(57)【要約】【課題】大型構造物のメンテナンスに要する時間とコストとを減らすことができる、大型構造物のメンテナンス方法および無人飛行機を提供する。【解決手段】無人飛行機１０はメンテナンス対象物のガイド６に固定される固定部１７と、固定部１７に一端が取り付けられたワイヤ１８と、メンテナンスユニットとを備える。大型構造物のメンテナンス方法は、固定部１７をメンテナンス対象物４ａのガイド６に固定するステップと、固定部１７をガイド６に固定した状態でメンテナンス対象物４ａ上に無人飛行機１０を着陸させるステップと、メンテナンスユニットによって固定部１７が固定されたメンテナンス対象物４ａのメンテナンスを行なうステップとを備える。【選択図】図６
2017125493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大型構造物のガイドに固定される固定部と、前記固定部に一端が取り付けられたワイヤと、メンテナンスユニットとを備えた無人飛行機を用いて、複数の前記ガイドが設けられた大型構造物のメンテナンス対象物のメンテナンスを行なう、大型構造物のメンテナンス方法であって、
前記固定部を前記メンテナンス対象物の前記ガイドに固定するステップと、
前記固定部を前記ガイドに固定した状態で前記メンテナンス対象物上に無人飛行機を着陸させるステップと、
前記メンテナンスユニットによって前記固定部が固定された前記メンテナンス対象物のメンテナンスを行なうステップとを備えた、大型構造物のメンテナンス方法。
【請求項２】
前記無人飛行機の前記メンテナンスユニットは、前記メンテナンス対象物の打撃を行なう打撃部を含み、
前記メンテナンスを行なうステップは、前記メンテナンス対象物の診断のために前記打撃部を用いて前記メンテナンス対象物を打撃するステップを含む、請求項１に記載の大型構造物のメンテナンス方法。
【請求項３】
前記メンテナンスを行なうステップは、前記打撃部を用いた打撃によってメンテナンス対象物に発生した振動を前記無人飛行機または前記メンテナンス対象物に設置したセンサにより取得するステップをさらに含む、請求項２に記載の大型構造物のメンテナンス方法。
【請求項４】
前記無人飛行機は、前記ワイヤを巻き取る巻取機構をさらに備え、
前記メンテナンス対象物上に無人飛行機を着陸させるステップより後に、前記ワイヤを送り出して前記無人飛行機を移動させるステップをさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の大型構造物のメンテナンス方法。
【請求項５】
前記巻取機構は、前記ワイヤの送出量を測定する移動量測定部をさらに備え、
前記無人飛行機を移動させるステップは、前記ワイヤの送り出し動作と巻き取り動作を行なう際に、前記ワイヤの送出量を前記移動量測定部で測定するステップを含む、請求項４に記載の大型構造物のメンテナンス方法。
【請求項６】
前記無人飛行機は、前記ワイヤの送出方向に対して直角方向にその先端が移動する、前記ワイヤに対して対称に配置された一対の伸縮機構をさらに備え、
前記メンテナンスユニットは、前記伸縮機構の先端に設けられている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の大型構造物のメンテナンス方法。
【請求項７】
前記無人飛行機は、前記メンテナンス対象物の外観の撮影を行なうカメラユニットをさらに備え、
前記メンテナンスを行なうステップはさらに、前記カメラユニットを用いて前記メンテナンス対象物を撮影するステップを含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の大型構造物のメンテナンス方法。
【請求項８】
前記無人飛行機は、前記ワイヤの送出方向に対して直角方向にその先端が移動する、前記ワイヤに対して対称に配置された一対の伸縮機構をさらに備え、
前記カメラユニットは、前記伸縮機構の先端に設けられている、請求項７に記載の大型構造物のメンテナンス方法。
【請求項９】
