(57)【要約】【課題】簡素な構造で、部品点数が少なく、量産性に優れ、配線を用いて外部から操作する必要がなく、自律走行でき、専任のオペレータや大掛かりな設備が不要で、取扱い性に優れ、管内に凹凸、陥没、継ぎ目の位置ずれ、枝管の開口部などがある場合や木の根やその他の障害物がある場合でも、それらを踏み越えて走行でき、走行安定性に優れ、また、管が傾斜している場合や曲がっている場合でも、管に沿って確実に出口に向かって走行でき、短時間で効率よく、内壁の表面を撮影でき、検査作業の信頼性、効率性に優れる自走式管内検査ロボットの提供。【解決手段】フレームの下部にハの字型に配設された左右の無限軌道部と、フレームの進行方向側の先端部に配設されたカメラと、進行方向を照らす照明部と、カメラで撮影した画像を記憶する記憶部と、無限軌道部を駆動する駆動モータと、駆動モータに電力を供給するバッテリと、を備えている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
下水管の中を走行して前記下水管の内壁の表面を撮影する自走式管内検査ロボットであって、フレームと、前記フレームの下部にハの字型に配設された左右の無限軌道部と、前記フレームの進行方向側の先端部に配設されたカメラと、進行方向を照らす照明部と、前記カメラで撮影した画像を記憶する記憶部と、前記無限軌道部を駆動する駆動モータと、前記駆動モータに電力を供給するバッテリと、を備えていることを特徴とする自走式管内検査ロボット。
【請求項２】
前記無限軌道部の接地面から前記カメラのレンズまでの距離が前記下水管の内半径と等しいことを特徴とする請求項１に記載の自走式管内検査ロボット。
【請求項３】
前記記憶部に着脱自在に配設された記憶媒体を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自走式管内検査ロボット。
【請求項４】
前記記憶部に配設されたモニタを備えていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の自走式管内検査ロボット。
【請求項５】
前記フレームに開閉自在及び／又は着脱自在に覆設されたカバー部を備えていることを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の自走式管内検査ロボット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、下水管の中を走行して下水管の内壁の表面を撮影する自走式管内検査ロボットに関し、特に、配線を用いて外部から操作する必要がなく、自律走行が可能な自走式管内検査ロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水管の内壁表面におけるひび割れや亀裂などの発生状態を確認するために、下水管の中を走行し、内壁表面の撮影や測定を行う、自走式管内検査ロボットが提案されている。
例えば（特許文献１）には、「オペレータからの移動命令と、ロボット自身の周囲状況に応じたロボット自身の生成する移動命令とを協調させてオペレータによる遠隔操作とロボット自身の自律移動とで安定した移動が行える遠隔操作ロボット装置」が開示されている。
また、（特許文献２）には、「駆動プーリと従動プーリの間に無端ベルトを張設した管内面検査装置の走行装置」が開示されている。
（特許文献３）には、「配管の内面に吸着するマグネット車輪を備えた作業台車を走行用モータにより自走し得るようにし、該作業台車にビデオカメラを搭載し、該作業台車の走行方向と直交する面内にて旋回自在でかつ進退自在なるようにアームを設け、該アームに厚み測定センサを設け、アームを進退させることにより該厚み測定センサが配管の内面に当接せられるようにしたことを特徴とする配管検査装置」が開示されている。
【特許文献１】特開平６−１５５３５０号公報
【特許文献２】実公昭６３−５０２２４号公報
【特許文献１】特開２００１−１２９３４号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来の技術は、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）では、遠隔操作を行うための大掛かりな設備を搭載した車で現場まで移動しなければならず、多額の設備投資が必要なだけでなく、専任の熟練したオペレータを必要とし、作業に時間がかかり、人件費も高くなり、また、作業時に駐車スペースを必要とし、道路が塞がれてしまい、取扱い性に欠けるという課題を有していた。
