水中維持管理部会

No.9

技術名称

ダムとの機械的接触を利用した検査ロボットシステムの研究開発

副題

現場での利用実証実験からのロボット機能の向上

技術概要

 ダムのゲート設備,堤体,洪水吐き水叩き部などに対する潜水士の近接目

視を代替可能な小型軽量ロボットシステムを開発する.本ロボットは,ダムに

機械的接触し20cmの至近距離からステレオカメラにより検査を行う.ロボット

本体の端点を固定した回転運動により,自己位置が幾何学的に算出される.

位置精度を高めるために,1mm水深分解能の圧力センサを利用し,各位置

で得られた画像はダムの3次元モデルとしてデータ保存される.

適用分野

 ■:対象

 □:非対象

水中維持管理
  ■ダム近接目視  □ダム堆積物把握  □河川近接目視等

技術特徴

ダムのゲート設備,堤体,洪水吐き水叩き部などに対する潜水士の近接目視

を代替可能な小型軽量ロボットシステムを開発する.本ロボットは,ダムに機械

的接触し20cm~40cm程度の至近距離からステレオカメラにより検査を行う.

ロボット本体の端点を固定した回転運動により,自己位置が幾何学的に算出

され,高精度の位置推定が期待できる.各位置で得られたハイビジョン画像は

ダムの3次元モデルとしてデータ保存される.

移動手法

桟橋や支援船からロボットがダム堤体まで移動して,堤体に機械的に接触す

る.ロボットは,安定的に接触を達成するための2本の接触板を有している.

接触板には受動関節があり,端点を固定し,他方の端点を動かしてピボット

運動が可能となっている.これらの運動はすべて,水中ロボットのスラスタに

よって実現する.このピボット運動により,水面から堤体に沿って,下降,上昇

が可能となっている.

操作手法

堤体までの移動はジョイスティックコントローラによる操縦方式である.

ただし,GPSによるフィードバック制御を開発中である.堤体への接触後は,

自律制御によりピボット運動を行う.操縦者は操縦画面からの情報で,作業

の継続,終了等を判断してロボットに指示を送る.

情報取得

方法

ハイビジョンステレオカメラをロボットに搭載し,今回の現場検証では堤体から

32cmの距離から撮影して映像取得に成功した.自己位置は,ピボット運動から

算出する.今回は本体の傾斜角から,ピボット運動の端点位置を計算している.

より高精度の位置推定のために高精度水圧センサの利用方法を開発中である.

取得情報の

整理・分析方法

各ピボット運動時に,ステレオハイビジョンカメラからの画像データを取得し,

堤体の3次元情報を取得する.ステレオビジョンの対応点における計測精度

を高める手法を開発中である.

 コメント※

[要素検証技術]

検証項目:[1]ダムにおいて、ゲート設備の「腐食、損傷、変形」、堤体等のコン

                        クリート構造物の「損傷等」及び洪水吐き水叩き部の「洗掘等」に

                        ついて潜水士による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:宮ケ瀬ダム

 

水深19m程度までの水中移動と画像取得を確認した。ROVの作業性(移動性

能)等の改善が必要と考えられる。

応募者

立命館大学

共同開発者

関西工事測量株式会社

連絡先

〒525-8577

電 話 : 077-561-2802 FAX:077-561-2811

 

※公募要件に対する部会としての評価ではない。ただし、要素検証技術の確認に立ち会った部会の委員等からコメントを

頂いた場合には記載。

 

 

【参考図 等】

【動画】

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