前記メンテナンス対象物に設けられた複数の前記ガイドの各々は、切れ込みである、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の大型構造物のメンテナンス方法。
【請求項１０】
無人飛行機本体と、
前記無人飛行機本体を飛行させるための複数の回転翼と、
メンテナンス対象物に固定される固定部と、
前記固定部に一端が取り付けられたワイヤと、
前記固定部が固定された前記メンテナンス対象物のメンテナンスを行なうメンテナンスユニットとを備えた、無人飛行機。
【請求項１１】
前記無人飛行機は、前記ワイヤを巻き取る巻取機構をさらに備え、
前記巻取機構は前記ワイヤの送出量を測定する移動量測定部を含む、請求項１０に記載の無人飛行機。
【請求項１２】
前記メンテナンスユニットは、前記メンテナンス対象物を打撃する打撃部と、前記打撃部によってメンテナンス対象物に発生した振動を取得するセンサとを含む、請求項１０または請求項１１に記載の無人飛行機。
【請求項１３】
前記無人飛行機は、前記ワイヤの送出方向に対して直角方向にその先端が移動する、前記ワイヤに対して対称に配置された一対の伸縮機構をさらに備え、
前記メンテナンスユニットは、前記伸縮機構の先端に設けられている、請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の無人飛行機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、大型構造物のメンテナンス方法および無人飛行機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から風力発電設備、橋梁、高層建築物などでの検査が行われている。たとえば、従来の風力発電設備のロータブレードの検査は、作業者により次のような手順により行なっていた。作業者が風力発電設備のナセル部まで上り、ロープアクセスにより下降しながらロータブレードに近づく。作業者がロータブレードの付近で目視観察やハンマリングによる打音検査を行なう。
【０００３】
その他のロータブレードの検査方法として特許文献１（特表２０１３−５４２３６０）には、空気熱デバイスを用いてロータブレード内部の温度を変化させ、無人飛行機などに搭載した赤外線カメラなどでこれを外側から観察する方法が開示されている。赤外線カメラなどにより正常部と異常部の温度変化の差異を観察することで、ロータブレードの欠陥を見つけている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１３−５４２３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の作業者がロープアクセスを行なう方法では、メンテナンス対象物ごとにロープアクセスを行なっており、また、数十メートルものロータブレードを上から下へ降下しながら作業しているため、作業者の負担が大きかった。風力発電設備では、一本のロータブレードへのロープアクセスは上下に往復しながら複数回にわたって行われるため多くの時間を要していた。特に集合型風力発電所（ウィンドファーム）などでは多くの風力発電設備が設置されているため、全ての風力発電設備を検査するには莫大な時間とコストが必要であった。同様に橋梁、ダム、堤防、高層建築などの検査においても、作業負担が大きく、多くの時間が必要であった。
【０００６】
一方、特許文献１に記載の方法においては、風力発電設備内に搭載された空気熱デバイスが必要とされるため、空気熱デバイスが搭載されていない風力発電設備には適用できない。また、メガワット級の大型の風力発電設備では、内部温度を変化させるために大出力の空気熱デバイスが必要となるので、空気熱デバイスを設置するためには莫大なコストと改造のための時間が必要となる。
【０００７】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、大型構造物のメンテナンス対象物のメンテナンスに要する時間とコストとを減らすことができる、大型構造物のメンテナンス方法および無人飛行機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】
