橋梁維持管理部会

No.4

技術名称

安全に配慮した飛行ロボット橋梁点検アシスト技術

副題

距離センサーを用いた橋梁周囲環境での飛行ロボットの自動速度制御技術

およびセーフティーワイヤーを接続した飛行ロボットによる橋梁下の飛行

技術概要

 飛行ロボットに距離センサーを搭載し、橋梁との距離を計測することで、橋梁と

衝突しないよう飛行ロボットの速度を自動制御する。この飛行ロボットの操縦アシ

スト機能により、熟練した操縦技術を有することなく飛行ロボットによる橋梁の近

接目視点検を実現する。

飛行ロボット上面のジンバル上にはカメラを搭載し、地上の点検者は送信された

映像および録画映像から橋梁の損傷箇所を確認する。

 また、橋梁と飛行ロボットをセーフティーワイヤーで接続して飛行することで、

故障、誤動作による作業区域外への落下を防ぎ、安全を確保する。

適用分野

 ■:対象

 □:非対象

橋梁維持管理
   ■近接目視(鋼橋)         □近接目視(コンクリート橋)  □近接目視(床版)
   □打音検査(鋼・コンクリート橋)  □打音検査(床版)  □点検者の接近手段

技術特徴

○速度制御技術

・飛行ロボットに設置した距離センサーで垂直方向の障害物を検知し、手動

 操縦における障害物への接近速度を制御することで、障害物への衝突を

 防止する。

・飛行ロボット前方・上方の障害物位置を平面的に検知する為、距離センサー

 にはレーザーレンジセンサーを用いた。

 

○セーフティーワイヤー

・作業範囲(飛行ロボットを中心とした約8mの範囲)外への落下を防ぐ為、飛行

  ロボットに約10mのセーフティーワイヤーを接続した。

・ワイヤーは有線給電も兼ねており、バッテリーを本体に搭載せず、地面や橋梁

  に設置することが可能である。

・万一故障が発生し、暴走等により作業範囲外への飛行を行った場合には、ワ

  イヤーにより飛行範囲が制限されると共に、自動的に給電ケーブルが抜ける

  構造となっている。

移動手法

(飛行系等)

 飛行系。開発した速度制御システムにより、飛行ロボットは橋梁への衝突防止

機能を有する。

操作手法

(遠隔、 自立、

 半自立)

 半自律。地上の操縦者が操作器を用いて飛行ロボットを遠隔操作する。飛行

ロボットは、開発した距離センサーを用いた速度制御システムと、制御装置の

標準機能である気圧センサー・ジャイロセンサー等を用いた姿勢安定システム

により飛行する。

情報取得

方法

(複数カメラ、

広視野カメラ、

赤外線検出器、

打音検査機 等)

 桁の内部(フランジ上面、パイプ、格点)は飛行ロボット上部に取り付けた小

型の平面レンズカメラで、フランジ下面は本体に取り付けた魚眼レンズカメラ

で撮影する構成を基本とし、対象の橋梁に応じて最適化を図る。

取得情報の

整理・分析方法

(リアルタイム

動画、オルソ

画像、

3D データ 等)

 飛行ロボットが撮影した映像は、カメラ内部で録画しつつリアルタイムに地上の

モニターへ伝送する。

 点検現場では伝送された映像を元に重点的に確認すべき場所を決定し、より

詳細な解析は後日、録画した高画質映像を元に行う。

総合評価

[実用検証技術]

検証項目:[1]鋼橋において、桁の「腐食、亀裂、破断、ゆるみ・脱落、防食機

                        能の劣化」について、点検要領に基づく近接目視の代替または

                        支援ができる技術・システム


検証場所:新浅川橋

 

・風の影響を受けやすく、安定した飛行ができなかった。

・写真は比較的鮮明であるが、損傷評価には十分でない。

・損傷状況の調査精度は低く、塗膜劣化などの損傷を十分に把握できていない。

  精度の向上が望まれる。

・写真判読技術の向上が望まれる。

応募者

綜合警備保障株式会社

共同開発者 株式会社横河ブリッジホールディングス
連絡先

綜合警備保障株式会社  セキュリティ科学研究所  菅原 美智子

電話:03-5606-7541

 

【参考図 等】

【静止画】

綜合警備保障01
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綜合警備保障02
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【動画】

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