(57)【要約】【課題】複数の水中ロボットを同時に運用可能とするとともにこの運用コストを抑制できる水中ロボット制御システムおよび水中ロボットの制御方法を提供する。【解決手段】外部から電力の供給と制御信号とを送るメインケーブル３の一端に中継器４を接続して、この中継器４を静止状態の水中領域に配置して、中継器４から下方に延在する複数のサブケーブル５の他端に複数の水中ロボット６ａ、６ｂをそれぞれ接続して、制御信号により複数の水中ロボット６ａ、６ｂを同時に操作する。【選択図】図１
2017178253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインケーブルの一端に接続されこのメインケーブルを介して外部から動力の供給と制御信号とを受ける中継器と、一端をこの中継器に接続されたサブケーブルと、このサブケーブルの他端に接続された水中ロボットとを備える水中ロボット制御システムにおいて、
前記中継器が静止状態の水中領域で水底に非接地で配置された状態であり、前記中継器に接続されて下方に延在する複数の前記サブケーブルと、複数の前記サブケーブルの端部にそれぞれ接続される複数の水中ロボットとを備えることを特徴とする水中ロボット制御システム。
【請求項２】
前記中継器を水底に係留するアンカーを備える請求項１に記載の水中ロボット制御システム。
【請求項３】
前記メインケーブルの他端に接続される船舶を備えていて、前記メインケーブルが前記中継器と前記船舶との接続を分離する分離機構を備えている請求項２に記載の水中ロボット制御システム。
【請求項４】
前記メインケーブルの他端に接続される陸上設備を備えている請求項２に記載の水中ロボット制御システム。
【請求項５】
複数の前記中継器を備えていて、これらの中継器を互いに接続する連結ケーブルを備える請求項１〜４のいずれかに記載の水中ロボット制御システム。
【請求項６】
前記中継器が、この中継器の周囲の流速を測定する流速計と、この流速計で測定された値が所定の値を超えた場合に周囲の水を取り込んで前記中継器を沈降させるバラスト機構とを備えている請求項１〜５のいずれかに記載の水中ロボット制御システム。
【請求項７】
外部から動力と制御信号とを送るメインケーブルの一端に中継器を接続して、この中継器にサブケーブルの一端を接続して、このサブケーブルの他端に水中ロボットを接続して、前記制御信号により前記水中ロボットを操作する水中ロボットの制御方法において、
前記中継器を静止状態の水中領域に配置して、前記中継器から下方に延在する複数の前記サブケーブルの前記他端に複数の前記水中ロボットをそれぞれ接続して、前記制御信号により複数の前記水中ロボットを同時に操作することを特徴とする水中ロボットの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継器と水中ロボットとを備える水中ロボット制御システムおよび水中ロボットの制御方法に関するものであり、詳しくは複数の水中ロボットを同時に運用可能とするとともにこの運用コストを抑制できる水中ロボット制御システムおよび水中ロボットの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水中で調査や資源の掘削等を行なう水中ロボットを利用した水中ロボット制御システムが種々提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１は、船舶とメインケーブルを介して接続された中継器と、この中継器とサブケーブルを介して接続された一台の水中ロボットとを備えたシステムを提案する。
【０００４】
この船舶は風や波や潮流や海流の影響を受けるので、所定の位置に留まったり船首の方向を所定の方向に維持することが困難であった。船舶の移動や旋回に伴いメインケーブルの位置が変わるので、一隻の船舶から複数の中継器および水中ロボットを水中に降下させると、メインケーブルどうしが絡まって水中ロボットによる作業を継続できない不具合がある。また水面上の船舶の位置や船首の方向が維持された場合であっても、水中で潮に流されたメインケーブルとサブケーブルまたはサブケーブルどうしが絡まって水中ロボットによる作業を継続できない不具合がある。
【０００５】
