(57)【要約】【課題】重厚長大な機構を設けること無く、安全かつ容易に送電線への着脱ができ、活線状態で送電線の点検を行うことができる自走式送電線点検装置の提供。【解決手段】複数の回転翼を有し、揚力を発生させる揚力発生部と、送電線に装着可能な車輪を備える走行部と、送電線の現況を測定する測定装置を備える測定部と、測定部からの測定データを記憶する記憶装置を備え、揚力発生部、走行部および測定部を制御する制御部と、操作端末からの指令を受信する受信部と、本体部とを備える自走式送電線点検装置であって、前記揚力発生部が、揚力を発生させる揚力発生モードを有すること、前記制御部が、前記操作端末からの光無線指令に基づき前記揚力発生モードを開始および終了可能であること、前記揚力発生部または前記本体部が、絶縁棒と着脱自在に連結される連結機構を備えることを特徴とする自走式送電線点検装置。【選択図】図６
2017225326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転翼を有し、揚力を発生させる揚力発生部と、
送電線に装着可能な車輪を備える走行部と、
送電線の現況を測定する測定装置を備える測定部と、
測定部からの測定データを記憶する記憶装置を備え、揚力発生部、走行部および測定部を制御する制御部と、
操作端末からの光無線指令を受信する受信部と、
本体部とを備える自走式送電線点検装置であって、
前記揚力発生部が、揚力を発生させる揚力発生モードを有すること、
前記制御部が、前記操作端末からの光無線指令に基づき前記揚力発生モードを開始および終了可能であること、
前記揚力発生部または前記本体部が、絶縁棒と着脱自在に連結される連結機構を備えることを特徴とする自走式送電線点検装置。
【請求項２】
前記操作端末が、可視光または赤外光により光無線指令を送信することを特徴とする請求項１に記載の自走式送電線点検装置。
【請求項３】
前記操作端末が、レーザ光により光無線指令を送信することを特徴とする請求項１または２に記載の自走式送電線点検装置。
【請求項４】
前記揚力発生部が、前記自走式送電線点検装置の重量を−１０〜２ｋｇｆとする揚力を発生させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の自走式送電線点検装置。
【請求項５】
さらに、前記車輪の下方に位置し、前記送電線を支点として重量が平衡するように配置された偶数個のバランサ部材を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の自走式送電線点検装置。
【請求項６】
前記バランサ部材に前記回転翼が配置されることを特徴とする請求項５に記載の自走式送電線点検装置。
【請求項７】
前記揚力発生部が、前記連結機構を備え、前記絶縁棒に連結された状態で前記本体部から脱離可能であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の自走式送電線点検装置。
【請求項８】
前記本体部が、前記連結機構を備え、
前記連結機構が、前記絶縁棒と係合する係合部材を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の自走式送電線点検装置。
【請求項９】
請求項８に記載の自走式送電線点検装置が備える係合部材と係合する係合部を備えることを特徴とする絶縁棒。
【請求項１０】
前記受信部に光無線指令を送信する送光窓と、光ファイバーが配設された支持棒と、光ファイバーと接続された操作端末とを備えることを特徴とする請求項９に記載の絶縁棒。
【請求項１１】
前記車輪は、送電線の長さ方向に配置された複数の車輪からなり、
前記バランサ部材を支持するバランサ支持部材と、
前記バランサ支持部材を送電線の長さ方向に揺動可能とする回転軸と、を備えることを特徴とする請求項５に記載の自走式送電線点検装置。
【請求項１２】
前記測定部が、前記バランサ支持部材と独立して設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の自走式送電線点検装置。
【請求項１３】
前記回転軸より走行方向側に位置する部分と前記回転軸より走行方向と反対側に位置する部分の重量比が、４５：５５〜５５：４５であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の自走式送電線点検装置。
【請求項１４】
自走式送電線点検装置用電線装着装置であって、
複数の回転翼を有し、揚力を発生させる揚力発生部と、
前記揚力発生部と連結する絶縁棒と、
前記絶縁棒の先端部または先端部近傍に設けられ、自走式送電線点検装置と着脱自在に連結される連結部と、
前記連結部による連結および非連結を操作する連結操作部と、
を備えることを特徴とする自走式送電線点検装置用電線装着装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の自走式送電線点検装置用電線装着装置が備える連結機構と連結される連結部材を備えることを特徴とする自走式送電線点検装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活線状態の送電線の現況を測定可能とする自走式送電線点検装置および自走式送電線点検装置用電線装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所で発電された電力は送電線により需要家の元に輸送される。送電線は電力を輸送するための電力線と、電力線を雷の直撃から守るためのグランドワイヤで構成される。鉄塔間等に張架された送電線は、落雷や腐食による素線の劣化が進むと断線のリスクが増え、断線してしまうと大規模停電を引き起こし、社会に多大な損害を与える恐れがある。そこで、電力会社は送電線の断線を未然に防止すべく、定期的な点検を行っている。
【０００３】
送電線には高電圧・大電流が通っているため、従来、電力会社は送電線の点検に際し、送電を停止させた上で点検作業に移っていた。しかしながら、送電を停止させるためには代替の電力ルートを確保する必要があり、点検計画から点検実施・安全確認・復旧まで多大な時間と労力がかかっていた。また、点検作業は大きい重量の点検ロボットを送電鉄塔の上まで運んで行っていたため、危険を伴う作業となっていた。
【０００４】
そこで、特許文献１には、送電を停止させることなく送電線を活線のまま点検する自走式送電線点検装置が開示されている。この自走式送電線点検装置は、駆動輪により送電線上を自走しながらセンサで送電線を画像撮影し、画像データを保存するものである。
【０００５】
また、同じく送電線を活線のまま点検する自走式送電線点検装置として、特許文献２には、電線上を転動する導体からなる１対の車輪と、該電線に電気的に導通される導電性ケースと、該ケース内から電線を撮像するカメラと、前記車輪を駆動するモータと、前記モータ及びカメラを無線制御するテレコントローラと、電源とを備え、前記ケースによりカメラ、テレコントローラ等の電子機器を電波障害から保護すると共に、軽量化して電線の落ち込み量を小さくし、電線間の耐電圧距離を確保するようにした自走式送電線点検装置が開示されている。
【０００６】
ところで、特許文献３には、複数の揚力源を有する飛行体であって、複数の揚力源の作動を制御してホバリング状態を維持する静止制御機能と、飛行体への直接入力を検出し、入力に応じた飛行体の移動を実現するように複数の揚力源の作動を制御する移動制御機能と、を備え、人が飛行体に接触するだけで飛行体の移動を操作することができる搬送装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２５４５６７号公報
【特許文献２】特許３２０７３６６号公報
【特許文献３】国際公開第２０１４／０６８９８２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
