JP2615015B2 - 自走作業台車位置計測方法 - Google Patents
自走作業台車位置計測方法Info
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大型構造物の自動探傷検査台車の位置計測
（以下測位という）等に好適な自走作業台車位置計測方
法に関する。
（以下測位という）等に好適な自走作業台車位置計測方
法に関する。
従来、大型構造物の表面を自走しながら超音波探傷検
査又は表面電位計測等を行う無軌道式自走作業台車の位
置の計測方法としては、例えば第９図平面図に示すよう
に、固定した基準局１に対する台車２の位置を、距離Ｒ
計測と方位θ計測とによつて行つており、距離計測にお
いては、基準局１上の超音波送信器３からの信号を台車
２上受信器４で受け、この間の伝播時間を測定して距離
Ｒを求め、更に補正用受信器５を設け、環境変化に対す
る補正を行つている。また方位計測においては、レーザ
ー光源８を用いた遠隔操作によつてモーター７により回
る灯台６の回転光線を、基準局１のレンズ10及びリニア
フオトセンサー11で受け、その出力から光軸とのずれ角
θを算出する方法をとつている。
査又は表面電位計測等を行う無軌道式自走作業台車の位
置の計測方法としては、例えば第９図平面図に示すよう
に、固定した基準局１に対する台車２の位置を、距離Ｒ
計測と方位θ計測とによつて行つており、距離計測にお
いては、基準局１上の超音波送信器３からの信号を台車
２上受信器４で受け、この間の伝播時間を測定して距離
Ｒを求め、更に補正用受信器５を設け、環境変化に対す
る補正を行つている。また方位計測においては、レーザ
ー光源８を用いた遠隔操作によつてモーター７により回
る灯台６の回転光線を、基準局１のレンズ10及びリニア
フオトセンサー11で受け、その出力から光軸とのずれ角
θを算出する方法をとつている。
しかしながら、このような方法では、次のような欠点
がある。
がある。
（１） 基準局が固定されているので、台車が離れるに
伴い、超音波による距離計測精度が温度等による音速の
変化，受信レベルの変動等の影響を受けて低下し、許容
値を超える。
伴い、超音波による距離計測精度が温度等による音速の
変化，受信レベルの変動等の影響を受けて低下し、許容
値を超える。
（２） 超音波測距の精度を向上させるための超音波受
信器４の回転、レーザービームによる測角を行うため、
リニアフオトセンサー11に正対させるための灯台６の回
転には、遠隔制御による人の介在操作を必要とし、完全
自動測位にはならない。
信器４の回転、レーザービームによる測角を行うため、
リニアフオトセンサー11に正対させるための灯台６の回
転には、遠隔制御による人の介在操作を必要とし、完全
自動測位にはならない。
本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもの
で、構造物の広域での各種検査，作業等を行う自走作業
台車の高精度な自動測位が可能となり、検査，作業等の
大巾な能率の向上及び信頼性の向上を図ることができる
自走作業台車位置計測方法を提供することを目的とす
る。
で、構造物の広域での各種検査，作業等を行う自走作業
台車の高精度な自動測位が可能となり、検査，作業等の
大巾な能率の向上及び信頼性の向上を図ることができる
自走作業台車位置計測方法を提供することを目的とす
る。
そのために本発明は、構造物の溶接線に沿い移動距離
を計測しながらステアリングモーター，駆動モーターに
駆動されるマグネットホイールにより自走する基準台車
上と、同基準台車の周辺をステアリングモーター，駆動
モーターに駆動されるマグネットホイールにより自走し
ながら作業する無軌道式作業台車上とに、それぞれ指向
性を有する音響送受波装置及び光学的測距装置を搭載台
によりスキャニング可能に搭載し、上記基準台車を適宜
基準点に停止させ、上記両台車上装置をそれぞれスキャ
ニングして受信音強度最大旋回角位置において上記光学
的測距装置で両台車間の測距を行い、上記基準点に対す
る作業台車の方位及び距離を計測することを特徴とす
る。
を計測しながらステアリングモーター，駆動モーターに
駆動されるマグネットホイールにより自走する基準台車
上と、同基準台車の周辺をステアリングモーター，駆動
モーターに駆動されるマグネットホイールにより自走し
ながら作業する無軌道式作業台車上とに、それぞれ指向
性を有する音響送受波装置及び光学的測距装置を搭載台
によりスキャニング可能に搭載し、上記基準台車を適宜
基準点に停止させ、上記両台車上装置をそれぞれスキャ
ニングして受信音強度最大旋回角位置において上記光学
的測距装置で両台車間の測距を行い、上記基準点に対す
る作業台車の方位及び距離を計測することを特徴とす
る。
上述の構成により、構造物の広域での各種検査，作業
等を行う自走作業台車の高精度な自動測位が可能とな
り、検査，作業等の大巾な能率の向上及び信頼性の向上
を図ることができる自走作業台車位置計測方法を得るこ
とができる。
等を行う自走作業台車の高精度な自動測位が可能とな
り、検査，作業等の大巾な能率の向上及び信頼性の向上
を図ることができる自走作業台車位置計測方法を得るこ
とができる。
本発明の一実施例を図面について説明すると、第１図
は本発明方法を実施する装置全体を示す平面図、第２図
はその側面図、第３図は第１図の基準台車の底面図、第
４図は同上の側面図、第５図は第１図の作業台車の底面
図、第６図は同上の側面図、第７図，第８図はそれぞれ
第１図装置における音響送受波装置のスキヤニング態様
の説明図で、それぞれ同図（Ａ）は音波指向状態の平面
図、同図（Ｂ）は音波レベルの線図である。
は本発明方法を実施する装置全体を示す平面図、第２図
はその側面図、第３図は第１図の基準台車の底面図、第
４図は同上の側面図、第５図は第１図の作業台車の底面
図、第６図は同上の側面図、第７図，第８図はそれぞれ
第１図装置における音響送受波装置のスキヤニング態様
の説明図で、それぞれ同図（Ａ）は音波指向状態の平面
図、同図（Ｂ）は音波レベルの線図である。
まず、第１〜６図において、基準台車20はステアリン
グモーター43,駆動モーター44に駆動されるマグネツト
ホイール21a,21bによつて構造物60の平坦面又は曲面に
吸着走行しながら、超音波センサー22で溶接線41aを検
知自動追尾し、更に他溶接線41bとの交点で自動停止
し、ここを既知の基準点として位置決めする。この間前
基準点からの移動距離は２基のエンコーダー付ローラー
28a,28bによつて確認計測される。
グモーター43,駆動モーター44に駆動されるマグネツト
ホイール21a,21bによつて構造物60の平坦面又は曲面に
吸着走行しながら、超音波センサー22で溶接線41aを検
知自動追尾し、更に他溶接線41bとの交点で自動停止
し、ここを既知の基準点として位置決めする。この間前
基準点からの移動距離は２基のエンコーダー付ローラー
28a,28bによつて確認計測される。
基準台車20自体の方位についても、ジヤイロコンパス
26によつて測定され、測角補正値として使用されるべく
音響方式又はワイヤーにて作業台車30に伝送される。ま
たこの基準台車20には作業台車30と方位スキヤニング正
対するための音響送波器23,音響受波器24及びレーザー
反射プリズム25が、旋回モーター27aにより旋回される
搭載台27に搭載されている。
26によつて測定され、測角補正値として使用されるべく
音響方式又はワイヤーにて作業台車30に伝送される。ま
たこの基準台車20には作業台車30と方位スキヤニング正
対するための音響送波器23,音響受波器24及びレーザー
反射プリズム25が、旋回モーター27aにより旋回される
搭載台27に搭載されている。
一方作業台車30は、基準台車20の周辺をコントローラ
ー40によつて遠隔又は予めプログラムされた径路に従っ
て、ステアリングモーター47,駆動モーター48駆動され
るマグネットホイール31a,31bによつて構造物60表面を
走行しつつ、所定の検査機器、例えば超音波センサー5
0,表面電位計測器49等による作業を行いながら、音響送
波器33,受波器34のスキヤニングによつて、基準台車の
方向を常に追尾するとともに、レーザー測距器35を基準
台車20上の反射プリズム25へ正対させ、音響送・受波器
33,34及びレーザー測距器35の搭載台37を旋回させる旋
回モーター37aに内蔵したエンコーダーによる回転角
と、ジヤイロコンパス38で計測される方位補正角によつ
て、瞬時にして作業台車30自身の位置を演算測位する。
これらのデータ処理はケーブル39を通じてコントローラ
ー40で実施され、測位点は基準点と対照の上、必要時点
で絶対位置に変換記録される。
ー40によつて遠隔又は予めプログラムされた径路に従っ
て、ステアリングモーター47,駆動モーター48駆動され
るマグネットホイール31a,31bによつて構造物60表面を
走行しつつ、所定の検査機器、例えば超音波センサー5
0,表面電位計測器49等による作業を行いながら、音響送
波器33,受波器34のスキヤニングによつて、基準台車の
方向を常に追尾するとともに、レーザー測距器35を基準
台車20上の反射プリズム25へ正対させ、音響送・受波器
33,34及びレーザー測距器35の搭載台37を旋回させる旋
回モーター37aに内蔵したエンコーダーによる回転角
と、ジヤイロコンパス38で計測される方位補正角によつ
て、瞬時にして作業台車30自身の位置を演算測位する。
これらのデータ処理はケーブル39を通じてコントローラ
ー40で実施され、測位点は基準点と対照の上、必要時点
で絶対位置に変換記録される。
次に7,8図について、音響による方位スキヤニング正
対方法について説明する。両台車20,30の音響送波器23,
33はそれぞれ指向性のある主波61及びいくつかの副波62
を連続的に発生する。この音響送波器23,33の搭載台27,
37を旋回スキヤニングさせると音響受波器24,34には図
（Ｂ）に示すような強度レベル63,64が受信され、その
最大値をそれぞれ比較判断し、最大受信角で旋回を止め
ることによって、両台車20,30上の音響送・受波器23,24
と33,34及び反射プリズム25とレーザー測距器35を正対
させることができる。
対方法について説明する。両台車20,30の音響送波器23,
33はそれぞれ指向性のある主波61及びいくつかの副波62
を連続的に発生する。この音響送波器23,33の搭載台27,
37を旋回スキヤニングさせると音響受波器24,34には図
（Ｂ）に示すような強度レベル63,64が受信され、その
最大値をそれぞれ比較判断し、最大受信角で旋回を止め
ることによって、両台車20,30上の音響送・受波器23,24
と33,34及び反射プリズム25とレーザー測距器35を正対
させることができる。
レーザー測距された両台車の距離があるしきい値を超
えると、またコントローラー40からの命令信号によつて
基準台車20は作業台車30に近ずく方向へ移動する。この
基準台車20の移動中は作業台車30は停止し、次の基準点
設定を持つ。これらの動きはすべてコントローラー40で
モニターされる。
えると、またコントローラー40からの命令信号によつて
基準台車20は作業台車30に近ずく方向へ移動する。この
基準台車20の移動中は作業台車30は停止し、次の基準点
設定を持つ。これらの動きはすべてコントローラー40で
モニターされる。
要するに本発明によれば、構造物の溶接線に沿い移動
距離を計測しながらステアリングモーター，駆動モータ
ーに駆動されるマグネットホイールにより自走する基準
台車上と、同基準台車の周辺をステアリングモーター，
駆動モーターに駆動されるマグネットホイールにより自
走しながら作業する無軌道式作業台車上とに、それぞれ
指向性を有する音響送受波装置及び光学的測距装置を搭
載台によりスキャニング可能に搭載し、上記基準台車を
適宜基準点に停止させ、上記両台車上装置をそれぞれス
キャニングして受信音強度最大旋回角位置において上記
光学的測距装置で両台車間の測距を行い、上記基準点に
対する作業台車の方位及び距離を計測することにより、
構造物の広域での各種検査，作業等を行う自走作業台車
の高精度な自動測位が可能となり、検査，作業等の大巾
な能率の向上及び信頼性の向上を図ることができる自走
作業台車位置計測方法を得るから、本発明は産業上極め
て有益なものである。
距離を計測しながらステアリングモーター，駆動モータ
ーに駆動されるマグネットホイールにより自走する基準
台車上と、同基準台車の周辺をステアリングモーター，
駆動モーターに駆動されるマグネットホイールにより自
走しながら作業する無軌道式作業台車上とに、それぞれ
指向性を有する音響送受波装置及び光学的測距装置を搭
載台によりスキャニング可能に搭載し、上記基準台車を
適宜基準点に停止させ、上記両台車上装置をそれぞれス
キャニングして受信音強度最大旋回角位置において上記
光学的測距装置で両台車間の測距を行い、上記基準点に
対する作業台車の方位及び距離を計測することにより、
構造物の広域での各種検査，作業等を行う自走作業台車
の高精度な自動測位が可能となり、検査，作業等の大巾
な能率の向上及び信頼性の向上を図ることができる自走
作業台車位置計測方法を得るから、本発明は産業上極め
て有益なものである。
第１図は本発明自走作業台車位置計測方法を実施する装
置の一実施例を示す平面図、第２図はその側面図、第３
図は第１図の基準台車の底面図、第４図は同上の側面
図、第５図は第１図の作業台車の底面図、第６図は同上
の側面図、第７図，第８図はそれぞれ第１図装置におけ
る音響送受波装置のスキヤニング態様の説明図で、それ
ぞれ同図（Ａ）は音波指向状態の平面図、同図（Ｂ）は
音波レベルの線図である。 第９図は従来の自走作業台車位置計測方法を示す平面図
である。 20……基準台車、21a,21b……マグネツトホイール、23
……音響送波器、24……音響受波器、25……レーザー反
射プリズム、26……ジヤイロコンパス、27……搭載台、
27a……搭載台旋回モーター、28a,28b……エンコーダー
付ローラー、30……作業台車、31a,31b……マグネツト
ホイール、33……音響送波器、34……音響受波器、35…
…レーザー測距器、37……搭載台、37a……搭載台旋回
モーター、38……ジヤイロコンパス、41a,41b……溶接
線、44,48……駆動モーター、43,47……ステアリングモ
ーター、22,50……超音波センサー、49……表面電位計
測器、60……構造物、61……音響主波、62……音響副
波。
置の一実施例を示す平面図、第２図はその側面図、第３
図は第１図の基準台車の底面図、第４図は同上の側面
図、第５図は第１図の作業台車の底面図、第６図は同上
の側面図、第７図，第８図はそれぞれ第１図装置におけ
る音響送受波装置のスキヤニング態様の説明図で、それ
ぞれ同図（Ａ）は音波指向状態の平面図、同図（Ｂ）は
音波レベルの線図である。 第９図は従来の自走作業台車位置計測方法を示す平面図
である。 20……基準台車、21a,21b……マグネツトホイール、23
……音響送波器、24……音響受波器、25……レーザー反
射プリズム、26……ジヤイロコンパス、27……搭載台、
27a……搭載台旋回モーター、28a,28b……エンコーダー
付ローラー、30……作業台車、31a,31b……マグネツト
ホイール、33……音響送波器、34……音響受波器、35…
…レーザー測距器、37……搭載台、37a……搭載台旋回
モーター、38……ジヤイロコンパス、41a,41b……溶接
線、44,48……駆動モーター、43,47……ステアリングモ
ーター、22,50……超音波センサー、49……表面電位計
測器、60……構造物、61……音響主波、62……音響副
波。
Claims (1)
- 【請求項１】構造物の溶接線に沿い移動距離を計測しな
がらステアリングモーター，駆動モーターに駆動される
マグネットホイールにより自走する基準台車上と、同基
準台車の周辺をステアリングモーター，駆動モーターに
駆動されるマグネットホイールにより自走しながら作業
する無軌道式作業台車上とに、それぞれ指向性を有する
音響送受波装置及び光学的測距装置を搭載台によりスキ
ャニング可能に搭載し、上記基準台車を適宜基準点に停
止させ、上記両台車上装置をそれぞれスキャニングして
受信音強度最大旋回角位置において上記光学的測距装置
で両台車間の測距を行い、上記基準点に対する作業台車
の方位及び距離を計測することを特徴とする自走作業台
車位置計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61187987A JP2615015B2 (ja) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | 自走作業台車位置計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61187987A JP2615015B2 (ja) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | 自走作業台車位置計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6344122A JPS6344122A (ja) | 1988-02-25 |
| JP2615015B2 true JP2615015B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=16215632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61187987A Expired - Fee Related JP2615015B2 (ja) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | 自走作業台車位置計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2615015B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101390324B1 (ko) | 2012-05-18 | 2014-04-30 | 삼성중공업 주식회사 | 용접장치, 및 이동체의 제어 방법 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01244508A (ja) * | 1988-03-26 | 1989-09-28 | Seibutsukei Tokutei Sangyo Gijutsu Kenkyu Suishin Kiko | 車両の位置検出方法 |
| JPH01291157A (ja) * | 1988-05-17 | 1989-11-22 | Hitachi Ltd | 溶接線追従式走行装置 |
| JP2651382B2 (ja) * | 1988-12-06 | 1997-09-10 | 三菱重工業株式会社 | 構造物の検査装置 |
| JP3410508B2 (ja) * | 1993-04-30 | 2003-05-26 | 茂男 廣瀬 | 自立走行ロボット群システム |
| JP7184243B2 (ja) * | 2017-10-20 | 2022-12-06 | 株式会社竹中工務店 | 位置認識方法、位置認識装置、基準点設置用移動体、作業用移動体、及び位置認識システム |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50124323A (ja) * | 1974-03-15 | 1975-09-30 | ||
| JPS5818114A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-02 | Hitachi Ltd | 走行体検出装置 |
| JPS5984607U (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-07 | 日産自動車株式会社 | 車両の位置・方位検出装置 |
| JPS60107586A (ja) * | 1983-11-16 | 1985-06-13 | Hitachi Ltd | 自走機械 |
-
1986
- 1986-08-11 JP JP61187987A patent/JP2615015B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101390324B1 (ko) | 2012-05-18 | 2014-04-30 | 삼성중공업 주식회사 | 용접장치, 및 이동체의 제어 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6344122A (ja) | 1988-02-25 |
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| JPH0716165Y2 (ja) | 車***置・速度検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |