JPH0441364Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0441364Y2 JPH0441364Y2 JP1985109272U JP10927285U JPH0441364Y2 JP H0441364 Y2 JPH0441364 Y2 JP H0441364Y2 JP 1985109272 U JP1985109272 U JP 1985109272U JP 10927285 U JP10927285 U JP 10927285U JP H0441364 Y2 JPH0441364 Y2 JP H0441364Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- underwater robot
- underwater
- culvert
- robot body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Landscapes
- Pipeline Systems (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は水中ロボツトの姿勢確認装置に関す
るもので、水中ロボツトの姿勢を監視しやすくし
たものである。
るもので、水中ロボツトの姿勢を監視しやすくし
たものである。
壁面のある水路の清掃、監査等を行なう目的
で、水中ロボツトが開発されている。この水中ロ
ボツトは、陸上側の監視及び制御部からの指令に
従つて、壁面のある水路を進行し、清掃監査等を
行うものである。
で、水中ロボツトが開発されている。この水中ロ
ボツトは、陸上側の監視及び制御部からの指令に
従つて、壁面のある水路を進行し、清掃監査等を
行うものである。
このように、水中で作業を行うロボツトの制御
システムには、ロボツトの進行方向、傾きなどの
姿勢を確認するために、姿勢確認装置が設けられ
ている。ロボツトの姿勢を確認するためには、水
中ロボツトに姿勢検出手段を設けることになる
が、従来は、その方向角（ヨウ角）の検出器とし
て高価で寿命の短いジヤイロ方式のものを利用し
ている。また、ジヤイロ方式のものは、検出信号
を水中ロボツト内で発生し陸上側に伝送しなけれ
ばならないことから、水中ロボツト内に複雑な回
路を設けることになる。
システムには、ロボツトの進行方向、傾きなどの
姿勢を確認するために、姿勢確認装置が設けられ
ている。ロボツトの姿勢を確認するためには、水
中ロボツトに姿勢検出手段を設けることになる
が、従来は、その方向角（ヨウ角）の検出器とし
て高価で寿命の短いジヤイロ方式のものを利用し
ている。また、ジヤイロ方式のものは、検出信号
を水中ロボツト内で発生し陸上側に伝送しなけれ
ばならないことから、水中ロボツト内に複雑な回
路を設けることになる。
本考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、
水中ロボツトの位置姿勢を簡単な手段でしかも正
確に検出し得、さらに、陸上側においても姿勢監
視をわかりやすくし得、またロボツト制御も行い
やすくした水中ロボツトの姿勢確認装置を提供す
ることを目的とする。
水中ロボツトの位置姿勢を簡単な手段でしかも正
確に検出し得、さらに、陸上側においても姿勢監
視をわかりやすくし得、またロボツト制御も行い
やすくした水中ロボツトの姿勢確認装置を提供す
ることを目的とする。
この考案では、水中の暗渠又は水路中を進行す
る水中ロボツト本体と、前記水中ロボツト本体と
前記暗渠又は水路の左右壁面との各距離を検出す
るために、前記水中ロボツト本体に取付けられた
所定音波検出器と、前記所定音波検出器の検出出
力を水中ケーブルを介して陸上側のデータ処理部
に導く手段と、前記データ処理部で得られた前記
左右の各距離に対応する左右データを加算し、そ
の結果による第１データと、前記左右壁間の予じ
め定められた実際の距離を示す第２データとを比
較し、前記第１データの値が前記第２のデータの
値よりも大きいか又は等しいかによつて、前記水
中ロボツトの進行方向を判定する判定手段と、前
記判定手段からの出力データに基いて、モニタの
画面上の基線に対して前記第１データと第２デー
タの差に応じた間隔を保つ監視ラインを該画面上
に表示させる手段とを用いて、上記目的を達成す
るものである。
る水中ロボツト本体と、前記水中ロボツト本体と
前記暗渠又は水路の左右壁面との各距離を検出す
