JPH059309B2 - - Google Patents
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- JPH059309B2 JPH059309B2 JP59177977A JP17797784A JPH059309B2 JP H059309 B2 JPH059309 B2 JP H059309B2 JP 59177977 A JP59177977 A JP 59177977A JP 17797784 A JP17797784 A JP 17797784A JP H059309 B2 JPH059309 B2 JP H059309B2
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
- G01N29/265—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
- F16L55/28—Constructional aspects
- F16L55/30—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables
- F16L55/32—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables being self-contained
- F16L55/34—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables being self-contained the pig or mole being moved step by step
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
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-
- G—PHYSICS
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は管（管路を含む）内走行装置及びそ
の用法に関する。
の用法に関する。
パイプ内の亀裂、損傷、摩耗、腐食、汚れ、異
物の付着、材質の劣化などの諸検査や、パイプ接
合箇所の状況把握、あるいはまた、パイプ内への
ケーブル敷設、パイプ内での資材輸送等の作業を
人手に依らずロボツト化することは、将来に向け
ての大きな希望である。殊に、人手による作業空
間の採れないパイプ内とか、原子炉関係で人によ
る作業が危険であるようなパイプ内作業では、単
に作業の合理化、省力化には留まらない必須の要
請となる。
物の付着、材質の劣化などの諸検査や、パイプ接
合箇所の状況把握、あるいはまた、パイプ内への
ケーブル敷設、パイプ内での資材輸送等の作業を
人手に依らずロボツト化することは、将来に向け
ての大きな希望である。殊に、人手による作業空
間の採れないパイプ内とか、原子炉関係で人によ
る作業が危険であるようなパイプ内作業では、単
に作業の合理化、省力化には留まらない必須の要
請となる。
（従来の技術）
従来は、重力による車輪と管壁の摩耗を利用し
た走行方式が考えられていたにすぎない。これは
陸上の走行方式をそのまま管内に適用したものと
考えられる。このような方式では、水平でないパ
イプや曲折したパイプ、さらには管径が一定して
いないパイプの内部を移動することは不可能であ
つた。
た走行方式が考えられていたにすぎない。これは
陸上の走行方式をそのまま管内に適用したものと
考えられる。このような方式では、水平でないパ
イプや曲折したパイプ、さらには管径が一定して
いないパイプの内部を移動することは不可能であ
つた。
本発明はこの問題の対策として特願昭57−
220717「車輪」及び特願昭57−220719「管内移動装
置」、特願昭58−211344「管内自走装置」を開発
し、特許出願中である。
220717「車輪」及び特願昭57−220719「管内移動装
置」、特願昭58−211344「管内自走装置」を開発
し、特許出願中である。
（発明が解決しようとする問題点）
上記出願中の発明は、管径及び管軸方向が不定
な管内を走る装置が未開発であるという問題を解
決することを目的としたのであるが、今回の発明
も同じ目的で、さらに改善されたものを提供す
る。
な管内を走る装置が未開発であるという問題を解
決することを目的としたのであるが、今回の発明
も同じ目的で、さらに改善されたものを提供す
る。
（問題点を解決するための手段）
今回の発明の概要は次の装置Ａ、Ｂとその用法
Ｃ、Ｄである。
Ｃ、Ｄである。
Ａ 反対方向へ突き出るよう付勢した一対の伸縮
腕をもつ本体と、 上記各腕先端に一個ずつ固定した駆動装置付
き車輪と、 上記二車輪が接する管壁の進行方向表面と上
記腕軸線とのなす角度、又はその対応量を検出
する夫々の検出装置と、 これら検出装置の検出値が等しくなるよう、
上記二車輪の各駆動装置を速度制御する制御装
置と、 を備えることを特徴とする管内走行装置。
腕をもつ本体と、 上記各腕先端に一個ずつ固定した駆動装置付
き車輪と、 上記二車輪が接する管壁の進行方向表面と上
記腕軸線とのなす角度、又はその対応量を検出
する夫々の検出装置と、 これら検出装置の検出値が等しくなるよう、