（２）（特許文献２）では、駆動プーリと従動プーリの間に張設した無端ベルトの管内面への接触面をベルト幅方向に円弧状に形成しているが、左右の無端ベルトが平行に配置されているため、管内面との接触面積が狭く、円筒状の管の内面を安定して走行することが困難で、走行時の姿勢の安定性に欠けるという課題を有していた。また、無端ベルトを円弧状に形成しなければならず、量産性に欠けると共に、管の内径に応じて円弧の寸法が異なる無端ベルトを使用しなければならず、汎用性に欠けるという課題を有していた。
（３）（特許文献３）では、配管の内面に吸着するマグネット車輪を備えているので、管の材質が着磁性の金属である場合には、安定した走行が可能であるが、管がコンクリート製や合成樹脂製などの場合には、マグネット車輪を吸着することができず、走行の安定性に欠けるという課題を有していた。
（４）車輪で走行する管内検査ロボットは、管内に凹凸、陥没、継ぎ目の位置ずれ、枝管の開口部などがある場合や木の根やその他の障害物がある場合に、車輪が引っ掛かって走行不能になり易く、走破力に欠けるという課題を有していた。
【０００４】
本考案は上記従来の課題を解決するもので、部品点数が少ない簡素な構造で、故障が発生し難く、量産性、メンテナンス性に優れ、配線を用いて外部から操作する必要がなく、安定した自律走行を行うことができ、専任のオペレータや大掛かりな設備が不要で、取扱い性に優れ、管内に凹凸、陥没、継ぎ目の位置ずれ、枝管の開口部などがある場合や木の根やその他の障害物がある場合でも、それらを踏み越えることができ、障害物によって一時的に軌道がずれても、自然に初期の軌道に戻って走行することができ、走行安定性に優れ、また、管が傾斜している場合や曲がっている場合でも、管に沿って確実に出口に向かって走行することができ、短時間で効率よく、内壁の表面を撮影することができ、検査作業の信頼性、効率性に優れる自走式管内検査ロボットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記従来の課題を解決するために本考案の自走式管内検査ロボットは、以下の構成を有している。
本考案の請求項１に記載の自走式管内検査ロボットは、下水管の中を走行して前記下水管の内壁の表面を撮影する自走式管内検査ロボットであって、フレームと、前記フレームの下部にハの字型に配設された左右の無限軌道部と、前記フレームの進行方向側の先端部に配設されたカメラと、進行方向を照らす照明部と、前記カメラで撮影した画像を記憶する記憶部と、前記無限軌道部を駆動する駆動モータと、前記駆動モータに電力を供給するバッテリと、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）フレームの下部にハの字型に配設された左右の無限軌道部を有するので、円形の下水管の表面に確実に無限軌道部を接触させてフレームを安定して支持することができ、カメラによって管内の表面の様子を確実に撮影することができ、管内検査の信頼性に優れる。
（２）無限軌道部をハの字型に配置することにより、管の底部中央に溜まった水や異物、或いは一般的に管の底部や側部に接続される枝管の開口部などを避けて走行することができ、車体と障害物との接触を最低限に抑えることができ、振動の少ない安定した走行と高品質な画像の撮影が可能で、画像品質の信頼性に優れる。
（３）管内に凹凸，陥没，段差或いは木の根やその他の避けられない障害物がある場合でも、無限軌道部により、それらを踏み越えて走行することができ、走破力に優れる。
（４）無限軌道部により全長の半分の隙間でも乗り越えることができるので、無限軌道部の位置に枝管などの分岐の開口部や陥没或いは管の継ぎ目の位置ずれなどの段差の一部が重なることがあっても、それらに引っ掛かることなく、確実に出口に向かって移動することができ、直進性に優れる。
（５）下水管が曲がっている場合でも、ハの字型に配置された無限軌道部を管壁の斜め下の側面部に確実に接触させることができ、管壁に沿って自動的に出口に向かって走行することができ、外部からの人為的な操作が不要で、取扱い性に優れる。
（６）無限軌道部をハの字型に配置し、下水管表面との接触面積を増加させることにより、適切なグリップ力を保持することができ、管が傾斜している場合でも確実に前進することができ、走行安定性に優れる。
（７）フレームの進行方向側の先端部に配設されたカメラと、進行方向を照らす照明部を有するので、進行方向に向かって走行しながら、撮影箇所を照明して、確実に管内の表面を撮影することができ、管内検査の効率性に優れる。
（８）カメラで撮影した画像を記憶する記憶部を有することにより、走行時に撮影した画像を確実に記憶することができ、検査箇所を走行し終わった後で、記憶部から画像を取り出し、まとめて管内表面のひび割れや亀裂などの発生状態を確認することができるので、現場での作業と机上での作業を完全に分離することができ、現場での作業時間を短縮することができ、管内検査の作業性、効率性に優れる。