るために、前記水中ロボツト本体に取付けられた
所定音波検出器と、前記所定音波検出器の検出出
力を水中ケーブルを介して陸上側のデータ処理部
に導く手段と、前記データ処理部で得られた前記
左右の各距離に対応する左右データを加算し、そ
の結果による第１データと、前記左右壁間の予じ
め定められた実際の距離を示す第２データとを比
較し、前記第１データの値が前記第２のデータの
値よりも大きいか又は等しいかによつて、前記水
中ロボツトの進行方向を判定する判定手段と、前
記判定手段からの出力データに基いて、モニタの
画面上の基線に対して前記第１データと第２デー
タの差に応じた間隔を保つ監視ラインを該画面上
に表示させる手段とを用いて、上記目的を達成す
るものである。
以下この考案の一実施例を図面を参照して説明
する。
する。
第１図において区分けする領域は陸上側であ
り、また領域は水中側である。水中側の領域に
は、水中ロボツト本体１１があり、このロボツト
本体１１は、防水ターミナルボツク１２から導出
された超音波検出器１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１
３Ｄ、ピツチ角、ロール角情報を発生する傾斜角
度発振器１４を有する。超音波検出器１３Ａ〜１
３Ｄは、水中ロボツト本体１１の暗渠壁に対する
左右、上下距離計測及び方向角度（ヨウ角）検出
情報を得るためのものである。
り、また領域は水中側である。水中側の領域に
は、水中ロボツト本体１１があり、このロボツト
本体１１は、防水ターミナルボツク１２から導出
された超音波検出器１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１
３Ｄ、ピツチ角、ロール角情報を発生する傾斜角
度発振器１４を有する。超音波検出器１３Ａ〜１
３Ｄは、水中ロボツト本体１１の暗渠壁に対する
左右、上下距離計測及び方向角度（ヨウ角）検出
情報を得るためのものである。
水中側と陸上側の電気的接続は、水中ケーブル
１５によつて行なわれる。即ち、水中ケーブル１
５の一端部は、防水ターミナルボツクス１２に導
かれ、この内部で所定の端子に接続されている。
また、水中ケーブル１５の他端側は、陸上におい
てケーブルドラム１６に巻回されており、ケーブ
ル端子は、超音波送受信機１７、アナログデジタ
ル変換器１８に接続されている。ケーブルドラム
１６は、ケーブルの送出又は巻取りに応じて正転
又は反転するので、その回転状況は、ケーブルの
延長距離情報を発生する距離発振器１９によつて
検出される。
１５によつて行なわれる。即ち、水中ケーブル１
５の一端部は、防水ターミナルボツクス１２に導
かれ、この内部で所定の端子に接続されている。
また、水中ケーブル１５の他端側は、陸上におい
てケーブルドラム１６に巻回されており、ケーブ
ル端子は、超音波送受信機１７、アナログデジタ
ル変換器１８に接続されている。ケーブルドラム
１６は、ケーブルの送出又は巻取りに応じて正転
又は反転するので、その回転状況は、ケーブルの
延長距離情報を発生する距離発振器１９によつて
検出される。
前記超音波送受信機１７、アナログデジタル変
換器１８、距離発振器１９の出力データは、デー
タ処理装置２０に入力される。データ処理装置２
０は、入力情報をパーソナルコンピユータ２１で
扱いやすいデータに変換して、当該パーソナルコ
ンピユータ２１に入力する。また、データ処理装
置は、パーソナルコンピユータ２１から出力され
た制御データをドライブ信号に変換し、超音波送
受信機１７に与え、超音波送信及び受信のための
動作指令信号を出力することもできる。
換器１８、距離発振器１９の出力データは、デー
タ処理装置２０に入力される。データ処理装置２
０は、入力情報をパーソナルコンピユータ２１で
扱いやすいデータに変換して、当該パーソナルコ
ンピユータ２１に入力する。また、データ処理装
置は、パーソナルコンピユータ２１から出力され
た制御データをドライブ信号に変換し、超音波送
受信機１７に与え、超音波送信及び受信のための
動作指令信号を出力することもできる。
パーソナルコンピユータ２１は、データ処理装
置２０からの入力情報を解析し、処理目的に応じ
たデータ演算を行う。例えば、距離発振器１９か
らの情報に基いて演算を行う場合は、水中ケーブ
ル１５の引き出し長に応じたデータを発生し、こ
れをケーブル長表示データとしてモニタ２２に入
力する。その他パーソナルコンピユータ２１は、
ピツチ角度、ロール角度などの演算も行い、その
角度表示データをモニタ２１に入力する。さらに
また、パーソナルコンピユータ２１は、水中ロボ
ツトの方向角（ヨウ角）の計算を行うこともでき
るもので、その表示データをモニタ２２に入力す
る。また、パーソナルコンピユータ２１は、ライ
ン２１Ａを通じて各種の制御情報を出力すること
もできる。２３は、定電圧電源装置であり、各回
路に電源電圧を供給する。
置２０からの入力情報を解析し、処理目的に応じ
たデータ演算を行う。例えば、距離発振器１９か
らの情報に基いて演算を行う場合は、水中ケーブ
ル１５の引き出し長に応じたデータを発生し、こ
れをケーブル長表示データとしてモニタ２２に入
力する。その他パーソナルコンピユータ２１は、
ピツチ角度、ロール角度などの演算も行い、その
角度表示データをモニタ２１に入力する。さらに
また、パーソナルコンピユータ２１は、水中ロボ
ツトの方向角（ヨウ角）の計算を行うこともでき
るもので、その表示データをモニタ２２に入力す
る。また、パーソナルコンピユータ２１は、ライ
ン２１Ａを通じて各種の制御情報を出力すること
もできる。２３は、定電圧電源装置であり、各回
路に電源電圧を供給する。
次に、水中ロボツト本体１１が暗渠又は水路を
進行している場合、その姿勢確認方法について説
明する。まず、パーソナルコンピユータ２１のキ
ーボード２１Ｂが操作され、暗渠寸法のデータが
入力される。暗渠寸法のデータが入力されると、
パーソナルコンピユータ２１は、その寸法に対応
した暗渠壁基線を表示するための表示データを発
生する。従つて、モニタ２２の画面上には、第２
図に示すように、暗渠壁基線３０が表示される。
水中ロボツト本体１１の左側、上側、下側に対向
する各暗渠壁からの距離は、超音波検出器１３
Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄからの各信号に基い
て、パーソナルコンピユータ２１で計算される。
パーソナルコンピユータ２１は、ロボツト本体１
１の姿勢をあらわすのに、例えば次のような計算
及び表示方法をとる。
進行している場合、その姿勢確認方法について説
明する。まず、パーソナルコンピユータ２１のキ
ーボード２１Ｂが操作され、暗渠寸法のデータが
入力される。暗渠寸法のデータが入力されると、
パーソナルコンピユータ２１は、その寸法に対応
した暗渠壁基線を表示するための表示データを発
生する。従つて、モニタ２２の画面上には、第２
図に示すように、暗渠壁基線３０が表示される。
水中ロボツト本体１１の左側、上側、下側に対向
する各暗渠壁からの距離は、超音波検出器１３
Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄからの各信号に基い
て、パーソナルコンピユータ２１で計算される。
パーソナルコンピユータ２１は、ロボツト本体１
１の姿勢をあらわすのに、例えば次のような計算
及び表示方法をとる。
第３図は、暗渠を進行するロボツトの平面的な
原理図である。水中ロボツト本体１１の左右に設
けられた超音波検出器１３Ａ，１３Ｂからの信号
に基いて、パーソナルコンピユータ２１は、ロボ
ツト本体１１から左側の壁までの距離l1と、右側
の壁までの距離l2を計算することができる。この
距離l1，l2がわかると、パーソナルコンピユータ
２１はl1＋l2の計算を行い、これによつて得られ
た第１データと実際の暗渠壁の左右壁間の距離を
示す第２データＬとの比較を行う。
原理図である。水中ロボツト本体１１の左右に設
けられた超音波検出器１３Ａ，１３Ｂからの信号
に基いて、パーソナルコンピユータ２１は、ロボ
ツト本体１１から左側の壁までの距離l1と、右側
の壁までの距離l2を計算することができる。この
距離l1，l2がわかると、パーソナルコンピユータ
２１はl1＋l2の計算を行い、これによつて得られ
た第１データと実際の暗渠壁の左右壁間の距離を
示す第２データＬとの比較を行う。
ここで、l1＋l2＝Ｌが成立すれば、水中ロボツ
ト本体１１は、左右暗渠壁に対して平行に進行し
ており、正常であることを意味する。次に、l1＋
l2＞Ｌであれば、水中ロボツト本体１１の進行方
向は、左右暗渠壁に対して不平行であることを意
味する。このことは、次の式からも理解できる。
ト本体１１は、左右暗渠壁に対して平行に進行し
ており、正常であることを意味する。次に、l1＋
l2＞Ｌであれば、水中ロボツト本体１１の進行方
向は、左右暗渠壁に対して不平行であることを意
