JP6583900B1 - 回転抑制装置及びクレーン作業システム - Google Patents

Abstract

【課題】クレーンの吊り荷の回転を抑制でき、またその向きを容易に変えることができる等の技術を提供すること。【解決手段】クレーン１０のジブ１２からワイヤ２９で吊り下げられたフック２０に、吊り荷９の意図しない回転を抑制するための回転抑制装置を設ける。回転抑制装置は、フック２０に架台５０を介して取り付けられたドローン３０により構成される。ドローン３０は、自身の位置情報及び姿勢情報をフィードバックし、吊り荷９の回転を打ち消す方向に動作する。【選択図】図１

Description

本発明は、クレーン等により物体を吊り下げて搬送等の作業をする際に用いられる技術に関連し、特に空中に吊り下げられた物体の意図しない回転を抑制する等の装置、システム及び制御方法に関する。

高層ビル等の建設現場においては、クライミングクレーン等を使って、鋼材やパネル等の吊り荷を上空に荷揚げし、所定の場所に搬送する作業が多く行われている。そのような吊り作業は大変危険を伴うものであり、例えば風などで吊り荷が回転し始めると一般的には止める術がなく、ワイヤ破断や荷崩れ、接触等を誘発する場合がある。また、上層地点での荷下ろしの際には、現場作業員が予め付属させていたロープをたぐり寄せて位置決めするが、特に足元が悪く不安定な場合には不測の事故が発生するおそれもある。

そのような背景を受け、従来、フックの回転を抑制する各種の技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示の技術では、フックを回転自在に支持する受け座とフックに止着される受け座への取付手段との間に、設定された力以下ではフックが回転せず、設定した力を超える力が加えられるとフックが回転されるようにした摩擦部材を配置している。この構成によって、移送時にクレーンフックが回転することを防止して、被吊下げ部材の回転による他物との接触により破損されたり、破損したりすることを防止している。

特開２００７−１７５４号公報

しかし、例えば特許文献１に開示の技術では、フックの重量が過大になり、可搬性や操作性の観点で改善の余地があった。また、構造が複雑でコストの観点から別の技術が求められていた。また、フック自体が回転しない場合でも、風等の影響により揺れが生じることもあり、この現象についても対策が求められていた。

本発明は、以上のような状況に鑑みなされたものであって、その目的は、クレーン等から吊り下げられた空中の物体の回転を抑制でき、又は向きを変えることができる等の技術を提供することを目的とする。

本発明は、吊下げ装置により吊り下げられた物体に対しての相対位置を固定して当該物体に取り付けられ、当該物体の空中での回転を抑制する回転翼装置を含み、前記回転翼装置がマルチコプターである、回転抑制装置である。
また、本発明は、クレーンのフックに対しての相対位置を固定して当該フックに取り付けられ、当該フックに掛けられた吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転翼装置を含み、前記回転翼装置がマルチコプターである、回転抑制装置である。
回転抑制装置は、前記回転翼装置が、前記フックへの取付部から外方向に延出する架台に連結され、前記回転翼装置の動作によって前記フックに回転モーメントを生じさせるよう構成されることが好ましい。
また、本発明は、クレーンにより搬送される吊り荷に対しての相対位置を固定して当該吊り荷に取り付けられ、当該吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転翼装置を含み、前記回転翼装置がマルチコプターである、回転抑制装置である。
回転抑制装置は、前記回転翼装置が、自身の位置情報及び姿勢情報を取得する測位部と、前記位置情報及び前記姿勢情報をもとに前記吊り荷の回転を抑制するように回転翼を制御する回転翼制御部と、を備えることが好ましい。
また、本発明は、クレーンのフックに取り付けられ、当該フックに掛けられた吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転翼装置を含み、前記回転翼装置が、前記フックへの取付部から外方向に延出する架台に連結され、前記回転翼装置の動作によって前記フックに回転モーメントを生じさせるよう構成され、前記架台が、前記回転翼装置の動作によって伸縮可能に構成された、回転抑制装置である。
また、回転抑制装置は、前記回転翼装置が軸流ファン又はテールロータであってもよい。
また、回転抑制装置は、周囲の状況を撮影し、撮影した画像情報を前記クレーンの運転室に送信するカメラを更に備えることが好ましい。

