JPH0738076Y2 - 無索式水中ロボット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、水中探査ロボット，水中遊戯ロボット，水槽
清掃ロボット等に好適な無索式水中ロボットに関する。

〔従来の技術〕

従来の水中探査ロボットとしては、第５図縦断面的正面
図に示すものが知られている。

すなわち、第５図において、水中１の適宜深さの位置に
水中探査ロボット（以下水中ロボットという）２が潜水
しており、その通信制御のため水面1aに浮かぶ母船３
に、水中ロボット２を制御するための操縦制御器４と、
操縦制御器４の信号を増巾して水中ロボット２に向け送
り出す増巾器５と、信号線６とがあり、この信号線６に
より母船３と水中ロボット２は接続されている。また水
中ロボット２の内部には、信号線６から制御信号を受け
る制御装置７と、動力源としてのバッテリ８と、水中ロ
ボット２の推進力を得るための全方向推進プロペラー９
及びプロペラー駆動DCモーター10と、プロペラー９のピ
ッチ角を変更して左右力，前後力を得るピッチ角変更DC
モーター11及びピッチ角変更を伝えるための、ロッド12
とが収納され、１つのプロペラー９で前後左右上下６方
向の力を発生することができる。更に水中ロボット２の
先端には、探査用としてビデオカメラ13を装備してい
る。従って、操縦制御器４を操作することによって水中
ロボット２を自由に制御することが可能である。

しかしながら、このように母船３と水中ロボット２の間
が信号線６で接続されている有索式水中ロボットは、確
実に多量のデータを速く送受信できる利点がある反面、
当然のことながら水中ロボット２の運動が信号線６の張
力や抵抗によって制限を受け、安定性，機動性に欠ける
とともに、行動範囲も制限を受けるおそれがある。

〔考案が解決しようとする課題〕

本考案は、このような事情に鑑みて提案されたもので、
水中ロボットが安定性，機動性に富む自由な運動ができ
るとともに、その行動範囲が拡大され、かつ信号線の絡
りによるトラブルがなくなる無索式水中ロボットを提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本考案は、推進プロペラー及び駆動モーター
と駆動制御装置とを装備した水中ロボットと、上記水中
ロボットとの行動水域の水面近傍に布設され上記行動水
域を区画する支持枠及び同支持枠に巻装された絶縁被覆
型ループコイルからなる送信アンテナと、地上又は母船
に設置され上記送信アンテナに制御指令信号を発する操
縦制御器と、上記水中ロボットの外殻に装備され上記送
信アンテナから送信され水中を伝播した制御指令信号を
受信し上記駆動制御装置に伝える受信磁界検出器とを具
えたことを特徴とする。

〔作用〕

上述の構成により、水中ロボットが安定性，機動性に富
む自由な運動ができるとともに、その行動範囲が拡大さ
れ、かつ信号線の絡りによるトラブルがなくなる無索式
水中ロボットを得ることができる。

〔実施例〕

本考案無索式水中ロボットの一実施例を図面について説
明すると、第１図は縦断面的正面図、第２図は平面図、
第３図は第１図における受信磁界検出器の詳細図、第４
図は水中磁界による信号伝送実験の説明図である。

第１図〜第３図において、符号1,2,4,5及び７〜13はそ
れぞれ第５図の同一符号と同じ部材を示し、水中ロボッ
ト２は水中１の適宜深さの位置に潜水しており、操縦制
御器４及び信号増巾器５は水中ロボット２の行動水域近
くの地上３′に設置されるとともに、信号増巾器５の出
力端にパワーアンプ14が接続されている。

しかして、水中ロボット２の行動水域の水面1aの直下
に、ループ式の送信アンテナ15が布設され、この送信ア
ンテナ15は、第２図に示すように、行動水域を区画する
支持枠15aと、そこに複数回巻装されたエナメル線相当
の絶縁被覆が施された導体線からなる送信ループコイル
15bとから構成されており、送信ループコイル15bの巻始
めと巻終わりの線はパワーアンプ14に接続されている。

一方水中ロボット２の上部には、送信アンテナ15から送
信され水中１を伝播した制御指令信号を受信する受信磁
界検出器16が取付けられ、この受信磁界検出器16は、第
３図に示すように、ロボット外殻2aに嵌着された絶縁筒
16aと、その周りにエナメル線相当の絶縁被覆が施され
た導体線が複数回巻装された受信コイル16bとから構成
されており、受信コイル16bの巻始めと巻終わりの線は
信号増巾器17に接続され、更に信号増巾器17の出力端は
制御装置７に接続されている。

このような装置において、地上３′において操縦制御器
４を操作することにより、その制御指令信号に応じた電
流が送信アンテナ15の送信ループコイル15bを流れ、水
中１に磁界ができ、水中ロボット２に向け信号が伝送さ
れる。すると水中ロボット２内の受信磁界検出器16の受
信コイル16bによって検出受信し、その受信信号を信号
増巾器17で増巾して制御装置７へ送る。この制御装置７
は全方向推進プロペラー９のプロペラー駆動DCモーター
10とプロペラーピッチ変更DCモーター11とを制御する。

次に、このような水中磁界による信号伝送の効果を示す
実験結果を第４図について説明すると、長さ5m,巾2m,水
深1.5mの水槽の水面下10cmの側壁に沿って、φ0.5mmの
エナメル線を10回巻いて送信ループコイルとし、一方水
中ロボット側には、φ0.5mmのエナメル線をコイルφ200
mmに20回巻いて受信コイルとして、送信ループコイルに
ｆ＝100kHzの電流を流し受信コイル側の出力を測定した
ところ、図示のように最大50db程度の減衰であることが
判った。従って増巾器の増巾度を50db程度とすれば十分
実用化可能である。

かくして、このような装置によれば、水中ロボット２の
行動水域の周りに布設した送信アンテナ15から水中１に
信号電磁波を送り、水中ロボット２の受信磁界検出器16
で受信することにより、水中ロボット２を地上３′又は
母船から無索にて制御することができ、その結果、従来
の信号線の絡りによるトラブルがなくなり、水中ロボッ
ト２が安定性，機動性に富む自由な運動ができる。

〔考案の効果〕

要するに本考案によれば、推進プロペラー及び駆動モー
ターと駆動制御装置とを装備した水中ロボットと、上記
水中ロボットの行動水域の水面近傍に布設され上記行動
水域を区画する支持枠及び同支持枠に巻装された絶縁被
覆型ループコイルからなる送信アンテナと、地上又は母
船に設置され上記送信アンテナに制御指令信号を発する
操縦制御器と、上記水中ロボットの外殻に装備され上記
送信アンテナから送信され水中を伝播した制御指令信号
を受信し上記駆動制御装置に伝える受信磁界検出器とを
具えたことにより、水中ロボットが安定性，機動性に富
む自由な運動ができるとともに、その行動範囲が拡大さ
れ、かつ信号線の絡りによるトラブルがなくなる無索式
水中ロボットを得るから、本考案は産業上極めて有益な
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案無索式水中ロボットの一実施例の縦断面
的正面図、第２図は同上の平面図、第３図は第１図にお
ける受信磁界検出器の詳細図、第４図は水中磁界による
信号伝送実験の説明図である。 第５図は従来の有索式水中ロボットの縦断面的正面図で
ある。 １……水中、1a……水面、２……水中ロボット、2a……
ロボット外殻、３′……地上、４……操縦制御器、５…
…信号増巾器、７……制御装置、８……バッテリ、９…
…全方向推進プロペラー、10……プロペラー駆動DCモー
ター、11……プロペラーピッチ変更DCモーター、12……
ロッド、13……ビデオカメラ、14……パワーアンプ、15
……送信アンテナ、15a……支持枠、15b……送信ループ
コイル、16……受信磁界検出器、16a……絶縁筒、16b…
…受信コイル、17……信号増巾器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】推進プロペラー及び駆動モーターと駆動制
   御装置とを装備した水中ロボットと、上記水中ロボット
   の行動水域の水面近傍に布設され上記行動水域を区画す
   る支持枠及び同支持枠に巻装された絶縁被覆型ループコ
   イルからなる送信アンテナと、地上又は母船に設置され
   上記送信アンテナに制御指令信号を発する操縦制御器
   と、上記水中ロボットの外殻に装備され上記送信アンテ
   ナから送信され水中を伝播した制御指令信号を受信し上
   記駆動制御装置に伝える受信磁界検出器とを具えたこと
   を特徴とする無索式水中ロボット。