上記二車輪の各駆動装置を速度制御する制御装
置と、 を備えることを特徴とする管内走行装置。
Ｂ 反対方向へ突き出るよう付勢した一対の伸縮
腕をもつ本体と、 上記各腕先端に一個ずつ固定した駆動装置付
き車輪と、 一方又は双方の上記伸縮腕に、車輪と同じ向
きで上下可能に設けられ、管壁の低い方へ先端
を向ける探触棒と、 上記二輪車が接する管壁の進行方向表面と上
記腕軸線とのなす角度、又はその対応量を検出
する夫々の検出装置と、 これら検出装置の検出値が等しくなるよう、
上記二車輪の各駆動装置を速度制御する制御装
置と、 を備えることを特徴とする管内走行装置。
腕をもつ本体と、 上記各腕先端に一個ずつ固定した駆動装置付
き車輪と、 一方又は双方の上記伸縮腕に、車輪と同じ向
きで上下可能に設けられ、管壁の低い方へ先端
を向ける探触棒と、 上記二輪車が接する管壁の進行方向表面と上
記腕軸線とのなす角度、又はその対応量を検出
する夫々の検出装置と、 これら検出装置の検出値が等しくなるよう、
上記二車輪の各駆動装置を速度制御する制御装
置と、 を備えることを特徴とする管内走行装置。
Ｃ 反対方向へ突き出るよう付勢した一対の伸縮
腕をもつ本体と、 上記各腕先端に一個ずつ固定した駆動装置付
き車輪と、 上記車輪を管軸方向へ向ける機構と、 上記二車輪が接する管壁の進行方向表面と上
記腕軸線とのなす角度、又はその対応量を検出
する夫々の検出装置と、 これら検出装置の検出値が等しくなるよう、
上記二車輪の各駆動装置を速度制御する制御装
置と、 を備える管内走行装置を管内走行させる際、管
軸方向へ向けられる車輪の向きを、回転関節の
角度調節によつて一定量だけ横へずらし、該車
輪をして、らせん状に管壁面を転進せしめるこ
とを特徴とする管内走行装置の用法。
腕をもつ本体と、 上記各腕先端に一個ずつ固定した駆動装置付
き車輪と、 上記車輪を管軸方向へ向ける機構と、 上記二車輪が接する管壁の進行方向表面と上
記腕軸線とのなす角度、又はその対応量を検出
する夫々の検出装置と、 これら検出装置の検出値が等しくなるよう、
上記二車輪の各駆動装置を速度制御する制御装
置と、 を備える管内走行装置を管内走行させる際、管
軸方向へ向けられる車輪の向きを、回転関節の
角度調節によつて一定量だけ横へずらし、該車
輪をして、らせん状に管壁面を転進せしめるこ
とを特徴とする管内走行装置の用法。
Ｄ 反対方向へ突き出るよう付勢して一対の伸縮
腕をもつ本体と、 上記各腕先端に一個ずつ固定した駆動装置付
き車輪と、 上記二車輪が接する管壁の進行方向表面と上
記腕軸線とのなす角度、又はその対応量を検出
する夫々の検出装置と、 これら検出装置の検出値が等しくなるよう、
上記二車輪の各駆動装置を速度制御する制御装
置と、 を備える管内走行装置を複数個並べ、夫々の本
体間を伸縮、屈曲、ねじり回転可能な連結材で
つなぎ、伸縮量検出装置を付け、検出した伸縮
量を一定範囲内に収めるよう上記各走行装置車
輪の速度制御をすることを特徴とする管内走行
装置の用法。
腕をもつ本体と、 上記各腕先端に一個ずつ固定した駆動装置付
き車輪と、 上記二車輪が接する管壁の進行方向表面と上
記腕軸線とのなす角度、又はその対応量を検出
する夫々の検出装置と、 これら検出装置の検出値が等しくなるよう、
上記二車輪の各駆動装置を速度制御する制御装
置と、 を備える管内走行装置を複数個並べ、夫々の本
体間を伸縮、屈曲、ねじり回転可能な連結材で
つなぎ、伸縮量検出装置を付け、検出した伸縮
量を一定範囲内に収めるよう上記各走行装置車
輪の速度制御をすることを特徴とする管内走行
装置の用法。
（作用）
本発明者がこれまでに開発した管内走行装置
は、二脚がコンパス状に管壁を突つ張るか、本体
から出た両腕端に二輪車枠をつけていたのに対
し、今回の発明は一本の伸縮棒の両端に動輪を一
個ずつ付けた形であり、通常の車輪を動輪として
使うことも可能である。つまり地上を走る二輪車
が一輪車に変つたような変革であるが、これで十
分、機能する。
は、二脚がコンパス状に管壁を突つ張るか、本体
から出た両腕端に二輪車枠をつけていたのに対
し、今回の発明は一本の伸縮棒の両端に動輪を一
個ずつ付けた形であり、通常の車輪を動輪として
使うことも可能である。つまり地上を走る二輪車
が一輪車に変つたような変革であるが、これで十
分、機能する。
装置発明Ａは、管内で両側壁面に車輪を押付け
る逆向き伸縮腕と、これらの支持し付勢する本体
とが主要部で、あとは腕と進行方向管壁面とのな
す角度検出装置、車輪駆動速度の制御装置が加わ
る。走りやすい管路であれば、案内不要か、簡単
な案内具を本体に付ければよい。そうでない場
合、これに進路案内用探触棒を加えた装置発明Ｂ
がある。
る逆向き伸縮腕と、これらの支持し付勢する本体
とが主要部で、あとは腕と進行方向管壁面とのな
す角度検出装置、車輪駆動速度の制御装置が加わ
る。走りやすい管路であれば、案内不要か、簡単
な案内具を本体に付ければよい。そうでない場
合、これに進路案内用探触棒を加えた装置発明Ｂ
がある。
探触棒は車輪付近の管壁の高低（車輪の踏面を
標準として）を探るもので、その最も低い所へ車
輪を向かわせることによつて、円筒路の場合、管
軸方向へ車輪を進めることになる。また管の断面
が真円でない場合、車輪が大径部分を選んで進む