また、本発明は、クレーンと、当該クレーンにより搬送される吊り荷に対しての相対位置を固定して当該吊り荷に取り付けられ、当該吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転抑制装置とを備え、前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、当該回転翼装置の動作によって前記吊り荷の回転を抑制するよう構成され、前記回転翼装置がマルチコプターである、クレーン作業システムである。
また、本発明は、クレーンと、当該クレーンのフックに対しての相対位置を固定して当該フックに取り付けられ、当該フックに掛けられた吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転抑制装置とを備え、前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、当該回転翼装置の動作によって前記吊り荷の回転を抑制するよう構成され、前記回転翼装置がマルチコプターである、クレーン作業システムである。
また、本発明は、クレーンと、当該クレーンのフックに掛けられた吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転抑制装置とを備え、前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、前記回転抑制装置が、前記フックへの取付部から外方向に延出する架台を備え、前記回転翼装置が前記架台に連結され、当該回転翼装置の動作によって前記フックに回転モーメントを生じさせるよう構成され、前記回転翼装置がマルチコプターである、クレーン作業システムである。
クレーン作業システムは、前記回転翼装置が、自身の位置情報及び姿勢情報を取得する測位部と、前記位置情報及び前記姿勢情報をもとに前記吊り荷の回転を抑制するように回転翼を制御する回転翼制御部と、を備えることが好ましい。その場合、前記回転翼制御部が、前記吊り荷の移動先の位置情報及び前記移動先で要求される姿勢情報とから当該吊り荷の回転を制御することが好ましい。
また、クレーン作業システムは、前記クレーンのブーム先端部にその位置情報を取得する測位装置を更に備え、前記回転翼制御部が、前記測位装置が計測した位置情報を前記吊り荷の姿勢制御に反映させることが好ましい。その場合、前記クレーンが、前記ブーム先端部の位置及び前記回転翼装置の位置の差を縮小するように前記ブームの動きを制御する機能を備えることが好ましい。
また、本発明は、クレーンと、当該クレーンにより搬送される吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転抑制装置とを備え、前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、当該回転翼装置の動作によって前記吊り荷の回転を抑制するよう構成され、前記回転翼装置が、自身の位置情報及び姿勢情報を取得する測位部と、前記位置情報及び前記姿勢情報をもとに前記吊り荷の回転を抑制するように回転翼を制御する回転翼制御部と、を備え、前記クレーンのブーム先端部にその位置情報を取得する測位装置を更に備え、前記回転翼制御部が、前記測位装置が計測した位置情報を前記吊り荷の姿勢制御に反映させる、クレーン作業システムである。
また、クレーン作業システムは、前記クレーンが、前記ブーム先端部の位置及び前記回転翼装置の位置の差を縮小するように前記ブームの動きを制御する機能を備えることが好ましい。
また、クレーン作業システムは、前記回転抑制装置が、周囲の状況を撮影し、撮影した画像情報を前記クレーンの運転室に送信するカメラを更に備えることが好ましい。

本発明によれば、クレーン等から空中に吊り下げられた物体に回転翼装置を導入することで、その意図しない回転を抑制することができる。

本発明の一実施形態によるクレーン作業システムの概略構成を例示する図である。 クレーンから吊下げられたフックに設けた回転抑制装置を例示する図である。 クレーン作業システムの機能ブロック図である。 フックに設けた回転抑制装置の変形例を示す図である。 被吊下げ物がリーチバランサーである実施形態を説明するための図である。 フックに設けた回転抑制装置の更に他の変形例を示す図である。 吊下げ装置がヘリコプターである実施形態を説明するための図である。 吊下げ装置がヘリコプターである他の実施形態を説明するための図である。

図１は本発明の一実施形態によるクレーン作業システム（建設システム）１の概略構成を示す図である。このクレーン作業システム１において、クレーン１０は、本発明に係る吊下げ装置に該当する。ここではクライミング式ジブクレーンを例に説明する。また、クレーン１０のフック２０には、回転翼無人航空機（マルチコプター）である、いわゆるドローン３０が設けられている。ドローン３０は、本発明に係る回転翼装置に該当する。

クレーン１０は、一般的な構造として、ジブ（ブーム）１２、巻上装置、起伏装置、バランスウェイトなどを備えた旋回体と、ジブ工事の進行に伴い、必要に応じてマストを継ぎ足し、旋回体をせり上げる装置を備える。クレーン１０は、旋回体上部の運転室１１のオペレータ９３の操作によって巻上げ、起伏、旋回の運動を行う。

ジブ１２の先端部分には、ワイヤ２９によりフック２０が吊り下げられている。フック２０には例えばＨ形鋼である吊り荷９が玉掛けされており、巻上装置（図示略）によってワイヤ２９を巻き上げ及び巻き下げすることで、フック２０の昇降が行われる。また、ジブ１２の先端部分にはクレーン測位装置１９が設けられており、ジブ１２の先端部分の位置情報を取得する。

またフック２０には、本発明に係る回転抑制装置が取り付けられている。本実施形態の回転抑制装置は、フック２０から外方向に延出する架台５０と、架台５０の先端部に取り付けたドローン３０とにより構成される。本実施形態によるドローン３０は、フック２０が意図せず回転してしまうことを抑制する機能や所望の向きに変更する機能を有する。なお、ドローン３０の仕様（大きさや出力）は、フック２０の重量や吊り荷９の重量に応じて、適宜選択されうる。また、ドローン３０は、一般的には、固定ピッチプロペラで回転数と回転方向を変化させるものだが、より素早い対応するために、可変ピッチでもよい。

フック２０は、従来の構成と同じであるため、フック２０自体を新しく改造等する必要は無い。そのため、導入コストを抑えることができる。また、架台５０を介して固定する構成であるので、取り付け及び取り外しが容易で、フック２０の可搬性や操作性を悪化させることはない。

図２は、図１の領域Ａ１を拡大した図であって、架台５０を介してフック２０に取り付けられたドローン３０を示した図である。フック２０は、一般的な構造を呈しており、シーブベース２１と、シーブベース２１の上部に設けられたシーブ（滑車）２４と、シーブベース２１の下部にフック連結部２３で回転自在に取り付けられたフック本体２２とを備える。

フック本体２２のフック首部２２ａには、架台５０が外方向に延出するように取り付けられている。具体的には、架台５０は、フック首部２２ａに取り付けられる取付部５１と、取付部５１から水平方向に延びるアームベース部５２と、アームベース部５２から斜め上方外側に延びるアーム部５３と、アーム部５３の先端部で水平外側に延びる架台本体５４とを備える。

架台本体５４の上部には、ユニバーサルジョイント等で構成されるドローン連結部５５が設けられており、非稼働時にフリクションによるドローン３０のボディ下部３０ａを位置固定させる。

なお、架台本体５４の下部に吊り下げ方式でドローン３０が設けられてもよい。何れの態様においても、ドローン３０は、ドローン連結部５５を支点として、所定の角度まで自在に傾くことができ、かつ、傾いた場合でも架台５０に回転翼が接触しないように構成される。また、図示のように、架台５０を斜め上方に向けて延出させることで、ドローン３０の設置場所をフック本体２２より上部にすることができ、安全性を確保できる。

取付部５１の上面には、ドローン３０に駆動電力を供給するためのバッテリ６０が設けられている。

ドローン３０は、自身の位置情報及び姿勢情報を把握する手段（例えば図３に示すドローン測位部３５）を有している。ここで、取得される位置情報は、ドローン３０の緯度、経度、高度の情報を含む。また、姿勢情報は、ドローン３０の３軸方向の加速度、３軸周りの角速度、方位の各情報と、そしてそれらの情報から演算される傾き、方位の情報を含む。なお、架台５０（又は吊り荷９でもよい）に方位計５６を設けて、ドローン３０又は吊り荷９が向く方向の情報を取得してもよい。

詳細は後述するが、ドローン３０は、それら位置情報及び姿勢情報をもとに、フック２０又は吊り荷９に意図しない動き（回転や揺動）が生じた場合にフック２０に回転モーメントを生じさせ、そのような動きを打ち消し・抑制するように動作する（回転抑制機能）。また、ドローン３０は、それらの情報を飛行制御部３３にフィードバックし、ドローン操縦装置８０又は自動プログラミング等から指示された向きにフック２０を回転させ、例えば荷下ろしが容易になるよう吊り荷９の向きを変えることもできる（回転位置決め機能）。