（９）無限軌道部を駆動する駆動モータと、駆動モータに電力を供給するバッテリを備えることにより、配線が不要で、自律走行することができるので、検査を行う管内の入口に置くだけで自走して出口まで移動しながら、短時間で効率的に管内の撮影を行うことができ、取扱い性に優れる。
（１０）左右の無限軌道部が、フレームの下部にハの字型に配設されているので、車体の容積を十分に確保しつつ、車高を低くすることができ、突起や障害物等を乗り越える際に、フレームの上端側が管の上面側につっかえたり、フレームの底部に障害物が干渉したりすることがなく、内径の小さな管にも対応することができ、走行の信頼性、取り扱い性に優れる。
（１１）無限軌道部がハの字型に配置されることにより、フレームを支持する支点間距離を長くすることができ、管の繋ぎ目における上下方向や、左右方向の位置ずれによる段差を通過する際に、引っ掛かったり転倒したりすることがなく、一時的に軌道がずれても、自然に初期の軌道に戻って走行することができ、水平姿勢を保持し易く、自律走行の安定性に優れる。
【０００６】
ここで、フレームは、左右の無限軌道部をハの字型に固定できるものであればよく、断面略Ｌ字型やロ字型などに形成したものが好適に用いられる。Ｌ字型やロ字型などに形成されたフレームの隣接する二辺にそれぞれ無限軌道部を配設することにより、左右の無限軌道部をハの字に配置することができる。フレームの材質としては、アルミニウム等の金属以外に、ポリカーボネート等の合成樹脂やＦＲＰやＦＲＴＰ等の繊維強化プラスチック等が好適に用いられる。
フレームの寸法は、検査を行う管の内径に応じて、数種作製し、適宜、選択して使用することができる。フレームの寸法のみを変更するだけで、様々な内径に対応することができ、同じ無限軌道部を使用することができるので、複雑な部品を共通化することができ、量産性、設計自在性に優れる。
【０００７】
無限軌道部は、起動輪と遊動輪との間にベルト状の履板やチェーンを巻回したものが好適に用いられる。幅広に形成されたベルト状の履板を用いた場合は、管表面との接触面積を大きくすることができ、走行安定性に優れる。履板の表面に凹凸を有するものは、管が樹脂製或いは管の表面が水で濡れていて滑り易い場合や管が傾斜している場合でも、適切なグリップ力を保持することができ、走行の安定性に優れる。履板は、合成ゴム製、合成樹脂製、金属製のいずれでもよいが、合成ゴム製のものが滑り難く、管の表面を傷付け難いので、信頼性に優れる。
左右の無限軌道部のなす角度は、適宜、選択することができるが、特に、９０度が好ましい。フレームを支持する無限軌道部の間隔（車幅）を最大にして、左右の無限軌道部で確実にフレームを支持して安定した走行を行うことができ、管内部の繋ぎ目や段差などの障害を確実に乗り越えることができるためである。また、重心の位置が管の中心よりも低く、左右の無限軌道部の間にあることで、障害物を乗り越えた時に、車体が４５度程度傾いたとしても、転倒することがなく、自律走行の信頼性に優れる。
【０００８】
カメラ、記憶部、バッテリなどはフレームの内部に収容することができる。フレームに開閉自在及び／又は着脱自在なカバー部を覆設することにより、カメラ、記憶部、バッテリなどを水や外部からの衝撃等から保護することができる。また、カメラ、記憶部、バッテリなどの交換やメンテナンスなどを簡便に行うことができ、取扱い性に優れる。
カメラは、防水性を有するものが好適に用いられるが、特にレンズを保護するレンズカバーを設けることにより、レンズを水や衝撃から確実に保護して破損を防止することができ信頼性、耐久性に優れる。
カメラのレンズの位置は、検査する管の内径に応じて、適宜、選択することができるが、カメラのレンズを下水管の中心部近傍に配置した場合、管内の表面全体を斑無く撮影することができ、管内検査の信頼性に優れる。
カメラ視野角に合わせて、照明部で進行方向の撮影部分を照らすことにより、暗い管内でもカメラで確実に撮影することができる。照明部としては、省電力性、長寿命性に優れる発光ダイオードが好適に用いられる。複数のランプや発光ダイオードなどをカメラのレンズの外周部に円周上に配置した場合、照明部によって斑無く確実に管内を照明して撮影を行うことができ、画像の高品質性に優れる。
【０００９】
記憶部は、カメラで撮影した画像を記憶できるものであればよいが、記憶部の本体から着脱自在なＳＤメモリカード、メモリスティックなどの記憶媒体を有するものが好適に用いられる。記憶媒体のみを簡便に交換することができ、取扱い性に優れると共に、予め複数の記憶媒体を用意しておくことにより、自走式管内検査ロボットによる管内の撮影作業と、記憶媒体に記憶された撮影画像の確認作業を独立して並行に行うことができ、作業の効率性に優れるためである。記憶媒体として記憶部と一体のハードディスクを備えている場合は、記憶部或いは記憶部とカメラをフレームから着脱して取り換えることも可能である。
カメラは動画が撮影できるものを用いることにより、自走式管内検査ロボットの走行中に検査対象の管内を全長に渡って漏れなく撮影することができ、不具合検出の信頼性に優れる。
尚、カメラや記憶部を別々に用意する代わりに、カメラと記憶部やモニタが一体となったビデオカメラを使用することもできる。
【００１０】
駆動モータは、少なくとも無限軌道部を一方向に回転させることができるものであればよい。正逆回転の切替えが可能なＤＣモータを用いた場合、必要に応じて前進と後退を切り替えることができ、汎用性に優れる。
自走式管内検査ロボットは、外部から操作を行うことなく完全に自律した走行が可能であるが、障害物などによって、前進が不可能になる場合に備えて、遠隔操作（無線）で駆動モータの正逆回転を切り替え可能にしておけば、自力で自走式管内検査ロボットを後退させて回収することができ、取扱い性に優れる。また、自走式管内検査ロボットに命綱を取り付けておくことで、容易に人手により入り口側に引きずり戻すことができる。このとき、駆動モータが回転している状態でも、無限軌道部が適切な接地力を有するので、自走式管内検査ロボット或いは管内を傷付けることなく、安定して引き戻すことができる。また、引き戻す途中で命綱を緩めるだけで、再度、前進を開始させることができ、容易にリトライ走行が可能である。尚、他の管内走行車などによって回収することもできる。
バッテリとしては、充電式のものが好適に用いられる。未使用時に充電して繰り返し使用することができ、長寿命性、省資源性に優れるためである。
【００１１】
請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の自走式管内検査ロボットであって、前記無限軌道部の接地面から前記カメラのレンズまでの距離が前記下水管の内半径と等しい構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）無限軌道部の接地面からカメラのレンズまでの距離が下水管の内半径と等しくすることにより、走行中に常にレンズを下水管の中心部に安定して保持することができ、走行の安定性に優れると共に、管内の表面全体を斑無く撮影することができ、管内検査の信頼性に優れる。
【００１２】
請求項３に記載の考案は、請求項１又は２に記載の自走式管内検査ロボットであって、前記記憶部に着脱自在に配設された記憶媒体を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）記憶部に着脱自在に配設された記憶媒体を有することにより、記憶媒体のみを簡便に交換することができ、管内の撮影作業と、記憶媒体に記憶された撮影画像の確認作業を独立して並行に行うことができ、作業の効率性、取扱い性に優れる。
【００１３】
ここで、記憶媒体としては、ＳＤメモリカードやメモリスティックなどのように小型で軽量なものが取扱い性に優れ、好ましい。この記憶媒体に記憶された画像は、パーソナルコンピュータなどで容易に再生することができ、汎用のソフトを用いて簡便に編集や画像の処理などを行うことができ、画像確認の作業性に優れる。また、撮影した画像をＣＤやＤＶＤなどに記憶させて保存することができ、記録の保管性に優れる。
【００１４】
請求項４に記載の考案は、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の自走式管内検査ロボットであって、前記記憶部に配設されたモニタを備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１項で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）記憶部にモニタが配設されていることにより、パーソナルコンピュータなどを使用することなく、その場で簡便に記憶部（記憶媒体）に記憶された画像を確認することができるので、画像に不具合があった場合には、直ちに検査をやり直すことができ、無駄なく確実に管内の検査を行うことができ、検査作業の確実性、効率性に優れる。
【００１５】
本考案の請求項５に記載の考案は、請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の自走式管内検査ロボットであって、前記フレームに開閉自在及び／又は着脱自在に覆設されたカバー部を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至４の内いずれか１項で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）フレームに開閉自在及び／又は着脱自在に覆設されたカバー部を有することにより、フレームの内部に収容されるカメラ部、記憶部、バッテリなどを水や外部からの衝撃等から保護することができると共に、カメラ部、記憶部、バッテリなどの交換やメンテナンスなどを簡便に行うことができ、耐久性、取扱い性に優れる。
