JPH08334593A - 水中歩行装置 - Google Patents
水中歩行装置Info
- Publication number
- JPH08334593A JPH08334593A JP7142918A JP14291895A JPH08334593A JP H08334593 A JPH08334593 A JP H08334593A JP 7142918 A JP7142918 A JP 7142918A JP 14291895 A JP14291895 A JP 14291895A JP H08334593 A JPH08334593 A JP H08334593A
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- JP
- Japan
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- suction cup
- underwater
- walking
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】外枠と内枠から構成され、外枠に４本、内枠に
４本、合計８本の、先端に吸盤を持った歩行脚によっ
て、水中の壁面に吸着して歩行移動する。 【効果】磁性材，非磁性材を問わず、水中の構造物や壁
面に取り付いて、安定した姿勢で試験面の点検が可能
で、点検の精度向上，信頼性向上に寄与する。
４本、合計８本の、先端に吸盤を持った歩行脚によっ
て、水中の壁面に吸着して歩行移動する。 【効果】磁性材，非磁性材を問わず、水中の構造物や壁
面に取り付いて、安定した姿勢で試験面の点検が可能
で、点検の精度向上，信頼性向上に寄与する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は原子炉や水槽内面を検査
する水中点検装置の走行装置に係り、試験面に装置を吸
着固定して目視試験や超音波探傷等の試験を行う水中歩
行装置に関する。
する水中点検装置の走行装置に係り、試験面に装置を吸
着固定して目視試験や超音波探傷等の試験を行う水中歩
行装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】水中点検装置では移動装置として一般に
回転プロペラによる推力を利用した移動装置が用いら
れ、テレビカメラ等により外観検査等が行われている。
この方法は装置の位置や姿勢が不安定なためにカメラの
向きを一定に保持するのに熟練を要するほか、超音波探
傷試験のようにセンサを直接試験面に押し付けて走査す
るような試験方法には、装置が反力で移動するため適用
が難しかった。これに対して、公知例１に示すように、
吸盤等で装置を試験面に固定して試験する方法が行われ
ているが、広範囲の試験面上を、装置を安定して移動さ
せる方法については考慮されていない。
回転プロペラによる推力を利用した移動装置が用いら
れ、テレビカメラ等により外観検査等が行われている。
この方法は装置の位置や姿勢が不安定なためにカメラの
向きを一定に保持するのに熟練を要するほか、超音波探
傷試験のようにセンサを直接試験面に押し付けて走査す
るような試験方法には、装置が反力で移動するため適用
が難しかった。これに対して、公知例１に示すように、
吸盤等で装置を試験面に固定して試験する方法が行われ
ているが、広範囲の試験面上を、装置を安定して移動さ
せる方法については考慮されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】水中構造物の超音波探
傷試験等を実施しようとした場合、試験装置を試験面に
固定させて探触子を走査することが必要であり、このた
めに磁石による吸着、又はプロペラによる推力で装置を
押し付けたりしているが、磁石方式は非磁性の材料の検
査面に適用することができないし、プロペラなどで押し
付ける方法は、充分な固定力が得られなかった。
傷試験等を実施しようとした場合、試験装置を試験面に
固定させて探触子を走査することが必要であり、このた
めに磁石による吸着、又はプロペラによる推力で装置を
押し付けたりしているが、磁石方式は非磁性の材料の検
査面に適用することができないし、プロペラなどで押し
付ける方法は、充分な固定力が得られなかった。
【０００４】本発明の目的は、試験面に吸着させると共
に、所定の位置まで移動することを可能とする水中歩行
装置を提供することにある。
に、所定の位置まで移動することを可能とする水中歩行
装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】水中点検装置を水中の壁
面に固定すると同時に、移動することも可能とするため
に、吸盤を備えた歩行脚を設けて、歩行移動できるよう
にした。周囲の水を吸い上げることなしに吸盤を水中で
吸着させるためには、外部から供給する水で駆動するジ