図３は、本実施形態によるクレーン作業システム１の機能ブロック図であり、クレーン１０、ドローン３０及びドローン操縦装置８０について、主にドローン３０によるフック２０の回転抑制機能に着目して示している。

クレーン１０は、ドローン３０との連動機能に関して、クレーン制御部１３と、表示部１４と、クレーン通信部１５とを備える。

クレーン制御部１３は、ジブ１２、巻上装置、起伏装置の動作制御を行う。これら動作は、一般には運転室１１のオペレータ９３の操作によってなされるが、地上作業員９１や現場作業員９２の遠隔操作によってなされる場合もある。さらに、ドローン３０との連動によって、所定の制御値（目標値）になるように自動制御を行うこともできる。

表示部１４は、クレーン１０の各種状態を表示するとともに、ドローン３０との連動状態や、ドローン３０から送信される画像データ等の各種情報を表示する。すなわち、実際の吊り荷９の情報をオペレータ９３も他の作業員（地上作業員９１や現場作業員９２）と同じように共有できる。クレーン通信部１５は、ドローン３０のドローン通信部３４や、ドローン操縦装置８０の端末通信部８２と、無線ＬＡＮ又はその他の無線通信方式（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等）で通信する。クレーン測位装置１９は、ＧＰＳセンサや高度計を備え、クレーン測位装置１９の取付位置の位置情報を取得する。

ドローン３０は、主制御部３１と、駆動部３２と、飛行制御部３３と、ドローン通信部３４と、ドローン測位部３５と、カメラ３６と、クレーン連動部３７とを備える。

主制御部３１は、ドローン３０の各構成要素を統括的に制御する。駆動部３２は、バッテリ６０又は外部電源から電力を取得し、ドローン３０の回転翼を駆動させる。飛行制御部３３は、ドローン操縦装置８０からの指示や所定のプログラムに基づいて、駆動部３２を制御する。すなわち、ドローン３０の動作を制御することで、ドローン３０と連結するフック２０の動きを制御する。

ドローン通信部３４は、クレーン１０のクレーン通信部１５や、ドローン操縦装置８０の端末通信部８２と相互に通信する。すなわち、ドローン３０は、ドローン操縦装置８０によって無線にて遠隔操作が可能であり、かつ、ドローン３０の各種情報をクレーン１０やドローン操縦装置８０に送信することができる。

ドローン測位部３５は、ドローン３０の位置情報や姿勢情報を取得する。具体的には、ドローン測位部３５は、ＧＰＳ装置３５ａと、慣性計測装置３５ｂと、高度計測装置３５ｃとを備える。

ＧＰＳ装置３５ａは、ＧＰＳ衛星から発射した信号を基に、設置位置を３次元測位し、位置情報を取得する。慣性計測装置３５ｂは、３軸加速度センサや３軸ジャイロセンサを備えており、ドローン３０の飛行状態（速度情報、加速度情報、姿勢情報）を取得する。高度計測装置３５ｃは、例えば、気圧式、ＧＰＳ式、レーザ式、レーダ式等の高度計を備える。

カメラ３６は、ドローン３０の周囲の状況を撮影し、ドローン操縦装置８０やクレーン１０に撮影した画像データを送信する。カメラ３６は、固定タイプの広角レンズにより広い画角（領域）を撮影可能なものでもよいし、ドローン操縦装置８０等から向きの制御が可能な旋回タイプであってもよい。

クレーン連動部３７は、ドローン測位部３５の計測結果をもとに、フック２０の動きに対応した制御を行い、フック２０が意図しない動き（回転や揺動）をしないように、飛行制御部３３を制御する。そのため、クレーン連動部３７は、ドローン測位部３５から位置情報や姿勢情報を取得し、適切な位置や姿勢になるように飛行制御部３３を指示する。飛行制御部３３はその指示に基づき駆動部３２を制御する。それによって、フック２０の意図しない動きを打ち消し・抑制することができる。

ドローン操縦装置８０は、専用のプロポ送信器として構成されてもよいし、操縦用のアプリケーションが導入されたタブレット端末として構成されてもよい。ここでは、タブレット端末について例示する。このドローン操縦装置８０は主制御部８１と、端末通信部８２と、表示部８３と、操作部８４と、ドローン制御部８５とを備える。

主制御部８１は、ドローン操縦装置８０の各構成要素を統括的に制御する。端末通信部８２は、ドローン３０のドローン通信部３４や、クレーン１０のクレーン通信部１５と通信する。表示部８３は、アプリケーションで実現する各種機能のオブジェクトを表示させたり、ドローン３０のカメラ３６が撮影した画像を表示させたりする。

操作部８４は、地上作業員９１等の操作を受け付ける。ドローン制御部８５は、ドローン３０の飛行モードの設定、吊り荷９の目標値（位置情報、姿勢情報）の入力等を取得し記録したり、手動運転時の地上作業員９１等からの操作をドローン３０の制御量に変換してドローン３０に無線にて通知する。

このような構成のクレーン作業システム１による具体的な動作・作業を説明する。まず、ドローン３０のドローン測位部３５の情報を用い、クレーン測位装置１９の情報は用いない例について説明する。

地上３にて地上作業員９１は、クレーン１０のフック２０に吊り荷９をワイヤで玉掛けし、吊り荷９を吊り上げ地切したタイミングで、ドローン３０を稼働させる。

ドローン３０では、クレーン連動部３７がその時点での向きをホームポジションとし、垂直軸に対しての角度位置を記憶する。姿勢情報としては、ドローン３０を水平に保たせ、ＧＰＳ装置３５ａの検出結果から地上３での座標（位置情報）を記憶する。

ワイヤ２９が巻き取られて吊り荷９が上昇し、それに伴ってドローン３０も上昇する。このとき、クレーン連動部３７は、高度計測装置３５ｃによる高度情報を取得し、自身の位置の高度の変化を把握する。

上昇途中で、風等の影響で吊り荷９が回転しようとすると、クレーン連動部３７は、ドローン３０の慣性計測装置３５ｂが検出する加速度情報から、回転の発生を判断し、もとに戻る様に飛行制御部３３に指示する。飛行制御部３３は、その指示に基づき駆動部３２を駆動させる。これにより、ドローン３０は、吊り荷９の意図しない回転を打ち消す方向に、フック２０に対し回転モーメントを生じさせる。吊り荷９は、ドローン３０のフィードバック制御によって、指定高度までは全自動で初期方向を維持することができる。

クレーン１０の旋回体が旋回して吊り荷９を所定の場所近くに近づけようとする際に、方向を変える必要が生じた際には、例えば、建設物２の上層部（屋上）にいる現場作業員９２が、ドローン操縦装置８０を用いて手動操作で吊り荷９の向きを変えることができる。なお、運転室１１にドローン操縦装置８０（又は同等の機能）が設定されている場合には、運転室１１内のオペレータ９３が操作してもよい。

吊り荷９の向きを所望に変えた後、ドローン操縦装置８０を操作した現場作業員９２等がドローン操縦装置８０から手を離すと、ドローン３０はその方向を次のホーム角位置として記録し保持する。このような動作によって、従来であれば現場作業員９２がロープによって牽引して吊り荷９を近づけ向きを所望にする作業が不要又は容易になる。

なお、ワイヤ２９の上下での振り止め追随動作は、ドローン３０のカメラ３６を上向きとして、撮影した画像から追随対象（例えばジブ１２の先端部分）を選択してそれを画像処理にて追従させる機能（例えばアクティブトラックモードと称される機能）により実現できる。

また、吊り荷９の平行移動（旋回移動）に連動させて、ドローン３０のドローン測位部３５の情報（位置情報や高度情報）をクレーン１に反映させることで、ジブ１２の先端（ワイヤ２９の上部）が下部に追随して、振れ止めを実現できる。すなわち、クレーン１０は、ホームポジションからの旋回量を把握しているので、ドローン３０の位置情報との差がゼロとなるように旋回量をフィードバック制御することで、振れ止めを実現できる。

また、クレーン１０のジブ１２の先端にクレーン測位装置１９が設置されている場合、クレーン測位装置１９の計測結果とドローン３０のドローン測位部３５の計測結果をもとに、それらのホームポジションからの変位量が等しくなるようにフィードバック制御することで、振れ止めを実現できる。つまり、ジブ１２の先端部の位置及びドローン３０の位置の差を縮小するように、ジブ１２の動きを制御するとよい。また、ドローン３０のドローン測位部３５を用いず、クレーン測位装置１９を用いてもよい。

