JPH0911893A - Pipe inside traveling robot - Google Patents

Pipe inside traveling robot

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Publication number
JPH0911893A
JPH0911893A JP7165438A JP16543895A JPH0911893A JP H0911893 A JPH0911893 A JP H0911893A JP 7165438 A JP7165438 A JP 7165438A JP 16543895 A JP16543895 A JP 16543895A JP H0911893 A JPH0911893 A JP H0911893A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
traveling
pipe
axle
pair
robot
Prior art date
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Pending
Application number
JP7165438A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiji Kawaguchi
圭史 川口
Takashi Kikuta
隆 菊田
Otoo Yoshida
乙雄 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Gas Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
Priority to JP7165438A priority Critical patent/JPH0911893A/en
Publication of JPH0911893A publication Critical patent/JPH0911893A/en
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a pipe inside traveling robot which can efficiently and reliably move in a pipe. CONSTITUTION: In a pipe inside traveling robot in which a traveling device 4 provided in a traveling car body 3 has a pair of left and right wheels 5 in both end side parts of wheel shafts 6 and is constituted as a magnetic attractive traveling device where a pair of left and right wheels 5 are magnetically connected to each other by the wheel shafts 6 and are formed as different magnetic poles and has rotary electric motors 15a and 15b to drive the wheels 5 in rotation, the arranging direction of rotary shafts of the rotary electric motors 15a and 15b is constituted in positional relationship of an almost right angle or a twist to the arranging direction of the wheel shafts 6.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、走行車体に備えられる
走行装置が、車軸の両端側部位に左右一対の車輪を備え
且つ前記左右一対の車輪が前記車軸により磁気的に連結
されて互いに異なった磁極とされる磁気吸着型走行装置
として構成され、前記車輪を回転駆動する回転電動機を
備えた管内走行ロボットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a traveling apparatus provided on a traveling vehicle body, which has a pair of left and right wheels at both end portions of an axle, and the pair of left and right wheels are magnetically connected by the axle to make them different from each other. The present invention relates to a in-pipe traveling robot configured as a magnetic attraction type traveling device having a magnetic pole and provided with a rotary electric motor that rotationally drives the wheels.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の管内走行ロボットにあっ
ては、車軸と車輪を回転駆動するための回転電動機は、
ほぼ平行に配設されていた。従って、車軸の方向と回転
電動機の回転軸の方向(この方向は回転電動機に備えら
れる磁石の配設方向となっている)とがほぼ平行となっ
ていた。一方、本願のような磁気吸着走行装置にあって
は、車軸の両端側部位に一対の車輪を備え、それらを互
いに異なった磁極とするために、一対の車輪と車軸から
構成される走行体の回りには、図2に示すような磁界が
形成される。同図においては、走行体の下部側に形成さ
れる磁界のみを示しているが、回転電動機が配設される
上部側においても、状況は大きく変わらない。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a pipe traveling robot of this type, a rotary electric motor for rotationally driving an axle and wheels is
They were arranged almost in parallel. Therefore, the direction of the axle and the direction of the rotary shaft of the rotary electric motor (this direction is the direction in which the magnets of the rotary electric motor are arranged) are substantially parallel. On the other hand, in the magnetic attraction traveling device as in the present application, a pair of wheels is provided at both end portions of the axle, and in order to make them have different magnetic poles, a traveling body composed of the pair of wheels and the axle is provided. A magnetic field as shown in FIG. 2 is formed around it. In the figure, only the magnetic field formed on the lower side of the traveling body is shown, but the situation does not change much even on the upper side where the rotary motor is arranged.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】さて、管内走行ロボッ
トにあっては、そのロボットに許容される空間がかなり
制限される。さらに、走行装置の重心を出来るだけ走行
体に近接させて低くしたい。この様な理由から、できる
だけ回転電動機の位置を下部側(走行体側)に配設した
い。しかしながら、上記の平行配置構造を採用すると、
走行体側の磁界が回転電動機の回転に影響を及ぼし、回
転にむらが生じ易く、信頼性に欠けるという問題があっ
た。さらに、従来の管内走行ロボットにあっては、走行
装置の走行用(走行体の回転駆動用)の回転電動機と、
走行装置の操舵用の回転電動機とを別個に備えていたた
め、走行もしくは操舵のみの動作をおこなう場合にあっ
ては、一方の回転電動機が働く場合は、他方の回転電動
機が休止しており、両者の回転電動機の有するトルクが
充分に生かされていないという問題があった。従って、
段差走行、垂直管走行など高トルクを必要とする走行の
信頼性において、改善の余地があった。本発明の目的
は、以上のような問題を解決して効率的で信頼性のある
管内移動が行える管内走行ロボットを得ることにある。
In a pipe traveling robot, the space allowed for the robot is considerably limited. Furthermore, we want to lower the center of gravity of the traveling device as close to the traveling body as possible. For this reason, it is desirable to position the rotary motor on the lower side (traveling body side) as much as possible. However, if the above parallel arrangement structure is adopted,
There is a problem that the magnetic field on the traveling body side affects the rotation of the rotary electric motor, unevenness in the rotation easily occurs, and the reliability is poor. Further, in the conventional in-pipe traveling robot, a rotary electric motor for traveling of the traveling device (for rotationally driving the traveling body),
Since the rotary electric motor for steering the traveling device was separately provided, when only the operation of traveling or steering was performed, when one rotary electric motor worked, the other rotary electric motor was stopped, and both There is a problem that the torque of the rotary motor is not fully utilized. Therefore,
There was room for improvement in the reliability of running that requires high torque, such as running on steps and running on vertical pipes. An object of the present invention is to solve the above problems and to obtain an in-pipe traveling robot capable of efficient and reliable in-pipe movement.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による請求項1に係わる管内走行ロボットの特
徴構成は、車軸の配設方向に対して回転電動機の回転軸
の配設方向をほぼ直角又はねじれの位置関係に構成した
ことにある。さらに、請求項1に係わる管内走行ロボッ
トにおいて、前記走行装置を構成するに、独立に回転数
制御可能な前記回転電動機を前記車輪夫々に対して備え
た回転駆動機構を設けて、前記左右一対の車輪を独立に
回転駆動可能に構成し、前記走行装置を前記走行車体の
上下方向の軸回りに回動自在に取りつけることが好まし
い。この構成が請求項2に係わる管内走行ロボットの特
徴構成である。そして、それらの作用・効果は次の通り
である。
In order to achieve this object, the in-pipe traveling robot according to claim 1 according to the present invention is characterized in that the direction in which the rotary shaft of the rotary electric motor is arranged with respect to the direction in which the axle is arranged. It is configured to have a substantially right-angled or twisted positional relationship. Further, in the in-pipe traveling robot according to claim 1, in the traveling device, a rotation drive mechanism including the rotating electric motor capable of independently controlling the rotation speed is provided for each of the wheels, and the pair of left and right sides is provided. It is preferable that the wheels are configured to be independently rotatable, and the traveling device is rotatably mounted around an axis in the vertical direction of the traveling vehicle body. This configuration is a characteristic configuration of the in-pipe traveling robot according to claim 2. The actions and effects thereof are as follows.

