【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火力、或いは原子力発電所などにおける取排水路壁面の清掃や点検などに適用される水中ロボットの監視制御装置に関するもので、特に水中ロボットに電源を供給したり信号を送受したりする電線や光ケーブル、及び駆動用油圧を供給するためのホースなどで構成される複合ケーブルが、一定以上捩れないようにした水中ロボット監視制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
火力や原子力の発電プラントなどにおいては主要機器の冷却を海水で行っており、この冷却用海水の取水、排水のための取排水路が設けられているが、この取排水路の壁面には海水が流れることにより、多種類の貝類、藻類など海洋生成物が付着して成長し、流れの抵抗になるとともにこれが剥離すると冷却用の熱交換器内に流入して熱交換用細管の閉塞や腐食、浸食などの原因になる。
【０００３】
そのためこういった海洋生成物を除去するため、例えば特許文献１、２に示されているように、地上に置いた制御車と、電源を供給したり信号を送受したりする電線や光ケーブル、及び駆動用油圧を供給するためのホースなどで構成される複合ケーブルで接続され、下面に取排水路の内壁面を清掃する電動ブラシ、壁面走行用の電動車輪、壁面吸着用の電動スラスタなどが取り付けられ、取排水路の壁面にとりついてこれら海洋生成物を取り除く水中ロボットが実用化されている。
【０００４】
そして、この水中ロボットによる海洋生成物の除去は次のようにして行う。すなわち、まず上下及び左右の４つの壁面に囲まれた取排水路内にこの水中ロボットを降ろし、地上に置いた制御車の操作盤のレバーやスイッチを操作して壁面吸着用の電動スラスタを正転または逆転させ、取排水路壁面に対してロボット本体の姿勢を調整する。その後、電動スラスタを正転させてスラスト力を発生させ、取排水路壁面に吸着させて壁面走行用の電動車輪を駆動し、ロボット本体を前進、後退させながら壁面清掃用の電動ブラシを回転させることで取排水路壁面に付着している海洋生成物を除去する。 そして一つの壁面の海洋生成物除去が済むと、電動スラスタを制御して次の壁面にとりつき、上下及び左右の４つの壁面を順次清掃してゆく。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−９４９８２号公報（図１、２）
【特許文献２】
特開２００２−１４３７８４号公報（図８、９）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような特許文献１、２に示された水中ロボットと地上に置いた制御車とを結ぶ複合ケーブルは、前記したように電源を供給したり信号を送受したりする電線や光ケーブル、及び駆動用油圧を供給するためのホースなどで構成されており、直径が７０ｍｍ程度になるため、一定角度以上捩れると、ケーブルの接続部が破損したり、内部に収容した信号線が破断したりするという事故が起こる。しかしながらこれら従来の水中ロボット監視制御装置には、水中ロボットの姿勢角度を表示する機能はあっても複合ケーブルの捩れ角度や方向を表示する機能はなく、そのため水中ロボットの操作員は、水中ロボットの回転操作による複合ケーブルの捩れ角度と方向を常に記憶しておく必要があった。
【０００７】
しかしながらこのように、複合ケーブルの捩れ角度と方向を操作員の記憶に頼るということは操作員の負担が非常に大きく、また、単純なケアレスミスでケーブルを破損するという事故が生じる可能性があり、信頼性に問題があった。
【０００８】
そのため本発明は、水中ロボットの姿勢角度と同時に複合ケーブルの捩れ角度を表示し、合わせて複合ケーブルの捩れ角度が一定以上になったら警告を発したり、水中ロボットの回転動作を強制的に停止させるような制御をおこなって、水中ロボットの操作員の負担を軽減できる水中ロボット監視制御装置を提供することが課題である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのため本発明においては、請求項１に記載したように、
水中における回転手段と壁面の清掃手段とを備えて水中の壁面を清掃する水中ロボットに電源供給や信号送受を行う複合ケーブルで接続され、水中ロボットの監視制御を行う水中ロボット監視制御装置において、
前記水中ロボットに前記回転手段により生じた水中ロボットの傾斜角を検出する傾斜角センサを設け、該傾斜角センサからの信号で前記複合ケーブルの捩れ角度と捩れ方向を算出して表示するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
このようにすることにより水中ロボットの操作員は、水中ロボットの回転操作によって生じた複合ケーブルの捩れ角度と方向を記憶しておく必要がないから精神的負担から開放され、水中ロボットの運転に専念できると共にケアレスミスで複合ケーブルを破損するということが無くなる。
【００１１】
そして請求項２に記載した発明は、
前記水中ロボット監視制御装置に複合ケーブルの捩れ角度を所定値と比較する比較手段とブザーを設け、前記比較手段により複合ケーブルの捩れ角度が前記所定値を超えたことを検出したとき、ブザーを鳴動させるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
このようにすることにより、水中ロボットの操作員は複合ケーブルの捩れ角度と捩れ方向を表示装置で確認する必要がなく、しかもケアレスミスで複合ケーブルを破損するということもなくなって水中ロボットの運転に専念できる。
【００１３】
さらに請求項３に記載した発明によれば、
前記水中ロボット監視制御装置は、前記傾斜角センサーからの信号と水中ロボットに回転動作を行わせる手段からの回転方向信号とにより、前記複合ケーブルの捩れ角度が所定値を超えるか否かを判断する手段を有し、該判断手段が複合ケーブルの捩れ角度が所定値を超えると判断したとき、水中ロボットの回転動作を強制停止させるよう制御することを特徴とする。
【００１４】
このようにすることにより、水中ロボットの操作員は複合ケーブルの捩れ角度と捩れ方向を全く気にすることなく、しかもケアレスミスで複合ケーブルを破損するということもなく水中ロボットの運転に専念できる。
【００１５】
そして請求項４に記載した発明によれば、
前記水中ロボット監視制御装置は、前記傾斜角センサーからの信号と水中ロボットに回転動作を行わせる手段からの回転方向信号とにより、前記複合ケーブルの捩れ角度が所定値を超えるか否かを判断する手段を有し、該判断手段が複合ケーブルの捩れ角度が所定値を超えると判断したとき、水中ロボットを逆方向に回転させるよう制御することを特徴とする。
【００１６】
このようにすることにより、水中ロボットの操作員は複合ケーブルの捩れ角度と捩れ方向を全く気にすることなく運転に専念でき、また例え運転中に水中ロボット監視制御装置から離れたときに所定角度以上の捩れが発生しても、水中ロボットはその捩れを少なくするよう逆回転するから、複合ケーブルはより安全に破損から守られる。
【００１７】
そして請求項５に記載した発明によれば、
前記複合ケーブルの送り出し量を計数する装置を備え、前記複合ケーブルの捩れ角度の所定値を複合ケーブルの送り出し量に応じて変化させるよう制御することを特徴とする。
【００１８】