さらに、吊り荷９の上下方向の変化（傾き）の抑制できる。一般的には、吊り荷９が振動するような場面は想定されないが、気象や地震等を起因として上下に振動することも考えられる。そこで、クレーン１０が自身の装置（クレーン測位装置１９や巻上装置の操作量）で把握しているドローン３０の設置位置の高度情報とドローン３０から得られる高度情報の差がゼロになるようにドローン３０を制御することで上下方向の振れ止めを実現できる。

これらの操作は、運転室１１内のオペレータ９３等がドローン操縦装置８０を用いてドローン３０を制御してもよいし、クレーン１０のクレーン制御部１３が自動プログラムによって行ってもよい。

ジブ１２の旋回により吊り荷９が所望の位置に達すると、ドローン３０は、吊り荷９の向きを目標となる向きに制御する。目標の向きに回転させると、ドローン３０はその向きを維持するように制御する。したがって、吊り荷９に取り付けられる荷下ろし用のロープも最小の量ですみ、ロープによって作業性が低下することを防止できる。

図４は図２に示した架台１５０の変形例を示している。この架台１５０は、フック２０に取りつた際にはモーメントを大きくとれるように、テレスコ架台（伸縮式架台）となっている。

すなわち、架台１５０は、フック首部２２ａに取り付けられる取付部１５１と、取付部１５１から水平に所定長延びるアームベース部１５２と、アームベース部１５２から水平外方向に延びる伸縮式アーム部１５３と、伸縮式アーム部１５３の先端部でさらに水平外側に延びる架台本体１５４とを備える。

架台本体１５４の上部には、ユニバーサルジョイント等で構成されるドローン連結部１５５が設けられておりドローン３０のボディ下部３０ａを位置固定させる。

伸縮式アーム部１５３は、ドローン３０の動作によって伸縮させることができる。ロック機構として例えば電磁式ロック装置を用いることができる。また、バッテリ６０からの電力で伸縮式アーム部１５３が伸縮してもよい。

以上、本発明に関し代表的な一実施形態を説明したが、本発明の実施にあたり様々な変形が可能である。例えば上記実施形態では、架台５０に設置されるドローン３０は１機であったが、複数とすることで、安定した強力な効果を実現できる。また、その場合、複数のドローン３０を均等に配置し単一のドローン操縦装置８０で操作することで、協調した安定動作が得られる。

また、ドローン３０は、クレーン１０により搬送される吊り荷９に設けられてもよい。吊り荷９が鋼材のような場合、架台５０を取り付け固定することが容易であるので、吊り荷９の端部に架台５０を介して取り付けたドローン３０による回転抑制機能を実現できる。また、フック２０や吊り荷９以外にも様々な被吊下げ物を、ドローン３０による回転制御の対象とすることができる。

例えば図５に示すような１本のワイヤ３１１で吊り下げられるリーチバランサー３００にドローン３０を取り付けてもよい。この実施形態において、リーチバランサー３００は、ワイヤ３１１が固定されるアイボルト３０１を中心に、互いに反対方向に延びるバランスアーム３０２、３０３を有している。一方のバランスアーム３０２の先端部にはウエイト３０４が固定され、他方のバランスアーム３０３の先端部に吊り荷９０が吊り下げられる。この実施形態の場合、ウエイト３０４の上部に、リーチバランサー３００全体の回転を抑制し、及び意図する向きに吊り荷９０を位置決めするよう動作するドローン３０を設けている。これにより、リーチバランサー３００の意図しない回転を抑制しつつ、建造中の建物の外から内部に吊り荷９０を安全に搬送することができる。

また、本発明に係る回転翼装置としてマルチロータのドローン３０以外にも、例えばシングルロータタイプの軸流ファン又はテールロータ等を使用することもできる。

図６は、より小型化した回転抑制装置の変形例であり、回転翼送風機として２つの軸流ファン７０を備えている。軸流ファン７０を設ける架台２５０は、全体を小型化し、かつ、回転抑制のモーメントを大きくとれるように、回動伸縮式を採用している。

すなわち、架台２５０は、フックの首部に取り付けられる取付部２５１と、取付部２５１の前後（又は左右）に設けられる回動ブラケット２５２、２５２と、回動ブラケット２５２、２５２に回動可能に取り付けられ、外方向に延びるアームベース部２５３、２５３と、アームベース部１５３、２５３において伸縮可能なテレスコアーム部２５４、２５４とを備える。そして、２つのテレスコアーム部２５４、２５４の先端部に軸流ファン７０、７０がそれぞれ設けられる。

以上、本発明に係る吊下げ装置としてジブクレーンを例に挙げて実施形態を説明したが、その他のクレーン、例えば、天井クレーン、橋形クレーン、テルハ、スタッカ式クレーン等にも本発明を適用することができる。更にいえば、本発明に用いられる吊下げ装置はクレーンに限定されない。例えば図７及び８に示すように、吊下げ装置をヘリコプター４００又はそれに搭載するウインチとし、例えば災害時等にヘリコプター４００から下ろしたワイヤロープ４０２を介して搬送又は救助される物体又は人間においても回転抑制制御の対象とすることができる。

例えば図７には、要救助者を載せたストレッチャー４０１の前後に、軸流ファン４１０、４１０と、固定翼４１１、４１１、４１２とからなる回転抑制装置を設けた実施形態が例示される。２つの軸流ファン４１０は、ストレッチャー４０１に対し互いに逆方向にモーメントを発生させる回転翼送風機からなる。すなわち、上空のヘリコプター４００に、被災者を載せたストレッチャー４０１を吊り上げる際に、ストレッチャー４０１の意図しない回転を抑制するよう軸流ファン４１０、４１０を動作させることができる。また、垂直の固定翼４１１、４１１、４１２が、ヘリコプター４００のメインロータからの風圧を左右に均等に分散させることによってもストレッチャー４０１の姿勢をより安定させることができる。

また、図８には、レスキュー隊員４９１に背負われた回転抑制装置の実施形態が示される。この回転抑制装置は、可変ピッチの軸流ファン（回転翼送風機）であるテールロータ４２０と固定翼４２１とからなる。レスキュー隊員４９１及び要救助者４９２が着用するそれぞれの胴衣ハーネスに、ヘリコプター４００から吊り下ろされたワイヤロープ４０２を繋ぎ、ワイヤロープ４０２を巻き上げることで、ヘリコプター４００内に要救助者４９２が救助される。救助の際に、空中で要救助者４９２を抱えるレスキュー隊員４９１に意図しない回転が生じた場合でも、テールロータ４２０がその回転を打ち消すように動作することにより、その回転を抑えることができる。また、垂直の固定翼４２１によっても、ヘリコプター４００からの風圧を利用して姿勢を安定させることができる。

１ クレーン作業システム
９、９０ 吊り荷
１０ クレーン
１１ 運転室
１２ ジブ（ブーム）
１３ クレーン制御部
１４ 表示部
１５ クレーン通信部
１９ クレーン測位装置
２０ フック
２９ ワイヤ
３０ ドローン（回転翼装置）
３１ 主制御部
３２ 駆動部
３３ 飛行制御部
３４ ドローン通信部
３５ ドローン測位部
３６ カメラ
３７ クレーン連動部
５０、１５０、２５０ 架台
５５、１５５ ドローン連結部
５６ 方位計
７０、４１０ 軸流ファン（回転翼装置）
１５３ 伸縮式アーム部
３００ リーチバランサー
３０２、３０３ バランスアーム
３０４ ウエイト
４０１ ストレッチャー
４１１、４１２、４２１ 固定翼
４２０ テールロータ（回転翼装置）

Claims (18)