複数の水中ロボットを同時に運用するためには、一台の水中ロボットに対して一隻の船舶が必要となり、船舶の運用コストが非常に大きくなる。そのため複数の水中ロボットを同時に運用することは非常に困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−４６３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は複数の水中ロボットを同時に運用可能とするとともにこの運用コストを抑制できる水中ロボット制御システムおよび水中ロボットの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する本発明の水中ロボット制御システムは、メインケーブルの一端に接続されこのメインケーブルを介して外部から動力の供給と制御信号とを受ける中継器と、一端をこの中継器に接続されたサブケーブルと、このサブケーブルの他端に接続された水中ロボットとを備える水中ロボット制御システムにおいて、前記中継器が静止状態の水中領域で水底に非接地で配置された状態であり、前記中継器に接続されて下方に延在する複数の前記サブケーブルと、複数の前記サブケーブルの端部にそれぞれ接続される複数の水中ロボットとを備えることを特徴とする。
【０００９】
上記の目的を達成する本発明の水中ロボットの制御方法は、外部から動力と制御信号とを送るメインケーブルの一端に中継器を接続して、この中継器にサブケーブルの一端を接続して、このサブケーブルの他端に水中ロボットを接続して、前記制御信号により前記水
中ロボットを操作する水中ロボットの制御方法において、前記中継器を静止状態の水中領域に配置して、前記中継器から下方に延在する複数の前記サブケーブルの前記他端に複数の前記水中ロボットをそれぞれ接続して、前記制御信号により複数の前記水中ロボットを同時に操作することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、水の流れがほとんどない水中領域に中継器が配置されるので、この中継器に複数の水中ロボットをそれぞれサブケーブルで接続しても、サブケーブルどうしが絡まるおそれがない。サブケーブルどうしが絡まないので一つの中継器に複数の水中ロボットを接続して同時に運用することができる。また一つの中継器に複数の水中ロボットを接続して運用できるので、水中ロボットの運用コストを抑制するには有利である。
【００１１】
中継器を水底に係留するアンカーを備える構成にすることができる。中継器が水底に係留されているのでメインケーブルが風や波の影響を受けたとしても中継器はその位置を維持し易くなる。中継器が流されたり回転したりし難いのでサブケーブルが絡まることを抑制するには有利である。
【００１２】
メインケーブルの他端に接続される船舶を備えていて、メインケーブルが中継器と船舶との接続を分離する分離機構を備える構成にすることができる。
【００１３】
分離機構により中継器から船舶を分離できるので、荒天時に船舶を安全な海域に退避させることができる。このとき中継器および水中ロボットは天候の影響をほとんど受けない静止状態の水中領域にそもそも配置されているので、船舶で回収する必要がない。そのため天候回復時には、船舶と中継器とをメインケーブルで接続するのみで作業を再開できる。復旧作業を迅速に行なえるので、水中ロボットの運用コストを抑制するには有利である。
【００１４】
メインケーブルの他端に接続される陸上設備を備える構成にすることができる。複数の水中ロボットによる作業に船舶が不要となるので、水中ロボットの運用コストを抑制するには有利である。
【００１５】
複数の中継器を備えていて、これらの中継器を互いに接続する連結ケーブルを備える構成にすることができる。広い範囲で同時に水中ロボットによる作業を実行することができる。水中ロボットで水底資源の採集等を行なう際には効率を向上できる。
【００１６】
中継器が、この中継器の周囲の流速を測定する流速計と、この流速計で測定された値が所定の値を超えた場合に周囲の水を取り込んで中継器を沈降させるバラスト機構とを備える構成にすることができる。中継器の周囲の水の流速が変化した場合であっても、これに対応して中継器を静止状態の水中領域に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の水中ロボット制御システムを例示する説明図である。