ことになる。
標準として）を探るもので、その最も低い所へ車
輪を向かわせることによつて、円筒路の場合、管
軸方向へ車輪を進めることになる。また管の断面
が真円でない場合、車輪が大径部分を選んで進む
ことになる。
角度検出装置と両車軸の速度制御装置は、両伸
縮腕が原則として管壁に直角を保つようにするも
のである。管が先すぼまりか、先広がりの場合
も、各腕と管壁のなす角度を等しくすれば安定し
て進む。従つて、両車輪が管壁の進行方向表面と
なす角度を常時検出し、両角度を等しくするよ
う、進行方向の角度が小さな方の腕の車輪を他よ
り速めるよう制御するのである。
縮腕が原則として管壁に直角を保つようにするも
のである。管が先すぼまりか、先広がりの場合
も、各腕と管壁のなす角度を等しくすれば安定し
て進む。従つて、両車輪が管壁の進行方向表面と
なす角度を常時検出し、両角度を等しくするよ
う、進行方向の角度が小さな方の腕の車輪を他よ
り速めるよう制御するのである。
本体が伸縮腕を突き出す付勢動力源は第５，
６，７図の実施例のようにコイルバネだけの簡単
なものから電動、電磁力、空気圧力等も利用でき
る。車輪駆動装置は通常、電動機、特殊な条件で
流体圧モータとなる。
６，７図の実施例のようにコイルバネだけの簡単
なものから電動、電磁力、空気圧力等も利用でき
る。車輪駆動装置は通常、電動機、特殊な条件で
流体圧モータとなる。
用法発明のＣは装置が管内をらせん状に旋回進
行するものである。管軸方向へ向けられるはずの
車輪の向きを故意に横へずらすだけで簡単であ
る。これは、新規な管内走法を開いた。用法発明
のＤは、この発明装置を複数個連結させ、車輪駆
動装置を連結材伸縮値により制御することによ
り、物品運搬に適した走行体にすることができ
る。
行するものである。管軸方向へ向けられるはずの
車輪の向きを故意に横へずらすだけで簡単であ
る。これは、新規な管内走法を開いた。用法発明
のＤは、この発明装置を複数個連結させ、車輪駆
動装置を連結材伸縮値により制御することによ
り、物品運搬に適した走行体にすることができ
る。
（実施例）
第１図は装置発明Ａの実施例の説明図で、その
１は前述の伸縮腕、１ａ，１ｂは車輪駆動装置、
２は本体、３ａ，３ｂは車輪を示す。管壁を
Wa，Wb、管壁進行方面と腕軸とのなす角をθa，
θbとしている。
１は前述の伸縮腕、１ａ，１ｂは車輪駆動装置、
２は本体、３ａ，３ｂは車輪を示す。管壁を
Wa，Wb、管壁進行方面と腕軸とのなす角をθa，
θbとしている。
本体２には、伸縮腕１をつき出す付勢動力源と
して、モータ、バネ等を設けるがその図は略し
た。なお付勢力、つまり管壁へ向う腕１の突つぱ
り力を伸びる時弱く、縮む時強くし、両腕相等し
くなるようにしておくと、本体２を常に管の中心
位置に置き、かつ突つ張り力を一定にすることが
可能になる。
して、モータ、バネ等を設けるがその図は略し
た。なお付勢力、つまり管壁へ向う腕１の突つぱ
り力を伸びる時弱く、縮む時強くし、両腕相等し
くなるようにしておくと、本体２を常に管の中心
位置に置き、かつ突つ張り力を一定にすることが
可能になる。
腕１と管壁Wa，Wbとのなす角度θa，θbが等
しくなるように両車輪３ａ，３ｂの速度制御をす
れば、図のように正しい姿勢で進行するわけであ
る。つまり第１図の矢印方向へ進む場合、後述の
ようにして角θa，θbを検出し、比較した時、θa
＞θbなら下側車輪３ｂを加速（又は３ａを減速）
し、θa＜θbなら上側車輪３ａを加速（又は３ｂ
を減速）するという簡単な制御である。これで管
壁Wa，Wbの進行方向の傾斜が変つても、この
発明の装置は常に安定した姿勢で進む。
しくなるように両車輪３ａ，３ｂの速度制御をす
れば、図のように正しい姿勢で進行するわけであ
る。つまり第１図の矢印方向へ進む場合、後述の
ようにして角θa，θbを検出し、比較した時、θa
＞θbなら下側車輪３ｂを加速（又は３ａを減速）
し、θa＜θbなら上側車輪３ａを加速（又は３ｂ
を減速）するという簡単な制御である。これで管
壁Wa，Wbの進行方向の傾斜が変つても、この
発明の装置は常に安定した姿勢で進む。
装置発明Ｂの探触棒の二実施例を第２ａ，２ｂ
図に示す。この例では探触子５は全方向に転進し
得る球体で、探触棒５ａの先端に付いている。第
２ａ図の場合、前後の探触棒５ａ夫々が、伸縮腕
１に直角に固定したビーム１６両端の垂直筒部１
７に滑合して車輪３と同じ向きになり、探触棒５
ａ後端と筒部１７とをつなぐコイルバネＳにより
棒端の探触子５を管壁Ｗに押付けている。
図に示す。この例では探触子５は全方向に転進し
得る球体で、探触棒５ａの先端に付いている。第
２ａ図の場合、前後の探触棒５ａ夫々が、伸縮腕
１に直角に固定したビーム１６両端の垂直筒部１
７に滑合して車輪３と同じ向きになり、探触棒５
ａ後端と筒部１７とをつなぐコイルバネＳにより
棒端の探触子５を管壁Ｗに押付けている。
押付けられた前後の探触子５，５は、この場
合、その押付力により管壁Ｗの低い方へ転がろう
とするが、腕１のまわりしか動けないため管軸方
向に並んだ位置に落付く。従つて車輪３も管軸方
向へ向けられる。腕１につけた捩じり回転用関節
４が、この動きを自由にしている。なお、この実
施例は探触棒５ａを角度θの検出装置に使うた
め、車輪３の前後に設けている。このことは、管
壁Ｗの最も低い方に車輪３を倣わせ、管軸方向に
車輪を案内することをより確実なものにしてい
る。
合、その押付力により管壁Ｗの低い方へ転がろう
とするが、腕１のまわりしか動けないため管軸方
向に並んだ位置に落付く。従つて車輪３も管軸方
向へ向けられる。腕１につけた捩じり回転用関節
４が、この動きを自由にしている。なお、この実
施例は探触棒５ａを角度θの検出装置に使うた
め、車輪３の前後に設けている。このことは、管
壁Ｗの最も低い方に車輪３を倣わせ、管軸方向に
車輪を案内することをより確実なものにしてい
る。
角度θa，θbを検出するには第２ａ図のバネ長
さh1，h2の比較、あるいはその変化から、腕１に
対する管壁Ｗの傾斜を演算できる。
さh1，h2の比較、あるいはその変化から、腕１に
対する管壁Ｗの傾斜を演算できる。
第２ｂ図に示した実施例も進路案内用探触棒兼
角度θ検出装置で、製品としては第５，６，７図
に示す。等長探触棒５ａ，５ａを腕１の一点６
に、車輪３と同面内で上下揺動可能に軸支し、棒
間のバネＳで引寄せる事により管壁Ｗを押させて
いる。このため、第２ａ図と同様、車輪３を管軸
方向へ向けることができる。第２ｂ図中のポテン
シヨメータP1は探触棒５ａ一本に一個、つまり
二個重ねたものである。腕１と両探触棒５ａ，
5aとのなす角度をポテンシヨメータP1によつて
知れば、両角度の和の1/2が、管壁Ｗ上に立つ二
等辺三角形の垂線の向きになるから、これと腕１
との角θは容易に演算できる。
角度θ検出装置で、製品としては第５，６，７図
に示す。等長探触棒５ａ，５ａを腕１の一点６
に、車輪３と同面内で上下揺動可能に軸支し、棒
間のバネＳで引寄せる事により管壁Ｗを押させて
いる。このため、第２ａ図と同様、車輪３を管軸
方向へ向けることができる。第２ｂ図中のポテン
シヨメータP1は探触棒５ａ一本に一個、つまり
二個重ねたものである。腕１と両探触棒５ａ，
5aとのなす角度をポテンシヨメータP1によつて
知れば、両角度の和の1/2が、管壁Ｗ上に立つ二
等辺三角形の垂線の向きになるから、これと腕１
との角θは容易に演算できる。
なお第５，６，７図の実施例では、差動歯車機
構（傘歯車３個）１８を使い、たつた１個のポテ
ンシヨメータで第２ｂ図の探触棒５ａ，５ａのは
さみ角二等分線の方向を求めている。第１図の角
度θa，θbは、その角度の対応量を検出してもよ
い事はいうまでもない。例えば第２ｂ図の探触棒
５ａを前側だけとし、これと伸縮腕１とのなす角
度のみをポテンシヨメータP1で検出し比較制御
に用いてもよい。
構（傘歯車３個）１８を使い、たつた１個のポテ
ンシヨメータで第２ｂ図の探触棒５ａ，５ａのは
さみ角二等分線の方向を求めている。第１図の角
度θa，θbは、その角度の対応量を検出してもよ
い事はいうまでもない。例えば第２ｂ図の探触棒
５ａを前側だけとし、これと伸縮腕１とのなす角
度のみをポテンシヨメータP1で検出し比較制御
に用いてもよい。
第３図は第２ｂ図の探触棒５ａを付けた実施例
装置の走行状態を示す。探触棒５ａの進路案内作
用と、角度θの検出、およびこれによる各車輪速
度制御により安定して進む。
装置の走行状態を示す。探触棒５ａの進路案内作
用と、角度θの検出、およびこれによる各車輪速
度制御により安定して進む。
第２ａ，２ｂ図のように車輪３の前後に探触棒
５ａを設けた装置では、例えば第４図のような断
面の管の場合、上記実施例装置は二本並べて画い
た位置のどちらかを進むか分らない（２本とも管
軸方向に進む点で共通）。右側の位置のものの方
が、左側のものより管の大径部を進むから安定し
ているが、上述の実施例では、車輪３を管軸方向
へ向けるのが主になるため、より低い方へ車輪３
を移す働きに乏しい。車輪３の横滑りにより少し
ずつ低い方へ移すだけである。
５ａを設けた装置では、例えば第４図のような断
面の管の場合、上記実施例装置は二本並べて画い
た位置のどちらかを進むか分らない（２本とも管
軸方向に進む点で共通）。右側の位置のものの方
が、左側のものより管の大径部を進むから安定し
ているが、上述の実施例では、車輪３を管軸方向
へ向けるのが主になるため、より低い方へ車輪３
を移す働きに乏しい。車輪３の横滑りにより少し
ずつ低い方へ移すだけである。
第５〜７図に示す実施例は上の問題を解消して
いる。即ち、この実施例は車輪３の軸を中空と
し、これに通した丸棒の両端に短い探触棒を直角
につけたコ形探触棒７を加えている。コ形探触棒
７の先端には球体探触子５を付けているが、この
実施例は前後進いずれにも探触子５を管壁Ｗに当
てるため、探触棒７の左右棒端夫々の上下に球体
を付けている。つまり進行方向の違いによつて上
下の球体を使いわけている。
いる。即ち、この実施例は車輪３の軸を中空と
し、これに通した丸棒の両端に短い探触棒を直角
につけたコ形探触棒７を加えている。コ形探触棒
７の先端には球体探触子５を付けているが、この
実施例は前後進いずれにも探触子５を管壁Ｗに当
てるため、探触棒７の左右棒端夫々の上下に球体
を付けている。つまり進行方向の違いによつて上
下の球体を使いわけている。
この球体探触子５，５を管壁Ｗへ押付ける力
は、車輪３の軸と、これに挿入したコ形探触棒７
水平部との摩擦によつている。コ形探触棒７は第
６図のように、両探触子５，５が共に管壁Ｗに載
つている時は操舵作用を生じないが、例えば第４
図の左側の装置のように管の大径部から側方へそ
れた場合、そのコ形探触棒７の片側探触子５が浮
上る。すると、他側探触子５だけが管壁Ｗの傾斜
面を押すことになり、低い方へ横滑り転進するた
め、車輪３もその方へ向けられる。もつとも、車
輪３は角度検出用探触腕５ａ，５ａを付けている
ため、上の作用はやゝ弱められる。
は、車輪３の軸と、これに挿入したコ形探触棒７
水平部との摩擦によつている。コ形探触棒７は第
６図のように、両探触子５，５が共に管壁Ｗに載
つている時は操舵作用を生じないが、例えば第４
図の左側の装置のように管の大径部から側方へそ
れた場合、そのコ形探触棒７の片側探触子５が浮
上る。すると、他側探触子５だけが管壁Ｗの傾斜
面を押すことになり、低い方へ横滑り転進するた
め、車輪３もその方へ向けられる。もつとも、車
輪３は角度検出用探触腕５ａ，５ａを付けている
ため、上の作用はやゝ弱められる。
上記コ形探触棒７は特に操舵性能を高める場合
のもので、一般には第２ａ，２ｂ図の角度検出装
置兼用の探触棒５ａで、車輪３を軸方向へ向ける
だけで安定に進行できる管路が多い。
のもので、一般には第２ａ，２ｂ図の角度検出装
置兼用の探触棒５ａで、車輪３を軸方向へ向ける
だけで安定に進行できる管路が多い。
第５〜７図のP1は第２ｂ図のポテンシヨメー
タP1と同じで差動歯車機構を用いて指示される
探触棒５ａ，５ａの２等分線が腕軸からずれる角
度を検出する。P2は車輪３の回転量、つまり走
行距離を検出するものである。P1，P2ともポテ
ンシヨメータを使つたが、これに限るわけではな
い。Ｍは駆動装置を含む車輪速度制御装置で、、
ポテンシヨメータP1によつて検出した探触棒５
ａ，５ａの腕１に対する角度から第２ｂ図のθ、
又は第１図のθa，θbを求め、両側角度が等しく
なるよう両車輪３ａ，３ｂの速度制御をする。こ
の両車輪速度の協調制御により、両側一車輪ずつ
の装置でも安定して進行するのであつて、その様
子を第８図に示す。
タP1と同じで差動歯車機構を用いて指示される
探触棒５ａ，５ａの２等分線が腕軸からずれる角
度を検出する。P2は車輪３の回転量、つまり走
行距離を検出するものである。P1，P2ともポテ
ンシヨメータを使つたが、これに限るわけではな
い。Ｍは駆動装置を含む車輪速度制御装置で、、
ポテンシヨメータP1によつて検出した探触棒５
ａ，５ａの腕１に対する角度から第２ｂ図のθ、
又は第１図のθa，θbを求め、両側角度が等しく
なるよう両車輪３ａ，３ｂの速度制御をする。こ
の両車輪速度の協調制御により、両側一車輪ずつ
の装置でも安定して進行するのであつて、その様
子を第８図に示す。
第８図は本体２の位置が管径中央部になくても
よい場合であるため、反対方向へつき出るよう付
勢した一対の伸縮腕１，１は、本体２から両方向
へ対称的に出ず、専ら図の上方側腕１を伸縮させ
る例である。しかし、両腕が対称的に伸縮すると
管の中心点が常に本体２の一点にあり、これを後
方から追跡すると、管の中心線を連続的に測定で
きる。
よい場合であるため、反対方向へつき出るよう付
勢した一対の伸縮腕１，１は、本体２から両方向
へ対称的に出ず、専ら図の上方側腕１を伸縮させ
る例である。しかし、両腕が対称的に伸縮すると
管の中心点が常に本体２の一点にあり、これを後
方から追跡すると、管の中心線を連続的に測定で
きる。
第９ａ，９ｂ図は本発明者がさきに開発した
（特願昭57−220717号）横移動容易な車輪を示す。
車輪３′の多数の外周切込み夫々に納めた横行用
小車１０は、車輪３′外周沿いの環状穴に通した
共通軸棒８により保持される。環状穴は工作不能
ゆえ、実際には車輪３′を二枚合わせとし、その
合せ面夫々に環状Ｕ溝を旋削し、接着又は締合わ
して一体化する。小車１０が車輪３′の踏み面に
なつた時、低い方へ小車１０が転進する。リム８
は分断して直線状の棒片で構成することもでき
る。
（特願昭57−220717号）横移動容易な車輪を示す。
車輪３′の多数の外周切込み夫々に納めた横行用
小車１０は、車輪３′外周沿いの環状穴に通した
共通軸棒８により保持される。環状穴は工作不能
ゆえ、実際には車輪３′を二枚合わせとし、その
合せ面夫々に環状Ｕ溝を旋削し、接着又は締合わ
して一体化する。小車１０が車輪３′の踏み面に
なつた時、低い方へ小車１０が転進する。リム８
は分断して直線状の棒片で構成することもでき
る。
第１０ａ〜１０ｄ図はこの発明装置の四実施例
をまとめている。第１０ａ図は両腕１，１ともに
第２ｂ図の探触棒兼角度検出装置５ａと、コ形探
触棒７とを併用した例を示しているが、無論、後
者を省略してもよい。
をまとめている。第１０ａ図は両腕１，１ともに
第２ｂ図の探触棒兼角度検出装置５ａと、コ形探
触棒７とを併用した例を示しているが、無論、後
者を省略してもよい。
第１０ｂ図は両車輪３，３が共に第９ａ，９ｂ
図の横移動する車輪３′であつて、コ形探触棒を
全然必要としない。この場合探触棒５ａ，５ａは
管軸方向への動輪の倣い制御と、角度検出に使わ
れる。
図の横移動する車輪３′であつて、コ形探触棒を
全然必要としない。この場合探触棒５ａ，５ａは
管軸方向への動輪の倣い制御と、角度検出に使わ
れる。
第１０ｃ図は第１０ａ図の上側のコ形探触棒７
をなくし、代つて車輪３の向きを前後探触棒５
ａ，５ａの向きから強制的に横へずらす回転角度
調節機構９を加えている。
をなくし、代つて車輪３の向きを前後探触棒５
ａ，５ａの向きから強制的に横へずらす回転角度
調節機構９を加えている。
第１０ｄ図は第１０ｃ図の下側腕１のコ形探触
棒７もなくし、その代りに横移動する車輪３′を
使つたものである。
棒７もなくし、その代りに横移動する車輪３′を
使つたものである。
第１１図は回転角度調節機構９をもつ装置の走
行状況を示す。図の上側車輪３は調節機構９の操
舵角に応じて管軸方向からずれて走り、両腕端は
管壁面をらせん状に回り進む。曲線Ｃは操舵輪３
と管壁Ｗとの接点の軌跡を現わす。このように強
制操舵された側の車輪３の回転量は、自主的に操
舵している車輪３′のそれよりも一般に大きい。
このため、走行距離検出用の装置P2は、探触棒
によつて自主的に操舵する車輪の回転量を計数す
る方がより正確なデータを得られる。つまり第１
０ｃ図、第１０ｄ図において、下側の車輪３，
３′の回転量を検出するのがよい。
行状況を示す。図の上側車輪３は調節機構９の操
舵角に応じて管軸方向からずれて走り、両腕端は
管壁面をらせん状に回り進む。曲線Ｃは操舵輪３
と管壁Ｗとの接点の軌跡を現わす。このように強
制操舵された側の車輪３の回転量は、自主的に操
舵している車輪３′のそれよりも一般に大きい。
このため、走行距離検出用の装置P2は、探触棒
によつて自主的に操舵する車輪の回転量を計数す
る方がより正確なデータを得られる。つまり第１
０ｃ図、第１０ｄ図において、下側の車輪３，
３′の回転量を検出するのがよい。
回転角度調節機構９の操舵角が大きい場合、自
主操舵する車輪には真横へ移動する機能が強く要
求される。このため、第１０ｃ図は操舵角が小さ
い場合、第１０ｄ図は大きい場合の走行に適す
る。
主操舵する車輪には真横へ移動する機能が強く要
求される。このため、第１０ｃ図は操舵角が小さ
い場合、第１０ｄ図は大きい場合の走行に適す
る。
第１２図は複数装置を連結走行させる用法発明
の実施例を示す。連結材１４は伸縮継手１５と、
図示しない伸縮量検出装置、及び回転関節４をつ
け、各走行装置本体２との連結点に屈折関節１３
を入れている。これで連結材１４は伸縮、屈曲、
ねじり回転可能になる。この例は両伸縮腕１，１
共に回転関節４を付け、これと屈折関節１３とで
互いに影響を与えないようにしているが、屈折関
節１３をユニバーサルジヨイントにすれば、腕１
の方から回転関節４は一個でよい。
の実施例を示す。連結材１４は伸縮継手１５と、
図示しない伸縮量検出装置、及び回転関節４をつ
け、各走行装置本体２との連結点に屈折関節１３
を入れている。これで連結材１４は伸縮、屈曲、
ねじり回転可能になる。この例は両伸縮腕１，１
共に回転関節４を付け、これと屈折関節１３とで
互いに影響を与えないようにしているが、屈折関
節１３をユニバーサルジヨイントにすれば、腕１
の方から回転関節４は一個でよい。
複数走行装置の一個を主動的に走らせ、これに
伴う伸縮継手１５の伸縮量検出値が一定範囲に収
まるよう、他の装置を走らせる。例えば第１２図
右側装置を主動体として右へ走らせる場合、伸縮
継手１５が伸びたことを検出したら、左側装置の
車輪駆動装置へ指令して右へ走らせる。その結
果、伸縮継手１５が縮み過ぎたら左側装置を減速
させる、というように連携して走らせるのであ
る。
伴う伸縮継手１５の伸縮量検出値が一定範囲に収
まるよう、他の装置を走らせる。例えば第１２図
右側装置を主動体として右へ走らせる場合、伸縮
継手１５が伸びたことを検出したら、左側装置の
車輪駆動装置へ指令して右へ走らせる。その結
果、伸縮継手１５が縮み過ぎたら左側装置を減速
させる、というように連携して走らせるのであ
る。
計器、装置、資材等を運搬させるには、これら
を連結材１４に固定するとよい。複数装置を連結
して強制操舵することも可能である。
を連結材１４に固定するとよい。複数装置を連結
して強制操舵することも可能である。
以上、少数の実施例によつて説明したが、この
発明装置は構造が簡単であるだけに、機械技術者
の公知技術により多様に変化、応用し得る。
発明装置は構造が簡単であるだけに、機械技術者
の公知技術により多様に変化、応用し得る。
角度θa，θb検出装置と探触棒とは必ずしも兼
用させる必要はない。これらを管壁へ押付ける手
段、伸縮腕の突つぱり付勢手段は上記実施例のよ
うなバネのほか、電磁力、空気圧、その他によつ
ても可能である。
用させる必要はない。これらを管壁へ押付ける手
段、伸縮腕の突つぱり付勢手段は上記実施例のよ
うなバネのほか、電磁力、空気圧、その他によつ
ても可能である。
探触棒は直接、管壁に触れなくても、高低を判
別できればよいので、光学的、電磁的、空気力学
的近接センサを使つて、低い方へ車輪を向けるこ
とも可能である。
別できればよいので、光学的、電磁的、空気力学
的近接センサを使つて、低い方へ車輪を向けるこ
とも可能である。
伸縮腕と管壁との角度を検出する装置も同様で
ある。
ある。
（発明の効果）
この発明は従来、自走車を走らせることが困難
と考えられた垂直部、屈曲部、直径不同部、捩じ
れ部等のある管路を自由に走行できる装置を提供
し得た。
と考えられた垂直部、屈曲部、直径不同部、捩じ