1. 吊下げ装置により吊り下げられた物体に対しての相対位置を固定して当該物体に取り付けられ、当該物体の空中での回転を抑制する回転翼装置を含み、前記回転翼装置がマルチコプターである、回転抑制装置。
2. クレーンのフックに対しての相対位置を固定して当該フックに取り付けられ、当該フックに掛けられた吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転翼装置を含み、前記回転翼装置がマルチコプターである、回転抑制装置。
3. 前記回転翼装置が、前記フックへの取付部から外方向に延出する架台に連結され、前記回転翼装置の動作によって前記フックに回転モーメントを生じさせるよう構成された、請求項２に記載の回転抑制装置。
4. クレーンにより搬送される吊り荷に対しての相対位置を固定して当該吊り荷に取り付けられ、当該吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転翼装置を含み、前記回転翼装置がマルチコプターである、回転抑制装置。
5. 前記回転翼装置が、自身の位置情報及び姿勢情報を取得する測位部と、前記位置情報及び前記姿勢情報をもとに前記吊り荷の回転を抑制するように回転翼を制御する回転翼制御部と、を備える、請求項３又は４に記載の回転抑制装置。
6. クレーンのフックに取り付けられ、当該フックに掛けられた吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転翼装置を含み、
   前記回転翼装置が、前記フックへの取付部から外方向に延出する架台に連結され、前記回転翼装置の動作によって前記フックに回転モーメントを生じさせるよう構成され、
   前記架台が、前記回転翼装置の動作によって伸縮可能に構成された、回転抑制装置。
7. 前記回転翼装置が軸流ファン又はテールロータである、請求項６に記載の回転抑制装置。
8. 周囲の状況を撮影し、撮影した画像情報を前記クレーンの運転室に送信するカメラを更 に備える、請求項２、４又は６のいずれか1項に記載の回転抑制装置。
9. クレーンと、当該クレーンにより搬送される吊り荷に対しての相対位置を固定して当該吊り荷に取り付けられ、当該吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転抑制装置とを備え、
   前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、当該回転翼装置の動作によって前記吊り荷の回転を抑制するよう構成され、
   前記回転翼装置がマルチコプターである、クレーン作業システム。
10. クレーンと、当該クレーンのフックに対しての相対位置を固定して当該フックに取り付けられ、当該フックに掛けられた吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転抑制装置とを備え、
    前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、当該回転翼装置の動作によって前記吊り荷の回転を抑制するよう構成され、
    前記回転翼装置がマルチコプターである、クレーン作業システム。
11. クレーンと、当該クレーンのフックに掛けられた吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転抑制装置とを備え、
    前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、
    前記回転抑制装置が、前記フックへの取付部から外方向に延出する架台を備え、前記回転翼装置が前記架台に連結され、当該回転翼装置の動作によって前記フックに回転モーメントを生じさせるよう構成され、
    前記回転翼装置がマルチコプターである、クレーン作業システム。
12. 前記回転翼装置が、自身の位置情報及び姿勢情報を取得する測位部と、前記位置情報及び前記姿勢情報をもとに前記吊り荷の回転を抑制するように回転翼を制御する回転翼制御部と、を備える、請求項９〜１１の何れか1項に記載のクレーン作業システム。
13. 前記回転翼制御部が、前記吊り荷の移動先の位置情報及び前記移動先で要求される姿勢情報とから当該吊り荷の回転を制御する、請求項１２に記載のクレーン作業システム。
14. 前記クレーンのブーム先端部にその位置情報を取得する測位装置を更に備え、前記回転翼制御部が、前記測位装置が計測した位置情報を前記吊り荷の姿勢制御に反映させる、請求項１２又は１３に記載のクレーン作業システム。
15. 前記クレーンが、前記ブーム先端部の位置及び前記回転翼装置の位置の差を縮小するように前記ブームの動きを制御する機能を備える、請求項１４に記載のクレーン作業システム。
16. クレーンと、当該クレーンにより搬送される吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転抑制装置とを備え、
    前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、当該回転翼装置の動作によって前記吊り荷の回転を抑制するよう構成され、
    前記回転翼装置が、自身の位置情報及び姿勢情報を取得する測位部と、前記位置情報及び前記姿勢情報をもとに前記吊り荷の回転を抑制するように回転翼を制御する回転翼制御部と、を備え、
    前記クレーンのブーム先端部にその位置情報を取得する測位装置を更に備え、前記回転翼制御部が、前記測位装置が計測した位置情報を前記吊り荷の姿勢制御に反映させる、クレーン作業システム。
17. 前記クレーンが、前記ブーム先端部の位置及び前記回転翼装置の位置の差を縮小するように前記ブームの動きを制御する機能を備える、請求項１６に記載のクレーン作業システム。
18. 前記回転抑制装置が、周囲の状況を撮影し、撮影した画像情報を前記クレーンの運転室に送信するカメラを更に備える、請求項９〜１７の何れか１項に記載のクレーン作業システム。

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