合に行われるフローである。また、図５は、図４に示すフローに引き続いて行われるフローチャートである。これらのフローチャートに示す制御は、特に示さない限り、経路変更制御部５３により実行される。以下、図４及び図５に示すフローについて、図３及び図６〜図１１を適宜参照しながら説明する。
【００４２】
移動機械１がジャンパ線Ｊの上を走行中、走行制御部５２は、姿勢検出装置７から取得した移動機械１の姿勢情報と、アーム駆動部５２から取得した２本のアーム４ｆ，４ｒと、カウンタウェイト部５の間接角度情報とに基づいて移動機械１の重心位置を計算している。具体的には、移動機械１の重心位置が、ジャンパ線Ｊと移動機械１との接点が作る多角形の内心点直下付近にあるようにする。これにより、安定した走行が行われるようになっている。
【００４３】
そして、移動機械１がジャンパ線Ｊ（架空ケーブル）を走行中に、障害検出部５１が概略カメラ９を用いて前方の耐張碍子Ｇを発見する（ステップＳ１０１）。そうすると、走行制御部５２は、走行駆動部６１を介して走行車輪３２に接続されたモータを制御して、耐張碍子Ｇの直前で移動機械１を停止させる（ステップＳ１０２）。この様子を示した状態が、図６である。
【００４４】
図６は、ジャンパ線Ｊ上を走行中、前方に耐張碍子Ｇが存在するため停止した状態の移動機械を示す図である。図６に示すように、移動機械１は、前方の走行装置４ｆが耐張碍子Ｇの近傍になるような位置で、ジャンパ線Ｊ上で停止している。
【００４５】
次いで、行動制御部５０は、経路変更制御部５３によりカウンタウェイト部５を動作させ、移動機械１の重心位置を後方の走行装置４ｒとジャンパ線Ｊの接触点とを結んだ線分の中点直下に移動させる（ステップＳ１０３）。これにより、前方の走行装置４ｆにおけるジャンパ線Ｊの把持を解除しても、移動機械１のバランスが大きく崩れることが抑制される。
【００４６】
そして、前方の走行装置４ｆにおいて、経路変更制御部５３は、走行駆動部６１を介して、前方の走行装置４ｆに備えられる把持リンク３３を下方に移動させて、走行車輪３２と把持車輪３４とによるジャンパ線Ｊの把持を解除する（ステップＳ１０４）。次いで、経路変更制御部５３は、アーム駆動部６２を介して、前方の走行装置４ｆをジャンパ線Ｊから遠ざける（ステップＳ１０５）。把持を解除して走行装置４ｆを遠ざける動作を行うときの走行装置４ｆの移動の様子を、図７を参照しながら説明する。
【００４７】
図７は、走行装置４ｆがジャンパ線Ｊの把持を解除してジャンパ線Ｊから走行装置４ｆを遠ざける際の様子を示す図であり、（ａ）は走行車輪３２と把持車輪３４とによりジャンパ線Ｊが把持されている状態、（ｂ）はその把持を解除した状態、（ｃ）は走行装置４ｆを左方向に少し移動させた状態、（ｄ）は（ｃ）の状態から走行装置４ｆを上方向に移動させた状態、（ｅ）は（ｄ）の状態から走行装置４ｆを右方向に移動させることでジャンパ線Ｊから走行装置４ｆを遠ざける様子である。これらのうち、図７（ａ）は、ジャンパ線Ｊが把持されつつ移動機械１が停止している状態（図６参照）を示すものである。そして、図７（ｂ）は、前記のステップＳ１０４において把持リンク３３を開いた状態を示している。
【００４８】
そして、図７（ｂ）の状態から、回転軸Ａ１ｆ及びＡ２ｆを中心にリンク部２２，２３を回転させることで、走行装置４ｆが左方向に平行移動する（図７（ｃ））。このとき、補助車輪３１の表面は平滑であるため、補助車輪３１の表面を本線Ｃが摺動することになる。次いで、リンク部２１が伸びることで、走行装置４ｆが上方向に移動する（図７（ｄ））。最後に、回転軸Ａ１ｆ及びＡ２ｆを中心にリンク部２２，２３を、前記の向きとは逆に回転させることで、走行装置４ｆが右方向に移動して、ジャンパ線Ｊから遠ざけられることになる（図７（ｅ））。ちなみに、図７（ｃ）〜（ｅ）が、「一組の車輪をジャンパ線Ｊ（架空ケーブル）の位置から外した状態」である。特に、図７（ｅ）は、一組の車輪をジャンパ線Ｊから完全に外した状態である。
【００４９】
図４に戻って、フローチャートの続きを説明する。
この時点では、前記のように、前側の走行装置４ｆのジャンパ線Ｊの把持は解除されており、後側の走行装置４ｒによってのみ、ジャンパ線Ｊの把持が行われている。この状態で、作業員は、概略カメラ９を介して前方の様子（例えば耐張碍子Ｇの様子や、経路分岐、ジャンパ線Ｇ及び本線Ｃの傾斜角度等）を確認し、以下の方法で決定された、耐張碍子Ｇの先にある本線Ｃの再把持点近傍まで、走行装置４ｆを近づける（ステップＳ１０６）。
【００５０】
即ち、作業員は、概略カメラ９によって確認された画像において、耐張碍子Ｇよりも前方の本線Ｃであり、かつ、走行装置４ｆによる把持可能な部位であって、最も遠い位置にある部位を決定する。この決定された部位は、走行装置４ｆによって再度把持される前記の「再把持点」となる。そして、走行装置４ｆが再把持点近傍まで移動することで、近接カメラ１０が再把持点近傍を撮像可能になる。
【００５１】
次いで、作業員は、近接カメラ１０で再把持点近傍を確認しながら、本線Ｃと把持車輪３４とが平行（即ち、本線Ｃの延在方向と把持車輪３４の円周方向とが同一平面内）になるように、走行装置４ｆの位置を調整する（ステップＳ１０７）。ただし、近接カメラ１０では、画像内での相対距離がわからないため、この時点では、本線Ｃの上方に把持車輪３４が存在するとは限らない。
【００５２】
そして、把持車輪３４が走行装置４ｆに対して平行になった後、作業員は走行装置４ｆを下方向に移動させる（ステップＳ１０８）。下方向に移動させた結果、経路変更制御部５３は、把持車輪３４の下側が本線Ｃに接触したか否かを確かめる（ステップＳ１０９のＮｏ方向）。このとき、把持車輪３４の表面には前記のように窪みが設けられているため、把持車輪３４に対して本線Ｃが完全に接触しなくても、本線Ｃの一部のみが接触すれば、本線Ｃは把持車輪３４の窪み内に嵌まることになる（図８（ｄ）参照）。
【００５３】
そして、もし接触していない場合には、作業員は走行装置４ｆを左右いずれかの方向に少しずらし（ステップＳ１１１）、再度、下方向に移動させる（ステップＳ１０８）。これらの操作は、把持車輪３４が本線Ｃに接触するまで行われる（ステップＳ１０９のＹｅｓ方向）。
【００５４】
把持車輪３４の本線Ｃへの接触は、本実施形態では、以下のようにして確かめることができる。即ち、経路変更制御部５３は、まず、姿勢検出装置７より取得するＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各角度と、アーム駆動部６２より取得する各アーム３の関節角度と、予め持っている各リンク２２，２３，２４の質量及び長さとに基づいて、関節トルクを予想する。そして、経路変更制御部５３は、経路変更制御部５３がアーム駆動部６２を介して取得した実際の関節トルクと、予想された関節トルクとを比較して、これらの差が、予め定められた基準値よりも大きくなっていたら、本線Ｃの接触により外部負荷がかかっていると考えることができる。そこで、このようにすることで、把持車輪３４の本線Ｃへの接触を確かめることができる。
【００５５】
ステップＳ１０８〜ステップＳ１１１について、図８及び図９を参照しながらさらに説明する。
【００５６】
図８は、走行装置４ｆが本線Ｃを把持する際に行われる走行装置４ｆの動作の様子を示す図であり、（ａ）は走行装置４ｆの把持車輪３４を本線Ｃに接触させるための一度目の動作、（ｂ）は走行装置４ｆの把持車輪３４を本線Ｃに接触させるための二度目の動作、（ｃ）は走行装置４ｆの把持車輪３４を本線Ｃに接触させるための三度目の動作、（ｄ）は走行装置４ｆの把持車輪３４が本線Ｃに接触した状態を示す図である。図８は、前記のステップＳ１０８において行われる動作である。
【００５７】
なお、図８は、図７でジャンパ線Ｊを外した後、障害である耐張碍子Ｇを回避するように乗り越えて、その先の本線Ｃで行われる動作を示している。また、図８に示す状態では、重心位置が後側にあり、後側の走行装置４ｒが移動機械１の全重量を支えていることになる。
【００５８】
前記のように、把持車輪３４と本線Ｃとは平行になっているが、本線Ｃの上方に把持車輪３４が存在しているとは限らない。そこで、ステップＳ１０８〜ステップＳ１１１の動作が行われる。それらを図示すると、例えば、ステップＳ１０７において本線Ｃと把持車輪３４とが平行になるように調整した後、図８（ａ）に示す状態になったとする。しかし、この状態では、走行装置４ｆを下方に移動させても、把持車輪３４に本線Ｃが接触しない。そこで、走行装置４ｆを少し右側に移動させて（ステップＳ１１１）、再度下方向に移動させる（ステップＳ１０８）。しかし、この場合でも、図８（ｂ）に示すように把持車輪３４は本線Ｃに接触しないため、再度ステップＳ１１１が行われる。そうすると、図８（ｃ）に示す状態となり、ステップＳ１０８により、図８（ｄ）に示す状態になる。図８（ｄ）に示す状態になった全体の様子が、図９である。
【００５９】
図９は、走行装置４ｆが本線Ｃを把持する際に、走行装置４ｆの把持車輪３４と本線Ｃとが接触した状態を示す図である。図９に示す状態は、図８（ｄ）に示す状態のように、把持車輪３４表面の窪みに本線Ｃが嵌まっている状態である。このように、本実施形態では、走行車輪３２と把持車輪３４との間に本線Ｃを把持する前に、いったん、本線Ｃを把持車輪３４の下側に接触させている。これにより、走行車輪３２と把持車輪３４との間に配置させる本線Ｃの部位を決定することができ、従来は決定しづらかった部位を容易に決定することができる。
【００６０】
フローチャートに戻って、把持動作を行うときの制御について引き続き説明する。
【００６１】
図５は、図４に示すフローに引き続いて行われるフローチャートである。図９に示す状態において、把持車輪３４の大きさ（幅及び半径）がわかっているため、図７を参照しながら説明した方法とは逆向きに経路変更制御部５３が制御することで、走行車輪３２と把持車輪３４との間に本線Ｃを配置させることができる。
【００６２】
図１０は、走行装置４ｆが本線Ｃを把持する際に、走行車輪３２と把持車輪３４との間に本線Ｃが配置されるように走行装置４ｆを動作させた状態である。そして、この図１０に示す状態から把持リンク３３を閉じることで、走行車輪３２と把持車輪３４との間に本線Ｃが把持される（図５のステップＳ１１０）。この様子を示したものが、図１１である。
【００６３】
図１１は、走行装置４ｆが本線Ｃを把持した状態を示す図である。ただし、この状態では、アーム３ｆ等に、走行装置４ｆの移動に伴って負荷が残っている可能性がある。そこで、経路変更制御部５３は、アーム３ｆの位置決めトルクを弱めるとともに、カウンタウェイト部５を揺動させて移動機械１の全体を振動させ、車輪なじみ動作を行う（図５のステップＳ１１２）。これにより、移動機械１において局所的にかかっている負荷が平準化され、意図せず走行車輪３２と把持車輪３４との間から本線Ｃが意図せず外れてしまうことが防止される。
【００６４】
車輪なじみ動作の後、なじみ動作が十分に行われて完了したかどうかが確認される（ステップＳ１１３）。具体的には、経路変更制御部５３は、まず、姿勢検出装置７より取得したＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向における移動機械１の各角度と、アーム駆動部６２より取得した関節角度と、予め持っている各リンク２２，２３，２４の質量及び長さとに基づいて、関節負荷を予想する。そして、経路変更制御部５３は、アーム駆動部６２を介しアーム３の各リンク２２，２３，２４間に対して負荷をかけ、経路変更制御部５３がアーム駆動部６２を介して実際に取得した関節負荷と、予想した負荷とを比較する。そして、これらの差が、予め定められた基準値よりも大きくなっていたら、負荷が適切にかけられていると考えることができるため、車輪なじみが完了したと考えることができる。