【００１６】
ここで、カバー部は、蝶番などによりフレームに回動自在に固定してもよいし、フレーム及びカバー部のそれぞれに互いに係合する凸条と凹条を形成して摺動自在に固定してもよい。
【考案の効果】
【００１７】
以上のように、本考案の自走式管内検査ロボットによれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の考案によれば、以下のような有利な効果が得られる。
（１）外部から人為的に操作するための配線が不要で、管の入口から出口まで自律走行することができ、専任のオペレータや大掛かりな設備が不要で、取扱い性に優れ、短時間で効率よく、内壁の表面を撮影することができる検査作業の信頼性、効率性に優れた自走式管内検査ロボットを提供することができる。
（２）複雑な機構を必要とせず、簡素な構造で、部品点数が少なく、量産性、メンテナンス性に優れ、高度な操作が不要で、誰でも容易に使用することができ、下水管検査の効率性を向上させ、下水管の不具合を確実に防止することができる取り扱い性、信頼性に優れた自走式管内検査ロボットを提供することができる。
【００１８】
請求項２に記載の考案によれば、請求項１に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
（１）走行中に常にカメラのレンズを下水管の中心部に安定して保持することができ、走行の安定性に優れ、管内の表面全体を斑無く撮影することができる管内検査の信頼性に優れた自走式管内検査ロボットを提供することができる。
【００１９】
請求項３に記載の考案によれば、請求項１又は２に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
（１）記憶部に着脱自在に配設された記憶媒体のみを簡便に交換することができ、管内の撮影作業と、記憶媒体に記憶された撮影画像の確認作業を独立して並行に行うことができる作業の効率性、取扱い性に優れた自走式管内検査ロボットを提供することができる。
【００２０】
請求項４に記載の考案によれば、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
（１）モニタにより、現場で簡便に記憶部（記憶媒体）に記憶された画像を確認することができ、画像に不具合があった場合には、直ちに検査をやり直すことが可能で、無駄なく確実に管内の検査を行うことができる検査作業の確実性、効率性に優れた自走式管内検査ロボットを提供することができる。
【００２１】
請求項５に記載の考案によれば、請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
（１）フレームに開閉自在及び／又は着脱自在に覆設されたカバー部により、フレームの内部に収容されるカメラ、記憶部、バッテリなどを水や外部からの衝撃等から保護することができると共に、カメラ、記憶部、バッテリなどの交換やメンテナンスなどを簡便に行うことができる耐久性、取扱い性に優れた自走式管内検査ロボットを提供することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本考案の実施の形態における自走式管内検査ロボットについて、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１における自走式管内検査ロボットの斜視図であり、図２は実施の形態１における自走式管内検査ロボットの下水管内での走行状態を示す正面図であり、図３は図２のＡ線矢視図である。
図１乃至図３中、１は下水管の中を走行して下水管２０の内壁２０ａの表面を撮影する実施の形態１における自走式管内検査ロボット、２は自走式管内検査ロボット１のアルミニウム製のフレーム、３ａ，３ｂはフレーム２の下部に９０度をなすようにハの字型に配設された自走式管内検査ロボット１の左右の無限軌道部、４は略コ字型に形成されフレーム２の下部に配設された左右の無限軌道部３ａ，３ｂの無限軌道固定部、４ａは無限軌道固定部４に回動自在に保持された無限軌道部３ａ，３ｂの複数のプーリー、５は合成ゴム製で複数のプーリー４ａの周りに巻回された無限軌道部３ａ，３ｂのベルト状の履板、５ａは履板５の表裏に形成された凸条部、６は左右の無限軌道部３ａ，３ｂのそれぞれを駆動する自走式管内検査ロボット１の駆動モータ、６ａは駆動モータ６の回転を伝達するピニオンギア、６ｂはピニオンギア６ａに歯合されて従動する従動ギア、６ｃは従動ギア６ｂに貫設された回転軸、６ｄは回転軸６ｃに配設され履板５が巻回された無限軌道部３ａ，３ｂの起動輪、６ｅは自走式管内検査ロボット１の前方側に配設され履板５が巻回された無限軌道部３ａ，３ｂの遊動輪、７はフレーム２の進行方向側の先端部に配設されたカメラ、８はカメラ７のレンズを保護するレンズカバー、９はカメラ７のレンズの外周部に配設された複数の発光ダイオード９ａによって自走式管内検査ロボット１の進行方向を照らす照明部、１０は略Ｌ字型に形成されフレーム２に摺動自在に覆設された開閉や着脱が可能な自走式管内検査ロボット１のカバー部、２０は自走式管内検査ロボット１で検査を行う下水管（図２参照）、２０ａは下水管２０の内壁、２１は検査を行う下水管２０の上下、左右に接続された枝管である。