【0005】[0005]

【作用】つまり、請求項1に係わる管内走行ロボットに
おいては、走行装置に備えられる車軸と、回転電動機に
備えられる回転軸の方向とが、直角またはねじれの位置
関係にされる。従って、平行配置のように、回転軸の片
側にのみ強い磁界が存在するような、不安定な状態を避
けることができ、回転軸に対する車軸側からの磁界の影
響を抑えることができる。結果、回転電動機の回転を安
定させて、走行を安定しておこなうことができる。この
構成にあっては、回転電動機を車軸側に近接させても大
きな問題を起こすことはなく、効率的な部品の配置が行
え、空間の有効利用、走行装置の重心の低位化を計るこ
とが容易となる。さらに、請求項2に係わる管内走行ロ
ボットにおいては、車軸の両端側に備えられている車輪
が、それぞれ独立に回転駆動機構により駆動される。そ
して、走行装置が走行車体に対して回動自在に構成され
ていることにより、以下のような走行状態を実現でき
る。即ち、走行装置に備えられる左右一対の車輪を同一
方向に同じ回転数で回転させる場合は、走行装置は、そ
の方向に移動し、走行車体を含む管内走行ロボット全体
を所定の方向へ移動させることができる。一方、左右一
対の車輪を逆方向に同じ回転数で回転させる場合は、走
行装置は走行車体の上下方向の軸回りに相対回動し、結
果的に操舵をおこなうことができる。これらの中間の状
態をとる場合は、直進と操舵を伴った動きとなる。この
構造においては、直進、操舵、さらには、これらを共に
合わせた動きをおこなう場合にあっても、回転電動機側
で休止しているものはなく、有するトルクを充分に活用
することができる。さらに、従来のように、左右一対の
車輪を共に一時に回転駆動するための高トルクの回転電
動機を備える必要はなく、小型のもので、これを賄うこ
とができる。逆に、従来と同様な専有空間を使用できる
場合は、ほぼ2倍のトルクを確保することができる。従
って、空間の有効利用を計ることが容易となる。
That is, in the in-pipe traveling robot according to the first aspect of the invention, the axle provided in the traveling device and the direction of the rotating shaft provided in the rotary electric motor have a right-angled or twisted positional relationship. Therefore, it is possible to avoid an unstable state in which a strong magnetic field exists only on one side of the rotating shaft as in the parallel arrangement, and it is possible to suppress the influence of the magnetic field from the axle side on the rotating shaft. As a result, the rotation of the rotary electric motor can be stabilized and the traveling can be stably performed. With this configuration, even if the rotary motor is brought close to the axle side, no serious problems occur, efficient component placement is possible, effective use of space, and lowering of the center of gravity of the traveling device can be achieved. It will be easy. Further, in the in-pipe traveling robot according to the second aspect, the wheels provided at both ends of the axle are independently driven by the rotation drive mechanism. Since the traveling device is configured to be rotatable with respect to the traveling vehicle body, the following traveling state can be realized. That is, when rotating a pair of left and right wheels provided in the traveling device in the same direction at the same number of rotations, the traveling device moves in that direction and moves the entire in-pipe traveling robot including the traveling vehicle body in a predetermined direction. You can On the other hand, when the pair of left and right wheels are rotated in the opposite direction at the same rotational speed, the traveling device is relatively rotated around the vertical axis of the traveling vehicle body, and as a result, steering can be performed. When it takes an intermediate state between these, the movement is straightforward and involves steering. In this structure, even when the vehicle goes straight ahead, steers, or moves together, there is no suspension on the rotary motor side, and the torque possessed can be fully utilized. Further, unlike the conventional case, it is not necessary to provide a high-torque rotary electric motor for rotationally driving both the pair of left and right wheels at a time, and a small-sized one can cover this. On the contrary, if the same exclusive space as the conventional one can be used, almost double the torque can be secured. Therefore, it becomes easy to measure the effective use of space.