【０００８】
この発明に基づいた大型構造物のメンテナンス方法に従えば、大型構造物のメンテナンス対象物のガイドに固定される固定部と、上記固定部に一端が取り付けられたワイヤと、メンテナンスユニットとを備えた無人飛行機を用いて、複数の上記ガイドが設けられた大型構造物のメンテナンス対象物のメンテナンスを行なう。大型構造物のメンテナンス方法は、上記固定部を上記メンテナンス対象物の上記ガイドに固定するステップと、上記固定部を上記ガイドに固定した状態で上記メンテナンス対象物上に無人飛行機を着陸させるステップと、上記メンテナンスユニットによって上記固定部が固定された上記メンテナンス対象物のメンテナンスを行なうステップとを備えている。
【０００９】
上記大型構造物のメンテナンス方法において好ましくは、上記無人飛行機の上記メンテナンスユニットは、上記メンテナンス対象物の打撃を行なう打撃部を含み、上記メンテナンスを行なうステップは、上記メンテナンス対象物の診断のために上記打撃部を用いて上記メンテナンス対象物を打撃するステップを含む。
【００１０】
上記大型構造物のメンテナンス方法において好ましくは、上記メンテナンスを行なうステップは、上記打撃部を用いた打撃によってメンテナンス対象物に発生した振動を上記無人飛行機または上記メンテナンス対象物に設置したセンサにより取得するステップをさらに含む。
【００１１】
上記大型構造物のメンテナンス方法において好ましくは、上記無人飛行機は、上記ワイヤを巻き取る巻取機構をさらに備え、上記メンテナンス対象物上に無人飛行機を着陸させるステップより後に、上記ワイヤを送り出して上記無人飛行機を移動させるステップをさらに備える。
【００１２】
上記大型構造物のメンテナンス方法において好ましくは、上記巻取機構は、上記ワイヤの送出量を測定する移動量測定部をさらに備え、上記無人飛行機を移動させるステップは、上記ワイヤの送り出し動作と巻き取り動作を行なう際に、上記ワイヤの送出量を上記移動量測定部で測定するステップを含む。
【００１３】
上記大型構造物のメンテナンス方法において好ましくは、上記無人飛行機は、上記ワイヤの送出方向に対して直角方向にその先端が移動する、上記ワイヤに対して対称に配置された一対の伸縮機構をさらに備えている。上記メンテナンスユニットは、上記伸縮機構の先端に設けられている。
【００１４】
上記大型構造物のメンテナンス方法において好ましくは、上記無人飛行機は、上記メンテナンス対象物の外観の撮影を行なうカメラユニットをさらに備え、上記メンテナンスを行なうステップはさらに、上記カメラユニットを用いて上記メンテナンス対象物を撮影するステップを含む。
【００１５】
上記大型構造物のメンテナンス方法において好ましくは、上記無人飛行機は、上記ワイヤの送出方向に対して直角方向にその先端が移動する、上記ワイヤに対して対称に配置された一対の伸縮機構をさらに備えている。上記メンテナンスユニットは、上記伸縮機構の先端に設けられている。
【００１６】
上記大型構造物のメンテナンス方法において好ましくは、上記メンテナンス対象物に設けられた複数の上記ガイドの各々は、切れ込みである。
【００１７】
この発明に基づいた無人飛行機に従えば、無人飛行機本体と、上記無人飛行機本体を飛行させるための複数の回転翼と、メンテナンス対象物に固定される固定部と、上記固定部に一端が取り付けられたワイヤと、上記固定部が固定された上記メンテナンス対象物メンテナンスを行なうメンテナンスユニットとを備えている。
【００１８】
上記無人飛行機において好ましくは、上記無人飛行機は、上記ワイヤを巻き取る巻取機構をさらに備え、上記巻取機構は上記ワイヤの送出量を測定する移動量測定部を含む。
【００１９】
上記無人飛行機において好ましくは、上記メンテナンスユニットは、上記メンテナンス対象物を打撃する打撃部と、上記打撃部によってメンテナンス対象物に発生した振動を取得するセンサとを含む。
【００２０】