ェットポンプにより負圧を発生させ、この差圧を利用す
る。水中での歩行は、内枠と外枠の歩行脚を交互に上下
させると同時に、内枠と外枠を相互に前後の摺動運動さ
せることにより、水中壁面を歩行させる。
面に固定すると同時に、移動することも可能とするため
に、吸盤を備えた歩行脚を設けて、歩行移動できるよう
にした。周囲の水を吸い上げることなしに吸盤を水中で
吸着させるためには、外部から供給する水で駆動するジ
ェットポンプにより負圧を発生させ、この差圧を利用す
る。水中での歩行は、内枠と外枠の歩行脚を交互に上下
させると同時に、内枠と外枠を相互に前後の摺動運動さ
せることにより、水中壁面を歩行させる。
【０００６】装置にフロートを設けて、水中での見掛け
の重量を零にすると同時に、浮力によるモーメントも零
になるようにした。
の重量を零にすると同時に、浮力によるモーメントも零
になるようにした。
【０００７】また歩行移動中に内枠と外枠が、わずかに
回転できるようにして梶取りを可能にした。
回転できるようにして梶取りを可能にした。
【０００８】吸盤用負圧を発生させるジェットポンプの
噴流を、吸盤の背面側に向けることにより吸盤の初期押
し付けが得られるようにした。またジェットポンプの排
出噴流はポンプ一台毎に作動，停止の制御ができるよう
にした。
噴流を、吸盤の背面側に向けることにより吸盤の初期押
し付けが得られるようにした。またジェットポンプの排
出噴流はポンプ一台毎に作動，停止の制御ができるよう
にした。
【０００９】
【作用】水中歩行装置の歩行脚の先端に取り付けた吸盤
は、壁面に吸着して点検装置を固定し、姿勢を安定させ
るように作用する。この吸盤を外枠歩行脚と、内枠歩行
脚に分けて交互に吸着と離脱を繰り返すことによって、
点検装置の姿勢を安定させたまま、歩行移動させること
ができる。
は、壁面に吸着して点検装置を固定し、姿勢を安定させ
るように作用する。この吸盤を外枠歩行脚と、内枠歩行
脚に分けて交互に吸着と離脱を繰り返すことによって、
点検装置の姿勢を安定させたまま、歩行移動させること
ができる。
【００１０】吸盤の負圧を発生させるために水ジェット
ポンプを使用すれば、外部から供給する水でジェットポ
ンプを駆動できるので、真空ポンプや水ポンプを使用す
る場合と異なり、点検装置の周囲の水を吸い上げること
がない。
ポンプを使用すれば、外部から供給する水でジェットポ
ンプを駆動できるので、真空ポンプや水ポンプを使用す
る場合と異なり、点検装置の周囲の水を吸い上げること
がない。
【００１１】装置の見掛けの水中重量と浮力によるモー
メントを零にすることにより、水中での姿勢制御，移動
動作が容易になり、ジェットポンプの排出噴流による姿
勢制御も可能になる。
メントを零にすることにより、水中での姿勢制御，移動
動作が容易になり、ジェットポンプの排出噴流による姿
勢制御も可能になる。
【００１２】装置の舵取り機構として、中立点自動保持
型シリンダを使用することにより、舵取りのための制御
を簡略化することができる。
型シリンダを使用することにより、舵取りのための制御
を簡略化することができる。
【００１３】ジェットポンプを駆動して排出される噴流
を、吸盤の背面側に向けることにより、吸盤を吸着させ
るのに必要な初期押し付け力を、特別な機構を付加する
ことなしに発生させることができ、装置の姿勢制御も可
能となる。
を、吸盤の背面側に向けることにより、吸盤を吸着させ
るのに必要な初期押し付け力を、特別な機構を付加する
ことなしに発生させることができ、装置の姿勢制御も可
能となる。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を図１の装置正面図および図
２の平面図を用いて説明する。
２の平面図を用いて説明する。
【００１５】本発明による水中歩行装置は、外枠１０と
内枠２０を持っており両者はエアシリンダ３０で摺動自
在に、且つ軸３１により回転自在に結合されている。外
枠１０には４本の外枠脚１１があり、それぞれの外枠脚
には、その先端に吸盤４０を備えている。内枠２０には
４本の内枠脚２１があり、その先端に吸盤４０を備えて
いる。外枠脚１１及び内枠脚２１にはそれぞれ外枠１０
及び内枠２０とエアシリンダ３２によって結合されてお
り、エアシリンダ３２によって外及び内枠脚を上げ下げ
（あるいは伸縮）できるようになっている。
内枠２０を持っており両者はエアシリンダ３０で摺動自
在に、且つ軸３１により回転自在に結合されている。外
枠１０には４本の外枠脚１１があり、それぞれの外枠脚
には、その先端に吸盤４０を備えている。内枠２０には
４本の内枠脚２１があり、その先端に吸盤４０を備えて
いる。外枠脚１１及び内枠脚２１にはそれぞれ外枠１０
及び内枠２０とエアシリンダ３２によって結合されてお
り、エアシリンダ３２によって外及び内枠脚を上げ下げ
（あるいは伸縮）できるようになっている。
【００１６】吸盤４０には、ジェットポンプ式負圧発生
装置４１が接続されている。図の３５は空気圧縮機で、
エアシリンダ３２及び舵取りシリンダ３３に圧縮空気を
供給する。４２は水ポンプで、負圧発生装置４１に水を
供給する。これらの圧縮空気及び水は、走行装置の動作
に応じて切換えバルブボックス５２の、中に納められた
切換弁によって切換えられ、その切換えの方法は制御装
置５０からの信号で制御される。走行装置の動作に必要
な切換えバルブをバルブボックス５２に収納して走行装
置機構部と一体化することにより、制御装置５０との間
を接続するエアホースと水ホースを少なく押さえること
ができる。なお、重量が増加することについては、図６
に示すように、フロート５３を付加して、水中での見掛
けの重量が零になるようにしてあるだけでなく、フロー
トの位置を調節して、浮力による回転モーメントが生じ
ないようにしてある。
装置４１が接続されている。図の３５は空気圧縮機で、
エアシリンダ３２及び舵取りシリンダ３３に圧縮空気を
供給する。４２は水ポンプで、負圧発生装置４１に水を
供給する。これらの圧縮空気及び水は、走行装置の動作
に応じて切換えバルブボックス５２の、中に納められた
切換弁によって切換えられ、その切換えの方法は制御装
置５０からの信号で制御される。走行装置の動作に必要
な切換えバルブをバルブボックス５２に収納して走行装
置機構部と一体化することにより、制御装置５０との間
を接続するエアホースと水ホースを少なく押さえること
ができる。なお、重量が増加することについては、図６
に示すように、フロート５３を付加して、水中での見掛
けの重量が零になるようにしてあるだけでなく、フロー
トの位置を調節して、浮力による回転モーメントが生じ
ないようにしてある。
【００１７】以下、本実施例の装置の動作を説明する。
【００１８】水中に降ろされ、潜航してきた水中歩行装
置７０は（潜航の方法はここでは触れない）試験面６０
に到達すると、吸盤４０を試験面に向けて吸着する。こ
の時吸盤内を負圧にするために、ジェットポンプ式負圧
発生装置４１が作動しており、排出噴水流４４が、吸盤
の背面側に噴出して、その反力で吸盤を試験面６０に押
し付ける。この初期押し付け力により吸盤が吸着する前
に、その弾性によって押し戻されるのを防止し、確実に
吸着することができる。
置７０は（潜航の方法はここでは触れない）試験面６０
に到達すると、吸盤４０を試験面に向けて吸着する。こ
の時吸盤内を負圧にするために、ジェットポンプ式負圧
発生装置４１が作動しており、排出噴水流４４が、吸盤
の背面側に噴出して、その反力で吸盤を試験面６０に押
し付ける。この初期押し付け力により吸盤が吸着する前
に、その弾性によって押し戻されるのを防止し、確実に
吸着することができる。
【００１９】図３は水ジェットポンプの構造の一例で、
図１の水ポンプ４２からの駆動水は供給口４５から供給
されて、排出口４４から排出される。周囲の水は吸い込
み口４６から吸い込まれ、この部分に吸盤を接続して吸
着力が得られる。
図１の水ポンプ４２からの駆動水は供給口４５から供給
されて、排出口４４から排出される。周囲の水は吸い込
み口４６から吸い込まれ、この部分に吸盤を接続して吸
着力が得られる。
【００２０】また、図７に示すように、排出口４４から
の噴流の反力で水中における装置の姿勢制御が可能で、
図７（ａ）のように一方のジェットポンプのみ作動させ
ることにより装置の姿勢を回転させ、図７（ｂ）のよう
に、壁面に正対したところで全ポンプを作動させれば、
吸盤を壁面に押し付けて初期吸着を助けることができ
る。
の噴流の反力で水中における装置の姿勢制御が可能で、
図７（ａ）のように一方のジェットポンプのみ作動させ
ることにより装置の姿勢を回転させ、図７（ｂ）のよう
に、壁面に正対したところで全ポンプを作動させれば、
吸盤を壁面に押し付けて初期吸着を助けることができ
る。
【００２１】このようにして、吸盤を吸着させることに
より、水中歩行装置７０は点検作業中安定した姿勢を保
つことができ、点検用カメラ８０や、その他のセンサ類
を旋回させたり走査させても、その反動で揺れたり移動
することがない。次に本装置が試験面上を移動する方法
を説明する。まず内枠脚１２の吸盤４０の負圧を解除し
て、エアシリンダ３２により内枠脚１２を引上げる。こ
のようにして内枠２０を自由にした状態で、前後進用エ
アシリンダ３０によりピストンマウント３２をＦ方向又
はＲ方向へ移動させて、１歩目を踏み出す。次いで内枠
脚１２を下して、吸盤を吸着させ、外枠脚１１を引き上
げてからピストンマウント３２を移動させれば、２歩目
を踏み出すことができる。以下この動作を繰り返すこと
によって歩行移動することができる。
より、水中歩行装置７０は点検作業中安定した姿勢を保
つことができ、点検用カメラ８０や、その他のセンサ類
を旋回させたり走査させても、その反動で揺れたり移動
することがない。次に本装置が試験面上を移動する方法
を説明する。まず内枠脚１２の吸盤４０の負圧を解除し
て、エアシリンダ３２により内枠脚１２を引上げる。こ
のようにして内枠２０を自由にした状態で、前後進用エ
アシリンダ３０によりピストンマウント３２をＦ方向又
はＲ方向へ移動させて、１歩目を踏み出す。次いで内枠
脚１２を下して、吸盤を吸着させ、外枠脚１１を引き上
げてからピストンマウント３２を移動させれば、２歩目
を踏み出すことができる。以下この動作を繰り返すこと
によって歩行移動することができる。
【００２２】次にこの装置の方向転換、つまり舵取りの
方法について説明する。舵取りシリンダ３３のピストン
は、歯車３４と噛合していて、シリンダ３３を駆動する
ことによって、歯車３４が回転する。歯車３４は軸３１
と一体に結合しているから、歯車３４の回転に伴って、
外枠１０と内枠２０が相対的に回転する。これを一定量
回転させた状態で、前述の歩行動作を行わせることによ
り、装置の進行方向を変えること、即ち、舵取りができ
る。本発明では、装置の直進，右曲げ，左曲げの３方向
の舵取りを、水中で確実に行うため、駆動源としてはエ
アシリンダを使用しているが、特に、直進するときの中
立点を容易に且つ、確実に確保するために、中立点自動
保持機構を使用している。
方法について説明する。舵取りシリンダ３３のピストン
は、歯車３４と噛合していて、シリンダ３３を駆動する
ことによって、歯車３４が回転する。歯車３４は軸３１
と一体に結合しているから、歯車３４の回転に伴って、
外枠１０と内枠２０が相対的に回転する。これを一定量
回転させた状態で、前述の歩行動作を行わせることによ
り、装置の進行方向を変えること、即ち、舵取りができ
る。本発明では、装置の直進，右曲げ，左曲げの３方向
の舵取りを、水中で確実に行うため、駆動源としてはエ
アシリンダを使用しているが、特に、直進するときの中
立点を容易に且つ、確実に確保するために、中立点自動
保持機構を使用している。
【００２３】図５が中立点自動保持機構で、舵取りを行
う歯車３４と、この歯車と噛み合って回転させるラック
３７１、このラックと一体のピストンロッド３７、そし
てシリンダの直径が異なる二つのエアシリンダ３３と３
６とから構成されている。二つのシリンダ３３と３６の
ピストンロッドは、Ｙ点で接触している。
う歯車３４と、この歯車と噛み合って回転させるラック
３７１、このラックと一体のピストンロッド３７、そし
てシリンダの直径が異なる二つのエアシリンダ３３と３
６とから構成されている。二つのシリンダ３３と３６の
ピストンロッドは、Ｙ点で接触している。
【００２４】以下、この機構の動作を説明する。
【００２５】本装置が直進する場合は、シリンダ３３と
３６のそれぞれＡポートが加圧されている。即ち、図５
（ｃ）の中立点で、Ａ１とＡ２がＰの状態である。シリ
ンダ３３はシリンダ３６より直径が小さく作られている
ので、同じ圧力が供給されても、シリンダ３６のピスト
ンは、右端に有り、シリンダ３３は押し戻されて、中間
で停止する。この点が中立点、つまり、直進である。
３６のそれぞれＡポートが加圧されている。即ち、図５
（ｃ）の中立点で、Ａ１とＡ２がＰの状態である。シリ
ンダ３３はシリンダ３６より直径が小さく作られている
ので、同じ圧力が供給されても、シリンダ３６のピスト
ンは、右端に有り、シリンダ３３は押し戻されて、中間
で停止する。この点が中立点、つまり、直進である。
【００２６】この状態で、シリンダ３６のポートＡ１を
減圧するか、同時にポートＢ１を加圧すれば、歯車３４
は左回転し、シリンダ３３のポートＢ２を加圧すれば、
右回転する。この機構により、中立点、つまり直進点
が、容易に得られるのが特徴である。
減圧するか、同時にポートＢ１を加圧すれば、歯車３４
は左回転し、シリンダ３３のポートＢ２を加圧すれば、
右回転する。この機構により、中立点、つまり直進点
が、容易に得られるのが特徴である。
【００２７】図４には一連の歩行動作を示した。尚、本
実施例では、吸盤１個につき１台の負圧発生装置を設け
ているが、これは仮に１個の吸盤が離れて負圧がブレー
クしたときに、ほかの吸盤に波及するのを防止する。
実施例では、吸盤１個につき１台の負圧発生装置を設け
ているが、これは仮に１個の吸盤が離れて負圧がブレー
クしたときに、ほかの吸盤に波及するのを防止する。
【００２８】
【発明の効果】本発明により、水中で使用する点検装置
の姿勢を安定させると同時に、試験面に沿った移動も行
わせることで、点検作業の精度向上，信頼性向上に寄与
することができる。また、ジェットポンプの排出噴流の
反力で吸盤の押し付ける方法によって機構を簡略化でき
る。
の姿勢を安定させると同時に、試験面に沿った移動も行
わせることで、点検作業の精度向上，信頼性向上に寄与
することができる。また、ジェットポンプの排出噴流の
反力で吸盤の押し付ける方法によって機構を簡略化でき
る。
【図１】水中歩行装置の正面図。
【図２】水中歩行装置の平面図。
【図３】水ジェットポンプの断面図。
【図４】水中歩行装置の歩行の方法の説明図。
【図５】中立点自動保持型舵取り機構の説明図。
【図６】フロートの取り付けの説明図。
【図７】排出噴流による姿勢制御と初期押し付け力の発
生の説明図。
生の説明図。
１０…外枠、１１…外枠脚、２０…内枠、２１…内枠
脚、３０…エアシリンダ、３１…軸、３２…ピストンマ
ウント、３３…舵取りシリンダ、３４…歯車、３５…空
気圧縮機、３６…舵取りシリンダ、４０…吸盤、４１…
水ジェットポンプ、４２…水ポンプ、４４…排出噴流、
５０…制御装置、５２…切換えバルブボックス、６０…
試験面。
脚、３０…エアシリンダ、３１…軸、３２…ピストンマ
ウント、３３…舵取りシリンダ、３４…歯車、３５…空
気圧縮機、３６…舵取りシリンダ、４０…吸盤、４１…
水ジェットポンプ、４２…水ポンプ、４４…排出噴流、
５０…制御装置、５２…切換えバルブボックス、６０…
試験面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 洋司 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】テレビカメラのセンシング装置を備えて、
水中を潜水移動し、水中の壁面に吸盤で取り付いて、壁
面の点検を行うようにした水中壁面点検装置において、
吸着部を、先端に吸盤を設けた二組の歩行脚とし、その
吸盤の吸着力を水ジェットポンプを使用して発生させる
ようにしたこと、及び、水中の見掛け重量が、ほぼ零に
なり、且つ、浮力によるモーメントが零になるようにフ
ロートを取り付けたことを特徴とする水中歩行装置。 - 【請求項２】請求項１において、水中を歩行するときの
舵取り機構として中立点自動保持型シリンダを備えた水
中歩行装置。 - 【請求項３】請求項１において、前記水ジェットポンプ
駆動用水分配弁を歩行機構部に付属させた水中歩行装
置。 - 【請求項４】請求項１において、前記水ジェットポンプ
の排出噴流の反力を利用して、水中浮遊時の、装置の姿
勢を制御し、且つ、吸盤の初期押し付け力を発生させる
水中歩行装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7142918A JPH08334593A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 水中歩行装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7142918A JPH08334593A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 水中歩行装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334593A true JPH08334593A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15326660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7142918A Pending JPH08334593A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 水中歩行装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08334593A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101681316B1 (ko) | 2016-06-13 | 2016-12-02 | 한국해양과학기술원 | 심해 탐사용 다관절 해저 로봇 시스템 |
| EP3257740A1 (en) | 2016-06-13 | 2017-12-20 | Korea Institute of Ocean Science and Technology | A glass sphere type pressure housing including titanium band and a multi-joint underwater robot system for deep sea exploration using the same |
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-
1995
- 1995-06-09 JP JP7142918A patent/JPH08334593A/ja active Pending
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