れ部等のある管路を自由に走行できる装置を提供
し得た。
それは本体から両方向へ出た伸縮腕と、各腕端
に一個ずつ付けた駆動装置つき車輪だけが主要部
材という簡素さで、あたかも管路内に一本の突張
り棒をはめ、その両端に動輪をつけて走らせると
いう、従来の走行体の観念からは考えられない新
規な走行装置を提供し得た。
に一個ずつ付けた駆動装置つき車輪だけが主要部
材という簡素さで、あたかも管路内に一本の突張
り棒をはめ、その両端に動輪をつけて走らせると
いう、従来の走行体の観念からは考えられない新
規な走行装置を提供し得た。
そして、それは新規なだけでなく、両側たゞ一
個の車輪であるため、伸縮腕と管壁進行方向との
なす角度が測り易く、車輪の向きの操作も容易に
なつた。
個の車輪であるため、伸縮腕と管壁進行方向との
なす角度が測り易く、車輪の向きの操作も容易に
なつた。
両伸縮腕と管壁の進行方向表面との角度を検
出、比較し、双方の角度を等しくするよう各車輪
を速度制御することにより、一本の突つかい棒の
ような走行装置が安定して管内を走れるようにな
つた。
出、比較し、双方の角度を等しくするよう各車輪
を速度制御することにより、一本の突つかい棒の
ような走行装置が安定して管内を走れるようにな
つた。
また伸縮腕に車輪と同じ向きで上下動可能な探
触腕をつけたので、車輪の路面付近の管壁の高低
を探り、車輪を管軸方向又は最大径部分へ向かわ
せる自主操舵性を与え得た。
触腕をつけたので、車輪の路面付近の管壁の高低
を探り、車輪を管軸方向又は最大径部分へ向かわ
せる自主操舵性を与え得た。
また車輪を管軸方向へ向けるこの発明の装置を
管内走行させる際、車輪の向きを調節して横へず
らす事により、管内をらせん状に旋回しつつ進行
させるという新しい管内走行方式を開発した。
管内走行させる際、車輪の向きを調節して横へず
らす事により、管内をらせん状に旋回しつつ進行
させるという新しい管内走行方式を開発した。
また、一輪車のようなこの発明装置を数個連結
する用法により、寸法、向き、断面が不定な管路
を、荷を取付けて円滑に前後進する運搬車を提供
し得たのである。
する用法により、寸法、向き、断面が不定な管路
を、荷を取付けて円滑に前後進する運搬車を提供
し得たのである。
第１図はこの発明装置の一実施例説明図、第２
ａ，２ｂ図は案内用探触棒兼角度検出装置の二実
施例説明図、第３図はこの発明実施例の管内走行
状態説明図、第４図は同じく管路の横断面図、第
５，６，７図は夫々、この発明装置の製品化した
実施例の立面、側面、及び下面図、第８図は第１
図の実施例が寸法変化の激しい管路最大径部分を
安定に進行する状況の説明図、第９ａ，９ｂ図は
横方向移動容易な車輪の一例の平面及び側面図、
第１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ図はこの発明
装置の四実施例説明図、第１１図はこの発明装置
が強制操舵され、管内をらせん状に進む用法を示
す説明図、第１２図は同じく複数個連結する用法
の実施例説明図である。 １……伸縮腕、２……本体、３，３′，３ａ，
３ｂ……車輪、４……回転関節、５ａ……探触棒
（兼、角度検出装置）。
ａ，２ｂ図は案内用探触棒兼角度検出装置の二実
施例説明図、第３図はこの発明実施例の管内走行
状態説明図、第４図は同じく管路の横断面図、第
５，６，７図は夫々、この発明装置の製品化した
実施例の立面、側面、及び下面図、第８図は第１
図の実施例が寸法変化の激しい管路最大径部分を
安定に進行する状況の説明図、第９ａ，９ｂ図は
横方向移動容易な車輪の一例の平面及び側面図、
第１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ図はこの発明
装置の四実施例説明図、第１１図はこの発明装置
が強制操舵され、管内をらせん状に進む用法を示
す説明図、第１２図は同じく複数個連結する用法
の実施例説明図である。 １……伸縮腕、２……本体、３，３′，３ａ，
３ｂ……車輪、４……回転関節、５ａ……探触棒
（兼、角度検出装置）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 反対方向へ突き出るよう付勢した一対の伸縮
腕をもつ本体と、 上記各腕先端に一個ずつ固定した駆動装置付き
車輪と、 上記二車輪が接する管壁の進行方向表面と上記
腕軸線とのなす角度、又はその対応量を検出する
夫々の検出装置と、 これら検出装置の検出値が等しくなるよう、上
記二車輪の各駆動装置を速度制御する制御装置
と、 を備えることを特徴とする管内走行装置。 ２ 特許請求の範囲１記載の装置において、その
車輪の一方又は双方は、進行方向を向いたまゝ横
移動容易な車輪である管内走行装置。 ３ 反対方向へ突き出るよう付勢した一対の伸縮
腕をもつ本体と、 上記各腕先端に一個ずつ固定した駆動装置付き
車輪と、 一方又は双方の上記伸縮腕に、車輪と同じ向き
で上下動可能に設けられ、管壁の低い方へ先端を
向ける探触棒と、 上記二車輪が接する管壁の進行方向表面と上記
腕軸線とのなす角度、又はその対応量を検出する
夫々の検出装置と、 これら検出装置の検出値が等しくなるよう、上
記二車輪の各駆動装置を速度制御する制御装置
と、 を備えることを特徴とする管内走行装置。 ４ 特許請求の範囲３記載の装置において、その