上記無人飛行機において好ましくは、上記無人飛行機は、上記ワイヤの送出方向に対して直角方向にその先端が移動する、上記ワイヤに対して対称に配置された一対の伸縮機構をさらに備えている。上記メンテナンスユニットは、上記伸縮機構の先端に設けられている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る大型構造物のメンテナンス方法および無人飛行機によると、大型構造物のメンテナンス対象物のメンテナンスに要する時間とコストとを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明に基づいた実施の形態における風力発電設備の外観を示す正面図である。
【図２】この発明に基づいた実施の形態におけるロータブレードの構造を示す部分拡大図である。
【図３】この発明に基づいた実施の形態における無人飛行機の構造を示す平面図である。
【図４】この発明に基づいた実施の形態における無人飛行機の構造を示す正面図である。
【図５】この発明に基づいた実施の形態においてメンテナンス作業を行なうときのロータブレードの位置を示す正面図である。
【図６】この発明に基づいた実施の形態の無人飛行機の固定部をロータブレードのガイドに固定した状態を示す、ロータブレードの長手方向から見た図である。
【図７】この発明に基づいた実施の形態における無人飛行機の固定部をロータブレードのガイドに固定した状態の異なる例を示す、ロータブレードの長手方向から見た図である。
【図８】この発明に基づいた実施の形態におけるロータブレード上における座標を示す図である。
【図９】この発明に基づいた実施の形態における無人飛行機がメンテナンス作業を行なう状態を示す図である。
【図１０】この発明に基づいた実施の形態における無人飛行機がメンテナンス作業を行なう状態を示す図である。
【図１１】この発明に基づいた実施の形態における無人飛行機がメンテナンス作業を行なう状態を示す図である。
【図１２】この発明に基づいた実施の形態における無人飛行機がメンテナンス作業を行なう状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
この発明に基づいた実施の形態における風力発電設備のメンテナンス方法および無人飛行機について、図を参照しながら説明する。本実施の形態においては、一例として、無人飛行機によりメンテナンスを行なう大型構造物のメンテナンス対象物が風力発電設備のロータブレードである場合について説明する。
【００２４】
図１は、本実施の形態における風力発電設備の外観を示す正面図である。風力発電設備１は、タワー５と、タワー５の上部に搭載されたナセル２と、ナセル２に搭載されているロータ３と、３枚のロータブレード４（４ａ，４ｂおよび４ｃ）を有する。ロータブレード４の中心側端部はロータ３に接続されている。ロータブレード４は、ナセル２内を水平方向に延びる軸を中心に図１に示す角度φの方向に回転することが可能である。この回転は図示しないブレーキ機構によって停止させることが可能である。
【００２５】
また、ロータブレード４は、図示しない回転機構によって各ロータブレード４ａ，４ｂおよび４ｃの長手方向に延びる軸を中心として回転が可能である。ロータブレード４の長手方向を軸とする回転は、図１に示す角度θまたはピッチ角の方向に回転が可能とされている。この回転は図示しないブレーキ機構によって停止させることが可能である。
【００２６】
ロータブレード４は一定方向（角度φの方向）に回転するが、回転方向の前縁をリーディングエッジ７、後縁をトレーリングエッジ８という。
【００２７】
図２は、本実施の形態におけるロータブレードの構造を示す部分拡大図である。図２は、ロータブレード４がリーディングエッジ７を下方に向けトレーリングエッジ８を上方に向けて停止した状態を示している。
【００２８】
トレーリングエッジ８には複数のガイド６が一定間隔で設けられている。ガイド６が設けられているトレーリングエッジ８は、ロータブレード４の回転方向（角度φの方向）に対して後方側となる。ガイド６を設ける間隔は適宜変更することができる。ガイド６は、本実施の形態では切れ込みにより構成されている。ガイド６は、後述するように、切れ込み以外の構造により構成することができる。