味する。このことは、次の式からも理解できる。
（l1＋l2）cosθ＝Ｌ
cosθ＝Ｌ／l1＋l2１
l1＋l2＞Ｌであつた場合、パーソナルコンピユ
ータ１１は、水中ロボツト本体の姿勢制御に移る
ことができる。また、姿勢制御は、ユーザがキー
ボード２１Ｂのたとえばカーソルキーを操作して
手動で行つても良い。自動的な姿勢制御行なわれ
る場合、パーソナルコンピユータ２１は、l1＋l2
とＬの差に対応した姿勢制御信号を発生し、この
信号を水中ケーブル１５を介して、水中ロボツト
本体１１のたとえば駆動モータに与える。水中ロ
ボツト本体１１は、例えば左右の動輪を有し、そ
れぞれ独立して駆動制御できるように構成されて
いる。パーソナルコンピユータ２１は、姿勢制御
信号を水中ロボツト本体１１側に送り、l1＋l2と
Ｌとの差が縮まるようであれば、l1＋l2とＬが一
致するまで姿勢制御信号を送り、l1＋l2とＬとの
差が拡大するようであれば、水中ロボツト本体１
１の制御方向を切換えるべく姿勢制御信号を送
る。
ータ１１は、水中ロボツト本体の姿勢制御に移る
ことができる。また、姿勢制御は、ユーザがキー
ボード２１Ｂのたとえばカーソルキーを操作して
手動で行つても良い。自動的な姿勢制御行なわれ
る場合、パーソナルコンピユータ２１は、l1＋l2
とＬの差に対応した姿勢制御信号を発生し、この
信号を水中ケーブル１５を介して、水中ロボツト
本体１１のたとえば駆動モータに与える。水中ロ
ボツト本体１１は、例えば左右の動輪を有し、そ
れぞれ独立して駆動制御できるように構成されて
いる。パーソナルコンピユータ２１は、姿勢制御
信号を水中ロボツト本体１１側に送り、l1＋l2と
Ｌとの差が縮まるようであれば、l1＋l2とＬが一
致するまで姿勢制御信号を送り、l1＋l2とＬとの
差が拡大するようであれば、水中ロボツト本体１
１の制御方向を切換えるべく姿勢制御信号を送
る。
一方、パーソナルコンピユータ２１は、姿勢制
御状況を監視しやすいように、モニタ２２の画面
上に姿勢監視ライン３１Ａ，３１Ｂを表示する。
この姿勢監視ライン３１Ａ，３１Ｂは、左右の暗
渠壁に対応する暗渠壁基線３０ａ，３０ｂ部に平
行に表示される。そして、先のl1＋l2の値がＬよ
りも大きければ大きい程監視ライン３１Ａ，３１
Ｂは暗渠壁基線３０ａ，３０ｂ部から外側に離れ
て表示され、l1＋l2の値がＬに近ければ暗渠壁基
線３０ａ，３０ｂに近づいて表示される。l1＋l2
の値がＬと等しければ監視ライン３１Ａ，３１Ｂ
は、それぞれ暗渠壁基線３０ａ，３０ｂ部に重な
る。監視ライン３１Ａ，３１Ｂの表示データは、
先のl1＋l2とＬとの差データに応じて、キヤラク
タメモリからのデータ読み出しタイミングが可変
されることによつて、ビデオ信号に対する重畳位
置が変化される。
御状況を監視しやすいように、モニタ２２の画面
上に姿勢監視ライン３１Ａ，３１Ｂを表示する。
この姿勢監視ライン３１Ａ，３１Ｂは、左右の暗
渠壁に対応する暗渠壁基線３０ａ，３０ｂ部に平
行に表示される。そして、先のl1＋l2の値がＬよ
りも大きければ大きい程監視ライン３１Ａ，３１
Ｂは暗渠壁基線３０ａ，３０ｂ部から外側に離れ
て表示され、l1＋l2の値がＬに近ければ暗渠壁基
線３０ａ，３０ｂに近づいて表示される。l1＋l2
の値がＬと等しければ監視ライン３１Ａ，３１Ｂ
は、それぞれ暗渠壁基線３０ａ，３０ｂ部に重な
る。監視ライン３１Ａ，３１Ｂの表示データは、
先のl1＋l2とＬとの差データに応じて、キヤラク
タメモリからのデータ読み出しタイミングが可変
されることによつて、ビデオ信号に対する重畳位
置が変化される。
更にモニタ２２の画面上には、方向角（ヨウ
角）度表示部３２、ピツチ角度表示部３３、ロー
ル角度表示部３４、ケーブル長表示部３５も設定
されている。これらの表示データは、パーソナル
コンピユータ２１に記憶されているプログラム
が、超音波送受信機１７、アナログデジタル変換
器１８、距離発振器１９からのデータを用いて演
算を行うことによつて得られる。
角）度表示部３２、ピツチ角度表示部３３、ロー
ル角度表示部３４、ケーブル長表示部３５も設定
されている。これらの表示データは、パーソナル
コンピユータ２１に記憶されているプログラム
が、超音波送受信機１７、アナログデジタル変換
器１８、距離発振器１９からのデータを用いて演
算を行うことによつて得られる。
以上説明したように、本考案によると、水中ロ
ボツトの姿勢を確認する装置として、音波検出器
とその出力処理手段を用いることによつて、構成
が簡単であり、また機械的な手段と異なり寿命が
長く、安価な確認装置を得ることができる。ま
た、水中ロボツトの姿勢制御状況は、モニタの画
面をみることによつて容易に確認できる。
ボツトの姿勢を確認する装置として、音波検出器
とその出力処理手段を用いることによつて、構成
が簡単であり、また機械的な手段と異なり寿命が
長く、安価な確認装置を得ることができる。ま
た、水中ロボツトの姿勢制御状況は、モニタの画
面をみることによつて容易に確認できる。
第１図はこの考案の一実施例を示す構成説明
図、第２図は第１図のモニタ画面上の表示例を示
す説明図、第３図はこの考案における方向角（ヨ
ウ角）計算例を説明するための原理図である。 １１……水中ロボツト本体、１２……防水ター
ミナルボツクス、１３Ａ〜１３Ｄ……超音波検出
器、１４……傾斜角度発振器、１５……水中ケー
ブル、１６……ドラム、１７……超音波送受信
機、１８……アナログデジタル変換器、１９……
距離発振器、２０……データ処理装置、２１……
パーソナルコンピユータ、２２……モニタ。
図、第２図は第１図のモニタ画面上の表示例を示
す説明図、第３図はこの考案における方向角（ヨ
ウ角）計算例を説明するための原理図である。 １１……水中ロボツト本体、１２……防水ター
ミナルボツクス、１３Ａ〜１３Ｄ……超音波検出
器、１４……傾斜角度発振器、１５……水中ケー
ブル、１６……ドラム、１７……超音波送受信
機、１８……アナログデジタル変換器、１９……
距離発振器、２０……データ処理装置、２１……
パーソナルコンピユータ、２２……モニタ。
Claims (1)
- 水中の暗渠又は水路中を進行する水中ロボツト
本体と、前記水中ロボツト本体と前記暗渠又は水
路の左右壁面との各距離を検出するために、前記
水中ロボツト本体に取付けられた所定音波検出器
と、前記所定音波検出器の検出出力を水中ケーブ
ルを介して陸上側のデータ処理部に導く手段と、
前記データ処理部で得られた前記左右の各距離に
対応する左右データを加算し、その結果による第
１データと、前記左右壁間の予じめ定められた実
際の距離を示す第２データとを比較し、前記第１
データの値が前記第２のデータの値よりも大きい
か又は等しいかによつて、前記水中ロボツトの進
行方向を判定する判定手段と、前記判定手段から
の出力データに基いて、モニタの画面上の基線に
対して前記第１データと第２データの差に応じた
間隔を保つ監視ラインを該画面上に表示させる手
段とを具備したことを特徴とする水中ロボツトの
姿勢確認装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985109272U JPH0441364Y2 (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985109272U JPH0441364Y2 (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6218705U JPS6218705U (ja) | 1987-02-04 |
| JPH0441364Y2 true JPH0441364Y2 (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=30987214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985109272U Expired JPH0441364Y2 (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0441364Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5965316A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-13 | Tsubakimoto Chain Co | 無人搬送車の誘導方法 |
-
1985
- 1985-07-17 JP JP1985109272U patent/JPH0441364Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6218705U (ja) | 1987-02-04 |
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