【００２３】
次に、自走式管内検査ロボットの内部構造の詳細について説明する。
図４は実施の形態１における自走式管内検査ロボットのカバー部を取り外した状態を示す斜視図である。
図４中、２ａは断面ロ字型に形成され自走式管内検査ロボット１の前方側及び後方側にそれぞれ分断されて配設されたフレーム２のブロック体、２ｂはブロック体２の外周の各面に形成された外周開口部、２ｃはブロック体２の中央部に形成された中央開口部、７ａはカメラ７に接続され前後のブロック体２ａの間に保持された自走式管内検査ロボット１の記憶部、７ｂは記憶部７ａに着脱自在に配設されカメラ７で撮影された画像を記憶するＳＤメモリカードやメモリスティックなどの記憶媒体、７ｃは記憶部７ａに配設され記憶媒体７ｂに記憶された画像の再生が可能なモニタ、１１は前後のブロック体２ａの間に保持され駆動モータ６に電力を供給する自走式管内検査ロボット１の充電式のバッテリである。
【００２４】
ブロック体２に外周開口部２ｂ，中央開口部２ｃを形成することにより、フレーム２全体を軽量化している。
無限軌道部３ａ，３ｂは、起動輪６ｄと遊動輪６ｅとの間に合成ゴム製のベルト状の履板５を巻回したものを用いた。幅広に形成されたベルト状の履板５を用いることにより、管表面との接触面積を大きくすることができ、走行安定性に優れる。特に、履板５の表面に凸条部５ａを形成することにより、下水管２０が樹脂製或いは下水管２０の表面が水で濡れていて滑り易い場合や下水管２０が傾斜している場合でも、適切なグリップ力を保持することができ、走行の安定性に優れる。また、合成ゴム製の履板５は滑り難く、下水管２０の表面を傷付け難いので、信頼性に優れる。
左右の無限軌道部３ａ，３ｂのなす角度は、９０度とした。これにより、フレーム２を支持する無限軌道部３ａ，３ｂの間隔（車幅）を最大にして、左右の無限軌道部３ａ，３ｂで確実にフレーム２を支持して安定した走行を行うことができ、下水管２０内部の繋ぎ目や段差などの障害を確実に乗り越えることができる。また、重心の位置が下水管２０の中心よりも低く、左右の無限軌道部３ａ，３ｂの間にあることで、障害物を乗り越えた時に、車体が４５度程度傾いたとしても、転倒することがなく、自律走行の信頼性に優れる。
【００２５】
駆動モータ６は、少なくとも自走式管内検査ロボット１が前進する方向に無限軌道部３ａ，３ｂを回転させることができるものであればよいが、正逆回転の切替えが可能なＤＣモータを用いた場合、必要に応じて前進と後進を切り替えることができ、汎用性に優れる。
自走式管内検査ロボット１は、外部から人為的に操縦することなく完全に自律した走行が可能であるが、遠隔操作（無線）により、駆動モータ６の正逆回転を切り替え可能にしておけば、障害物などによって、前進が不可能になった場合に、駆動モータ６を逆回転させ、自力で自走式管内検査ロボット１を後退させて回収することができ、取扱い性に優れる。また、自走式管内検査ロボット１の後端部に着脱が容易で外れ難い命綱を取り付けてもよいし、レスキュー用の管内走行車（ロボット）を提供して対応してもよい。
カメラ７は、防水性を有するものが好適に用いられるが、特にレンズを保護するレンズカバー８を設けることにより、レンズを水や衝撃から確実に保護して破損を防止することができ信頼性、耐久性に優れる。
照明部９の照明として発光ダイオード９ａを用いることにより、省電力性、長寿命性に優れる。
また、充電式のバッテリ１１を使用することにより、未使用時に充電して繰り返し使用することができ、長寿命性、省資源性に優れる。
【００２６】
以上のように構成された実施の形態１における自走式管内検査ロボットの使用方法について説明する。
自走式管内検査ロボット１の駆動モータ６，カメラ７，記憶部７ａ，照明部９のスイッチを入れ、検査を行う下水管の入口側の管壁上に載置する。
図２に示すように、左右の無限軌道部３ａ，３ｂの履板５が下水管２０の内壁２０ａに接触し、自走式管内検査ロボット１が下水管２０の出口に向かって自走する。自走式管内検査ロボット１は下水管の内壁２０ａに沿って移動しながら、カメラ７で内壁の表面を撮影し、撮影した画像を記憶媒体７ｂに記憶していく。
【００２７】
作業者は下水管２０の出口で自走式管内検査ロボット１を待ち受け、出て来た自走式管内検査ロボット１を回収し、駆動モータ６，カメラ７，照明部９のスイッチを切る。
モニタ７ｃにより、記憶部７ａに記憶された画像を確認し、問題がなければ、記憶部７ａから記憶媒体７ｂを抜き取る。画像に不具合があった場合は、再度、自走式管内検査ロボット１を走行させて検査を行うことができる。
抜き取った記憶媒体７ｂに記憶された画像は、別途、パーソナルコンピュータなどで再生し、内壁２０ａの表面におけるひび割れや亀裂などの発生状態を確認する。
他の場所で、検査を続ける場合には、同様の作業を繰り返す。このとき、必要に応じてバッテリ１１への充電や交換を行う。尚、記憶媒体７ｂが十分な容量を有する場合は、同じ記憶媒体７ｂを引き続き使用してもよいし、検査場所毎に記憶媒体７ｂを交換するようにしてもよい。
【００２８】
本実施の形態では、左右の無限軌道部３ａ，３ｂが、断面コ字型の無限軌道固定部４により、十分な剛性を有しているので、その前後にフレーム２としてロ字型に形成した２つのブロック体２ａを配置して、無限軌道部３ａ，３ｂを固定した。これにより、必要最小限のブロック体２ａでフレーム２を構成することができ、自走式管内検査ロボット１を軽量化することができる。尚、フレーム２の形状、構成はこれに限定されるものではなく、左右の無限軌道部３ａ，３ｂをハの字型に固定できるものであればよい。例えば、フレーム２をＬ字型に形成し、各々の面に無限軌道部３ａ，３ｂを配設してもよい。
フレーム２の寸法は、検査を行う管の内径に応じて、適宜、選択することができる。管の内径に合わせて無限軌道部３ａ，３ｂの取付位置を変え、カメラ７が管の中央部に位置するようにフレーム２の寸法、カメラ７の取付位置を変更するだけで、様々な内径に対応することができるので、フレーム２以外の部品を共通化することができ、量産性、設計自在性に優れる。
また、無限軌道部３ａ，３ｂはベルト状の履板５を使用する代わりに、チェーンを使用してもよい。
本実施の形態では、フレーム２に対してカバー部１０を摺動自在に覆設したが、カバー部１０はこれに限定されるものではなく、フレーム２に対して開閉自在及び／又は着脱自在であればよい。例えば、カバー部１０の一端部を蝶番などによりフレーム２に回動自在に固定する等してもよい。
【００２９】
以上のように実施の形態１における自走式管内検査ロボットは構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）フレーム２の下部にハの字型に配設された左右の無限軌道部３ａ，３ｂを有するので、円形の下水管２０の内壁２０ａ表面に確実に無限軌道部３ａ，３ｂを接触させてフレーム２を安定して支持することができ、カメラ７によって管内の表面の様子を確実に撮影することができ、管内検査の信頼性に優れる。
（２）無限軌道部３ａ，３ｂをハの字型に配置することにより、下水管２０の底部中央に溜まった水や異物、或いは一般的に下水管２０の底部や側部に接続される枝管２１の開口部などを避けて走行することができ、車体と障害物との接触を最低限に抑えることができ、振動の少ない安定した走行と高品質な画像の撮影が可能で、画像品質の信頼性に優れる。
（３）下水管２０内に凹凸，陥没，段差或いは木の根やその他の避けられない障害物がある場合でも、無限軌道部３ａ，３ｂにより、それらを踏み越えて走行することができ、走破力に優れる。
（４）無限軌道部３ａ，３ｂにより全長の半分の隙間でも乗り越えることができるので、無限軌道部３ａ，３ｂの位置に枝管２１などの分岐の開口部や陥没或いは管の継ぎ目の位置ずれなどの段差の一部が重なることがあっても、それらに引っ掛かることがなく、確実に出口に向かって移動することができ、直進性に優れる。
（５）下水管２０が曲がっている場合でも、ハの字型に配置された無限軌道部３ａ，３ｂを管の内壁２０ａの斜め下の側面部に確実に接触させることができ、管壁に沿って自動的に出口に向かって走行することができ、外部から人為的な操作を行うための配線が不要で、取扱い性に優れる。
（６）無限軌道部３ａ，３ｂをハの字型に配置し、下水管２０の内壁２０ａ表面との接触面積を増加させることにより、適切なグリップ力を保持することができ、管が傾斜している場合でも確実に前進することができ、走行安定性に優れる。
（７）フレーム２の進行方向側の先端部に配設されたレンズを有するカメラ７と、進行方向を照らす照明部９を有するので、進行方向に向かって走行しながら、撮影箇所を照明して、確実に管内の表面を撮影することができ、管内検査の効率性に優れる。
（８）カメラ７で撮影した画像を記憶する記憶部７ａを有するので、走行時に撮影した画像を確実に記憶することができ、検査箇所を走行し終わった後で、記憶部７ａから画像を取り出し、まとめて下水管２０内表面のひび割れや亀裂などの発生状態を確認することができるので、現場での作業と机上での作業を完全に分離することができ、現場での作業時間を短縮することができ、管内検査の作業性、効率性に優れる。
（９）無限軌道部３ａ，３ｂを駆動する駆動モータ６と、駆動モータ６に電力を供給するバッテリ１１を備えることにより、外部から操作するための配線が不要で、自律走行することができるので、検査を行う下水管２０内の入口に置くだけで自走して出口まで移動しながら、短時間で効率よく、下水管２０内の撮影を行うことができ、取扱い性に優れる。
（１０）左右の無限軌道部３ａ，３ｂが、フレーム２の下部にハの字型に配設されているので、車体の容積を十分に確保しつつ、車高を低くすることができ、突起や障害物等を乗り越える際に、フレーム２の上端側が下水管２０の上面側につっかえたり、フレーム２の底部に障害物が干渉したりすることがなく、内径の小さな管にも対応することができ、走行の信頼性、取り扱い性に優れる。
（１１）無限軌道部３ａ，３ｂがハの字型に配置されることにより、フレーム２を支持する支点間距離を長くすることができ、管の繋ぎ目における上下方向や、左右方向の位置ずれによる段差を通過する際に、引っ掛かったり転倒したりすることがなく、一時的に軌道がずれても、自然に初期の軌道に戻って走行することができ、水平姿勢を保持し易く、自律走行の安定性に優れる。
（１２）無限軌道部３ａ，３ｂの接地面からカメラ７のレンズまでの距離を下水管２０の内半径と等しくした場合、走行中に常にカメラ７のレンズを下水管２０の中心部に安定して保持することができ、走行の安定性に優れると共に、管内の表面全体を斑無く撮影することができ、管内検査の信頼性に優れる。
（１３）照明部９が、カメラ７のレンズの外周部に配設されていることにより、照明部９によって斑無く確実に下水管２０内を照明して撮影を行うことができ、画像の高品質性に優れる。
（１４）カメラ７の記憶部７ａに着脱自在に配設された記憶媒体７ｂを有することにより、記憶媒体７ｂのみを簡便に交換することができ、管内の撮影作業と、記憶媒体７ｂに記憶された撮影画像の確認作業を独立して並行に行うことができ、作業の効率性、取扱い性に優れる。
（１５）記憶部７ａにモニタ７ｃが配設されていることにより、パーソナルコンピュータなどを使用することなく、その場で簡便に記憶部７ａ（記憶媒体７ｂ）に記憶された画像を確認することができるので、画像に不具合があった場合には、直ちに検査をやり直すことができ、無駄なく確実に管内の検査を行うことができ、検査作業の確実性、効率性に優れる。
（１６）フレーム２に開閉自在及び／又は着脱自在に覆設されたカバー部１０を有することにより、フレーム２の内部に収容されるカメラ７，記憶部７ａ，バッテリ１１などを水や外部からの衝撃等から保護することができると共に、カメラ７，記憶部７ａ，バッテリ１１などの交換やメンテナンスなどを簡便に行うことができ、耐久性、取扱い性に優れる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本考案は、部品点数が少ない簡素な構造で、故障が発生し難く、量産性、メンテナンス性に優れ、配線を用いて外部から操作する必要がなく、安定した自律走行を行うことができ、専任のオペレータや大掛かりな設備が不要で、取扱い性に優れ、管内に凹凸、陥没、枝管の開口部などがある場合や木の根やその他の障害物がある場合でも、それらを踏み越えることができ、障害物によって一時的に軌道がずれても、自然に初期の軌道に戻って走行することができ、走行安定性に優れ、また、管が傾斜している場合や曲がっている場合でも、管に沿って確実に出口に向かって走行することができ、短時間で効率よく、内壁の表面を撮影することができ、検査作業の信頼性、効率性に優れる自走式管内検査ロボットの提供を行うことができるので、各自治体などが低予算で下水管の検査体勢を整えることができ、下水管検査の効率性を向上させ、下水管の不具合を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施の形態１における自走式管内検査ロボットの斜視図
【図２】実施の形態１における自走式管内検査ロボットの下水管内での走行状態を示す正面図
【図３】図２のＡ線矢視図
【図４】実施の形態１における自走式管内検査ロボットのカバー部を取り外した状態を示す斜視図
【符号の説明】
【００３２】
１  自走式管内検査ロボット
２  フレーム
２ａ  ブロック体
２ｂ  外周開口部
２ｃ  中央開口部
３ａ，３ｂ  無限軌道部
４  無限軌道固定部
４ａ  プーリー
５  履板
５ａ  凸条部
６  駆動モータ
６ａ  ピニオンギア
６ｂ  従動ギア
６ｃ  回転軸
６ｄ  起動輪
６ｅ  遊動輪
７  カメラ
７ａ  記憶部
７ｂ  記憶媒体
７ｃ  モニタ
８  レンズカバー
９  照明部
９ａ  発光ダイオード
１０  カバー部
１１  バッテリ
２０  下水管
２０ａ  内壁
２１  枝管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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