【００２９】
図３は本実施の形態における無人飛行機の構造を示す平面図、図４は本実施の形態における無人飛行機の構造を示す正面図である。
【００３０】
無人飛行機１０は、無人飛行機本体３０と、モータ１１と、モータ１１に接続された回転翼１２とを有する。無人飛行機１０は、機体制御を行なうコントローラ１３を有している。コントローラ１３には、モータ１１を駆動させるインバータ１４および無線通信を行う無線通信ユニット１５が接続されている。
【００３１】
無人飛行機本体３０は平面視略矩形に形成されている。無人飛行機本体３０の対角線方向に延びる４本のアームの各々の先端に、モータ１１および回転翼１２が設けられている。無人飛行機本体３０の外形ならびにモータ１１および回転翼１２の数などは種々変更することができる。
【００３２】
無人飛行機１０は、無線通信ユニット１５で他装置と通信を行ない、マニュアル操縦または自動操縦で飛行する。無人飛行機１０は、図示しないＧＰＳユニットや磁気センサ、ジャイロセンサ、気圧計などの各種センサを搭載している。無人飛行機１０は、これらのセンサから得られた値により回転翼１２の回転数などを制御することで、３次元の位置決めを行ないながら飛行する。
【００３３】
無人飛行機１０はロータブレードに対してメンテナンス作業を行なうメンテナンスユニット１６を有している。メンテナンスユニット１６はコントローラ１３と協調しながら各種の検査や作業を行う。
【００３４】
無人飛行機１０は、ロータブレード４のガイド６に固定される固定部１７と、固定部１７に一端が取り付けられたワイヤ１８と、ワイヤ１８の他端が固定されワイヤ１８を巻き取る巻取機構１９とを備えている。
【００３５】
巻取機構１９は、ワイヤ１８の送出量を測定する移動量測定部２０を備えている。巻取機構１９は図示しないドラムとドラムを回転駆動する駆動部とを有している。ワイヤ１８はドラムに巻き付けられている。
【００３６】
巻取機構１９は、無人飛行機本体３０の側面からワイヤ１８が延出するように、無人飛行機本体３０の側面に設けられている。巻取機構１９を設ける位置は変更することが可能である。巻取機構１９は、無人飛行機１０がワイヤ１８により吊り下げられた状態となった場合に、無人飛行機１０がロータブレード４の表面で安定する位置に設けることが好ましい。ワイヤ１８は、無人飛行機１０を吊り下げられる構造のものであれば良い。金属製のワイヤに限らず、樹脂製のワイヤや、チェーンなどで形成されたワイヤでもよい。
【００３７】
無人飛行機本体３０の底面にはメンテナンスユニット１６、カメラユニット２２および受動輪２１が設けられている。受動輪２１は無人飛行機１０がロータブレード４の表面に着陸した状態において、ロータブレード４上をスムーズに移動するためのものである。受動輪２１は、本実施の形態では車輪により構成されており、無人飛行機本体３０の４箇所に設けられている。
【００３８】
上述のような無人飛行機１０を用いて、ロータブレード４のメンテナンス作業を行なう。無人飛行機１０によるメンテナンス作業には、ロータブレード４の状態を取得する作業、たとえばカメラによる写真撮影や打音検査の他、ロータブレード４の欠陥修復作業、清掃作業などが含まれる。
【００３９】
無人飛行機が空中で飛行しながら風力発電設備のメンテナンス作業を行なう場合には、空中における３次元の位置決めが必要である。この場合、風の影響を大きく受けるため位置決め精度が低く、上記のようなメンテナンス作業を行なうことは現実的には困難である。
【００４０】
本実施の形態においては、風の影響を回避するため、ロータブレード４に設けられたガイド６に固定部１７を固定した状態で、無人飛行機１０をロータブレード４に着陸させる。より具体的には、ガイド６に固定部１７が固定されたワイヤ１８により無人飛行機１０が吊り下げられる状態となるようにロータブレード４上に無人飛行機１０を着陸させる。着陸して安定した状態において、メンテナンス作業を行なう。
【００４１】