活線状態の送電線においては、作業者が自走式送電線点検装置を送電線上に設置する際に感電の危険性があることから、重厚長大な機構を設ける必要があった。例えば特許文献１の装置では、別途送電線と鉄塔間に絶縁材料からなる移送ケーブルを設置し、自走式送電線点検装置に移送ケーブル上を経由して送電線まで自走させていた。また、例えば特許文献２の装置では、絶縁性のパイプ、ロープおよびボルト等により構成される点検装置着脱装置で吊り下げて送電線上に設置していた。このように、活線状態の送電線上に自走式送電線点検装置を設置することには、多大な労力を要していた。
【０００９】
また、停電で行う従来の自走式送電線点検装置は、質量が例えば約２０ｋｇ以上と重く、活線状態で使用する装置の場合、例えば９０ｋｇにも及び、鉄塔を登って運搬し、送電線上に設置することは作業員には多大な負担となっていた。
【００１０】
そこで、本発明は、重厚長大な機構を設けること無く、安全かつ容易に送電線への着脱ができ、活線状態で送電線の点検を行うことができる自走式送電線点検装置および電線装着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明者は、無人航空機型点検装置を無線電波操作により飛行させることにより送電線上に着脱させることを当初検討したが、送電線付近には約１０〜１０００ｋＶの高電圧による強い電磁界の影響により、無人航空機型点検装置の無線電波操作が不能になるという課題に直面した。また、無人航空機型点検装置が送電線に衝突した場合には、送電線を傷つけたり、飛び散った破片等により作業者がけがをしたりする恐れがあるという安全性の課題もあった。
【００１２】
そこで、発明者は、試行錯誤の末、自走式送電線点検装置に揚力発生部を設けると共に、絶縁棒を着脱自在に連結する連結機構を設けることにより、自走式送電線点検装置を送電線上に設置することを可能とした。すなわち、本発明は以下の技術手段から構成される。
【００１３】
第１の発明は、複数の回転翼を有し、揚力を発生させる揚力発生部と、送電線に装着可能な車輪を備える走行部と、送電線の現況を測定する測定装置を備える測定部と、測定部からの測定データを記憶する記憶装置を備え、揚力発生部、走行部および測定部を制御する制御部と、操作端末からの指令を受信する受信部と、本体部とを備える自走式送電線点検装置であって、前記揚力発生部が、揚力を発生させる揚力発生モードを有すること、前記制御部が、前記操作端末からの光無線指令に基づき前記揚力発生モードを開始および終了可能であること、前記揚力発生部または前記本体部が、絶縁棒と着脱自在に連結される連結機構を備えることを特徴とする自走式送電線点検装置である。
第２の発明は、第１の発明において、前記操作端末が、可視光または赤外光により光無線指令を送信することを特徴とする。
第３の発明は、第１または２の発明において、前記操作端末が、レーザ光により光無線指令を送信することを特徴とする。
第４の発明は、第１ないし３のいずれかの発明において、前記揚力発生部が、前記自走式送電線点検装置の重量を−１０〜２ｋｇｆとする揚力を発生させることを特徴とする。
【００１４】
第５の発明は、第１ないし４のいずれかの発明において、さらに、前記車輪の下方に位置し、前記送電線を支点として重量が平衡するように配置された偶数個のバランサ部材を備えることを特徴とする。
第６の発明は、第５の発明において、前記バランサ部材に前記回転翼が配置されることを特徴とする。
第７の発明は、第１ないし６のいずれかの発明において、前記揚力発生部が、前記連結機構を備え、前記絶縁棒に連結された状態で前記本体部から脱離可能であることを特徴とする。
第８の発明は、第１ないし６のいずれかの発明において、前記本体部が、前記連結機構を備え、前記連結機構が、前記絶縁棒と係合する係合部材を備えることを特徴とする。
第９の発明は、第８の発明の自走式送電線点検装置が備える係合部材と係合する係合部を備えることを特徴とする絶縁棒である。
第１０の発明は、第９の発明において、前記受信部に光無線指令を送信する送光窓と、光ファイバーが配設された支持棒と、光ファイバーと接続された操作端末とを備えることを特徴とする。
【００１５】
第１１の発明は、第５の発明において、前記車輪は、送電線の長さ方向に配置された複数の車輪からなり、前記バランサ部材を支持するバランサ支持部材と、前記バランサ支持部材を送電線の長さ方向に揺動可能とする回転軸と、を備えることを特徴とする。
第１２の発明は、第１１の発明において、前記測定部が、前記バランサ支持部材と独立して設けられていることを特徴とする。
第１３の発明は、第１１または１２の発明において、前記回転軸より走行方向側に位置する部分と前記回転軸より走行方向と反対側に位置する部分の重量比が、４５：５５〜５５：４５であることを特徴とする。
【００１６】
第１４の発明は、自走式送電線点検装置用電線装着装置であって、複数の回転翼を有し、揚力を発生させる揚力発生部と、前記揚力発生部と連結する絶縁棒と、前記絶縁棒の先端部または先端部近傍に設けられ、自走式送電線点検装置と着脱自在に連結される連結機構と、前記連結機構による連結および非連結を操作する連結操作部と、を備えることを特徴とする自走式送電線点検装置用電線装着装置である。
第１５の発明は、第１４の発明の自走式送電線点検装置用電線装着装置が備える連結機構と連結される連結部材を備えることを特徴とする自走式送電線点検装置。
【００１７】
第１６の発明は、複数の回転翼を有し、送電線の長さ方向に配置された複数の車輪を備える走行部と、送電線の現況を測定する測定装置を備える測定部と、測定部からの測定データを記憶する記憶装置を備え、走行部および測定部を制御する制御部と、操作端末からの指令を受信する受信部と、本体部とを備える自走式送電線点検装置であって、前記車輪の下方に位置し、前記送電線を支点として重量が平衡するように配置された偶数個のバランサ部材と、前記バランサ部材を支持するバランサ支持部材と、前記バランサ支持部材を送電線の長さ方向に揺動可能とする回転軸と、を備えること、前記本体部が、絶縁棒と着脱自在に連結される連結機構を備えることを特徴とする自走式送電線点検装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、重厚長大な機構を設けること無く、安全かつ容易に送電線への着脱ができ、活線状態で送電線の点検を行うことができる自走式送電線点検装置および自走式送電線点検装置用電線装着装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第一実施形態例に係る自走式送電線点検装置の正面図である。
【図２】第一実施形態例に係る自走式送電線点検装置の側面図である。
【図３】第一実施形態例に係る自走式送電線点検装置の平面図である。
【図４】第一実施形態例に係る自走式送電線点検装置の姿勢制御の説明図である。
【図５】第一実施形態例に係る絶縁棒の側面図である。
【図６】第一実施形態例に係る自走式送電線点検装置の使用態様を示す図である。
【図７】第二実施形態例に係る自走式送電線点検装置の正面図である。
【図８】第二実施形態例に係る自走式送電線点検装置の側面図である。
【図９】第二実施形態例に係る自走式送電線点検装置の平面図である。
【図１０】第二実施形態例に係る自走式送電線点検装置の使用態様を示す図である。
【図１１】第三実施形態例に係る自走式送電線点検装置の正面図である。
【図１２】第三実施形態例に係る自走式送電線点検装置の側面図である。
【図１３】第三実施形態例に係る自走式送電線点検装置の平面図である。
【図１４】第三実施形態例に係る自走式送電線点検装置の動作を説明するための図である。
【図１５】揺動機構を有しない自走式送電線点検装置の動作を説明するための図である。
【図１６】揺動機構を有しない自走式送電線点検装置と第三実施形態例に係る自走式送電線点検装置の走行試験結果を示すグラフである。
【図１７】第三実施形態例に係る電線装着装置の側面図である。
【図１８】第三実施形態例に係る自走式送電線点検装置の送電線への装着方法を説明するための図である。
【図１９】従来の自走式送電線点検装置の送電線への装着方法を説明するための図である。
【図２０】第三実施形態例に係る自走式送電線点検装置の変形例の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第一実施形態例］
［構成］
第一実施形態例に係る自走式送電線点検装置１は、絶縁棒を着脱自在に連結し、揚力発生部に揚力を発生させて重量を軽減させることにより、作業者が絶縁棒を容易に操作して送電線への脱着を可能とするものである。また、光無線通信により、送電線による強い電磁界の下でも遠隔操作を可能とするものである。以下、自走式送電線点検装置１の構成を説明する。
【００２１】
図１〜３を参照しながら自走式送電線点検装置１について説明する。自走式送電線点検装置１は、点検ロボット１００と、点検ロボット１００の上部に設けられ、点検ロボット１００の下部にバッテリを有する揚力発生部２００とを主な構成要素とする。
【００２２】
［点検ロボット１００］
点検ロボット１００は、本体部１１０と、走行部１２０と、測定部１３０と、制御部１４０と、操作部１５０とを主な構成要素としている。
【００２３】
［本体部１１０］
本体部１１０は、後述する処理装置や記憶装置などの装置を収納し、活線状態の電力線の近傍で発生する強い電磁界から各装置を保護するための箱体である。本体部１１０は、導電性を付与するため、例えばアルミ等の金属材料からなり、電子部品やモータ等の動力系統が収納されている電磁遮蔽容器と同電位に電気接続されている。なお、本体部１１０は、軽量化を図るために導電性樹脂により構成してもよい。
【００２４】
［走行部１２０］
走行部１２０は、図２に示すように、２個のプーリ１２１と、２組のアーム１２２と、モータ１２３とを備え、送電線Ｗ上を自走するための機構である。
【００２５】
プーリ１２１ａ，１２１ｂは、それぞれの中心に軸部１２１１ａ，１２１１ｂを備えるＶプーリであり（図１参照）、本体部１１０の底部の前後に設けられている。プーリ１２１ａの軸部１２１１ａは２本のアーム１２２ａに両面から支持され、プーリ１２１ｂの軸部１２１１ｂは２本のアーム１２２ｂに両面から支持されている（図２参照）。プーリ１２１ａ，１２１ｂは、図示しないギア、シャフト、およびベルト等で構成される駆動伝達機構を介してモータ１２３の動力を受けて回転駆動し、車輪として機能する。
【００２６】
プーリ１２１ａ，１２１ｂは、それぞれの周面にＶ字溝１２１２ａ，１２１２ｂを備え、Ｖ字溝１２１２ａ，１２１２ｂの谷部に送電線Ｗを案内し、嵌まり込ませることが可能となっており（図１参照）、点検ロボット１００の姿勢が傾いても送電線Ｗから滑落しないようになっている。
【００２７】
プーリ１２１は、活線状態の送電線Ｗとの接触・非接触による放電を防ぐため、属材料や導電性樹脂材料等で構成されるが、軽量化や滑り防止の観点からは、導電性のカーボン粉を混入したウレタン樹脂材料で構成されることが好ましい。また、ＡＢＳ等の樹脂材料にすべり止め材として市販のシリコーン充填剤を塗布することで構成してもよい。
プーリ１２１には、図示しないロータリエンコーダが設けられており、後述する制御部１４０の処理装置によって回転数が計測され、走行距離や走行速度が算出される。
【００２８】
モータ１２３は、本体部１１０内に設置され、プーリ１２１を駆動するための動力を生成するものであり、メンテナンスフリーの観点からは、摩耗部品のないモータ（例えばブラシレスモータ）が用いられることが好ましい。モータ１２３の回転動作は、後述する制御部１４０の処理装置によって制御される。
【００２９】
［測定部１３０］
測定部１３０は、図１に示すように、撮像装置１３１と、２個のミラー１３２と、２本のアーム１３３とを備え、送電線Ｗの現況を測定するための測定系を構成する。
【００３０】
撮像装置１３１は、送電線Ｗの外周を連続して撮像するためのデジタルカメラであり、例えばＣＣＤビデオカメラで構成される。撮像装置１３１は、本体部１１０の底部に対物面１３１Ａを下方に向けて設けられており（図２参照）、送電線Ｗを上方から見た像、および、後述する２個のミラー１３２の反射によって送電線Ｗを斜め下方の２方から見た像を撮像する。すなわち、撮像装置１３１の対物面１３１Ａには、３方向から見た送電線Ｗの像が映し出されるため、送電線Ｗの外周全周を同時に撮像することができる。対物面１３１Ａに紫外線フィルタを装着し、破損箇所の識別性を高めてもよい。
【００３１】
アーム１３３ａ，１３３ｂは、本体部１１０の底部に下方に向けて延設された伸縮調整可能な棒状物であり、それぞれの先端付近にミラー１３２ａ，１３２ｂが設けられており、点検時にミラー１３２ａ，１３２ｂを送電線Ｗの斜め下方に保持する。アーム１３３の伸縮は、例えばテレスコピックパイプ等の機構により行われる。
【００３２】
ミラー１３２ａ，１３２ｂは、反射面の法線方向が互いに交差するよう反射面を斜め上方に向け、角度調節可能に設けられている。ミラー１３２ａ，１３２ｂの位置は、送電線Ｗの外周全周を３方向から満遍なく観察する観点からは、例えば、撮像装置１３１の対物面１３１Ａから送電線Ｗに下した垂線と、ミラー１３２ａ，１３２ｂから送電線Ｗに下した２つ垂線のうち、任意の２本の垂線のなす角が１２０°となるように設定されることが好ましい（図１の一点鎖線参照）。
なお、ミラー１３２ａ，１３２ｂの代わりに１または２個の撮像装置を設けて、送電線Ｗの外周を様々な角度から撮像してもよい。
【００３３】
撮像装置１３１で撮像した映像は、後述する制御部１４０により、経過時間や走行地点・走行速度等のデータを示す文字表示と合成処理等され、後述する記憶装置に保存される。
なお、測定部１３０は例示の光学的な測定装置に限らず、Ｘ線、レーザ、超音波を用いた測定装置を用いてもよい。
【００３４】
［制御部１４０］
制御部１４０は、図１に示すように、処理装置１４１と、記憶装置１４２と、センサ群とを主な構成要素とする。
処理装置１４１は、コンピュータを備えて構成されており、モータ１２３、撮像装置１３１等の装置の制御等を行う。
【００３５】
記憶装置１４２は、送電線Ｗの点検中に取得した走行距離、走行速度、測定部１３０で測定した画像等のデータを記憶する。記憶装置１４２は、電磁界、振動および落下等への耐性および軽量化の観点からフラッシュメモリ型の装置が好ましい。
【００３６】
図示しないセンサ群は、例えば多軸センサ（３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、および／または３軸地磁気センサ）と、圧力センサとを備えて構成され、処置装置２４２で信号処理・分析され、後述する揚力モード時の姿勢制御等に用いられる。なお、送電線が活線状態にあると様々ノイズが発生するため、各センサが正常に機能するかを事前に検証しておくことが好ましい。
【００３７】
［操作部１５０］
操作部１５０は、図２に示すように、電源スイッチ１５１と、非常停止ボタン１５２とを主な構成要素とし、自走式送電線点検装置１の動作の指令を手動で行うためのものである。なお、後述の操作端末５４０によっても、電源のＯＮ／ＯＦＦ操作は可能である。
【００３８】
電源スイッチ１５１は、本体部１１０に設けられた通電の開始および停止を行う機械式のスイッチである。非常停止ボタン１５２は、本体部１１０に設けられた通電を強制的に停止するための機械式のスイッチである。
なお、操作部１５０、電源スイッチ１５１および非常停止ボタン１５２の位置は、例示の本体部１１０に限られない。
【００３９】
［揚力発生部２００］
揚力発生部２００は、図１に示すように、ケース２１１と、４本のフレーム２１２と、連結機構２１３と、４個の回転翼２２１と、４個のモータ２２２と、２本の棒状部材２３１と、２個のバッテリ２３２と、受信部２５３とを主な構成要素とする。
【００４０】
ケース２１１は、点検ロボット１００の本体部１１０の上部に設けられ、本体部１１０同様、後述するセンサ群やセンサ信号を処理する処理回路等の装置を収納し、強い電磁界から各装置を保護する箱体である。ケース２１１は、上面から見たときに略正方形状の立方体であり、ケース２１１の材質は本体部１１０と同様である。
【００４１】
フレーム２１２ａ〜２１２ｄは、ケース２１１の側面上部の４つの角に放射状に設けられている棒体である（図３参照）。詳細には、フレーム２１２ａ〜２１２ｄは、ケース２１１の中心軸Ｃ０を中心として等間隔（９０°間隔）に設けられている。フレーム２１２ａ〜２１２ｄは、点検ロボット１００および揚力発生部２００の本体部１１０，２１１から回転翼２２１を離し、回転翼２２１の回転によって下方に生じる風が本体部１１０，２１０にぶつかって揚力が低下することを防止する。