複合ケーブルの許容捩れ角は、複合ケーブルの送り出し量が多い場合は大きくでき、少ない場合は小さくなる。そのためこのように複合ケーブルの送り出し量で複合ケーブルの捩れ角度の所定値を変化させることにより、複合ケーブルの送り出し量が多い場合は水中ロボットの回転角を大きくでき、少ない場合は小さくすることによって、より合理的に水中ロボットの回転角を制御できる。
【００１９】
そして請求項６に記載した発明は、
水中における回転手段と壁面の清掃手段とを備えて水中の壁面を清掃する水中ロボットに電源供給と信号送受用の複合ケーブルで接続され、水中ロボットの監視制御を行う水中ロボット監視制御装置において、
前記水中ロボットの複合ケーブル取り付け部に複合ケーブルの歪みを計測する歪み計を設けると共に該歪み計出力が所定値を超えたか否かの判断手段を設け、該判断手段が複合ケーブルの歪みが所定値を超えたと判断した時、水中ロボットの回転を停止させるかまたは逆回転させるよう制御することを特徴とする。
【００２０】
このように複合ケーブルの歪み量を歪み計で計測することにより、非常に簡単な構成で複合ケーブルの捩れ角度を把握することができ、水中ロボットの操作員は複合ケーブルの捩れ角度と捩れ方向を全く気にすることなく運転に専念できると共に、例え運転中に水中ロボット監視制御装置から離れたときに所定角度以上の捩れが発生しても、水中ロボットはその捩れを少なくするよう回転を停止するかまたは逆回転するから、複合ケーブルはより安全に破損から守られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２２】
図１は水中ロボットの全体像を説明するための図、図２は本発明に用いる水中ロボットと複合ケーブルの概略説明図、図３は水中ロボットの姿勢を表示するための座標系の説明図、図４は水中ロボットの傾斜角を説明するための図、図５は本発明になる水中ロボット監視制御装置の第１の実施形態概略を示したブロック図、図６は本発明になる水中ロボット監視制御装置の第２の実施形態概略を示したブロック図、図７は本発明になる水中ロボット監視制御装置の第３、第４の実施形態概略を示したブロック図、図８は本発明になる水中ロボット監視制御装置の第５の実施形態概略を示したブロック図、図９は本発明になる水中ロボット監視制御装置の第６の実施形態概略を示したブロック図である。
【００２３】
図中１は、例えば繊維強化プラスチックなどで形成された水中ロボット、２は水中ロボット１の姿勢制御などの操作を行う操作盤３、位置姿勢監視装置４、制御盤５などを搭載した制御車、６は複合ケーブル７のリール装置８を搭載した搬送車、９は火力や原子力の発電プラントなどにおける冷却用海水の取排水路、１０は水中ロボットの搬入用マンホールで、このうち水中ロボット１の姿勢制御などの操作を行う操作盤３、位置姿勢監視装置４、制御盤５などで水中ロボットの監視制御装置が構成される。図２（ａ）、（ｂ）は水中ロボット１の一例の概略構成で、１１は水中ロボット１を壁面に吸着させたり回転させて姿勢を制御するための電動スラスタ、１２は壁面走行用の電動車輪、１３は取排水路９の内の壁面を清掃するための電動ブラシである。図２（ｃ）は複合ケーブル７の一例の概略構成で、１４は絶縁体１５、ウレタンチューブ１６で外周を被覆した導体、１７はステンレスパイプ１８、シース１９に被覆された光ファイバ心線で、複合ケーブル７はこれら導体１４、光ケーブル１７をそれぞれ複数、ケプラーロープ２０の周囲に配設し、内部の隙間を介在繊維２１で満たし、外周を内部シース２２、抗強力体２３、外部シース２４で覆って構成される。そして導体１４は、電動車輪１２、電動スラスタ１１への電力供給ライン等に、光ファイバ心線１７は制御信号や検出信号の送受信を行うための信号ライン等に用いられるが、複合ケーブル７の構成はこれだけに限らず、例えば水中ロボット１の駆動用油圧ホースなどを含ませる場合もある。
【００２４】
図５乃至図７において５０は重力方向に対する傾斜角を検出する傾斜角センサー、５１は加算回路、５２は例えば水中ロボット１を取排水路９の底面に降ろしたときの姿勢を示す初期値、５３は制御車３の位置姿勢監視装置４への水中ロボット１の傾斜角の表示、５４は同じく制御車３の位置姿勢監視装置４への複合ケーブル７の捩れ角の表示である。図６において６０は複合ケーブル７の最大許容捩れ角の設定値をアナログ値として出力する設定値回路、６１は複合ケーブル７の捩れ角をアナログ値として出力するＡＢＳ回路、６２は演算増幅器、６３はブザーである。
【００２５】
図７において、７０は制御車２に設けられ、水中ロボット１を壁面へ吸着させたり姿勢を制御する電動スラスタ１１を操作する操作盤３におけるスラスタ操作入力、７１はそのスラスタ操作入力７０により水中ロボット１がどの方向に回転するかを出力するロボット回転方向出力回路、７２はロボット回転方向出力回路７１からの水中ロボット１の回転角と、加算回路５１からの複合ケーブル７の捩れ角とから、設定値回路７３に設定した複合ケーブル７の最大許容捩れ角を超えるか否かを判定し、最大許容捩れ角を超えると判定した場合にオーバーライド回路７４にオーバーライド指令を送る判定部、７５はスラスタ１１への指令制御回路である。
【００２６】
図８において、８０は図１に示した搬送車６に搭載したリール装置８の回転角の出力回路、８１はその回転角による複合ケーブル７のケーブル長の算出回路、８２はそのケーブル長に対応した最大許容捩れ角を算出して設定する設定値回路で、ここで設定した設定値を前記図６、図７における設定値６０、７３の値とする。図９において、９０は複合ケーブル７の取り付け部に取り付けた歪計、９１は演算増幅器、９２は複合ケーブル７の最大許容歪み量の設定値、９３はブザー、９４は制御車２に設けられ、水中ロボット１を壁面へ吸着させたり姿勢を制御する電動スラスタ１１を操作する操作盤３におけるスラスタ操作入力、９５はオーバーライド回路、９６はスラスタ１１への指令制御回路である。
【００２７】
取排水路９内でこの水中ロボット１を運転し、取排水路９の壁面の清掃、点検などを行うには、まず図１の搬入用マンホール１０から水中ロボット１を取排水路９へ降ろし、姿勢制御などの操作を行う操作盤３と位置姿勢監視装置４を用いて壁面吸着用の電動スラスタ１１を正転または逆転させ、その取排水路壁面に対してロボット本体１の姿勢を調整した後、電動スラスタ１１を正転させて図２（ａ）に矢印で示すようなスラスト力を発生させて取排水路壁面に吸着させる。そして、操作盤３で壁面走行用の電動車輪１２を駆動させてロボット本体１を前進、後退させながら壁面清掃用の電動ブラシ１３を回転させ、取排水路壁面に付着している海洋生成物を除去する。 そして一つの壁面の清掃が済んだら、電動スラスタ１１を逆転させて壁面から離れ、右、または左にとりつくよう操作して順次清掃して行くわけである。
【００２８】
そしてこのように構成した水中ロボット１に本発明においては、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸のそれぞれの傾斜角を検出するため、適当な位置に重力方向に対してどの程度の角度で作業しているかを検出する傾斜角センサーを設ける。すなわち図３に示したように、取排水路９内における水中ロボット１の進行方向をＸ軸、進行方向に対して左右をＹ軸、取排水路９の底面から天井方向をＺ軸とした場合、水中ロボット１の傾斜角は前記傾斜角センサー出力によって位置姿勢監視装置４の表示装置に図４に示したように、Ｘ軸、Ｙ軸で形成される平面内の傾きをヨーφとして、Ｘ軸、Ｚ軸で形成される平面内の傾きをピッチθとして、進行方向の軸（Ｘ’軸）に対する回転をロールψ方向として表示される。そのため、この傾き角度を監視することにより、水中ロボット１へ接続した複合ケーブル７の捩れ具合が一目でわかるわけである。
【００２９】
そして、このような考え方に従って水中ロボットの監視制御装置を構成した本発明の第１の実施形態を示したのが図５である。すなわちこの図５に示した第１の実施形態においては、前記したように水中ロボット１の適当な位置に傾斜角センサー５０を設け、予め水中ロボット１を取排水路９の底面に降ろしたときの姿勢（傾斜角）を初期値５２にセットする。すると、制御車２の操作盤３からの水中ロボット１の操作に従い、その水中ロボット１の姿勢は傾斜角センサー５０の傾斜角信号として図１の位置姿勢監視装置４に送られ、その表示装置に図５に５３で示した傾斜角表示が図４に示したような形で行われる。
【００３０】
また傾斜角センサー５０の傾斜角信号は、加算回路５１にも送られ、水中ロボット１の初期値と加算されて複合ケーブル７の捩れ量が算出され、図１の位置姿勢監視装置４の表示装置に捩れ角が表示される。そのため水中ロボット１の操作員は、この水中ロボット１の傾斜角の表示５３と複合ケーブル７の捩れ角の表示５４を確認すれば、現在の水中ロボット１の姿勢と複合ケーブル７の捩れ量を確認でき、それに基づいて水中ロボット１を操作することで複合ケーブル７が許容量を超えて捩れるということを防止できる。また操作員は、複合ケーブルの捩れ角度と方向を記憶しておく必要がないから精神的負担から開放され、水中ロボットの運転に専念できると共に、ケアレスミスで複合ケーブルを破損するということが無くなる。
【００３１】
図６は、本発明になる水中ロボットの監視制御装置の第２実施形態を示したもので、前記した第１実施形態では、複合ケーブル７の捩れ角は単に捩れ角表示５４で表示されるだけであったが、この第２実施形態では図５に示した第１実施形態に、複合ケーブル７の最大許容捩れ角の設定値をアナログ値として出力する設定値回路６０、加算回路５１からの複合ケーブル７の捩れ角をアナログ値として出力するＡＢＳ回路６１、演算増幅器６２、ブザー６３を追加したもので、複合ケーブル７が許容量を超えて捩れる場合に警告を発することが出来るようにしたものである。
【００３２】
すなわちこの第２実施形態においては、まず前記した第１実施形態と同様、予め水中ロボット１を取排水路９の底面に降ろしたときの姿勢（傾斜角）を初期値５２に、さらに複合ケーブル７の最大許容捩れ角を設定値回路６０に設定する。そして制御車２の操作盤３ら水中ロボット１の操作をおこなうと、水中ロボット１の姿勢は傾斜角センサー５０の傾斜角信号として図１の位置姿勢監視装置４に送られるから、その表示装置に、図６に５３で示した傾斜角表示を図４に示したような形でおこなう。また傾斜角センサー５０の傾斜角信号は、加算回路５１で水中ロボット１の初期値と加算されて複合ケーブル７の捩れ量が算出され、図１の位置姿勢監視装置４の表示装置に捩れ角が表示される。
【００３３】
そして同時にこの複合ケーブル７の捩れ量は、ＡＢＳ回路６１を介してアナログ値として演算増幅器６２に送られる。この演算増幅器６２には、複合ケーブル７の最大許容捩れ角をアナログ値として出力する設定値回路６０から複合ケーブル７の最大許容捩れ角が送られてきているから、演算増幅器６２はこの両者を比較し、もしＡＢＳ回路６１から送られてくる複合ケーブル７の捩れ角が設定値６０に設定された値を超えた場合。ブザー６３に信号を送り、このブザー６３を鳴動させる。
【００３４】
このようにすることにより水中ロボット１の操作員は、複合ケーブルの捩れ角度と方向を記憶しておく必要がない上に、第１実施形態の場合のように捩れ角表示を気にする必要もないから精神的負担から開放され、水中ロボットの運転に専念できると共に、ケアレスミスで複合ケーブルを破損するということが無くなる。
【００３５】
図７は、本発明になる水中ロボットの監視制御装置の第３、第４実施形態を示したもので、前記した第１、第２実施形態では、複合ケーブル７の捩れ角が単に捩れ角表示５４で表示されるだけであるか、もしくは複合ケーブル７が許容量を超えて捩れた場合にブザーを鳴動させるものであったが、この第３、第４実施形態では、さらに進めて積極的に複合ケーブル７が一定以上捩れないようにしたものである。
【００３６】
すなわちこの第３、第４実施形態においては、制御車２に設けられた水中ロボット１を壁面へ吸着させたり姿勢を制御する電動スラスタ１１を操作する操作盤３におけるスラスタ操作入力７０から、水中ロボット１がどの方向に回転するかを出力するロボット回転方向出力回路７１からの信号と、複合ケーブル７の最大許容捩れ角を設定した設定値回路７３からの信号、及び加算回路５１を介した傾斜角センサー５０からの信号により、水中ロボット１の回転によって複合ケーブル７の捩れ角が最大許容捩れ角を超えるか否かの判定部７２を設け、複合ケーブル７の捩れ角が最大許容捩れ角を超えると判定した場合はオーバーライド回路７４にオーバーライド指令を送り、第３実施形態においてはスラスタ指令制御回路７５に０指令を（すなわちスラスタ１１の停止指令）、第４実施形態においてはスラスタ指令制御回路７５に逆転指令を送るものである。
【００３７】
そのためこの第３、第４実施形態においては、まず前記した第１、第２実施形態と同様、予め水中ロボット１を取排水路９の底面に降ろしたときの姿勢（傾斜角）を初期値５２に、複合ケーブル７の最大許容捩れ角を設定値回路７３に設定し、制御車２の操作盤３のスラスタ操作入力７０でスラスタ１１を操作すると、その信号がオーバーライド回路７４からスラスタ指令制御回路７５に送られて水中ロボット１の姿勢が制御される。一方、スラスタ操作入力７０の信号はロボット回転方向出力回路７１にも送られ、水中ロボット１がどの方向に回転するかの信号に換えられて判定部７２に送られる。またこの判定部７２には、複合ケーブル７の最大許容捩れ角を設定した設定値回路７３からの信号、及び加算回路５１を介した傾斜角センサー５０からの信号が送られており、判定部７２は、これら水中ロボット１の傾斜角、ロボットの回転方向、複合ケーブル７の最大許容捩れ角から、水中ロボット１が複合ケーブル７の最大許容捩れ角を超えて回転するか否かを判定し、複合ケーブル７の捩れ角が最大許容捩れ角を超えると判定した場合はオーバーライド回路７４にオーバーライド指令を送り、このオーバーライド回路７４から、第３実施形態においてはスラスタ指令制御回路７５に０指令を（すなわちスラスタ１１の停止指令）、第４実施形態においては逆転指令を送る。
【００３８】
このようにすることにより、水中ロボット１の操作員は複合ケーブルの捩れ角度と捩れ方向を全く気にすることなく水中ロボット１の運転に専念でき、また操作員が例え運転中に水中ロボット監視制御装置から離れたときに所定角度以上の捩れが発生しても、水中ロボットは回転をやめてそれ以上複合ケーブル７が捩れないようにするか、もしくはその捩れを少なくするよう逆回転するから、ケアレスミスなどが生じることなく複合ケーブル７はより安全に破損から守られる。
【００３９】
図８は、本発明になる水中ロボットの監視制御装置の第５実施形態を示したもので、前記した第１乃至４実施形態では、複合ケーブル７の最大許容捩れ量は複合ケーブル７の繰り出量に無関係に一定としていたが、本来複合ケーブル７の許容捩れ量は複合ケーブル７の繰り出し量によって繰り出し量が多い場合は大きくなり、少ない場合は小さくなる。そのためこの第５実施形態においては、図１に示した搬送車６に搭載したリール装置８の回転角を出力するリール回転角出力回路８０と、その回転角による複合ケーブル７のケーブル長の算出回路８１により、繰り出した複合ケーブル７のケーブル長に対応した最大許容捩れ角を算出して設定する設定値回路８２によって前記図６、図７における設定値６０、７３の値を設定するようにしたものである。
【００４０】
このようにすることにより、複合ケーブル７が長く繰り出された場合は大きな最大許容捩れ角が、短い場合は小さな捩れ角が設定され、前記した第２実施形態、第３実施形態がより合理的に実施できる。
【００４１】
図９は、本発明になる水中ロボットの監視制御装置の第６実施形態を示したもので、前記した第１乃至５実施形態では、いずれも水中ロボット１の傾斜角を傾斜角センサー５０で検出し、それによって複合ケーブル７の捩れ角を検出していたが、この第６実施形態においては、複合ケーブル７の取り付け部に複合ケーブル７の歪みを検出する歪計９０を取り付け、複合ケーブル７の捩れを直接検出するようにしたものである。
【００４２】
すなわちこの図９に示した第６実施形態においては、複合ケーブル７の取り付け部に複合ケーブル７の歪みを検出する歪計９０を取り付け、さらに複合ケーブル７の最大許容歪みの値を設定値９２に設定する。そして制御車２の操作盤３のスラスタ操作入力９４でスラスタ１１を操作すると、その信号がオーバーライド回路９５からスラスタ指令制御回路９６に送られて水中ロボット１の姿勢が制御され、それに伴って複合ケーブル７が捩れた場合は歪計９０によってその捩れが検出される。そしてその歪みが設定値９２に設定された複合ケーブル７の最大許容歪みを超えた場合、演算増幅器９１がそれを検出し、ブザー９３を鳴動させると共にオーバーライド指令をオーバーライド回路９５に与え、スラスタ指令制御回路９６に０指令（すなわちスラスタ１１の停止指令）、または逆転指令を送る。そのため、水中ロボット１は回転を停止または逆回転し、複合ケーブル７の最大許容歪み以上の歪みを発生させる捩れは防止される。
【００４３】
このようにすることにより、前記した第１乃至５実施形態のように水中ロボット１の傾斜角センサー５０を設けたり、複合ケーブル７の繰り出し量を計測することなく、合理的に複合ケーブル７の捩れによる事故を防止することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上記載の如く請求項１に記載した本発明によれば、水中ロボットの操作員は、水中ロボットの回転操作によって生じた複合ケーブルの捩れ角度と方向を記憶しておく必要がないから精神的負担から開放され、水中ロボットの運転に専念できると共にケアレスミスで複合ケーブルを破損するということが無くなる。
【００４５】
そして請求項２に記載した本発明によれば、水中ロボットの操作員は複合ケーブルの捩れ角度と捩れ方向を表示装置で確認する必要がなく、しかもケアレスミスで複合ケーブルを破損するということもなく水中ロボットの運転に専念できる。
【００４６】
さらに請求項３に記載した本発明によれば、水中ロボットの操作員は複合ケーブルの捩れ角度と捩れ方向を全く気にすることなく、しかもケアレスミスで複合ケーブルを破損するということもなく水中ロボットの運転に専念できる。
【００４７】
そして請求項４に記載した本発明によれば、水中ロボットの操作員は複合ケーブルの捩れ角度と捩れ方向を全く気にすることなく運転に専念でき、また例え運転中に水中ロボット監視制御装置から離れたときに所定角度以上の捩れが発生しても、水中ロボットはその捩れを少なくするよう逆回転するから、複合ケーブルはより安全に破損から守られる。
【００４８】
そして請求項５に記載した本発明によれば、複合ケーブルの許容捩れ角は、複合ケーブルの送り出し量が多い場合は大きくでき、少ない場合は小さくなる。そのためこのように複合ケーブルの送り出し量で複合ケーブルの捩れ角度の所定値を変化させることにより、複合ケーブルの送り出し量が多い場合は水中ロボットの回転角を大きくでき、少ない場合は小さくすることによって、より合理的に水中ロボットの回転角を制御できる。
【００４９】
そして請求項６に記載した本発明によれば、複合ケーブルの歪み量を歪み計で計測することにより、非常に簡単な構成で複合ケーブルの捩れ角度を把握することができ、水中ロボットの操作員は複合ケーブルの捩れ角度と捩れ方向を全く気にすることなく運転に専念できると共に、例え運転中に水中ロボット監視制御装置から離れたときに所定角度以上の捩れが発生しても、水中ロボットはその捩れを少なくするよう回転を停止するかまたは逆回転するから、複合ケーブルはより安全に破損から守られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水中ロボットの全体像を説明するための図である。
【図２】本発明に用いる水中ロボットと複合ケーブルの概略説明図である。
【図３】水中ロボットの姿勢を表示するための座標系の説明図である。
【図４】水中ロボットの傾斜角を説明するための図である。
【図５】本発明になる水中ロボット監視制御装置の第１の実施形態概略を示したブロック図である。
【図６】本発明になる水中ロボット監視制御装置の第２の実施形態概略を示したブロック図である。
【図７】本発明になる水中ロボット監視制御装置の第３、第４の実施形態概略を示したブロック図である。
【図８】本発明になる水中ロボット監視制御装置の第５の実施形態概略を示したブロック図である。
【図９】本発明になる水中ロボット監視制御装置の第６の実施形態概略を示したブロック図である。
【符号の説明】
５０ 傾斜角センサー
５１ 加算回路
５２ 水中ロボット１の姿勢の初期値
５３ 水中ロボット１の傾斜角の表示
５４ 複合ケーブル７の捩れ角の表示[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a monitoring and control device for an underwater robot applied to cleaning or inspection of an intake / drainage channel wall in a thermal power plant, a nuclear power plant, and the like, and particularly supplies power to the underwater robot and transmits / receives a signal. The present invention relates to an underwater robot monitoring and control apparatus in which a composite cable including an electric wire, an optical cable, and a hose for supplying hydraulic pressure for driving is prevented from being twisted for a certain degree or more.
[0002]
[Prior art]
In thermal power plants and nuclear power plants, main equipment is cooled by seawater, and there are intake and drainage channels for the intake and discharge of seawater for cooling. As a result, various types of marine products such as shellfish and algae adhere to and grow, causing flow resistance, and when they separate, they flow into the cooling heat exchanger and block or corrode the heat exchange tubes. Causes erosion.
[0003]
Therefore, in order to remove such marine products, for example, as shown in Patent Documents 1 and 2, a control vehicle placed on the ground, electric wires and optical cables for supplying power and transmitting and receiving signals, and Connected by a composite cable consisting of a hose and the like for supplying hydraulic pressure for driving, an electric brush for cleaning the inner wall of the intake / drainage channel, an electric wheel for traveling on the wall, an electric thruster for adsorbing the wall, etc. are attached to the lower surface Underwater robots have been put to practical use that remove these marine products by attaching to the walls of intake and drainage channels.
[0004]
The removal of marine products by the underwater robot is performed as follows. That is, the underwater robot is first lowered into the intake / drainage channel surrounded by the four walls, up, down, left and right, and the levers and switches of the control panel of the control vehicle placed on the ground are operated to correct the electric thruster for wall suction. Rotate or reverse, and adjust the posture of the robot body with respect to the intake / drainage wall surface. Then, the electric thruster is rotated forward to generate a thrust force, adsorbed on the wall of the intake / drainage channel, and driven by the electric wheel for wall traveling, and the electric brush for wall cleaning is rotated while the robot body is moved forward and backward. This removes marine products adhering to the intake and drainage channel walls. When removal of marine products from one wall is completed, the electric thruster is controlled to attach to the next wall, and the four upper, lower, left and right walls are sequentially cleaned.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-11-94982 (FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-143784 (FIGS. 8 and 9)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the composite cable that connects the underwater robot and the control vehicle placed on the ground as shown in Patent Documents 1 and 2 includes electric wires and optical cables that supply power and transmit and receive signals as described above, and It is composed of a hose for supplying hydraulic pressure for driving and has a diameter of about 70 mm. If it is twisted beyond a certain angle, the connection part of the cable may be damaged or the signal line housed inside may be broken. An accident occurs. However, these conventional underwater robot monitoring and control devices have the function of displaying the attitude angle of the underwater robot, but not the function of displaying the torsion angle and direction of the composite cable. It was necessary to always remember the twist angle and direction of the composite cable due to the rotation operation.
[0007]
However, relying on the operator's memory for the twist angle and direction of the composite cable in this way imposes a heavy burden on the operator, and may cause accidents such as damage to the cable due to simple careless mistakes. There was a problem with reliability.
[0008]
Therefore, the present invention displays the torsion angle of the composite cable at the same time as the attitude angle of the underwater robot, issues a warning when the torsion angle of the composite cable becomes a certain value or more, and forcibly stops the rotation of the underwater robot. An object of the present invention is to provide an underwater robot monitoring and control device that can perform such control and reduce the burden on the operator of the underwater robot.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present invention, as described in claim 1,
An underwater robot monitoring and control device that is connected by a composite cable that supplies power and transmits and receives signals to an underwater robot that cleans an underwater wall by providing a rotating unit and a wall cleaning unit in the water and that performs monitoring and control of the underwater robot,
The underwater robot is provided with an inclination angle sensor for detecting an inclination angle of the underwater robot generated by the rotating means, and a signal from the inclination angle sensor calculates and displays a torsion angle and a torsion direction of the composite cable. It is characterized by the following.
[0010]
By doing so, the operator of the underwater robot is freed from mental burden because it is not necessary to memorize the twist angle and direction of the composite cable caused by the rotation operation of the underwater robot, and concentrates on the operation of the underwater robot It is possible to prevent the composite cable from being damaged due to careless mistake.
[0011]
And the invention described in claim 2 is:
The underwater robot monitoring and control device is provided with a comparing means and a buzzer for comparing the torsion angle of the composite cable with a predetermined value. When the comparing means detects that the torsion angle of the composite cable exceeds the predetermined value, the buzzer sounds. It is characterized in that it is made to be.
[0012]
By doing this, the operator of the underwater robot does not need to check the twist angle and twist direction of the composite cable on the display device, and the composite cable is not damaged due to careless mistakes, and the underwater robot can be operated. I can concentrate on it.
[0013]
According to the third aspect of the present invention,
The underwater robot monitoring and control device determines whether or not the torsion angle of the composite cable exceeds a predetermined value based on a signal from the tilt angle sensor and a rotation direction signal from a unit that causes the underwater robot to perform a rotation operation. Means for controlling the underwater robot to forcibly stop the rotation operation when the determination means determines that the twist angle of the composite cable exceeds a predetermined value.
[0014]
By doing so, the operator of the underwater robot can concentrate on the operation of the underwater robot without worrying about the twist angle and the twist direction of the composite cable at all and without damaging the composite cable due to careless mistake.
[0015]
And according to the invention described in claim 4,
The underwater robot monitoring and control device determines whether or not the torsion angle of the composite cable exceeds a predetermined value based on a signal from the tilt angle sensor and a rotation direction signal from a unit that causes the underwater robot to perform a rotation operation. Means for controlling the underwater robot to rotate in the opposite direction when the determination means determines that the twist angle of the composite cable exceeds a predetermined value.
[0016]
By doing so, the operator of the underwater robot can concentrate on the operation without worrying about the twist angle and the twist direction of the composite cable at all, and even if the operator moves away from the underwater robot monitoring and control device during the operation, the predetermined angle can be obtained. Even if the above-mentioned torsion occurs, the underwater robot rotates in the reverse direction to reduce the torsion, so that the composite cable is more safely protected from damage.
[0017]
And according to the invention described in claim 5,
An apparatus for counting the amount of feed of the composite cable is provided, and control is performed such that a predetermined value of the torsion angle of the composite cable is changed according to the amount of feed of the composite cable.
[0018]
The allowable torsion angle of the composite cable can be increased when the feed amount of the composite cable is large, and reduced when the feed amount of the composite cable is small. Therefore, by changing the predetermined value of the torsion angle of the composite cable according to the feed amount of the composite cable, the rotation angle of the underwater robot can be increased when the feed amount of the composite cable is large, and reduced when the feed amount of the composite cable is small, The rotation angle of the underwater robot can be controlled more rationally.
[0019]
And the invention described in claim 6 is:
In an underwater robot monitoring and control device, which is connected to a submersible robot that cleans an underwater wall by providing a rotating unit and a wall cleaning unit in the water by a composite cable for power supply and signal transmission and reception and performs monitoring control of the underwater robot,
The underwater robot is provided with a strain gauge for measuring the strain of the composite cable at the composite cable attachment portion, and a determining means for determining whether or not the strain gauge output exceeds a predetermined value. When it is determined that the rotation of the underwater robot has been exceeded, the underwater robot is controlled to stop or reversely rotate.
[0020]
By measuring the amount of strain of the composite cable with a strain gauge in this way, the twist angle of the composite cable can be grasped with a very simple configuration, and the operator of the underwater robot can determine the twist angle and the twist direction of the composite cable. It is possible to concentrate on driving without worrying at all, and even if a twist of more than a predetermined angle occurs when leaving the underwater robot monitoring and control device during driving, the underwater robot stops rotation to reduce the twist Because of the reverse or reverse rotation, the composite cable is more safely protected from breakage.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be illustratively described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to them unless otherwise specified, and are merely mere descriptions. This is just an example.
[0022]
FIG. 1 is a diagram for explaining the overall image of the underwater robot, FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the underwater robot and the composite cable used in the present invention, FIG. 3 is an explanatory diagram of a coordinate system for displaying the posture of the underwater robot, FIG. 4 is a view for explaining the inclination angle of the underwater robot, FIG. 5 is a block diagram schematically showing a first embodiment of the underwater robot monitoring and control apparatus according to the present invention, and FIG. 6 is an underwater robot monitoring apparatus according to the present invention. FIG. 7 is a block diagram schematically showing a third embodiment of the underwater robot monitoring and control device according to the present invention, and FIG. 8 is a block diagram schematically showing a third embodiment of the underwater robot control device according to the present invention. FIG. 9 is a block diagram schematically showing a fifth embodiment of the underwater robot monitoring and control device, and FIG. 9 is a block diagram schematically showing a sixth embodiment of the underwater robot monitoring and control device according to the present invention.
[0023]
In the figure, reference numeral 1 denotes an underwater robot formed of, for example, fiber-reinforced plastic, and 2 denotes a control vehicle equipped with an operation panel 3, a position and attitude monitoring device 4, a control panel 5, and the like for performing operations such as attitude control of the underwater robot 1. Reference numeral 6 denotes a transport vehicle on which the reel device 8 of the composite cable 7 is mounted, 9 denotes an intake / drainage channel for cooling seawater in a thermal power plant or a nuclear power plant, and 10 denotes a manhole for carrying an underwater robot. The operation panel 3, which performs operations such as control, the position and orientation monitoring device 4, the control panel 5, and the like constitute a monitoring control device of the underwater robot. 2A and 2B schematically show an example of the underwater robot 1. An electric thruster 11 controls the attitude of the underwater robot 1 by attracting or rotating the underwater robot 1 on a wall, and an electric thruster 12 drives the wall. Wheels 13 are electric brushes for cleaning the inner wall of the drainage channel 9. FIG. 2C shows a schematic configuration of an example of the composite cable 7, a conductor 14 whose outer periphery is covered with an insulator 15 and a urethane tube 16, an optical fiber core 17 covered with a stainless steel pipe 18 and a sheath 19. In the composite cable 7, a plurality of the conductors 14 and the optical cables 17 are respectively disposed around the Kepler rope 20, the internal gap is filled with the intervening fiber 21, and the outer periphery is covered with the inner sheath 22, the high-strength member 23 and the outer sheath 24. It is composed. The conductor 14 is used as a power supply line to the electric wheel 12 and the electric thruster 11, and the optical fiber core 17 is used as a signal line for transmitting and receiving a control signal and a detection signal. However, the present invention is not limited to this. For example, a hydraulic hose for driving the underwater robot 1 may be included.
[0024]
5 to 7, reference numeral 50 denotes an inclination angle sensor for detecting an inclination angle with respect to the direction of gravity; 51, an adding circuit; 52, an initial value indicating the posture when the underwater robot 1 is lowered to the bottom of the drainage channel 9, for example; Is a display of the inclination angle of the underwater robot 1 on the position and orientation monitoring device 4 of the control vehicle 3, and 54 is a display of the torsion angle of the composite cable 7 on the position and orientation monitoring device 4 of the control vehicle 3. In FIG. 6, reference numeral 60 denotes a set value circuit that outputs a set value of the maximum allowable twist angle of the composite cable 7 as an analog value, 61 denotes an ABS circuit that outputs the twist angle of the composite cable 7 as an analog value, 62 denotes an operational amplifier, and 63 denotes an operational amplifier. It is a buzzer.
[0025]
In FIG. 7, reference numeral 70 denotes a thruster operation input on the operation panel 3 for operating the electric thruster 11 for controlling the attitude of the underwater robot 1 by adsorbing it on a wall surface and controlling the attitude. A rotation direction output circuit 72 outputs a direction of rotation of the robot 1. The rotation direction output circuit 72 outputs the rotation angle of the underwater robot 1 from the rotation direction output circuit 71 of the robot and the torsion angle of the composite cable 7 from the addition circuit 51. A determination unit that determines whether or not the maximum allowable twist angle of the composite cable 7 set in the value circuit 73 is exceeded, and sends an override command to the override circuit 74 when it is determined that the maximum allowable twist angle is exceeded. Command control circuit.
[0026]
8, reference numeral 80 denotes a circuit for outputting the rotation angle of the reel device 8 mounted on the carrier 6 shown in FIG. 1, 81 denotes a circuit for calculating the cable length of the composite cable 7 based on the rotation angle, and 82 denotes the cable length. A set value circuit for calculating and setting the maximum allowable torsion angle described above, and sets the set values here as the values of the set values 60 and 73 in FIGS. 6 and 7. In FIG. 9, 90 is a strain gauge attached to the mounting portion of the composite cable 7, 91 is an operational amplifier, 92 is a set value of the maximum allowable distortion amount of the composite cable 7, 93 is a buzzer, 94 is provided on the control vehicle 2, A thruster operation input on the operation panel 3 for operating the electric thruster 11 for attracting the underwater robot 1 to the wall surface and controlling the attitude, a reference numeral 95 is an override circuit, and a reference numeral 96 is a command control circuit for the thruster 11.
[0027]
In order to operate the underwater robot 1 in the intake / drainage channel 9 and to clean and inspect the wall surface of the intake / drainage channel 9, first, the underwater robot 1 is lowered from the carrying manhole 10 in FIG. After the electric thruster 11 for adsorbing the wall surface is rotated forward or backward by using the operation panel 3 for performing operations such as the posture control and the position and posture monitoring device 4, and the posture of the robot main body 1 is adjusted with respect to the wall surface of the drainage channel. Then, the electric thruster 11 is rotated forward to generate a thrust force as indicated by an arrow in FIG. Then, the electric wheel 12 for wall surface cleaning is rotated while the robot body 1 is moved forward and backward by driving the electric wheel 12 for wall surface traveling by the operation panel 3, and the marine products adhering to the wall surface of the intake / drainage channel are rotated. Remove. Then, after cleaning of one wall surface, the electric thruster 11 is turned away from the wall surface, and the operation is performed so as to be attached to the right or the left, thereby sequentially cleaning the thruster.
[0028]
In the underwater robot 1 configured as described above, in the present invention, in order to detect the respective inclination angles of the X, Y, and Z axes, it is necessary to determine at what position the user is working at an appropriate position with respect to the direction of gravity. A tilt angle sensor for detecting is provided. That is, as shown in FIG. 3, a case where the traveling direction of the underwater robot 1 in the intake / drainage channel 9 is the X axis, the left and right with respect to the traveling direction is the Y axis, and the direction from the bottom of the intake / drainage channel 9 to the ceiling is the Z axis. As shown in FIG. 4, the tilt angle of the underwater robot 1 is determined by the tilt angle sensor output from the tilt angle sensor output on the display device of the position and orientation monitoring device 4 as shown in FIG. The rotation in the advancing direction with respect to the axis (X ′ axis) is displayed as the roll ψ direction, while the inclination in the plane formed by the axis and the Z axis is set as the pitch θ. Therefore, by monitoring this inclination angle, the degree of twist of the composite cable 7 connected to the underwater robot 1 can be understood at a glance.
[0029]
FIG. 5 shows a first embodiment of the present invention in which the monitoring control device of the underwater robot is configured according to such a concept. That is, in the first embodiment shown in FIG. 5, as described above, the inclination angle sensor 50 is provided at an appropriate position of the underwater robot 1, and the underwater robot 1 is previously dropped on the bottom of the drainage channel 9. The posture (inclination angle) is set to an initial value 52. Then, in accordance with the operation of the underwater robot 1 from the operation panel 3 of the control car 2, the attitude of the underwater robot 1 is sent to the position and orientation monitoring device 4 of FIG. The display of the inclination angle indicated by 53 in FIG. 5 is performed in the form as shown in FIG.
[0030]
The tilt angle signal of the tilt angle sensor 50 is also sent to the addition circuit 51, and is added to the initial value of the underwater robot 1 to calculate the amount of twist of the composite cable 7, and the display device of the position and orientation monitoring device 4 of FIG. Displays the twist angle. Therefore, if the operator of the underwater robot 1 confirms the display 53 of the inclination angle of the underwater robot 1 and the display 54 of the torsion angle of the composite cable 7, the current posture of the underwater robot 1 and the torsion amount of the composite cable 7 are confirmed. By operating the underwater robot 1 based thereon, it is possible to prevent the composite cable 7 from being twisted beyond the allowable amount. In addition, since the operator does not need to memorize the twist angle and direction of the composite cable, the operator is relieved of mental burden, can concentrate on the operation of the underwater robot, and does not break the composite cable due to careless mistake.
[0031]
FIG. 6 shows a second embodiment of the monitoring and control device for an underwater robot according to the present invention. In the first embodiment, the torsion angle of the composite cable 7 is simply displayed by the torsion angle display 54. However, the second embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 5 in that the set value circuit 60 for outputting the set value of the maximum allowable torsion angle of the composite cable 7 as an analog value, An ABS circuit 61 that outputs the torsion angle of the cable 7 as an analog value, an operational amplifier 62, and a buzzer 63 are added so that a warning can be issued when the composite cable 7 is twisted beyond the allowable amount. It is.
[0032]
That is, in the second embodiment, the attitude (tilt angle) when the underwater robot 1 is previously lowered to the bottom of the drainage channel 9 is set to the initial value 52 and the composite cable 7 is set in the same manner as the first embodiment. Is set in the set value circuit 60. When the underwater robot 1 is operated from the operation panel 3 of the control car 2, the attitude of the underwater robot 1 is sent to the position and orientation monitoring device 4 of FIG. The inclination angle indicated by 53 in FIG. 6 is displayed in the form as shown in FIG. The tilt angle signal of the tilt angle sensor 50 is added to the initial value of the underwater robot 1 by an adding circuit 51 to calculate the amount of twist of the composite cable 7, and the twist angle is displayed on the display device of the position and orientation monitoring device 4 in FIG. Is displayed.
[0033]
At the same time, the amount of twist of the composite cable 7 is sent to the operational amplifier 62 as an analog value via the ABS circuit 61. The operational amplifier 62 receives the maximum allowable twist angle of the composite cable 7 from the set value circuit 60 that outputs the maximum allowable twist angle of the composite cable 7 as an analog value. Then, if the torsion angle of the composite cable 7 sent from the ABS circuit 61 exceeds the value set to the set value 60. A signal is sent to the buzzer 63 to make the buzzer 63 sound.
[0034]
By doing so, the operator of the underwater robot 1 does not need to memorize the twist angle and direction of the composite cable, and also does not need to worry about the twist angle display as in the first embodiment. Since it is not necessary, the user is free from mental burden, can concentrate on the operation of the underwater robot, and does not damage the composite cable due to careless mistake.
[0035]
FIG. 7 shows the third and fourth embodiments of the monitoring and control device for an underwater robot according to the present invention. In the first and second embodiments, the torsion angle of the composite cable 7 is simply indicated by the torsion angle. The buzzer sounds when it is displayed only at 54 or when the composite cable 7 is twisted beyond the allowable amount. However, in the third and fourth embodiments, the buzzer is further advanced and actively. The composite cable 7 is prevented from being twisted more than a certain amount.
[0036]
That is, in the third and fourth embodiments, the underwater robot 1 is provided from the thruster operation input 70 of the operation panel 3 for operating the electric thruster 11 for controlling the attitude of the underwater robot 1 provided on the control vehicle 2 for adsorbing the wall surface or controlling the attitude. A signal from a robot rotation direction output circuit 71 for outputting in which direction 1 rotates, a signal from a set value circuit 73 in which the maximum allowable torsion angle of the composite cable 7 is set, and an inclination angle via the addition circuit 51 Based on a signal from the sensor 50, a determination unit 72 is provided for determining whether or not the torsion angle of the composite cable 7 exceeds the maximum allowable torsion angle due to the rotation of the underwater robot 1, and when the torsion angle of the composite cable 7 exceeds the maximum allowable torsion angle. If it is determined, an override command is sent to the override circuit 74, and in the third embodiment, a 0 command is sent to the thruster command control circuit 75 (not shown). Stop command Chi thruster 11), in the fourth embodiment in which sends a counterclockwise rotation instruction to the thruster command control circuit 75.
[0037]
Therefore, in the third and fourth embodiments, as in the first and second embodiments, the attitude (tilt angle) when the underwater robot 1 is previously lowered on the bottom surface of the drainage channel 9 is set to the initial value 52. When the maximum allowable twist angle of the composite cable 7 is set in the set value circuit 73 and the thruster 11 is operated by the thruster operation input 70 of the operation panel 3 of the control vehicle 2, the signal is transmitted from the override circuit 74 to the thruster command control circuit 75. And the attitude of the underwater robot 1 is controlled. On the other hand, the signal of the thruster operation input 70 is also sent to the robot rotation direction output circuit 71, and is converted into a signal indicating in which direction the underwater robot 1 rotates, and sent to the determination unit 72. Further, a signal from the set value circuit 73 in which the maximum allowable torsion angle of the composite cable 7 is set and a signal from the inclination angle sensor 50 via the addition circuit 51 are sent to the determination unit 72. Determines whether the underwater robot 1 rotates beyond the maximum allowable twist angle of the composite cable 7 based on the tilt angle of the underwater robot 1, the rotation direction of the robot, and the maximum allowable twist angle of the composite cable 7. If it is determined that the twist angle of the cable 7 exceeds the maximum allowable twist angle, an override command is sent to the override circuit 74, and in the third embodiment, a 0 command is sent from the override circuit 74 to the thruster command control circuit 75 (that is, the thruster). 11), a reverse command is sent in the fourth embodiment.
[0038]
By doing so, the operator of the underwater robot 1 can concentrate on the operation of the underwater robot 1 without worrying about the twist angle and the twist direction of the composite cable, and the operator can monitor and control the underwater robot even during operation. Even if the twist is more than a predetermined angle when it is separated from the device, the underwater robot stops rotating and prevents the composite cable 7 from twisting further, or rotates reversely to reduce the twist, so that careless mistake The composite cable 7 is more safely protected from breakage without any occurrence.
[0039]
FIG. 8 shows a fifth embodiment of the underwater robot monitoring and control apparatus according to the present invention. In the first to fourth embodiments, the maximum allowable torsion of the composite cable 7 is determined by the extension of the composite cable 7. Although the amount was constant regardless of the amount, the allowable amount of torsion of the composite cable 7 originally becomes large when the amount of extension of the composite cable 7 is large and small when the amount of extension is small. Therefore, in the fifth embodiment, a reel rotation angle output circuit 80 that outputs the rotation angle of the reel device 8 mounted on the carrier 6 shown in FIG. 1, and a circuit for calculating the cable length of the composite cable 7 based on the rotation angle 81, a set value circuit 82 for calculating and setting the maximum allowable twist angle corresponding to the cable length of the fed composite cable 7 is used to set the values of the set values 60 and 73 in FIGS. It is.
[0040]
By doing so, a large maximum allowable torsion angle is set when the composite cable 7 is extended for a long time, and a small torsion angle is set when the composite cable 7 is short, so that the above-described second and third embodiments are more rational. Can be implemented.
[0041]
FIG. 9 shows a sixth embodiment of the monitoring and control device for an underwater robot according to the present invention. In each of the first to fifth embodiments, the inclination angle of the underwater robot 1 is detected by the inclination angle sensor 50. Although the torsion angle of the composite cable 7 is detected by this, in the sixth embodiment, a strain gauge 90 for detecting the distortion of the composite cable 7 is attached to the mounting portion of the composite cable 7, and The torsion is directly detected.
[0042]
That is, in the sixth embodiment shown in FIG. 9, a strain gauge 90 for detecting the distortion of the composite cable 7 is attached to the attachment portion of the composite cable 7, and the maximum allowable distortion value of the composite cable 7 is set to a set value 92. Set. When the thruster 11 is operated by the thruster operation input 94 of the operation panel 3 of the control vehicle 2, a signal thereof is sent from the override circuit 95 to the thruster command control circuit 96 to control the attitude of the underwater robot 1. When 7 is twisted, the twist is detected by the strain gauge 90. If the distortion exceeds the maximum allowable distortion of the composite cable 7 set to the set value 92, the operational amplifier 91 detects the distortion, sounds the buzzer 93, and gives an override command to the override circuit 95, thereby controlling the thruster command control. A 0 command (that is, a command to stop the thruster 11) or a reverse rotation command is sent to the circuit 96. For this reason, the underwater robot 1 stops rotating or reversely rotates, and the twisting that generates a strain greater than the maximum allowable strain of the composite cable 7 is prevented.
[0043]
By doing so, the twisting of the composite cable 7 can be rationally performed without providing the inclination angle sensor 50 of the underwater robot 1 or measuring the extension amount of the composite cable 7 as in the first to fifth embodiments. Accidents caused by the accident can be prevented.
[0044]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention as described above, the operator of the underwater robot does not need to memorize the twist angle and direction of the composite cable caused by the rotation operation of the underwater robot. This eliminates the need for careless mistakes and damage to the composite cable.
[0045]
According to the second aspect of the present invention, the operator of the underwater robot does not need to check the twist angle and the twist direction of the composite cable on the display device, and the composite cable is not damaged due to careless mistake. Focus on driving underwater robots.
[0046]
Further, according to the present invention, the operator of the underwater robot does not care about the twist angle and the twist direction of the composite cable at all, and does not damage the composite cable due to careless mistake. You can concentrate on driving.
[0047]
According to the present invention described in claim 4, the operator of the underwater robot can concentrate on the operation without worrying about the twist angle and the twist direction of the composite cable at all. Even if a twist of a predetermined angle or more occurs when separated, the underwater robot reversely rotates to reduce the twist, so that the composite cable is more safely protected from damage.
[0048]
According to the fifth aspect of the present invention, the allowable twist angle of the composite cable can be increased when the feed amount of the composite cable is large, and reduced when the feed amount of the composite cable is small. Therefore, by changing the predetermined value of the torsion angle of the composite cable according to the feed amount of the composite cable, the rotation angle of the underwater robot can be increased when the feed amount of the composite cable is large, and reduced when the feed amount of the composite cable is small, The rotation angle of the underwater robot can be controlled more rationally.
[0049]
According to the sixth aspect of the present invention, the amount of distortion of the composite cable can be measured with a strain meter, so that the twist angle of the composite cable can be grasped with a very simple configuration. Can concentrate on driving without worrying about the twist angle and twist direction of the composite cable, and even if the torsion beyond a predetermined angle occurs when moving away from the underwater robot monitoring and control device during operation, the underwater robot will not The composite cable is more safely protected from breakage because it stops or reverses rotation to reduce its twist.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an overall image of an underwater robot.
FIG. 2 is a schematic explanatory view of an underwater robot and a composite cable used in the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a coordinate system for displaying a posture of an underwater robot.
FIG. 4 is a diagram for explaining an inclination angle of the underwater robot.
FIG. 5 is a block diagram schematically showing a first embodiment of an underwater robot monitoring and control device according to the present invention.
FIG. 6 is a block diagram schematically showing a second embodiment of the underwater robot monitoring and control device according to the present invention.
FIG. 7 is a block diagram schematically showing a third and fourth embodiments of the underwater robot monitoring and control device according to the present invention.
FIG. 8 is a block diagram schematically showing a fifth embodiment of the underwater robot monitoring and control device according to the present invention.
FIG. 9 is a block diagram schematically showing a sixth embodiment of the underwater robot monitoring and control device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
50 Tilt angle sensor
51 Addition circuit
52 Initial value of posture of underwater robot 1
53 Display of tilt angle of underwater robot 1
54 Indication of twist angle of composite cable 7