風力発電設備のロータブレード４へのメンテナンス作業の方法についてより詳細を説明する。ここでは特に、メンテナンス作業としてロータブレードの打音検査が含まれる場合について説明する。
【００４２】
図５は、本実施の形態においてメンテナンス作業を行なうときのロータブレードの位置を示す正面図である。まず、図５に示すように、打音検査の対象となるロータブレード４ａを地面と略水平となるように停止させる。ロータブレード４ａは、トレーリングエッジ８が上側になるように停止させる。トレーリングエッジ８には図示するように複数のガイド６が設けられている。その後、無人飛行機１０をロータブレード４ａの上空付近まで飛行させる。
【００４３】
次に無人飛行機１０からワイヤ１８および固定部１７を巻取機構１９で送り出す。送り出す量は移動量測定部２０にて確認できるので、指定した適切な長さが送り出される。送り出された固定部１７とワイヤ１８は、無人飛行機１０が空中で待機しているため、無人飛行機１０からぶら下がった状態となる。
【００４４】
図６は、本実施の形態における無人飛行機の固定部をロータブレードのガイドに固定した状態を示す、ロータブレードの長手方向から見た図である。
【００４５】
図６に示すように、無人飛行機１０を移動させることにより、ぶら下がった状態の固定部１７をガイド６に引っ掛ける。固定部１７は板状の部材であり、板状の固定部の中心部にワイヤ１８の端部が接続されている。本実施の形態ではガイド６を構成する切れ込みの幅が固定部１７の幅よりも小さい。これにより固定部１７をガイド６に引っ掛けて固定することができる。
【００４６】
図７は、本実施の形態における無人飛行機の固定部をロータブレードのガイドに固定した状態の異なる例を示す、ロータブレードの長手方向から見た図である。図７（ａ）ではガイド６は切れ込みおよび切れ込みの両側部をつなぐ丸棒により構成されている。図７（ｂ）ではガイド６は、ロータブレード４の縁部に向かって開放した凹部として設けられている。
【００４７】
これに対応して図７に示す例においては、固定部１７をフック状の部材で構成している。フック状の固定部１７を図７（ａ）に示す丸棒または図７（ｂ）に示す凹部に係止することで、固定部１７をガイド６に固定することができる。ガイド６および固定部１７の構造については、相互に係合できるものであればよく、その他種々の構造を採用することができる。
【００４８】
固定部１７をガイド６に連結した後、無人飛行機１０は徐々に回転翼１２の回転数を落とす。無人飛行機１０が空中に静止できない状態まで回転数を下げたところで、無人飛行機１０はガイド６と固定部１７の連結部を起点として、ロータブレード４ａ上に着陸する。
【００４９】
このとき、無人飛行機１０の下面がロータブレード４ａの表面に接触しながら着陸することが好ましい。このように着陸させるために、無人飛行機１０の機体制御を行なって無人飛行機１０の機体を斜めにしてから着陸しても良い。機体を斜めにしても、ワイヤ１８で無人飛行機１０がガイド６に連結されているため、ワイヤ１８の長さより遠くへ移動してしまうことが無い。さらに、ワイヤ１８から作用する張力により安定して着陸することができる。
【００５０】
また、予めロータブレード４のピッチ角を傾けて、ロータブレード４の表面が斜め上を向くようにしてもよい。このようにすることで無人飛行機１０を着陸時に垂直にする必要が無くなるため、安定して着陸できる。また、無人飛行機１０がワイヤ１８により吊り下げられた状態となった時に、無人飛行機１０がロータブレード４に接触しない状態となることを避けることができる。
【００５１】
ロータブレード４に着陸した後、無人飛行機１０に搭載されているメンテナンスユニット１６により打音検査が行われる。打音検査装置は、ロータブレードを打撃する打撃部と、打撃部によってロータブレードに発生した振動を取得するセンサとを含む。このセンサをロータブレードに配置し、打撃部によって発生した振動をロータブレードのセンサで取得してもよい。図４および図６に示すように、メンテナンスユニット１６が受動輪２１に挟まれる位置に設けられているので、打撃検査を行なう際にはメンテナンスユニット１６とロータブレード４との距離を受動輪２１によって一定に保つことができる。
【００５２】
打撃部としてはソレノイドアクチュエータなどを用いることができる。センサとしては、加速度ピックアップなど振動を測定可能なものを用いることができる。取得されたデータは振動解析後、合否判定を行ない、結果をコントローラ１３に記録しておく。
【００５３】
図８は、本実施の形態におけるロータブレード上における座標を示す図である。コントローラ１３に結果が記録される際には、検査結果に関連付けられて検査位置のデータも記録される。検査位置に関し、図８に示される“Ｘ”方向の位置は現在連結しているガイド６の設計値から求められ、“Ｙ”方向の位置は移動量測定部２０の値から求めることができる。
【００５４】
検査位置をカメラユニット２２により撮影してもよく、前記検査位置に追加して関連付けて画像を記録してもよい。これらの検査結果、検査位置および画像のデータを無線通信ユニット１５で地上にある他装置に送信してもよい。
【００５５】
合否判定後、検査位置もしくは欠陥位置に印を打つようにしてもよい。印を打つことで、ロータブレードの修復を人手で行なう場合には、作業者が欠陥位置を容易に見つけることができる。
【００５６】
図９および図１０は、本実施の形態における無人飛行機がメンテナンス作業を行なう状態を示す図である。一箇所の検査が終わると、他の検査位置へは無人飛行機１０に取り付けられたタイヤなどの受動輪２１と巻取機構１９により、図９で示す下方または上方へ移動する。受動輪２１が設けられていることで上下方向の移動をスムーズに行うことができる。受動輪２１は上下方向に転動するように設けられている。上下方向に移動する際の動力としては、巻取機構１９が用いられる。
【００５７】
移動後は同様に検査が行われる。検査後はさらに移動し、残りの検査位置の検査を実施していく。ここで、検査位置Ｐは、現在連結しているガイド６で移動可能な上下方向の列であり検査間隔は任意に設定し得る。
【００５８】
移動した地点によってはロータブレード４ａの形状と角度により、受動輪２１が接しない場合がある。この場合にはメンテナンスユニット１６がロータブレード４の表面に届かず検査することができない。この場合は受動輪２１が接するようにロータブレード４ａのピッチ角を変更する。メンテナンスユニット１６をロータブレード４の表面に到達させることが可能となり、打音検査などを行なうことができる。
【００５９】
図１０に示すように１列すべての点検が完了した後は検査が完了していないガイド６に移動する。この移動は、無人飛行機１０を再び上空に浮上させ、ガイド６と固定部１７の連結を解除した後、他のガイド６に固定部１７を連結することで行なう。移動後も、同様の手順で検査が実行され、指定した全てのガイド６に対して検査が実施される。また、ロータブレード４ａの裏面に対しても同じように検査が行なわれる。
【００６０】
ロータブレード４ａの検査実施後は、ロータブレード４ｂ、ロータブレード４ｃに対しても同様に検査を行なうことで、全てのロータブレードの検査が完了する。
【００６１】
以上により、ロータブレードの検査が実施されるが、本実施の形態では、特に、ロータブレード４にガイド６を設け、ワイヤ１８の先端に設けた固定部１７をガイド６に固定して無人飛行機１０をロータブレード上に着陸させることができる。これにより、無人飛行機１０をロータブレード４上で安定させることが可能となり、各種メンテナンス作業を安定した状態で実施することができる。
【００６２】
ワイヤ１８で無人飛行機１０がロータブレード４につながっているため、作業時に無人飛行機１０が落下することを防止することができる。
【００６３】
ガイド６がロータブレード４の回転方向に対して後方に設けられているので、通常ロータブレードが発電のために回転している際も、回転効率の大幅な悪化を防ぐことが可能である。
【００６４】
ワイヤ１８を固定して無人飛行機１０をロータブレード４上に着陸させて作業する際、ロータブレード４のピッチ角を変更することで、無人飛行機１０を一定の角度でロータブレード４に相対させることが可能となる。その結果、メンテナンス作業を無人飛行機１０の下面のみで行なうことができる。このようにすることで、異なる方向に複数のメンテナンスユニットを設けたり、メンテナンスユニットを移動させるための機構が不要となるので、メンテナンスユニットや無人飛行機の構造を簡易なものにすることができる。
【００６５】
本実施の形態では、一端に固定部１７が設けられたワイヤ１８を巻き取る巻取機構１９を設け、無人飛行機１０がワイヤ１８に吊り下げられた状態で上下に移動できるようにした。巻取機構１９を省略してワイヤ１８を長さが固定されたものとしてもよい。この場合には、メンテナンスユニット１６を無人飛行機１０から別のワイヤで吊り下げ可能とし、メンテナンスユニット１６を吊り下げるワイヤに巻取機構を設ける。メンテナンスユニット１６を吊り下げた状態で、巻取機構を用いて上下移動させることができる。
【００６６】
図１１に示す無人飛行機１０は伸縮機構２３をさらに有している。伸縮機構２３はワイヤ１８の送出方向に対して直角方向にその先端が移動する。伸縮機構２３は一対設けられており、ワイヤ１８に対して対称に配置されている。メンテナンスユニット１６またはカメラユニット２２が、伸縮機構２３の先端に設けられている。メンテナンスユニット１６およびカメラユニット２２の両方を伸縮機構２３の先端に取り付けても良い。また、一対の伸縮機構２３を二組設け、一方の組の伸縮機構２３の先端にメンテナンスユニット１６を設け、他方の組の伸縮機構２３の先端にカメラユニット２２を設けても良い。
【００６７】
伸縮機構２３が左右同時に同じ距離だけ伸縮し、検査を行うことで無人飛行機１０の姿勢を水平に保つことができる。無人飛行機１０の上下動も、水平を保って行なうことができる。これにより一箇所のガイド６に無人飛行機１０の固定部１７を連結した状態でより広範囲の検査が可能となる。
【００６８】
伸縮機構２３としては、公知の種々の伸縮機構を用いることができる。たとえばパンタグラフ機構などを用いることができる。
【００６９】
本実施の形態では、無人飛行機１０により風力発電設備のロータブレード４のメンテナンスを行なう場合について説明した。無人飛行機１０はロータブレードのほか、橋梁、ダム、堤防、高層建築物などの様々な大型構造物のメンテナンス対象物に対して使用することができる。
【００７０】
たとえば図１２に示すような橋梁２４のメンテナンス作業においては、橋梁２４のメンテナンス対象物にガイド６を設ける。無人飛行機１０の固定部１７は、橋梁２４に設けられたガイド６と連結される。この状態で無人飛行機１０による橋梁２４のメンテナンスを行なうことができる。
【００７１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７２】
１  風力発電設備、２  ナセル、３  ロータ、４（４ａ，４ｂ，４ｃ）  ロータブレード、５  タワー、６  ガイド、７  リーディングエッジ、８  トレーリングエッジ、１０  無人飛行機、１１  モータ、１２  回転翼、１３  コントローラ、１４  インバータ、１５  無線通信ユニット、１６  メンテナンスユニット、１７  固定部、１８  ワイヤ、１９  巻取機構、２０  移動量測定部、２１  受動輪、２２  カメラユニット、２３  伸縮機構、２４  橋梁、３０  無人飛行機本体、Ｐ  検査位置。
【図１】
2017125493.tif 000003
【図２】
2017125493.tif 000004
【図３】
2017125493.tif 000005
【図４】
2017125493.tif 000006
【図５】
2017125493.tif 000007
【図６】
2017125493.tif 000008
【図７】
2017125493.tif 000009
【図８】
2017125493.tif 000010
【図９】
2017125493.tif 000011
【図１０】
2017125493.tif 000012
【図１１】
2017125493.tif 000013
【図１２】
2017125493.tif 000014