【0006】[0006]

【発明の効果】結果、請求項1に係わる発明の構成を採
用することにより、車輪の回転駆動を安定した状態でお
こなうことができ、回転電動機の働きの面から信頼性の
高い管内走行ロボットを得ることができる。さらに、請
求項2に係わる発明の構成を採用することにより、各回
転電動機の有するトルクを有効利用して、走行装置自体
をコンパクト化できるとともに、段差走行、垂直管走行
など高トルクを必要とする走行の信頼性を増すことがで
きる。
As a result, by adopting the configuration of the invention according to claim 1, it is possible to perform the rotational driving of the wheels in a stable state, and to provide a highly reliable in-pipe traveling robot in terms of the function of the rotary motor. Obtainable. Further, by adopting the configuration of the invention according to claim 2, the traveling device itself can be made compact by effectively utilizing the torque of each rotary electric motor, and high torque such as traveling on a step or traveling on a vertical pipe is required. Driving reliability can be increased.

【0007】[0007]

【実施例】本願の実施例を図面に基づいて説明する。本
願の管内走行ロボット1の側面図を図1に、管軸方向A
の視図を図2に示した。これらの図に示されるように、
本願の管内走行ロボット1は、管2内を移動可能な走行
車体3を備えるとともに、この走行車体3の前後位置に
一対の走行装置4を備えて構成されている。個々の走行
装置4は、左右一対の車輪5を車軸6の両端側部位に備
えた走行体7を、走行装置本体40に対して回転駆動操
作自在に備えている。前記走行装置本体40は、走行車
体3の上下軸B回りに操舵操作自在に備えられている。
さらに、前記走行体7を走行装置本体40に対して回転
駆動するための回転駆動機構9が、各走行装置4毎に備
えられるとともに、走行装置本体40と走行体7を一体
として、走行車体3に対して操舵制御する操舵機構10
が、同様に、走行装置4毎に備えられている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. A side view of the in-pipe traveling robot 1 of the present application is shown in FIG.
2 is a perspective view of FIG. As shown in these figures,
The in-pipe traveling robot 1 of the present application includes a traveling vehicle body 3 that can move in the tube 2, and a pair of traveling devices 4 in front and rear positions of the traveling vehicle body 3. Each traveling device 4 is provided with a traveling body 7 having a pair of left and right wheels 5 at both end portions of the axle 6 so as to be rotationally driven and operated with respect to the traveling device body 40. The traveling device body 40 is provided so as to be steerable around the vertical axis B of the traveling vehicle body 3.
Further, a rotary drive mechanism 9 for rotationally driving the traveling body 7 with respect to the traveling device body 40 is provided for each traveling device 4, and the traveling device body 40 and the traveling body 7 are integrated into one body 3 for traveling. Steering mechanism 10 for steering control with respect to
Is similarly provided for each traveling device 4.

【0008】前記走行装置4について以下さらに詳細に
説明する。先ず、走行体7の構成から説明すると、図2
に示すように、走行体7は基本的には車軸6の左右両端
部位に一対の車輪5を備える構造をとっている。但し、
実際には、車軸6はそのほぼ中央部位で分割された構成
とされており、左側の車輪5aと一体に連結された左側
車軸部6aと、右側の車輪5bと一体に連結された右側
車軸部6bとを備えている。さらに、車輪5は、夫々、
車軸部6a、6bに一体連結構成された内部車輪50
と、この内部車輪50にルーズに外嵌する外部車輪51
とを備えた二重車輪として構成されている。このよう
に、車輪5を二重車輪とすることにより、管2内に於け
る段差部(図外)の走行、鉛直方向の壁面部位(図外)
に於ける走行等を容易にこなすことができる。
The traveling device 4 will be described in more detail below. First, the structure of the traveling body 7 will be described with reference to FIG.
As shown in, the traveling body 7 basically has a structure in which a pair of wheels 5 are provided at both left and right end portions of the axle 6. However,
Actually, the axle 6 is configured to be divided at a substantially central portion thereof, and a left axle portion 6a integrally connected to the left wheel 5a and a right axle portion integrally connected to the right wheel 5b. 6b and. Furthermore, the wheels 5 are
Internal wheel 50 integrally connected to the axles 6a and 6b
And an external wheel 51 loosely fitted on the internal wheel 50.
It is configured as a double wheel with and. In this way, by making the wheel 5 a double wheel, the traveling of the stepped portion (not shown) in the pipe 2 and the wall surface portion in the vertical direction (not shown)
It is possible to easily carry out driving and the like.

【0009】前述の走行体7は、磁気走行体として構成
されている。即ち、各車軸部6a、6bには、その軸方
向Cに永久磁石11a、11bを備えており、左側車軸
部6aと右側車軸部6bとは互いにその中央側端面部位
12で、金属性ブラシ13により磁気的に接続されてい
る。よって、この走行体7にあっては、左右両端面に配
設される車輪5が、互いに異なった磁極となり、図2に
示すように、管内壁14を介して磁界を分布させること
により、強い磁気吸着力を発揮することができる。従っ
て、この走行装置4は磁気吸着型の走行装置である。
The traveling body 7 is constructed as a magnetic traveling body. That is, each axle portion 6a, 6b is provided with permanent magnets 11a, 11b in the axial direction C, and the left axle portion 6a and the right axle portion 6b are located at the central end face portion 12 thereof, and the metallic brush 13 is provided. Are magnetically connected by. Therefore, in the traveling body 7, the wheels 5 arranged on the left and right end surfaces have different magnetic poles, and as shown in FIG. It can exert magnetic attraction. Therefore, the traveling device 4 is a magnetic attraction type traveling device.

【0010】次に、この走行体7の回転駆動関係につい
て説明する。前述の左側車軸部6aと右側車軸部6bと
には、夫々個別に、回転電動機としての回転駆動用のモ
ータ15a、15bが、独立に設けられている。各モー
タ15a、15bからの回転駆動力は、左右それぞれ独
立して設けられているギヤ伝動機構16a、16bを介
して、夫々、車輪5a、5bに伝達されて、所定の走行
をおこなうことができる。ここで、これらのモータ15
a、15bの回転軸17a、17bの配設方向は、走行
車体3のほぼ上下方向とされており、この回転軸17
a、17bの配設方向に沿って設けられるモータ15
a、15bの磁石18a、18bの磁界の方向と、前述
の走行体7が備える磁界の方向とは、ねじれの位置関係
にある(所定の方向で投影するとほぼ直交する)。従っ
て、走行体7(主に車軸部6a、6b)に存する磁界に
より、モータ15a、15bの回転が影響を受けること
は少ない。
Next, the rotational drive relationship of the traveling body 7 will be described. The left-side axle portion 6a and the right-side axle portion 6b described above are individually provided with motors 15a and 15b for rotation driving as rotary electric motors, respectively. The rotational driving force from each of the motors 15a and 15b is transmitted to the wheels 5a and 5b via the gear transmission mechanisms 16a and 16b, which are provided independently on the left and right sides, respectively, so that predetermined traveling can be performed. . Here, these motors 15
The rotating shafts 17a and 17b of a and 15b are arranged substantially in the vertical direction of the traveling vehicle body 3.
Motor 15 provided along the arrangement direction of a and 17b
The directions of the magnetic fields of the magnets 18a and 18b of a and 15b and the direction of the magnetic field of the traveling body 7 are in a twisted positional relationship (substantially orthogonal when projected in a predetermined direction). Therefore, the rotation of the motors 15a and 15b is rarely affected by the magnetic field existing in the traveling body 7 (mainly the axle portions 6a and 6b).

【0011】前述の走行装置本体40は、以上説明した
走行体7、一対のギヤ伝動機構16a、16bさらには
一対のモータ15a、15bを、走行車体3に対して支
持する。前述のように、この走行装置本体40は走行車
体3に対して、その上下方向の軸B回りに回転可能に構
成されており、この回転により、走行装置4全体が、走
行車体3に対して方向付けられる。
The traveling device body 40 supports the traveling body 7, the pair of gear transmission mechanisms 16a and 16b, and the pair of motors 15a and 15b described above with respect to the traveling vehicle body 3. As described above, the traveling device main body 40 is configured to be rotatable about the vertical axis B with respect to the traveling vehicle body 3, and this rotation causes the entire traveling device 4 to move with respect to the traveling vehicle body 3. Be directed.

【0012】この管内走行ロボット1の走行にあって
は、左右一対の車輪5(各輪に連結された左右一対の車
軸部6a、6bを含む)を、夫々、独立に回転駆動する
左右一対のモータ15a、15bの回転駆動量の差によ
り、走行車体3に対する(例えば走行車体の前後方向に
対する)操舵量が調節される。即ち、走行車体3に対す
る走行装置本体40の回転可能な支持機構および、左右
一対のモータ15a、15b、ギヤ伝動機構16a、1
6b等によって、前述の操舵機構10が構成されてい
る。
In the traveling of the in-pipe traveling robot 1, a pair of left and right wheels 5 (including a pair of left and right axle portions 6a and 6b connected to each wheel) are independently driven to rotate. The steering amount with respect to the traveling vehicle body 3 (for example, with respect to the front-rear direction of the traveling vehicle body) is adjusted by the difference between the rotational drive amounts of the motors 15a and 15b. That is, a rotatable support mechanism for the traveling device body 40 with respect to the traveling vehicle body 3, a pair of left and right motors 15a, 15b, a gear transmission mechanism 16a, 1
The steering mechanism 10 described above is configured by 6b and the like.

【0013】一方、先に説明したように、各モータ15
a、15bは、対応する車軸部6a、6bを回転駆動す
る。従って、各モータ15a、15b及びそれに接続さ
れたギヤ伝動機構16a、16bが回転駆動機構9を構
成している。
On the other hand, as described above, each motor 15
a and 15b rotationally drive the corresponding axle portions 6a and 6b. Therefore, the motors 15a and 15b and the gear transmission mechanisms 16a and 16b connected to the motors 15a and 15b form the rotary drive mechanism 9.

【0014】以上が、各走行装置4の構成であるが、図
1に示すように、これらの走行装置4は、走行車体3の
幅方向のほぼ中央位置で、走行車体3の前後位置にほぼ
均等に、一対、配置されている。従って、各走行装置4
を、適切に操舵操作して、走行体7を回転駆動すること
により、例えば、管軸方向Aに於ける螺旋走行をおこな
うことができる。さらに、ロボットの走行方向変更にあ
たっては、例えば前進側の走行装置4において、その左
右位置に配設される車輪5a、5bの回転駆動量を変え
ることによって、走行方向を変更することができる。
The configuration of each traveling device 4 is as described above. As shown in FIG. 1, these traveling devices 4 are substantially at the center position in the width direction of the traveling vehicle body 3 and substantially at the front and rear positions of the traveling vehicle body 3. One pair is evenly arranged. Therefore, each traveling device 4
By appropriately steering and rotating the traveling body 7, the spiral traveling in the tube axis direction A can be performed, for example. Further, in changing the traveling direction of the robot, for example, in the traveling device 4 on the forward side, the traveling direction can be changed by changing the rotational driving amounts of the wheels 5a and 5b arranged at the left and right positions thereof.

【0015】以上が、主に管軸方向に沿った走行に於け
る本願の管内走行ロボット1の動きであるが、以下に、
管周方向の走行である回動走行をおこなう場合に有効と
なる構成について説明する。これまでの説明にあたって
は、走行車体3が単一体として構成されているように説
明してきたが、図1、図3に示すように、走行車体3
は、互いに走行車体の前後方向に配設される連結軸19
回りに回転可能で且つ相互に連結された一対の回動車体
30、31から構成されている。そして、それぞれの回
動車体30、31に、夫々単一の前記走行装置4がその
一側面(底部側)に備えられている。
The above is the movement of the in-pipe traveling robot 1 of the present application mainly in traveling along the pipe axis direction.
A configuration that is effective when performing rotational travel, which is travel in the pipe circumferential direction, will be described. In the above description, the traveling vehicle body 3 has been described as being configured as a single body, but as shown in FIGS.
Are connecting shafts 19 arranged in the front-rear direction of the traveling vehicle body.
It is composed of a pair of rotating vehicle bodies 30 and 31 that are rotatable around and connected to each other. Further, each of the rotating vehicle bodies 30 and 31 is provided with the single traveling device 4 on one side surface (bottom side) thereof.

【0016】この連結軸19と各回動車体30、31と
の関係において、連結軸回りにおける回動車体の回転位
相角を、夫々の回動車体30、31に対して検出する回
転位相角検出センサ20、21が備えられるとともに、
回動車体30、31間で連結軸19回りの回転位相角が
互いに異なる車体回動姿勢に、回動車体30、31間相
互を維持可能に構成されている。即ち、互いの回動車体
30、31間で、それらが相互に傾いた姿勢を維持でき
るように構成してある。この姿勢を、車体回動姿勢と呼
び、図3(ニ)に示すような姿勢である。さらに、相互
の回動車体30、31が前述のような車体回動姿勢にあ
る場合に、各走行装置4の車軸6を、それらがほぼ管軸
方向Aを向く車軸回動姿勢に維持することができる。
With respect to the relationship between the connecting shaft 19 and the rotating vehicle bodies 30 and 31, a rotational phase angle detecting sensor for detecting the rotational phase angle of the rotating vehicle body about the connecting shaft with respect to the rotating body bodies 30 and 31, respectively. 20 and 21 are provided,
The rotating vehicle bodies 30 and 31 are configured to be able to maintain the rotating vehicle bodies 30 and 31 in vehicle body rotating postures in which the rotation phase angles around the connecting shaft 19 are different from each other. That is, the rotating vehicle bodies 30 and 31 are configured so that they can maintain their inclined postures. This posture is called a vehicle body rotation posture and is a posture as shown in FIG. Further, when the mutually rotating vehicle bodies 30 and 31 are in the vehicle body rotation postures as described above, the axles 6 of the respective traveling devices 4 are maintained in the axle shaft rotation postures in which they are substantially oriented in the pipe axis direction A. You can

【0017】また、回動車体30、31が連結軸19回
りの位相角において相等しく、走行装置4が、車輪5の
駆動回転により管軸方向Aの走行を行う姿勢となる直進
走行姿勢と、回動車体30、31が車体回動姿勢で走行
装置4が車軸回動姿勢である前記回動姿勢との間で、回
転駆動機構9と操舵機構10とを姿勢変更制御する姿勢
制御手段24を備えている。この姿勢制御手段24は、
回転駆動機構9と操舵機構10とを夫々制御することと
なるが、図4に示すように、前方側の走行装置4a、後
方側の走行装置4b夫々に対する操舵量あるいは回転駆
動量が、所定の目標値になるまで、夫々独立に制御を繰
り返す基本フレーム26の組み合わせから構成されてい
る。以下に、直進走行姿勢から回動姿勢への姿勢変更に
ついて説明する。 1 図3(イ)に本願の管内走行ロボット1が上記の直
進走行姿勢にある状態を示した。同図は、管内走行ロボ
ット1を前方より見た状態を示しており、各走行装置4
に備えられる走行体7は、その車軸6が管軸方向Aに対
して直交した状態にあり、車輪5の接地部がその回転に
伴って管軸方向Aに転動できる。 2 姿勢制御手段24のステップ1が実行される。管内
走行ロボット1にあっては、前方側の走行装置4aが操
舵操作を受け、その車軸6が管軸方向Aを向くまで装置
は回動する。本願にあっては前方側の走行装置4aに備
えられる左右一対の車輪5が、互いに同じ速度で逆方向
に回転されて、走行車体3に対する走行装置4の操舵が
完了する。図3(ロ)に、操舵を完了した状態を示し
た。同図において、前方側の走行装置4aの車軸6は管
軸方向Aに沿った姿勢となっており、後方側のそれは、
元のままに維持されている。従って、ロボット1が倒れ
ることはない。 3 上記のステップ1に引き続いて、ステップ2におい
て前方側の走行装置4aが一定量の回動駆動制御を受け
る。従って、前方側の回動車体30が後方側の回動車体
31に対して、連結軸19回りに回転し、管内壁14を
管周方向Dに部分的に登る。この場合は、前方側の走行
装置4aに備えられる左右一対の車輪5が、同速度で同
一方向に回転されて、回動車体30、31間の姿勢変更
を完了する。図3(ハ)に、姿勢変更を完了した状態を
示した。 4 ステップ2に引き続いてステップ3が実行される。
後方側の走行装置4bが操舵操作を受け、その車軸6が
管軸方向Aを向くまで装置は回動する。本願にあっては
後方側の走行装置4bに備えられる左右一対の車輪5
が、互いに同じ速度で逆方向に回転されて、走行車体に
対する走行装置4の操舵が完了する。図3(ニ)に、操
舵を完了した状態を示した。同図において、前方側及び
後方側の走行装置4の車軸6は管軸方向Aに沿った姿勢
となっているが、回動車体間において、これがV字型と
なっているため、たとえ、回動走行をおこなってもロボ
ットが倒れることはない。 5 ステップ3に引き続いてステップ4が実行される。
これにより、管内走行ロボット1は、管内を周方向に安
定した状態で回動走行する。 6 そして、上記の回動走行を終了した後、上記のステ
ップ1からステップ3に到る動作をステップ5〜ステッ
プ7において逆に辿って、直進走行姿勢への復帰を完了
する。
Further, a straight traveling posture in which the rotating bodies 30, 31 are equal in phase angle around the connecting shaft 19 and the traveling device 4 is in a posture in which the vehicle 5 travels in the tube axis direction A by driving and rotating the wheels 5. Attitude control means 24 is provided for changing the attitudes of the rotary drive mechanism 9 and the steering mechanism 10 between the turning vehicle bodies 30 and 31 and the running posture of the traveling apparatus 4 being the axle turning posture. I have it. This attitude control means 24
The rotary drive mechanism 9 and the steering mechanism 10 are respectively controlled, but as shown in FIG. 4, the steering amount or the rotary drive amount for each of the front traveling device 4a and the rear traveling device 4b is predetermined. It is composed of a combination of basic frames 26 that repeat control independently until the target value is reached. The posture change from the straight traveling posture to the rotating posture will be described below. 1 FIG. 3A shows a state in which the in-pipe traveling robot 1 of the present application is in the straight traveling posture described above. This figure shows a state in which the in-pipe traveling robot 1 is viewed from the front, and each traveling device 4
The traveling body 7 provided in the vehicle has its axle 6 orthogonal to the pipe axis direction A, and the ground contact portion of the wheel 5 can roll in the pipe axis direction A as the wheel 5 rotates. 2 Step 1 of the attitude control means 24 is executed. In the in-pipe traveling robot 1, the traveling device 4a on the front side receives a steering operation, and the device rotates until the axle 6 thereof faces the pipe axis direction A. In the present application, the pair of left and right wheels 5 provided on the traveling device 4a on the front side are rotated in the opposite directions at the same speed to complete steering of the traveling device 4 with respect to the traveling vehicle body 3. FIG. 3B shows the state where the steering is completed. In the figure, the axle 6 of the traveling device 4a on the front side is in a posture along the pipe axis direction A, and that on the rear side is
It is maintained as it was. Therefore, the robot 1 does not fall down. 3 Following step 1 above, in step 2, the traveling device 4a on the front side is subjected to a certain amount of rotational drive control. Therefore, the rotating body 30 on the front side rotates around the connecting shaft 19 with respect to the rotating body 31 on the rear side, and partially climbs the pipe inner wall 14 in the pipe circumferential direction D. In this case, the pair of left and right wheels 5 provided in the traveling device 4a on the front side are rotated in the same direction at the same speed to complete the posture change between the rotating vehicle bodies 30 and 31. FIG. 3C shows a state in which the posture change is completed. 4 Following step 2, step 3 is executed.
The traveling device 4b on the rear side receives a steering operation, and the device rotates until its axle 6 faces the tube axis direction A. In the present application, a pair of left and right wheels 5 provided on the traveling device 4b on the rear side.
However, they are rotated in the opposite directions at the same speed, and the steering of the traveling device 4 with respect to the traveling vehicle body is completed. FIG. 3D shows the state where the steering is completed. In the same figure, the axles 6 of the front-side and rear-side traveling devices 4 are in the posture along the pipe axis direction A. The robot will not fall down even if it is driven. 5 After step 3, step 4 is executed.
As a result, the in-pipe traveling robot 1 rotationally travels in the pipe in a stable state in the circumferential direction. 6. After ending the above-described turning traveling, the operations from Step 1 to Step 3 are reversed in Steps 5 to 7 to complete the return to the straight traveling posture.

【0018】〔別実施例〕上記の実施例においては、回
転電動機の回転軸と車軸とが、相互にねじれの位置関係
に配設される例を示したが、これは互いに直交する位置
関係に配設されてもよい。この場合もまた、走行体側か
らの回転電動機側への磁界の影響を低減化できる。さら
に、上記の実施例においては、走行体を、車軸を左右一
対の車軸部から構成するとともに、これら車軸部の一方
の端部に車輪を備え、これら一対の車軸部に対して独立
に回転駆動用のモータを別個に備える構成としたが、こ
の構成としては、以下のような構成も採用できる。即
ち、単一の車軸の両端部に車輪を備え、走行用モータに
よりこの車軸を、その軸廻りに回転駆動して、走行体の
走行装置本体に対する回転駆動を確保するとともに、こ
の走行装置本体と車体との間で、走行装置本体を車体の
上下方向の軸廻りに回転可能に構成するとともに、この
回転のための操舵用モータを備えて、構成してもよい。
[Other Embodiment] In the above embodiment, an example in which the rotary shaft and the axle of the rotary motor are arranged in a positional relationship of being twisted relative to each other has been shown. It may be provided. Also in this case, the influence of the magnetic field from the traveling body side to the rotary electric motor side can be reduced. Further, in the above-described embodiment, the traveling body has the axle formed of a pair of left and right axle portions, and a wheel is provided at one end portion of the axle portions, and the wheels are independently driven to rotate with respect to the pair of axle portions. Although a separate motor is provided for this purpose, the following structure can also be adopted as this structure. That is, wheels are provided at both ends of a single axle, and this axle is rotationally driven about its axis by a traveling motor to secure rotational drive of the traveling body with respect to the traveling apparatus body, and The traveling device main body may be configured to be rotatable around the vertical axis of the vehicle body with respect to the vehicle body, and may be provided with a steering motor for this rotation.

【0019】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
In the claims, reference numerals are provided for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the configuration shown in the attached drawings.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願の管内走行ロボットの側面図FIG. 1 is a side view of a pipe traveling robot of the present application.

【図2】本願の管内走行ロボットの管軸方向視図FIG. 2 is a pipe axis direction view of the in-pipe traveling robot of the present application.

【図3】直進走行姿勢から回動姿勢への姿勢変更順を示
した模式図
FIG. 3 is a schematic diagram showing the order of posture change from a straight traveling posture to a rotating posture.

【図4】直進走行姿勢から回動姿勢への姿勢変更シーケ
ンスの基本構造を示したフロー図
FIG. 4 is a flowchart showing a basic structure of a posture changing sequence from a straight traveling posture to a rotating posture.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 走行車体 4 走行装置 5 車輪 6 車軸 9 回転駆動機構 15a 回転電動機 15b 回転電動機 17a 回転軸 17b 回転軸 B 上下方向の軸 3 Travel Car Body 4 Travel Device 5 Wheel 6 Axle 9 Rotation Drive Mechanism 15a Rotary Motor 15b Rotary Motor 17a Rotation Shaft 17b Rotation Axis B Vertical Axis

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 走行車体(3)に備えられる走行装置
(4)が、車軸(6)の両端側部位に左右一対の車輪
(5)を備え且つ前記左右一対の車輪(5)が前記車軸
(6)により磁気的に連結されて互いに異なった磁極と
される磁気吸着型走行装置として構成され、前記車輪
(5)を回転駆動する回転電動機(15a)(15b)
を備えた管内走行ロボットであって、前記車軸(6)の
配設方向に対して前記回転電動機(15a)(15b)
の回転軸(17a)(17b)の配設方向をほぼ直角又
はねじれの位置関係に構成した管内走行ロボット。
1. A traveling device (4) provided on a traveling vehicle body (3) comprises a pair of left and right wheels (5) at both ends of an axle (6), and the pair of left and right wheels (5) is the axle. Rotation electric motors (15a) (15b) configured as magnetic attraction type traveling devices that are magnetically coupled by (6) and have different magnetic poles, and rotationally drive the wheels (5).
An in-pipe traveling robot comprising: a rotary electric motor (15a) (15b) with respect to a direction in which the axle (6) is arranged.
The in-pipe traveling robot in which the rotating shafts (17a) and (17b) are arranged in a substantially right-angled or twisted positional relationship.
【請求項2】 前記走行装置(4)を構成するに、独立
に回転数制御可能な前記回転電動機(15a)(15
b)を前記左右一対の車輪(5)夫々に対して備えた回
転駆動機構(9)を設けて、前記左右一対の車輪(5
a)(5b)を独立に回転駆動可能に構成し、前記走行
装置(4)を前記走行車体(3)の上下方向の軸(B)
回りに回動自在に取りつけてある請求項1記載の管内走
行ロボット。
2. The rotary motor (15a) (15) capable of independently controlling the number of revolutions in the traveling device (4).
b) is provided for each of the pair of left and right wheels (5), and a rotary drive mechanism (9) is provided, and the pair of left and right wheels (5) is provided.
a) and (5b) are configured to be independently rotatable and driven, and the traveling device (4) is provided with a vertical axis (B) of the traveling vehicle body (3).
The in-pipe traveling robot according to claim 1, wherein the robot is mounted rotatably around the pipe.
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