【図２】図１のメインケーブルの近傍を拡大して例示する説明図である。
【図３】図１の中継器の変形例を例示する説明図である。
【図４】図３のアーム部の近傍を拡大して例示する説明図である。
【図５】図４を底面視で例示する説明図である。
【図６】別の実施形態の水中ロボット制御システムを例示する説明図である。
【図７】別の実施形態の水中ロボット制御システムを例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の水中ロボット制御システムおよび水中ロボットの制御方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。この水中ロボット制御システムは、例えば水底のガスハイドレートを掘削して回収する際に使用される。
【００１９】
図１に例示するように本発明の水中ロボット制御システム（以下、制御システムということがある）１は、水面で停泊する船舶２に一端（上端）を接続されているメインケーブル３と、このメインケーブル３の他端(下端)に接続されている中継器４とを備えている。中継器４の下面には複数のサブケーブル５の一端（上端）が接続されている。複数のサブケーブル５の他端（下端）にはそれぞれ水中ロボット６（６ａおよび６ｂ）が接続されている。
【００２０】
メインケーブル３およびサブケーブル５は、船舶２から水中ロボット６に電力を供給するための送電線と、船舶２に設置されるコントローラから水中ロボット６を遠隔操作するための制御信号および水中ロボット６に設置されるセンサやカメラ等で取得される情報信号を送受信する信号線と、水中ロボット６により回収されたガスハイドレートＨ等を船舶２に搬送するための搬送管とを有している。
【００２１】
船舶２から水中ロボット６に供給する動力は電力に限らず油圧などであってもよい。例えば油圧を供給する場合には送電線の代わりに油圧ホースがメインケーブル３等に組み込まれる。また中継器４または水中ロボット６にエンジンや燃料電池等の動力発生器を搭載して、メインケーブル３やサブケーブル５でこの動力発生器が必要とする燃料や酸素等を供給する構成にしてもよい。
【００２２】
メインケーブル３およびサブケーブル５は、送電線等と信号線とをまとめて一本のケーブルとして、搬送管をこのケーブルから独立した配管として構成してもよく、これらを一つにまとめてもよい。本明細書ではいずれの場合であっても送電線等と信号線と搬送管の全体をメインケーブル３またはサブケーブル５という。
【００２３】
水中ロボット６は、水底７を走行してこの水底７を掘削してガスハイドレートＨを回収するバックホーなどの水中重機６ａや、水底７から浮上した状態で自由に移動して水底７や水中重機６ａの様子をカメラで撮影したり超音波等で水底７の起伏を測定したりするＲＯＶ（Remotely operated vehicle）６ｂなどで構成される。本発明において水中ロボット６は、水中重機６ａやＲＯＶ６ｂに限定されず、水中で作業を行ない且つサブケーブル５が接続される機構であればよい。
【００２４】
中継器４から下方に向かって延設されるそれぞれのサブケーブル５を介して、複数の水中ロボット６が中継器４に接続されている。水中重機６ａで掘削されるガスハイドレートＨは同伴する土砂や水とともにサブケーブル５の搬送管により中継器４に送られる。ＲＯＶ６ｂと中継器４とを接続するサブケーブル５は、搬送管を備えていない構成にすることができる。
【００２５】
中継器４は、メインケーブル３を介して船舶２から送られてくる電気や制御信号を、サブケーブル５を介して各水中ロボット６に送る構成を有している。中継器４は質量により下向きに働く力よりも浮力により上向きに働く力の方が若干大きくなる状態に浮力を調整されている。中継器４は水底７に沈められたアンカー８とワイヤ９により連結されている。浮力により浮き上ろうとする中継器４は、アンカー８に連結されるワイヤ９により下方に引っ張られるので、水中の所定の位置に留まることになる。
【００２６】
つまり中継器４は水中の中層に浮いた状態であり水底７に接地しない状態となる。中継器４に働く浮力が中継器４の質量とほぼ同じとなる状態（以下、中性浮力の状態というこ
とがある）に中継器４の浮力を調整してもよい。この場合、中継器４は浮きも沈みもしないため、中継器４は水中に配置された位置に留まることになる。
【００２７】
メインケーブル３の上端に接続される船舶２は、ガスハイドレートＨ等の資源を回収して貯蔵できるタンカー等で構成される。中継器４は浮力により浮き上がるかまたは水中で停止する状態となるので、メインケーブル３に中継器４の質量が下向きに発生することがない。つまりメインケーブル３には張力がほとんど発生しない状態である。
【００２８】
本実施形態では船舶２は回収したガスハイドレートＨを貯留する貯蔵設備を備えている。船舶２にガスハイドレートＨと土砂と水との混合物からガスのみを分離して回収するガス化処理設備を設置してもよい。
【００２９】
中継器４は静止状態の水中領域に配置される。本明細書において静止状態とは、中継器４やサブケーブル５等が水の流れの影響をほとんど受けない状態であり、中継器４やサブケーブル５等の位置が水の流れによりほとんど移動しない状態をいう。静止状態の水中領域とは具体的には水の移動がほとんどない状態であり、少なくとも水平方向の水の流れが流速１．０ｍ／ｓｅｃ以下の水中領域、望ましくは０．１ｍ／ｓｅｃ以下の水中領域をいう。上下方向の水の流れも流速０．１ｍ／ｓｅｃ以下であることが望ましい。
【００３０】
中継器４は、流速計などで測定した流速が上記の範囲である水中領域に配置することができるが、望ましくは一年の平均流速が上記の範囲である水中領域に配置する。つまり天候や季節の変化に関わらず静止状態となる水中領域に中継器４を配置することが望ましい。
【００３１】
水深が深くなるほど水は風や波の影響を受けにくくなり、水の移動が小さくなる。そのため例えば静止状態の水中領域を、水深が５０ｍ以深となる水中領域、望ましくは１００ｍ以深となる水中領域と定義することもできる。
【００３２】
図１に例示する実施形態では、中継器４が配置される水深は例えば１００ｍ以深３５０ｍ以浅であり、水底７の水深は例えば４００ｍ以深１５００ｍ以浅である。中継器４および水中ロボット６が配置される水深は上記に限定されるものではなく、中継器４および水中ロボット６が静止状態の水中領域に配置される構成であれば、水深が１００ｍ以浅であってもよく１５００ｍ以深であってもよい。
【００３３】
中継器４が静止状態の水中領域に配置されるので、中継器４は水の流れの影響をほとんど受けない状態となる。中継器４に接続されている複数のサブケーブル５が水に流されることがないので、サブケーブル５が互いに絡まることを抑制するには有利である。
【００３４】
サブケーブル５は中継器４の下方となる位置に張設されることになるので、中継器４よりもさらに水の流れの影響を受け難い水中領域に配置されることになる。そのため中継器４に複数の水中ロボット６を接続して、サブケーブル５どうしが比較的近い位置に配置される状態であっても、サブケーブル５が水に流されて絡まることを抑制できる。
【００３５】
サブケーブル５どうしが絡まらないので、一隻の船舶２で複数の水中ロボット６を同時に運用することができる。また複数の水中ロボット６を制御するために必要となる船舶２が一隻であるため、水中ロボット６の運用コストを低減するには有利である。
【００３６】
中継器４が水底７に非接地であるためサブケーブル５は中継器４から下方に向かって延在することになる。つまりサブケーブル５は水底７の近傍で水平方向に延在することがないので、サブケーブル５が水底７の凹凸等に絡まる不具合を防止するには有利である。
【００３７】
水中ロボット６がＲＯＶ６ｂなど中層を移動する構成である場合、この水中ロボット６が常に中継器４よりも水深の深い位置となる状態で制御する。
【００３８】
水中ロボット６が中継器４よりも水深の浅い位置に移動しないように移動制限機構を水中ロボット６に組み込んでもよい。移動制限機構は、例えばＲＯＶ６ｂおよび中継器４に設置される水深計と、この水深計の値に基づいてコントローラからＲＯＶ６ｂに入力される信号を制御する構成にすることができる。具体的にはＲＯＶ６ｂを上昇させる信号をコントローラから入力しても、ＲＯＶ６ｂが中継器４よりも上方に移動する状態となる場合にはこの入力が移動制限機構により拒否される。この構成によりＲＯＶ６ｂが中継器４よりも浅い位置に移動することを防止できる。
【００３９】
移動制限機構によりＲＯＶ６ｂ等の中層を移動する水中ロボット６が、静止状態の水中領域の外側に出てしまいサブケーブル５が水に流されて他のサブケーブル５と絡まるという不具合を回避できる。
【００４０】
中継器４がアンカー８により水底７に係留されているので、メインケーブル３には張力がほとんど発生せず、弛んだ状態に構成することができる。メインケーブル３を弛んだ状態とすることにより、船舶２が波や風の影響で水平方向に移動したり、上下方向を中心軸として回転したり、上下方向に揺動したりしてもこれらの動きをメインケーブル３の弛みにより吸収することができる。
【００４１】
この構成によれば中継器４とその下方に配置されるサブケーブル５および水中ロボット６に船舶２の動きがほとんど伝達されないので、中継器４やサブケーブル５等の静止状態を維持し易くなる。サブケーブル５が絡まることを防止するには有利である。
【００４２】
本発明においてアンカー８およびワイヤ９は必須の構成要件ではない。中継器４が船舶２からメインケーブル３により懸吊される構成にしてもよい。アンカー８等を有さない構成であってもメインケーブル３が例えば５０ｍ以上の長さである場合、船舶２の動きはメインケーブル３の傾きや伸縮やねじれによって吸収されるので中継器４にほとんど伝達されない。サブケーブル５が絡まることを防止するには有利である。
【００４３】
中継器４の大きさは、複数のサブケーブル５どうしが絡まることを防止するために船舶２よりも大きく構成することが望ましい。具体的には船舶２の前後方向の長さを基準として、中継器４の大きさは１５０％以上４００％以下とし、望ましくは２００％以上３００％以下とする。
【００４４】
ガスハイドレートの掘削など大規模開発で使用される船舶２は例えば前後方向の長さが２００ｍ程度、幅が３０ｍ程度の大きさとなる。これに対して中継器４の水平方向の大きさは、例えば前後方向の長さが３００〜８００ｍ程度、幅が４５〜１２０ｍ程度とすることができる。
【００４５】
水底７の通信ケーブル等の点検などの小規模な調査で使用される船舶２は例えば前後方向の長さが５０ｍ程度、幅が１０ｍ程度の大きさとなる。これに対して中継器４の水平方向の大きさは、例えば前後方向の長さが７５〜２００ｍ程度、幅が１５〜４０ｍ程度とすることができる。
【００４６】
中継器４の大きさは上記に限定されるものではない。中継器４の水平方向の大きさが大きいほど中継器４に接続される複数のサブケーブル５どうしの間隔を広く設定できるので望ましい。サブケーブル５どうしの間隔が広いほどサブケーブル５が絡まることを防止す
るには有利である。
【００４７】
中継器４にガス化機構を設置する構成にしてもよい。ガス化機構は水中重機６ａで掘削して回収したガスハイドレートＨから昇温や減圧によりガスを取り出す構成を有する。このときメインケーブル３の搬送管はガス化機構により取り出されたガスを船舶２に送る。
【００４８】
中継器４に、水底７に向かって延在する排出管１０を設置する構成にしてもよい。排出管１０は、ガスハイドレートＨに同伴していた土砂や水等をガス化機構から水底７まで搬送する構成を有している。
【００４９】
中継器４にガス化機構を設置する構成により、船舶２には不要な土砂や水等を含まない資源のみを回収できるので、船舶２による資源の運搬効率を向上するには有利である。
【００５０】
中継器４に変圧器を設置する構成にしてもよい。船舶２から高圧の電気を中継器４に供給して、中継器４の変圧器で降圧して低圧となった電気を水中ロボット６に供給することができる。この構成により、船舶２から水中ロボット６に電力を供給する際の送電ロスを低減することができる。
【００５１】
水中ロボット６により作業を行なう領域まで、中継器４は港等から水に浮かべた状態で船舶２により曳航される。このとき水中ロボット６は中継器４に固定された状態、または中継器４の内部に格納された状態とすることができる。
【００５２】
作業領域に到着した後、船舶２は中継器４を水中ロボット６とともに沈降させる。中継器４が所定の水深まで沈降した後に、中継器４の沈降を停止させて水中ロボット６のみをさらに沈降させる。サブケーブル５は水中ロボット６の沈降に応じて繰り出す構成にしてもよく、予め所定の長さのサブケーブル５を中継器４の外部に繰り出した後に水中ロボット６を沈降させる構成にしてもよい。その後、水中ロボット６による資源回収等の作業を開始する。
【００５３】
一隻の船舶２で複数のサブケーブル５どうしを絡ませることなく複数の水中ロボット６を同時に運用できるので、水中ロボット６ごとに船舶２を準備する場合に比べて水中ロボット６の運用コストを大幅に低減することができる。ここで水中ロボット６の運用とは、コントローラからの制御信号により水中ロボット６を遠隔で操作することに加えて、次の操作のために所定の位置に水中ロボット６を待機させることを含む概念である。
【００５４】
本実施形態では一つの中継器４に二台の水中重機６ａと二台のＲＯＶ６ｂが接続されているが、本発明はこの構成に限定されない。一つの中継器４に接続される水中ロボット６の数は、二台以上であればよく、例えば五台以上であってもよい。また中継器４に接続される水中ロボット６の種別は、すべて水中重機６ａとしてもよく、すべてＲＯＶ６ｂとしてもよい。水中ロボット制御システム１を利用して行なう作業に応じて、水中重機６ａとＲＯＶ６ｂとの数の組み合わせは変更することができる。また水中重機６ａやＲＯＶ６ｂ以外の水中ロボット６を組み合わせてもよい。
【００５５】
図２に例示するようにメインケーブル３の途中部分に分離機構１１を設置する構成にしてもよい。分離機構１１は、メインケーブル３の途中部分を切り離すことにより、船舶２と中継器４とを分離する構成を有している。この実施形態ではメインケーブル３の途中部分であって船舶２の近傍となる位置に分離機構１１が設置されている。
【００５６】
台風の接近にともなう荒天時など船舶２を作業海域から退避させる必要がある場合は、分離機構１１により船舶２を中継器４から切り離して船舶２のみを退避させることができ
る。このとき中継器４および水中ロボット６は水深が深く天候の影響をほとんど受けない位置にあるため、その場に残しておくことができる。
【００５７】
天候の回復後はメインケーブル３の分離機構１１を連結するのみで資源掘削等の作業を再開できるので、復旧を迅速に行なうには有利である。分離機構１１により分離され中継器４側に残るメインケーブル３の上端部近傍に浮体を設置しておいて、復旧時にこの上端部と船舶２側のメインケーブル３の下端部とを接続し易くしてもよい。
【００５８】
分離機構１１を設置する位置は船舶２と中継器４とを切り離すことができる位置であれば上記に限定されない。例えば中継器４とメインケーブル３との接合部、船舶２とメインケーブル３との接合部、またはメインケーブル３の延在方向における中間地点近傍などに分離機構１１を配置することができる。
【００５９】
中継器４に予備バッテリーを搭載する構成にしてもよい。これにより荒天時に船舶２が退避した後であっても、水中ロボット６に電力を供給し続けて掘削作業等を自動運転により継続させることができる。このときの水中ロボット６の操作は、船舶２を退避させる前にコントローラによる遠隔操作から自動運転に切り替える。
【００６０】
図２に例示するようにメインケーブル３の途中部分にメインケーブル３の延在方向を中心軸として回転自在とする回転機構１２を設置する構成にしてもよい。船舶２が上下方向を中心軸として回転した場合に回転機構１２の回転によりメインケーブル３がねじれることを防止できる。つまり回転機構１２により、船舶２の回転が中継器４に伝達されることを防止できる。
【００６１】
回転機構１２により中継器４は船舶２の動きの影響をさらに受け難くなるので、サブケーブル５が絡まることを防止するには有利である。
【００６２】
図３〜図５に例示するように中継器４の下面に略水平方向に延在する複数のアーム部１３を設置する構成にすることができる。アーム部１３の一端は中継器４の本体４ａに連結され、他端は水平方向において中継器４の本体４ａの外周面よりも外側に位置する。
【００６３】
アーム部１３の内部にはサブケーブル５が案内されていて、水平方向において中継器４の本体４ａから離れた位置でアーム部１３からサブケーブル５が露出する状態となる。アーム部１３はサブケーブル５を案内する構成であればよく、アーム部１３の外側にサブケーブル５が配置される構成にしてもよい。
【００６４】
アーム部１３を設置する構成により、中継器４の大きさを船舶２よりも大きく構成しない場合であっても、サブケーブル５どうしの間隔を広くすることができる。アーム部１３によりサブケーブル５どうしの間の距離を離すことができるので、サブケーブル５どうしが絡み難くなる。
【００６５】
中継器４の本体４ａに連結されている端部において、アーム部１３が上下方向を中心軸として水平面内で旋回可能となる構成にしてもよい。隣接するサブケーブル５どうしの間隔をアーム部１３の旋回により適宜調整することができる。
【００６６】
中継器４に接続される複数のサブケーブル５の内の一部がアーム部１３により案内され、残りが中継器４の本体４ａに直接接続される構成にしてもよい。また複数のアーム部１３の水平方向の長さは同一に構成されてもよく、異なる長さに構成されていてもよい。
【００６７】
図６の左方に例示するように中継器４にアンカー８を設置せず、水中重機６ａをアンカ
ーとしてサブケーブル５をワイヤとして利用することにより、中継器４を係留する構成にすることができる。この構成によれば水中重機６ａの移動にともない中継器４を水平方向に移動させることができるので、水中ロボット６による作業領域を移動させる際にアンカー８の回収等の作業が不要となる。ガスハイドレートの掘削作業などを広範囲で行う場合には作業効率を向上することができる。
【００６８】
図６に例示するように複数の中継器４を水中に配置して、この中継器４どうしを連結ケーブル１４で接続する構成にすることができる。この構成によれば一隻の船舶２でさらに多くの水中ロボット６を操作することができる。連結ケーブル１４はメインケーブル３と同じケーブルで構成することができる。
【００６９】
図７に例示するように中継器４に接続されているメインケーブル３を、船舶２の代わりに陸上設備１５に接続する構成にすることができる。ここで陸上設備１５とは、陸上に配置される建造物やガスハイドレートＨ等の回収物を処理するプラント等で構成される。陸上までの水平距離が比較的近い領域に中継器４が配置されている場合には、メインケーブル３を陸上設備１５に接続して陸上設備１５から水中ロボット６を遠隔操作する構成にすることができる。
【００７０】
複数の水中ロボット６を運用するにあたり、船舶２を一隻も使用しないので水中ロボット６の運用コストを低減するには有利である。また水中ロボット６を遠隔操作するコントローラが陸上の陸上設備１５にあるため、荒天時であっても水中ロボット６による作業を継続することができる。
【００７１】
中継器４に周囲の水の流速を測定する流速計を設置するとともに、中継器４の浮力を調整するためのバラスト機構を設置する構成にすることができる。流速計は少なくとも水平方向の水の流速を測定できる構成を有していればよい。流速計が上下方向の流速を測定できてもよい。
【００７２】
この流速計により中継器４の周囲の流速を測定して、流速計の値が例えば０．１ｍ／ｓｅｃ以上など予め設定された値よりも大きい場合に、中継器４がバラスト機構により内部に水を取り込み沈降する。バラスト機構は、中継器４が所定の深さ沈降した後、または所定の時間経過した後に中継器４の内部の水を排水する。このときアンカー８に連結されているワイヤ９も弛みがない状態まで巻き取る。
【００７３】
流速計とバラスト機構により、中継器４の配置位置を静止状態の水中領域に維持することができるので、サブケーブル５が絡まることを防止するには有利である。
【００７４】
本発明の水中ロボット制御システム１の利用対象は、ガスハイドレートＨの掘削および回収に限定されない。例えば熱水鉱床やマンガン団塊などの他の資源の回収や、水底７に敷設された通信ケーブルやパイプライン等の点検にも水中ロボット制御システム１を利用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１     水中ロボット制御システム（制御システム）
２     船舶
３     メインケーブル
４     中継器
４ａ   本体
５     サブケーブル
６     水中ロボット
６ａ   水中重機
６ｂ   ＲＯＶ
７     水底
８     アンカー
９     ワイヤ
１０   排出管
１１   分離機構
１２   回転機構
１３   アーム部
１４   連結ケーブル
１５   陸上設備
Ｈ     ガスハイドレート
【図１】
2017178253.tif 000003
【図２】
2017178253.tif 000004
【図３】
2017178253.tif 000005
【図４】
2017178253.tif 000006
【図５】
2017178253.tif 000007
【図６】
2017178253.tif 000008
【図７】
2017178253.tif 000009