【００４２】
回転翼２２１ａ〜２２１ｄは、１つの回転軸に対して対向する２枚の羽を備え、回転することによって揚力を発生する。回転翼２２１の羽の枚数は、自走式送電線点検装置１の重量と必要な揚力・回転翼の回転数等のバランスを考慮して適宜設定することができ、例えば３枚以上であってもよい。
【００４３】
回転翼２２１ａ〜２２１ｄの揚力は、自走式送電線点検装置１の質量を差し引いた、例えば約−２〜１０ｋｇｆの揚力である。ここで、総揚力が２０〜３０ｋｇｆのマルチコプターも既に実現されているが、総揚力が大きくなると取り扱いが困難になることから、質量が１０ｋｇｆ以下の範囲となるような装置設計をすることが好ましい。例えば、ＤＪＩ社の６０１０モータは２３０ｇと軽量であるが、１ローターあたり１８００〜２５００ｇのペイロードを積載することができる。
揚力発生モードの自走式送電線点検装置１の重量と回転翼２２１ａ〜２２１ｄの総揚力の和は、重力方向を正として、例えば、−３〜３ｋｇｆとすることが好ましく、−２〜２ｋｇｆとすることがより好ましく、−１〜１ｋｇｆとすることがさらに好ましく、実質０とすることがさらに好ましい。これにより、揚力発生モードの自走式送電線点検装置１を、軽い力で移動させることができる。
なお、絶縁棒５００の重量を加味した自走式送電線点検装置１の重量と回転翼２２１ａ〜２２１ｄの総揚力の和が、上記各数値となるような構成としてもよい。
【００４４】
連結機構２１３は、揚力発生部２００のケース２１１の上部に設けられ、後述する絶縁棒５００を着脱自在に連結させるための機構である。本実施形態例においては、連結機構２１３は、リング状の係合部材を備える機械式機構であり、絶縁棒５００の係合部５１０と係合されることで、連結が可能となっている。
【００４５】
なお、連結機構２１３は、例示の機械式機構に限られず、例えば操作端末５４０からの光無線指令やセンサによる絶縁棒５００の接近の検知により開閉し、絶縁棒５００と連結可能とする電気式機構としてもよい。また、連結機構２１３は、例示のケース２１１の上部に限られず、作業性を考慮して、ケース２１１の側面や点検ロボット１００の本体部１１０に設けてもよく、複数個設けてもよい。
【００４６】
回転翼２２１ａ〜２２１ｄは、それぞれフレーム２１２ａ〜２１２ｄの先端付近の上方に設けられている。これにより、回転翼２２１ａ〜２２１ｄの回転軸Ｃ１〜Ｃ４は、Ｃ０を中心として等間隔（９０°間隔）である回転対称の位置関係となっている（図３参照）。
【００４７】
上記Ｃ０〜Ｃ４の位置関係により、揚力発生モード時に回転翼２２１の回転の反作用によって揚力発生部２００がＣ０周りに回転することが防止される。すなわち、Ｃ０に対して対向する２個の回転翼２２１ａ，２２１ｃが正方向に回転して反作用により生じるＣ０周りのトルクをキャンセルし、２個の回転翼２２１ｂ，２２１ｄが逆方向に回転して反作用により生じるＣ０周りのトルクをキャンセルしている。
【００４８】
なお、回転翼２２１の個数は例示の４個に限られず、３個または５個以上であってもよいが、偶数個（例えば、６個または８個）であることが好ましい。偶数個であれば、正方向に回転する回転翼と逆方向に回転する回転翼を同数個ずつ設けることができるので、トルクを打ち消すための制御が容易となるからである。偶数個の回転翼を設ける場合も、ケース２１１の中心軸に関して等間隔で回転対称に配置し、回転方向が正方向と逆方向の回転翼を交互に配置することが好ましい。
【００４９】
モータ２２２ａ〜２２２ｄは、回転翼２２１ａ〜２２１ｄに回転の動力を与えるものであり、回転時の振動を少なくして送電線Ｗをぶれなく撮影する観点からは、例えば可動部品の接触のないブラシレスモータが用いられる。モータ２２２ａ〜２２２ｄは、それぞれフレーム２１２ａ〜２１２ｄの先端付近に設けられており、シャフトを介して回転翼２２１ａ〜２２１ｄの中心に接合されている。
【００５０】
なお、回転翼２２１ａ〜２２１ｄおよびモータ２２２ａ〜２２２ｄは、例示のようにケース２１１の上方に限られず、ケース２１１の下方にあってもよく、フレーム２１２ａ〜２１２ｄをケース２１１の下半部に設けてもよい。また、回転翼２２１ａ〜２２１ｄおよびモータ２２２ａ〜２２２ｄは、後述するバッテリ２３２に設けてもよい。
【００５１】
２本の棒状部材２３１および２個のバッテリ２３２は、いわゆる「やじろべえ」の構成をなし、シンプルな構造による姿勢制御を可能としている。
棒状部材２３１ａ，２３１ｂは、図１に示すように、ケース２１１の左右側面から下方に向けて設けられた略円弧または略楕円弧状の棒体であり、それぞれ先端にバッテリ２３２ａ，２３２ｂが設けられている。棒状部材２３１ａ，２３１ｂは、バッテリ２３２ａ，２３２ｂの重量を支える強靱性を有し、導電性を有する材料（例えば、炭素繊維強化された導電性樹脂）からなる。
【００５２】
バッテリ２３２ａ，２３２ｂは、点検ロボット１００および揚力発生部２００の電源供給の役割の他、やじろべえの一対のバランサを構成している。別途のバランサを必要としないめ、自走式送電線点検装置１の簡素化および軽量化に貢献している。バッテリ２３２ａ，２３２ｂは、重量の平衡の観点から、実質同質量であり、プーリ１２１に対して対称に配置されている。また、バッテリ２３２は、例示の２個に限られず、複数個であってもよく、この場合、対称配置の観点から、偶数個とすることが好ましい。また、バッテリ２３２は、点検ロボット１００と揚力発生部２００とで別系統のものを設けてもよい（後述の第二実施形態例参照）。
【００５３】
図４を参照しながら、自走式送電線点検装置１の姿勢制御について説明する。
図４に示す矢印Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、それぞれ、バッテリ２３２ａ，２３２ｂと自走式送電線点検装置１のバッテリ２３２ａ，２３２ｂを除いた部分に加わる重力を示し、矢印Ｇは重力Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の合成重力を示す。同図のように、自走式送電線点検装置１が左に傾くと、合成重力Ｇは支点である送電線Ｗよりも右に移動し、送電線Ｗ周りに右回転のモーメントを発生させる。この右回転のモーメントにより、自走式送電線点検装置１は元の姿勢に戻ろうとし、慣性力によって右に傾く。そうすると今度は送電線Ｗ周りに左回転のモーメントが発生し、自走式送電線点検装置１は再び元の姿勢に戻ろうとする。このように、自走式送電線点検装置１は左右に振り子のように振れることで姿勢制御をする（実際には、送電線Ｗとプーリ１２１の摩擦力によって振れは徐々に減衰していく）。以上のやじろべえの振り子の原理により、自走式送電線点検装置１は、姿勢制御をしている。
【００５４】
やじろべえの振り子の安定性の観点からは、合成重心は支点となる送電線Ｗより下方に位置すること、および／または、バッテリ２３２の重量比率を高めることが好ましい。
なお、やじろべえの振り子の状態から、さらに左右の振れを少なくして垂直姿勢を安定させるため、棒状部材２３１ａ，２３１ｂを可動とし、左右に送り出して重心位置を変える制御を行ってもよい。すなわち、自走式送電線点検装置１の送電線Ｗ周りに発生する回転モーメントを調整することにより、垂直姿勢復帰に必要な回転モーメントを得ながらも、回転速度を落として垂直姿勢復帰時における慣性力を減らす制御をしてもよい。
【００５５】
受信部２５３は、ケース２１１に設けられ、後述する操作端末５４０から送信された通信光（例えば、可視光または赤外光）を受信する受光窓（図示せず）を備えている。受信部２５３は、後述する絶縁棒５００に設けられた送光窓と通信を行うことを可能とするため、少なくとも連結機構２１３の近辺に一つ設ける必要があるが、複数設けてもよい。通信光は、電磁界の影響をより受けにくくする観点から、可視光線より波長の長い光またはレーザ光を用いることが好ましい。
【００５６】
［絶縁棒５００］
絶縁棒５００は、作業者が連結機構２１３を介して自走式送電線点検装置１と連結させ、揚力発生モードの自走式送電線点検装置１を送電線Ｗに着脱するための棒体であり、鉄塔の作業箇所から送電線Ｗまでの距離に応じた長さ（例えば２〜１２ｍ）を有する。絶縁棒５００の各部材は、活線状態の送電線Ｗに対する安全性を確保する観点から、高電圧（例えば約６０ｋＶ）に対する高絶縁性を有する樹脂材料やゴム材料で主に構成されている。
【００５７】
図５に、絶縁棒５００の一例を示す。絶縁棒５００は、係合部５１０と、ハンドル部５２０と、支持部５３０と、操作端末５４０とを主な構成要素としている。
係合部５１０は、連結機構２１３と係合して自走式送電線点検装置１を掴持する部位であり、例えばＣ字形の係合部材５１１，５１２を備えている。係合部５１０には、操作端末５４０からの通信光を出射する送光窓（図示せず）が設けられている。送光窓は、係合部５１０と連結機構２１３が係合した状態において、受信部２５３の受光窓と対向する位置に設けられている。ここで、送光窓と受信部２５３の受光窓とは、互いに面接触する仕様としていてもよいし、非接触の状態（間隔を空けた状態）で光通信をする仕様としてもよい。
【００５８】
係合部材５１１，５１２の端部同士には間隔が空けられており、連結機構２１３の係合部材を出し入れするための開口部５１３を形成している。係合部材５１２は、伝達棒５３２に引かれることで可動して開口部５１３を開閉する。連結機構２１３の係合部材を係合部材５１１，５１２で挟むことにより、絶縁棒５００と連結機構２１３を係合することができる。
なお、係合部５１０は、例示の機構に限られず、例えばフック状の係合部材で構成されていてもよく、非可動の部材で構成されてもよい。
【００５９】
ハンドル部５２０は、グリップ５２１と、レバー機構５２２とを備えている。
レバー機構５２２は、レバー部材５２３と支持部材５２４とを備え、レバー部材５２３を作業者が握ることによって、支持部材５２４に支持された点を支点とする梃子の作用により伝達棒５３２を引いて係合部材５１２を動かすことができる。
【００６０】
支持部５３０は、支持棒５３１と、伝達棒５３２とを備える。
支持棒５３１は、ハンドル部５２０と係合部５１０とを連結する絶縁材からなる棒状部材である。支持棒５３１には、操作端末５４０に接続された光ファイバー（図示せず）が配設されている。支持部５３０は、作業性および携帯性の観点から、例えばピンロック等の機構により長さを可変としてもよい。
【００６１】
操作端末５４０は、作業者が自走式送電線点検装置１に後述する揚力発生モードの開始／停止、点検の開始／停止等の各種動作の指令を、図示しない光ファイバーを介して受信部２５３に指令を送信するための電子機器（コントローラ）である。
【００６２】
作業者が操作端末５４０を操作すると、操作端末５４０に接続された図示しない光ファイバーが通信光を誘導し、係合部５１０に設けられた図示しない送光窓から通信光を発信させる。送光窓から発信された通信光は、受信部２５３の受光窓で受信され、制御部１４０で処理され、自走式送電線点検装置１の各種動作のトリガーとなる。
操作端末５４０には、非常停止ボタンを設けてもよい。非常停止ボタンを押すと自走式送電線点検装置１は係合部５１０に係合された状態のまま墜落する。非常停止ボタンは、係合部５１０と連結機構２１３が非係合状態の場合は押せず、非常停止ボタンを押すと係合部５１０と連結機構２１３の係合がロックされる仕様とすることが好ましい。
【００６３】
上述した絶縁棒５００と連結機構２１３の連結は、絶縁棒５００側が動いて連結機構２１３と係合するものであるが、連結機構２１３側が動いて絶縁棒５００と係合するものであってもよい。この場合、例えば絶縁棒５００の係合部を非可動の部材で構成し、連結機構２１３が前述の電気式機構により開閉動作して絶縁棒５００の係合部と係合する機構とすることが開示される。
【００６４】
なお、絶縁棒５００は、例示の構成に限られず、電気工事用の公知の絶縁操作棒（ホットスティック）を利用することもできる。この場合、操作端末５４０を、絶縁棒とは別体の操作端末（リモコン端末）により構成する。
【００６５】
［使用態様］
送電線Ｗへの脱着作業は、鉄塔ごとに二人一組の２組の作業者（作業者（Ａ，Ｂ）および作業者（Ｃ，Ｄ））により、次の手順で行う（下記（１）〜（４）は図６を参照）。
（１）作業者Ａは、絶縁棒５００を持って鉄塔の所定の位置まで登る。作業者Ｂは、自走式送電線点検装置１を背負って運搬し、鉄塔を登って作業者Ａよりも絶縁棒５００の長さに相当する分だけ低い位置まで登る。
作業者Ａは、絶縁棒５００を作業者Ｂに向けて下ろし、係合部５１０を作業者Ｂの付近に位置させる。続いて、作業者Ｂは、連結機構２１３を開口部５１３に入れ、作業者Ａは、レバー部材５２３を握って係合部５１０と連結機構２１３を係合させる。これにより、絶縁棒５００と自走式送電線点検装置１が連結する。続いて、作業者Ｂは、自走式送電線点検装置１を手で掴んだまま手動で（または作業者Ａの操作端末５４０の光無線指令により）揚力発生モードを開始させる。
【００６６】
（２）自走式送電線点検装置１が揚力発生モードになると、自走式送電線点検装置１の重量と揚力発生部２００の揚力の和は、好ましくは−２〜２ｋｇｆとなり、より好ましくは−１〜１ｋｇｆとなり、さらに好ましくは、実質０となる。これにより、作業者Ａは、軽い力で絶縁棒５００を操作して、自走式送電線点検装置１を軽々と持ち上げることができる。
【００６７】
（３）作業者Ｂは、自走式送電線点検装置１を離し、作業者Ａは、絶縁棒５００を上方にスウィングして、自走式送電線点検装置を送電線Ｗ上に装着する。
【００６８】
（４）作業者Ａは、操作端末５４０の光無線指令により自走式送電線点検装置１の揚力発生モードを停止する。続いて、作業者Ａは、絶縁棒５００を操作して係合部５１０と連結機構２１３の係合を解除し、操作端末５４０で点検開始の光無線指令を送信すると、自走式送電線点検装置１は送電線Ｗ上を自走および点検を開始する。
【００６９】
（５）自走式送電線点検装置１の行き先の鉄塔には、作業者Ｃが絶縁棒５００および操作端末を持って所定の位置まで登って待機しており、作業者Ｄが作業者Ｃよりも絶縁棒５００の長さに相当する分だけ低い位置まで登って待機している。
自走式送電線点検装置１が行き先の鉄塔に到着すると、作業員Ｃは、絶縁棒５００の係合部５１０を自走式送電線点検装置１に近づけ、操作端末５４０から点検停止の光無線指令を発信し、自走式送電線点検装置１の自走および点検を停止させる。
【００７０】
（６）作業員Ｃは、絶縁棒５００を操作して係合部５１０と連結機構２１３を係合させる。続いて、作業員Ｃは、操作端末により自走式送電線点検装置１を揚力発生モードとし、絶縁棒５００を操作して自走式送電線点検装置１を送電線Ｗから取り外す。続いて、作業員Ｃは、絶縁棒５００を下方にスウィングして自走式送電線点検装置１を下にいる作業員Ｄの元まで移動させる。
【００７１】
（７）作業員Ｄは、自走式送電線点検装置１を受け取り、手動または作業員Ｃの操作端末の光無線指令により揚力発生モードを停止する。続いて、作業員Ｃが係合部５１０と連結機構２１３の係合を解除することで自走式送電線点検装置１が絶縁棒５００から切り離される。他の送電線の点検を実施しない場合は、作業員Ｄは、自走式送電線点検装置１を回収して点検を終了する。
【００７２】
以上に説明した本実施形態例の自走式送電線点検装置１によれば、活線状態で送電線の点検を行うことができ、別途の重厚長大な装置（移送ケーブルや吊り下げるための装置など）を必要とすることなく安全かつ容易に送電線への着脱が可能となる。
また、自走式送電線点検装置１が径間中央で停止した場合でも遠隔操作で送電線Ｗから降ろすことが可能である（この場合、必要に応じて送電を停止する。）。
本実施形態例では採用していないが、送電線Ｗの弛度（たるみ具合、はり具合）が大きく自走式送電線点検装置１がプーリ（車輪）の動力で送電線Ｗを登れない場合に揚力発生部の揚力で推進を扶助する制御をしてもよい。これとは異なり、回転翼を逆回転させてプーリ（車輪）を送電線Ｗに押し付けることで、プーリ（車輪）と送電線Ｗの摩擦抵抗を増やして送電線Ｗを登りやすくする制御をしてもよい。
【００７３】
［第二実施形態例］
第二実施形態例に係る自走式送電線点検装置２は、揚力発生部が点検ロボットの本体部から脱離可能とし、点検ロボット単独で自走して送電線を点検するものである。
以下、自走式送電線点検装置２の構成を説明する。以下では、相違点を中心に説明し、共通する構成については第一実施形態例と同一の符号を付し、説明を割愛する。
【００７４】
［構成］
図７〜９を参照しながら自走式送電線点検装置２について説明する。自走式送電線点検装置２は、点検ロボット３００と、点検ロボット上部に脱離可能に設けられた揚力発生部４００とを主な構成要素とする。自走式送電線点検装置２は、点検ロボット３００用の２個のバッテリ２３２が２個の棒状部材３６１により本体部１１０に取り付けられ、揚力発生部４００用バッテリがケース２１１内に設けられている点、および、揚力発生部４００と本体部１１０とを着脱自在とする着脱機構を備える点で、第一実施形態例の自走式送電線点検装置１と主に相違する。
【００７５】
棒状部材３６１ａ，３６１ｂは、本体部１１０の底部の左右から下方に向けて延設された折れ線形の棒体である。棒状部材３６１ａ，３６１ｂの折れ線は、先端部の間隔を広くして自走式送電線点検装置２を送電線Ｗに着脱する際に、送電線Ｗと干渉することを防ぐため、本体部１１０側の底部から斜め下方に向けて延び、所定の位置で折れ曲がって互いに平行に下方に延びる形状となっている。棒状部材３６１ａ，３６１ｂの先端には、第一実施形態例の棒状部材２３１ａ，２３１ｂと同様に、それぞれバッテリ２３２ａ，２３２ｂが設けられ、やじろべえの構成をなしている。
【００７６】
図示しない着脱機構は、本体部１１０の上面および揚力発生部４００のケース２１１の下面に設けられ、両者の連結／非連結を手動または自動で切り替えるための機構である。着脱機構は、例えば、操作端末の光無線指令により自動で開閉動作する電気式のロック機構と係合部材により構成することができる。着脱機構は、詳細には、ケース２１１側に設けた係合部材と係脱自在に開閉する本体部１１０側の係合機構を備える。揚力発生部４００を本体部１１０上面に載置し、操作端末５４０によりロックの光無線指令を送信すると、本体部１１０側のロック機構が閉じてケース２１１側の係合部材と係合し、揚力発生部４００と本体部１１０を連結させる。操作端末によりアンロックの光無線指令を行うと、本体部１１０側のロック機構が開いてケース２１１側の係合部材との係合を解除し、揚力発生部４００を本体部１１０から脱離可能とする。
【００７７】
なお、着脱機構は、例示の電気式のロック機構に限られず、絶縁棒５００を操作して機械的に連結／非連結を切り替える機構であってもよい。
【００７８】
［使用態様］
自走式送電線点検装置２の使用態様は、自走式送電線点検装置１の使用態様に対して、送電線Ｗへの着脱時を異にする。自走式送電線点検装置２は、送電線Ｗへの装着時、図１０のように、揚力発生部４００が連結機構２１３を介して絶縁棒５００に連結された状態で本体部１１０から離脱された状態となる。
以下、自走式送電線点検装置２の送電線Ｗへの着脱時において、第一実施形態例との相違部分を中心に説明する。
【００７９】
（１）送電線Ｗへの装着
送電線Ｗへの装着前、作業者Ｂは、あらかじめ、揚力発生部４００を本体部１１０に連結させておく。第一実施形態例と同様にして、絶縁棒５００を操作して自走式送電線点検装置２を送電線Ｗに装着した後、作業者Ａは、自走式送電線点検装置２を揚力発生モードにしたまま、かつ、揚力発生部４００に絶縁棒５００を連結させたまま、操作端末の光無線指令により着脱機構をアンロックにして揚力発生部４００を本体部１１０から切り離す。
【００８０】
続いて、作業者Ａは、絶縁棒５００を下方にスウィングして作業者Ｂの元へ揚力発生部４００を移動させる。作業者Ｂは、揚力発生部４００を受け取り、手動または作業者Ａの操作端末の光無線指令により揚力発生部４００の揚力発生モードを停止させる。続いて、作業者Ａは絶縁棒５００を操作して揚力発生部４００を絶縁棒５００から切り離し、作業者Ｂが揚力発生部４００を回収する。
【００８１】
（２）送電線Ｗからの取り外し
第一実施形態例と同様に作業者Ｃ，Ｄは鉄塔を所定の位置まで登って待機しておく。ここで、作業者Ｄは、作業者Ｂが回収した揚力発生部４００、または、別途準備した揚力発生部４００をあらかじめ持っている。作業者Ｃが作業者Ｄに向けて下ろした絶縁棒５００には、揚力発生部４００を連結されている。
【００８２】
点検ロボット３００が作業者Ｃの近くに到達すると、作業者Ｃの操作端末５４０の光無線指令または作業者Ｄの手動の操作により揚力発生部４００を揚力発生モードとし、絶縁棒５００を上方にスウィングして揚力発生部４００を点検ロボット３００の元へ移動させる。これと前後して、点検ロボット３００は操作端末５４０の光無線指令により自走および点検を停止される。続いて、作業者Ｃは、絶縁棒５００を操作して揚力発生部４００を点検ロボット３００上に載置し、操作端末５４０の光無線指令により着脱機構をロックさせ、揚力発生部４００を本体部１１０に連結させる。
【００８３】
続いて、作業者Ｃは、操作端末５４０の光無線指令により、揚力発生部４００を揚力発生モードとし、絶縁棒５００を操作して自走式送電線点検装置２を送電線Ｗから取り外す。他の送電線の点検を実施しない場合は、作業員Ｄは、自走式送電線点検装置１を回収して点検を終了する。
【００８４】
本実施形態例の自走式送電線点検装置２によれば、第一実施形態例と比べ軽量な状態で点検ロボット３００が自走するため、自走速度を速くすることができ、点検時間を短縮することが可能である。また、回転翼を有する揚力発生部４００が切り離された状態で自走するため、風の影響を受けにくく走行中の姿勢が安定する。
【００８５】
［第三実施形態例］
第三実施形態例では、絶縁棒と揚力発生部とを有する電線装着装置６００により、揚力発生部を有しない自走式送電線点検装置３を送電線に装着する。
以下、第三実施形態に係る自走式送電線点検装置３および電線装着装置６００の構成を説明する。以下では、説明の便宜のため、第一実施形態例との相違点を中心に説明する。
【００８６】
まず、自走式送電線点検装置３の構成について説明する。図１１は、第三実施形態に係る自走式送電線点検装置３の正面図であり、図１２は、第三実施形態に係る自走式送電線点検装置３の側面図であり、図１３は、第三実施形態に係る自走式送電線点検装置３の平面図である。
【００８７】
図１１〜１３に示すように、自走式送電線点検装置３は、前後に並んだ前輪（前方のプーリ）１２１ａおよび後輪（後方のプーリ）１２１ｂが、一対のビーム３２２ａ，３２２ｂにより左右から挟持されている。水平方向に平行して延びる一対のビーム３２２ａ，３２２ｂは、図１２に示す回転軸１６０を介して、本体部３１０と連結している。ビーム３２２ａの両端部付近には、プーリ１２１ａ，１２１ｂを駆動するためのモータ１２３ａ，１２３ｂが取り付けられている。
本体部３１０は、図１１に示すように、車輪１２１ａ，１２１ｂの上方および左右側方を囲むコの字形の部材であり、その先端には制御部１４０と、バランサ１４３と、一対のバッテリ２３２ａ，２３２ｂとが連結されている。また、本体部３１０の上部には、後述する電線装着装置６００を連結するための連結機構２１３を備える。本体部３１０の内側には、撮像装置１３１が配置されている（なお、ミラー１３２は図示省略する。）。
【００８８】
モータ１２３ａ，１２３ｂ、撮像装置１３１、ミラー１３２および制御部１４０は、第一実施形態と同様であるので説明を割愛する。バランサ１４３は、モータ１２３ａ，１２３ｂおよび制御部１４０と反対側に設けられたおもりであり、本体部３１０の両端の重量バランスを均衡させる（送電線Ｗを支点として重量を平衡させる）作用を奏している。より詳細には、バッテリ２３２ａおよび２３２ｂも同一重量であり、バッテリ２３２ａおよび２３２ｂ並びに制御部１４０およびバランサ１４３が、バランサ部材として作用する。
本実施形態に係る自走式送電線点検装置３は、バランサ部材を送電線の長さ方向（車輪１２１ａ，１２１ｂの並び方向）に沿って揺動させる揺動機構を備えている。すなわち、ビーム３２２ａ，３２２ｂを貫通する回転軸１６０が、本体部３１０の左腕３１１および右腕３１２の間を架橋しており、送電線の勾配が変化すると、一対のビーム３２２ａ，３２２ｂと左腕３１１および右腕３１２が構成する角度が変化するようになっている。
【００８９】
図１４は、本実施形態に係る自走式送電線点検装置３の動作を説明するための図である。例えば、図１４（Ａ）に示す例では、自走式送電線点検装置３の進行方向における送電線が勾配している。このような場合でも、自走式送電線点検装置３は、回転軸１６０を中心に、本体部３１０および一対のビーム３２２ａ，３２２ｂは、送電線の勾配に合わせて揺動する。
すなわち、本実施形態に係る自走式送電線点検装置３では、図１４（Ｂ）に示すように、車輪１２１ａ，１２１ｂの並び方向である軸Ｘと、上述のバランサ部材と、それらを支持するバランサ支持部材である本体部３１０とを結ぶ軸Ｙとが回転軸１６０で交差しており、回転軸１６０を中心に軸Ｘおよび軸Ｙがピッチ方向に揺動する。これにより、本実施形態に係る自走式送電線点検装置３では、車輪１２１ａ，１２１ｂの並び方向である軸Ｘが送電線の勾配と略平行とすることができるとともに、バッテリ２３２ａ，２３２ｂと本体部３１０とを結ぶ軸Ｙを鉛直方向のままとできる。換言すれば、本体部３１０および付属部品の荷重が鉛直方向に車輪１２１ａと１２１ｂとにかかることとなる。
【００９０】
また、本実施形態では、車輪１２１ａと１２１ｂとの間の位置であって、回転軸１６０よりも走行方向側に位置する部分と回転軸１６０より走行方向と反対側に位置する部分の重量比が４５：５５〜５５：４５となる位置に回転軸１６０が設けられている。これにより、自走式送電線点検装置３の重心を車輪１２１ａと１２１ｂとの間の中心位置とすることができ、本体部３１０およびバッテリ２３２ａ，２３２ｂの重みを、前輪１２１ａと後輪１２１ｂとに略均等にかけることができる。その結果、走行歩行前方の送電線が上り勾配している場合でも、前輪１２１ａと後輪１２１ｂとに、送電線との間で同程度の摩擦係数の摩擦を生じさせることができ、自走式送電線点検装置３の前方への推進力を高めることができる。
【００９１】
一方、図１５は、揺動機構を有しない自走式送電線点検装置の動作を説明するための図である。図１５（Ａ）に示すように、揺動機構を有しない自走式送電線点検装置では、車輪を連結するビームと本体部とは固定されており、揺動自在になっていない。すなわち、揺動機構を有しない自走式送電線点検装置では、図１５（Ｂ）に示すように、車輪の並び方向に沿う軸Ｘと、バランサ部材とバランサ支持部材とを結ぶ軸Ｙとが略直角に固定されている。そのため、自走式送電線点検装置３の進行方向前方の送電線が傾斜している場合に、自走式送電線点検装置３の重心を、前輪と車輪とを結ぶ線の中心位置とすることができず、前輪と後輪とにかかる荷重が偏ってしまう。例えば、図１５（Ａ）に示す例では、前輪にかかる荷重が大きくなり、後輪にかかる荷重が小さくなり、後輪が送電線Ｗから浮いてしまっている。このような場合、後輪と送電線との間の摩擦力は低下してしまい、両輪で前方に推進できないため、進行歩行前方の送電線が上り勾配している場合に、自走式送電線点検装置の前方への推進力が低下してしまう場合があった。
【００９２】
以下に、傾斜した送電線における、第三実施形態に係る自走式送電線点検装置３と、揺動機構を有しない自走式送電線点検装置との走行速度を比べた試験結果について説明する。図１６（Ａ）は、揺動機構を有しない自走式送電線点検装置の走行試験結果を示す図であり、図１６（Ｂ）は、第三実施形態に係る自走式送電線点検装置３の走行試験結果を示す図である。なお、グラフの縦軸が走行速度を示し、グラフの横軸が往復回数（走行距離）を示す。
図１６に示す試験例では、３０°に傾斜した１０メートルの送電線を、揺動機構を有しない自走式送電線点検装置および第三実施形態に係る自走式送電線点検装置３に走行させ、上り勾配時、および下り勾配時のそれぞれにおいて走行時間（走行速度）を計測した。各装置の重量は、いずれも約１０ｋｇである。なお、本試験例では、送電線の長さは１０メートルのため往復回数１回が２０メートルに相当する。
【００９３】
図１６（Ａ）に示すように、上り勾配時において、揺動機構を有しない自走式送電線点検装置では、前輪と後輪とにかかる荷重が偏るため、走行速度は時速１ｋｍよりも遅くなった。これに対して、図１６（Ｂ）に示す第三実施形態例に係る自走式送電線点検装置３では、重心が前輪１２１ａと後輪１２１ｂとの間の中心位置とすることができ、前輪１２１ａと後輪１２１ｂとにかかる荷重が略均等となるため、走行速度は時速１ｋｍよりも速くなった。さらに、図１６（Ａ）に示すように、揺動機構を有しない自走式送電線点検装置では、走行時の速度が一定でなく、自走式送電線点検装置を安定に走行させることは困難であった。これに対して、図１６（Ｂ）に示すように、第三実施形態例に係る自走式送電線点検装置３では、揺動機構を有しない自走式送電線点検装置と比べて、略一定の速度で走行することができており、自走式送電線点検装置３を安定的に走行できることが確認された。
【００９４】
次に、第三実施形態例に係る電線装着装置６００について説明する。図１７は、第三実施形態に係る電線装着装置６００を説明するための図である。図１７に示すように、第三実施形態例に係る電線装着装置６００は、複数の回転翼を有し揚力を発生させる揚力発生部６１０と、揚力発生部６１０と連結する絶縁棒６２０とを備える。以下に、電線装着装置６００の各構成について説明する。
【００９５】
揚力発生部６１０は、絶縁棒６２０と連結しており、電線装着装置６００を用いて自走式送電線点検装置３を送電線に装着する場合に、発生させた揚力により、作業者に加わる自走式送電線点検装置３の質量を軽減させることができる。揚力発生部６１０は、２個の回転翼を有し、第一実施形態例の揚力発生部２００と同様に動作することができる。
【００９６】
絶縁棒６２０は、第一実施形態に係る絶縁棒５００と同様に、高絶縁性の材料から構成され、鉄塔の作業箇所から送電線Ｗまでの距離に応じた長さ（例えば２〜１２ｍ）を有する棒体である。図１７に示すように、絶縁棒６２０は、連結部６３０および連結操作部６４０を有している。連結部６３０は、絶縁棒６２０の先端部または先端部近傍に設けられ自走式送電線点検装置３と着脱自在に連結される部材であり、例えば開閉式のフックなどが挙げられる。連結操作部６４０は、連結部６３０と自走式送電線点検装置３との連結および非連結を作業者が操作するための部材であり、例えば連結部６３０の開閉を制御するレバーなどが挙げられる。
【００９７】
図１８は、本実施形態にかかる電線装着装置６００と自走式送電線点検装置３との装着方法を説明するための図である。図１８（Ａ）に示すように、第三実施形態に係る自走式送電線点検装置３は下部が開口しており、自走式送電線点検装置３を送電線の上まで移動させた後、図１８（Ｂ）に示すように、自走式送電線点検装置３をそのまま下ろすことで、自走式送電線点検装置３を送電線に装着させることができる。
【００９８】
そのため、作業者は、以下のように、第三実施形態例に係る自走式送電線点検装置３および電線装着装置６００を使用することができる。すなわち、第一実施形態例に係る自走式送電線点検装置１および絶縁棒５００と同様に、図６に示すように、鉄塔に登った作業者Ａは、電線装着装置６００を作業者Ｂに向けて下ろし、連結部６３０を作業者Ｂの付近に位置させる。続いて、作業者Ｂは、自走式送電線点検装置３の連結機構２１３の開口部に電線装着装置６００の連結部６３０を引掛け、作業者Ａは、電線装着装置６００の連結操作部６４０を操作して連結部６３０と自走式送電線点検装置３の連結機構２１３とを係合させる。これにより、電線装着装置６００と自走式送電線点検装置３が連結する。続いて、作業者Ｂは、電線装着装置６００を手動で（または作業者Ａの操作端末の光無線指令により）、電線装着装置６００の揚力発生モードを開始させる。
【００９９】
作業者Ｂは、自走式送電線点検装置３を離し、作業者Ａは、電線装着装置６００を上方にスウィングして、自走式送電線点検装置３を送電線Ｗ上に装着する。このとき、作業者Ａは、自走式送電線点検装置３を送電線Ｗの上まで移動させ、その後、そのまま下ろすことで、自走式送電線点検装置３を送電線Ｗに装着させることができる。作業者Ａは、操作端末の光無線指令により自走式送電線点検装置３の揚力発生モードを停止する。続いて、作業者Ａは、電線装着装置６００の連結操作部６４０を操作して連結部６３０と連結機構２１３との係合を解除し、操作端末で点検開始の光無線指令を送信する。これにより、自走式送電線点検装置３は送電線Ｗ上を自走および点検を開始する。なお、自走式送電線点検装置３を送電線Ｗから外す場合も、第一実施形態例と同様のため、説明は割愛する。
【０１００】
一方、図１９は、第三実施形態に係る電線装着装置６００を用いて、従来の自走式送電線点検装置を装着する方法を説明する図である。図１９（Ａ）に示すように、従来の自走式送電線点検装置は、車輪の下部を本体部が覆い、本体部の左右一方の側面が開口している。そのため、従来の自走式送電線点検装置では、送電線の上まで移動させた後、自走式送電線点検装置をそのまま下ろして、自走式送電線点検装置を送電線Ｗに装着することはできず、作業者は、図１９（Ａ）に示す矢印方向に自走式送電線点検装置を振って送電線を躱した後に、図１９（Ｂ）に示すように、開口している側面側から自走式送電線点検装置を送電線までスライドさせ、自走式送電線点検装置を装着する必要があった。
【０１０１】
これに対して、本実施形態に係る自走式送電線点検装置３では、下部が開口しており、自走式送電線点検装置３を送電線の上まで移動させた後、自走式送電線点検装置３をそのまま下ろすことで、自走式送電線点検装置３を送電線に装着させることができるため、自走式送電線点検装置３を送電線に装着させる作業者の労力を軽減することができる。
【０１０２】
以上のように、第三実施形態に係る自走式送電線点検装置３では、回転軸１６０を中心に、本体部３１０および一対のビーム３２２ａ，３２２ｂが、送電線Ｗの勾配に合わせて揺動するため、送電線Ｗが勾配している場合もバッテリ２３２ａ，２３２ｂと本体部３１０とを結ぶ軸Ｙを鉛直方向のままとでき、バッテリ２３２ａ，２３２ｂと本体部３１０との荷重が鉛直方向に車輪１２１ａと１２１ｂとにかけることができる。さらに、本実施形態では、車輪１２１ａと１２１ｂとの間の位置であって、回転軸１６０よりも走行方向側に位置する部分と回転軸１６０より走行方向と反対側に位置する部分の重量比が４５：５５〜５５：４５となる位置に回転軸１６０が設けられているため、自走式送電線点検装置３の重心を車輪１２１ａと１２１ｂとの間の中心位置とすることができ、送電線が傾斜している場合も、重心が前輪１２１ａと後輪１２１ｂとの間の中心位置となり、前輪１２１ａと後輪１２１ｂとに略均等に荷重がかかるため、進行方向前方の送電線が上り勾配である場合に、前方への推進力を高めることができる。
【０１０３】
また、第三実施形態では、電線装着装置６００が揚力発生部を備えることで、自走式送電線点検装置３を送電線Ｗに装着する作業者の労力を軽減することができる。特に、第一実施形態例および第二実施形態例では複数の自走式送電線点検装置１，２がそれぞれ揚力発生部を有する必要があったが、第三実施形態例では一本の電線装着装置６００に揚力発生部を取り付けるだけで、複数の自走式送電線点検装置３に対して使用することができるため、送電線の点検にかかるコストを削減することもできる。
【０１０４】
以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１０５】
たとえば、上述した第三実施形態例では、撮像装置１３１を本体部３１０の内側に配置する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、図２０に示すように、撮像装置１３１をビーム３２２ａ，３２２ｂに連結させる構成とすることができる。たとえば、図２０に示す例では、ビーム３２２ａと延伸部３２３とが連結しており、延伸部３２３に撮像装置１３１を固定することで、延伸部３２３を介してビーム３２２ａと撮像装置１３１とが連結している。このように、撮像装置１３１とビーム３２２ａ，３２２ｂとを連結することで、たとえば、図１４に示すように、送電線Ｗが勾配している場合でも、ビーム３２２ａ，３２２ｂが送電線Ｗの勾配に合わせて傾き、さらに撮像装置１３１がビーム３２２ａ，３２２ｂと連動して傾くため、送電線Ｗを一定の角度（撮像装置１３１の撮像面が送電線Ｗの側面と対向する角度）から撮像することが可能となり、送電線Ｗの点検精度を高めることができる。
【０１０６】
また、上述した実施形態では、揚力発生部２００，４００，６１０を、図１〜３に示すように、４個の回転翼２２１ａ〜２２１ｄが同一水平面上で正方形を形成するように（４個の回転翼２２１ａ〜２２１ｄを結ぶ線が正方形となるように）配置する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、２個の回転翼２２１ａ，２２１ｂを鉛直方向（上下）に配列する構成としてもよいし、あるいは、３個の回転翼２２１ａ〜２２１ｃを同一水平面上で正三角形を形成するように（回転翼２２１ａ〜２２１ｃの位置を結ぶ線が正三角形となるように）配置する構成としてもよい。
【０１０７】
たとえば、２個の回転翼２２１ａ，２２１ｂを鉛直方向に配列させて揚力発生部を構成した場合の飛行試験では、当該揚力発生部のモータの電圧が４４．４Ｖ（バッテリの残容量が９５％以上）、揚力発生部本体の重みが２６８０ｇである場合において、モータの出力を１００％とした場合には、５．５ｋｇの重りを付加した状態であっても揚力を発生する（離陸する）ことが分かった。
【符号の説明】
【０１０８】
１，２，３  自走式送電線点検装置
１００，３００  点検ロボット
１１０  本体部
１１１  ケース
１１２  取手
１２０  走行部
１２１  プーリ
１２２  アーム
１２３  モータ
１３０  測定部
１３１  撮像装置（カメラ）
１３２  ミラー
１３３  アーム
１４０  制御部
１４１  処理装置
１４２  記憶装置
１４３  バランサ
１５０  操作部
１５１  電源スイッチ
１５２  非常停止ボタン
１６０  回転軸
２００，４００  揚力発生部
２１１  ケース
２１２  フレーム
２１３  連結機構
２２１  回転翼
２２２  モータ
２３１，３６１  棒状部材
２３２  バッテリ
２５３  受信部
３１０  本体部
３１１  右腕
３１２  左腕
３２２  ビーム
５００  絶縁棒
５１０  係合部
５１１，５１２  係合部材
５１３  開口部
５２０  ハンドル部
５２１  グリップ
５２２  レバー機構
５２３  レバー部材
５２４  支持部材
５３０  支持部
５３１  支持棒
５３２  伝達棒
５４０  操作端末
６００  電線装着装置
６１０  揚力発生部
６２０  絶縁棒
６３０  連結部
６４０  連結操作部
Ｃ０  中心軸
Ｇ，Ｇ１〜Ｇ３  重心に加わる重力
Ｗ  送電線
【図１】
2017225326.tif 000003
【図２】
2017225326.tif 000004
【図３】
2017225326.tif 000005
【図４】
2017225326.tif 000006
【図５】
2017225326.tif 000007
【図６】
2017225326.tif 000008
【図７】
2017225326.tif 000009
【図８】
2017225326.tif 000010
【図９】
2017225326.tif 000011
【図１０】
2017225326.tif 000012
【図１１】
2017225326.tif 000013
【図１２】
2017225326.tif 000014
【図１３】
2017225326.tif 000015
【図１４】
2017225326.tif 000016
【図１５】
2017225326.tif 000017
【図１６】
2017225326.tif 000018
【図１７】
2017225326.tif 000019
【図１８】
2017225326.tif 000020
【図１９】
2017225326.tif 000021
【図２０】
2017225326.tif 000022