【００６５】
以上の操作により、前側の走行装置４ｆの把持動作が完了したことになる。そこで、後側の走行装置４ｒについても同様にして、耐張碍子Ｇを回避する（ステップＳ１１４）。そして、概略カメラ９により、全ての耐張碍子Ｇを回避したことが確認された後（ステップＳ１１５）、概略カメラ９により、他に障害は無く、走行可能かどうかを確認する（ステップＳ１１６）。確認できた場合（Ｙｅｓ方向）、カウンタウェイト部５の動作により移動機械１の重心位置が走行状態時の位置に戻された後（ステップＳ１１７）、本線Ｃ上の移動機械１の走行が開始される（ステップＳ１１８）。一方で、ステップＳ１１６で、走行の障害となる物が依然存在している場合には（ステップＳ１１６のＮｏ方向）、ステップＳ１０１からの制御が再び行われる。
【００６６】
以上の制御により、本線Ｃを走行中に障害を発見した場合でも、ジャンパ線Ｊに適切に乗り換えることで、その障害を回避して、本線Ｃを連続的に走行することができる。また、本線Ｃからジャンパ線Ｊに乗り換えるとき、及び、ジャンパ線Ｊから本線Ｃに乗り換えるときには、図８等を参照しながら説明したように、把持車輪３４による接触の確認が行われる。そのため、従来は難しかった再把持点の位置決めが容易になる。また、把持車輪３４には窪みが設けられているため、把持車輪３４と本線Ｃとの接触が多少ずれても、本線Ｃは、把持車輪３４の窪みに嵌まり、より確実に位置決めを行うことができる。
【００６７】
また、なじみ動作がカウントウェイト部５を用いて行われているため、各リンク２２，２３，２４を駆動させる必要がない。そのため、各リンク２２，２３，２４に予期せぬ負荷が残存することを防止することができ、いったん把持した架空送電線が予期せず外れてしまうことを防止することができる。
【００６８】
なお、前記の例では４本の架空送電線を例に挙げたが、一本の架空送電線に対しても移動機械１を適用可能である。さらに、移動機械１において、補助車輪３１と走行車輪３２が別体に設けられているが、これらは一体にしてもよい。
【００６９】
また、アーム３はリンク２２，２３，２４により構成したが、アーム３はこれらの形態に限られず、走行装置４の任意の位置に移動可能であれば、どのような形態であってもよい。
【００７０】
さらに、移動機械１は、作業員によるリモコン式のものであってもよく、自律的に各制御を行うものであってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１  移動機械
２  ボディ
３，３ｒ，３ｆ  アーム
４，４ｒ，４ｆ  走行装置
５  カウンタウェイト部
７  姿勢検出装置
８  計算機
９  概略カメラ
１０  近接カメラ
２２  リンク
２３  リンク
２４  リンク
３１  補助車輪
３２  走行車輪
３３  把持リンク
３４  把持車輪
５０  行動制御部（制御部）
５１  障害検出部
５２  走行制御部
５３  経路変更制御部（制御部）
６１  走行駆動部
６２  アーム駆動部（制御部）
【図１】
2016077070.tif 000003
【図２】
2016077070.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016077070.tif 000006
【図５】
2016077070.tif 000007
【図６】
2016077070.tif 000008
【図７】
2016077070.tif 000009
【図８】
2016077070.tif 000010
【図９】
2016077070.tif 000011
【図１０】
2016077070.tif 000012
【図１１】
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