探触棒は車輪の前後にあつて、車輪を管軸方向へ
向けるものである管内走行装置。 ５ 特許請求の範囲３記載の装置において、その
探触棒は車輪の前方にあつて、車輪を管壁の低い
方へ向けるものである管内走行装置。 ６ 特許請求の範囲３記載の装置において、その
検出装置は上記伸縮腕軸と上記探触棒とのなす角
度を計測するものである管内走行装置。 ７ 特許請求の範囲３記載の装置において、その
伸縮腕の一方又は双方は捩じり回転可能である管
内走行装置。 ８ 反対方向へ突き出るよう付勢した一対の伸縮
腕をもつ本体と、 上記各腕先端に一個ずつ固定した駆動装置付き
車輪と、 上記車輪を管軸方向へ向ける機構と、 上記二車輪が接する管壁の進行方向表面と上記
腕軸線とのなす角度、又はその対応量を検出する
夫々の検出装置と、 これら検出装置の検出値が等しくなるよう、上
記二車輪の各駆動装置を速度制御する制御装置
と、 を備える管内走行装置を管内走行させる際、管軸
方向へ向けられる車輪の向きを、回転関節の角度
調節によつて一定量だけ横へずらし、該車輪をし
て、らせん状に管壁面を転進せしめることを特徴
とする管内走行装置の用法。 ９ 反対方向へ突き出るよう付勢した一対の伸縮
腕をもつ本体と、 上記各腕先端に一個ずつ固定した駆動装置付き
車輪と、 上記二車輪が接する管壁の進行方向表面と上記
腕軸線とのなす角度、又はその対応量を検出する
夫々の検出装置と、 これら検出装置の検出値が等しくなるよう、上
記二車輪の各駆動装置を速度制御する制御装置
と、 を備える管内走行装置を複数個並べ、夫々の本体
間を伸縮、屈曲、ねじり回転可能な連結材でつな
ぎ、伸縮量検出装置を付け、検出した伸縮量を一
定範囲内に収めるよう上記各走行装置車輪の速度
制御をすることを特徴とする管内走行装置の用
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177977A JPS6154447A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 管内走行装置及びその用法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177977A JPS6154447A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 管内走行装置及びその用法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154447A JPS6154447A (ja) | 1986-03-18 |
| JPH059309B2 true JPH059309B2 (ja) | 1993-02-04 |
Family
ID=16040379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59177977A Granted JPS6154447A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 管内走行装置及びその用法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154447A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2647364B2 (ja) * | 1985-03-05 | 1997-08-27 | 三菱重工業株式会社 | 押付機構 |
| JPH0647376B2 (ja) * | 1986-07-21 | 1994-06-22 | 電源開発株式会社 | 管内走行装置における走行ローラ支持機構 |
| JPH01178072A (ja) * | 1988-01-08 | 1989-07-14 | Electric Power Dev Co Ltd | 管内走行装置 |
| JPH062855Y2 (ja) * | 1988-10-13 | 1994-01-26 | 新日本製鐵株式会社 | 管内走行台車 |
| JPH06293259A (ja) * | 1993-04-05 | 1994-10-21 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 管内自走装置 |
| JP3347895B2 (ja) * | 1994-10-03 | 2002-11-20 | 積水化学工業株式会社 | 走行架台装置 |
| JP5814079B2 (ja) * | 2011-10-31 | 2015-11-17 | 大阪瓦斯株式会社 | 管内移動装置 |
| AT517856B1 (de) * | 2016-05-20 | 2017-05-15 | Manuel Müller Matthias | Roboter |
-
1984
- 1984-08-27 JP JP59177977A patent/JPS6154447A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6154447A (ja) | 1986-03-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |