JP5384031B2 - 段差越えクローラー式走行車装置 - Google Patents

Description

本発明は、段差越えクローラー式走行車装置に関する。

クローラー式走行車本体の前後に段差越え用のフリッパーが設けられた段差越えクローラー式走行車と、該クローラー式走行車を操作する操作部とが備えられ、操作部に対する手動操作で前後のフリッパーをコントロールしていくことによって床下などにある段差を越えていくことができるようになされた段差越えクローラー式走行車装置は、従来より知られている。
特開２００５−１１１５９５号公報 特開平８−１５０９６６号公報

しかしながら、走行車に段差を越えさせるためのフリッパーの動きの制御を手動操作によって行うのでは、操作に熟練を必要とし、操作者の負担が大きいという問題がある。

本発明は、かかる問題点に鑑み、走行車に段差越えを操作負担小さく行わせることができる段差越えクローラー式走行車装置を提供することを課題とする。

上記の課題は、クローラー式走行車本体の前後に段差越え用のフリッパーが設けられた段差越えクローラー式走行車と、該クローラー式走行車を操作する操作部とが備えられた段差越えクローラー式走行車装置において、
前記クローラー式走行車に特定範囲の段差を越えるのに必要な一連の画一的動作を行わせる手順を記憶した記憶部と、
該記憶部に記憶された手順に基づいて、段差越えクローラー式走行車に段差越えの一連の動作を行わせる制御を行う制御部と
が備えられ、前記操作部に対する操作によって、前記制御部が段差越え制御を開始し、該制御によって段差越えクローラー式走行車が段差を越える動作を行うようになされている段差越えクローラー式走行車装置によって解決される（第１発明）。

この装置では、操作部に対しては、制御部に段差越え制御を開始させるための操作のみを行えばよく、それによって、制御部が段差越え制御を行い、該制御によって段差越えクローラー式走行車が段差を越える動作を行うようになされているので、走行車に段差越えを操作負担小さく行わせることができる。

第１発明において、前記クローラー式走行車における段差越え用のフリッパーがクローラー式フリッパーからなり、走行車本体のクローラーとフリッパーのクローラーとが連動し、走行車本体のクローラーベルトの周回する方向及び速度と、フリッパーのクローラーベルトの周回する方向及び速度とが同じに設定されているとよい（第２発明）。

この場合は、走行車本体のクローラーとフリッパーのクローラーとをいずれも走行車の走行に役立てることができ、特に、クローラーベルトの周回する方向及び速度が同じに設定されていることによって、走行車に力学的に安定した段差越え動作を行わせることができると共に、段差越えの一連の動作のための制御内容も簡素なものにすることができる。

第２発明において、前記前後のフリッパーは、その先端部を走行車本体よりも下方に突出した角度状態にすることができるようになされていて、クローラー式走行車本体を前後のフリッパーで浮上状態にし、その浮上状態においてフリッパーのクローラーで走行することができるようになされていて、走行車本体にカメラが搭載されているとよい（第３発明）。

この場合は、走行車本体を高低異なる高さ位置で走行させることができると共に、高低異なる高さ位置からの撮影も可能になる。

第１〜第３発明において、前記前後のフリッパーは、前フリッパーの先端部を後方に向け、後フリッパーの先端部を前方に向けた角度状態にすることができるようになされていて、その角度状態を前後のフリッパーの待機角度とすることができるようになされているとよい（第４発明）。

この場合は、前後にフリッパーが備えられているにもかかわらず、そのような角度状態に待機させることで、走行車の前後方向の寸法を小さくすることができて小回りを効かせることができると共に、走行車をコンパクトにすることができ、それでいて、前後のフリッパーによって段差越えを行うことができる。

第１〜第４発明において、前記前後のフリッパーの回転角度位置を認識する角度位置認識機構が備えられ、前記制御部による制御が、該角度位置認識機構によって認識された前後のフリッパーの回転角度位置情報に基づいて行われるようになされているとよい（第５発明）。この場合は、角度位置認識機構による認識によって、前後のフリッパーに、段差越えのための連繋した適正な制御動作を行わせることができる。

第５発明において、前記角度位置認識機構が、各フリッパーの相対回転位置を検知するインクリメンタルエンコーダと、フリッパーが特定の角度となったのを検知するリミットスイッチとを備え、該リミットスイッチによって検知された各フリッパーの前記特定の回転角度位置を基準とし、前記インクリメンタルエンコーダで検知される相対回転位置の情報に基づいて、前後のフリッパーの回転角度位置を認識するようになされているとよい（第６発明）。この場合は、アブソリュートエンコーダのような高価なエンコーダを使用する必要をなくすことができ、装置を安価に構成することができると共に、少ないＩ／Ｏ数での対応が可能になる。

本発明は、以上のとおりのものであるから、走行車に段差越えを操作負担小さく行わせることができる。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２に示す実施形態の段差越えクローラー式走行車装置は、建物の床下点検用に構成された装置で、１はクローラー式走行車、２はパソコンなどからなる操作部であり、操作部２とクローラー式走行車１とは、有線あるいは無線ＬＡＮ等の無線にて接続されていて、クローラー式走行車１は、操作部２からの指令信号に基づいて駆動を行うようになされている。

クローラー式走行車１は、左右にクローラー４，４を備えた走行車本体３を有し、該走行車本体３にはカメラ５が搭載され、操作部２に備えられたモニター６で映像を見ることができるようになされていると共に、走行車本体３の前後には、合計４つの段差越え用のクローラー式フリッパー７…が、走行車本体３の左右のクローラー４，４よりも外側に隣接するようにして備えられている。

走行車本体３のクローラー４と、フリッパー７のクローラー８とは、図１（イ）に示すように、それらのベルト９，１０が同じ駆動プーリー１１に掛けられていて、走行車本体３のクローラー４を駆動するための第１モーター１２の駆動によって、フリッパー７のクローラー８も連動して駆動し、走行車本体３側のクローラーベルト９とフリッパー７側のクローラーベルト１０とが、周回する方向及び速度を同じにして周回を行うようになされている。

１３は動力伝達ベルトで、第１モーター１２の回転駆動力を駆動プーリー１１に伝えるものである。第１モーター１２は、走行車本体３の左右のクローラー４，４に対して一つずつ備えられ、各第１モーター１２の駆動を制御することにより、走行車１がカーブ走行や向き変更の動作を行えるようになされている。

また、フリッパー７は、そのクローラー８を左右方向から挟む側板１４，１５を備えられており、外側の側板１４の基端側には、走行車本体３側から前記駆動プーリー１１を貫通して延ばされたシャフト１６の先端部が連結されると共に、内側の側板１５は、前記駆動プーリー１１にベアリング１７を介して支持され、また、両側板１４，１５はそれらの先端部において遊転プーリー１８を介して連結されており、走行車本体３側において前記シャフト１６の基端部に連結された第２モーター１９を駆動することにより、フリッパー７が、前記駆動プーリー１１の回転軸を回転軸として３６０°回転することができるようになされている。

第２モーター１９は、前後に二つずつ備えられ、前後左右４つのフリッパー７…の回転動作を個別に制御することができるようになされているか、または、前側の二つのフリッパー７に同じ回転動作しか行わせず、後側の二つのフリッパー７に同じ回転動作しか行わせない場合は、第２モーター１９は、前後に一つずつ備えられていてもよい。

そして、走行車１における各フリッパー７は、上記のように３６０°回転することができるようになされていることにより、図１（イ）に示すように、前フリッパー７の先端部を後方に向け、後フリッパー７の先端部を前方に向けた角度状態にすることができるようになされていて、その角度状態を前後のフリッパー７，７の待機角度とするようになされている。

また、装置には、前後の各フリッパー７…の回転角度位置を認識する角度位置認識機構が備えられている。該角度位置認識機構は、各フリッパー７の相対回転位置を検知するインクリメンタルエンコーダ２０と、フリッパー７…が特定の角度となったのを検知するリミットスイッチ２１とを備えている。インクリメンタルエンコーダ２０は、図１（イ）に示すように、各第２モーター１９に設けられ、リミットスイッチ２１は、図１（ロ）に示すように、走行車本体３の側面部に設けられている。

そして、図３（イ）に示すように、各フリッパー７を待機位置に位置させた状態で、装置を起動すると、制御によって、各フリッパー７の角度位置の認識動作が行われるようになされている。

認識動作の制御は、まず、図３（ロ）に示すように、各フリッパー７を第２モーターで上方に回転させていき、その過程で、リミットスイッチ２１がオープンになったら、今度は、図３（ハ）に示すように、フリッパー７を逆回転させ、リミットスイッチ２１がクローズになったら、インクリメンタルエンコーダ２０によるカウントを開始する。このカウント開始によって、装置は、各フリッパー７…の回転角度位置を正確に認識した状態となる。また、リミットスイッチ２１がクローズになってから待機角度状態になるまでのカウント数は予め設定されていて、インクリメンタルエンコーダ２０のカウント数がこの設定カウント数に達したらフリッパー７の回転が停止されるようになされて、各フリッパー７は、正確な待機角度状態になることができる。

そして、上記の装置の操作部２には、段差越えクローラー式走行車に特定範囲の段差を越えるのに必要な一連の画一的動作を行わせる手順を記憶した記憶部２２と、該記憶部２２に記憶された手順に基づいて、段差越えクローラー式走行車１に段差越えの一連の動作を行わせる制御を行う制御部２３とが備えられ、操作部２に対する操作によって、前記制御部２３が段差越え制御を開始し、該制御によって段差越えクローラー式走行車１が段差を越える動作を行うようになされている。

具体的には、図４（イ）〜図５（ヌ）に示すような一連の画一的動作が制御部２３による制御によって行われるようになされている。即ち、図は、高さ寸法が１５０ｍｍの段差２４を越える場合のもので、制御は、図４（イ）（ロ）に示すように、クローラー式走行車１を段差２４までの距離ａが５０ｍｍとなるように接近させた状態にした後、操作部２に対して制御開始操作を行えば開始され、図４（ハ）〜図５（ヌ）に示すような段差越えの画一的な動作が行われて、クローラー式走行車１は段差２４を越えていく。この一連の段差越え動作が、上記の角度位置認識機構による各フリッパー７の角度位置の認識に基づいて行われるようになされていることはいうまでもない。

なお、越えなければならない段差に、高さ寸法や越える方向における前後方向の寸法の違いが複数ある場合は、それらの段差に対応できるように、記憶部２２には、段差越えのための複数種類の画一的動作を記憶させておき、段差越え動作を選択できるようにしておくとよい。

このように、上記の装置では、操作部２に対しては、制御部２３に段差越え制御を開始させるための操作のみを行えば、それによって、制御部２３が段差越え制御を行い、該制御によって段差越えクローラー式走行車１が段差を越える動作を行うようになされているので、走行車１に段差越えを操作負担小さく行わせることができる。

また、上記の装置では、各フリッパー７…がクローラー式フリッパーからなっており、走行車本体３側のクローラーベルト９とフリッパー７側のクローラーベルト１０とが、周回する方向及び速度を同じにして周回を行うようになされているので、走行車本体３のクローラー４とフリッパー７のクローラー８とをいずれも走行車１の走行に役立てることができ、走行車１に力学的に安定した段差越え動作を行わせることができると共に、段差越えの一連の動作のための制御内容も簡素なものにすることができる。

更に、上記の装置において、前後のフリッパー７，７は、３６０°回転できるようになっていることを利用して、図２（ロ）に示すように、その先端部を走行車本体３よりも下方に突出した角度状態にすることもできるようになされていていると共に、クローラー式走行車本体３を前後のフリッパー７，７で浮上状態にし、その浮上状態においてフリッパー７，７のクローラー８，８で走行することができるようになされていて、それにより、走行車本体３を高低異なる高さ位置で走行させることができると共に、カメラ５による撮影も高低異なる高さ位置から行うことができるようになっている。

また、前後のフリッパー７…は、前フリッパー７の先端部を後方に向け、後フリッパー７の先端部を前方に向けた角度状態にすることができるようになされていて、その角度状態を前後のフリッパー７，７の待機角度としているので、前後にフリッパー７，７が備えられているにもかかわらず、走行車１の前後方向の寸法を小さくすることができて小回りを効かせることができると共に、走行車１をコンパクトにすることができ、それでいて、前後のフリッパー７，７によって段差越えを行うことができる。

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、越える段差が特定形態のものからなっているが、その他の形態の段差を、越える対象とすることもできるし、また、本発明の装置は、床下点検用に限らず、各種の用途に用いることが可能である。

実施形態装置のクローラー式走行車を示すもので、図（イ）はフリッパー及びクローラーの駆動機構部を拡大して示す断面平面図、図（ロ）は走行車の概略全体平面図である。 図（イ）は装置の構成を示す説明図、図（ロ）は走行車の動作の一例を示す側面図である。 図（イ）〜図（ニ）は、角度位置認識のための制御動作等を順次に示す走行車の側面図である。 図（イ）〜図（ホ）は、図５（ヘ）〜（ヌ）と共に、段差越えのための走行車の画一的動作の一例を順次に示す側面図である。 図（ヘ）〜図（ヌ）は、図４（イ）〜（ホ）と共に、段差越えのための走行車の画一的動作の一例を順次に示す側面図である。

符号の説明

１…クローラー式走行車
２…操作部
３…走行車本体
４…クローラー
５…カメラ
７…フリッパー
８…クローラー
９…クローラーベルト
１０…クローラーベルト
２０…インクリメンタルエンコーダ
２１…リミットスイッチ
２２…記憶部
２３…制御部
２４…段差

Claims (5)

1. クローラー式走行車本体の前後に段差越え用のフリッパーが設けられた段差越えクローラー式走行車と、該クローラー式走行車を操作する操作部とが備えられ、前記クローラー式走行車における段差越え用のフリッパーがクローラー式フリッパーからなり、走行車本体のクローラーとフリッパーのクローラーとが連動し、走行車本体のクローラーベルトの周回する方向及び速度と、フリッパーのクローラーベルトの周回する方向及び速度とが同じに設定されている段差越えクローラー式走行車装置において、
   前記クローラー式走行車に特定範囲の段差を越えるのに必要な一連の画一的動作を行わせる手順を記憶した記憶部と、
   該記憶部に記憶された手順に基づいて、段差越えクローラー式走行車に段差越えの一連の動作を行わせる制御を行う制御部と
   が備えられ、前記操作部に対する段差越え制御開始操作によって、前記制御部が段差越え制御を開始し、該制御によって段差越えクローラー式走行車が段差を越える動作を行うようになされており、かつ、
   前記記憶部に、高さ寸法、越える方向における前後方向の寸法の異なる複数の段差に対応する、段差越えのための複数種類の画一的動作が記憶されており、越えようとする段差に応じて、そのうちのいずれの動作を行わせるかを選択できるようになされている段差越えクローラー式走行車装置。
2. 前記前後のフリッパーは、その先端部を走行車本体よりも下方に突出した角度状態にすることができるようになされていて、クローラー式走行車本体を前後のフリッパーで浮上状態にし、その浮上状態においてフリッパーのクローラーで走行することができるようになされていて、走行車本体にカメラが搭載されている請求項１に記載の段差越えクローラー式走行車装置。
3. 前記前後のフリッパーは、前フリッパーの先端部を後方に向け、後フリッパーの先端部を前方に向けた角度状態にすることができるようになされていて、その角度状態を前後のフリッパーの待機角度とすることができるようになされている請求項１又は２に記載の段差越えクローラー式走行車装置。
4. 前記前後のフリッパーの回転角度位置を認識する角度位置認識機構が備えられ、前記制御部による制御が、該角度位置認識機構によって認識された前後のフリッパーの回転角度位置情報に基づいて行われるようになされている請求項１乃至３のいずれか一に記載の段差越えクローラー式走行車装置。
5. 前記角度位置認識機構が、各フリッパーの相対回転位置を検知するインクリメンタルエンコーダと、フリッパーが特定の角度となったのを検知するリミットスイッチとを備え、該リミットスイッチによって検知された各フリッパーの前記特定の回転角度位置を基準とし、前記インクリメンタルエンコーダで検知される相対回転位置の情報に基づいて、前後のフリッパーの回転角度位置を認識するようになされている請求項４に記載の段差越えクローラー式走行車装置。

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