JP6636778B2 - 浮上式点検装置およびそれを具える点検システム - Google Patents

Description

この発明は、無人浮上機とそこに搭載されたカメラ等の機材とを有し、点検が困難な橋梁下面等の点検等を行う浮上式点検装置および、その浮上式点検装置を具える点検システムに関し、特には、近接目視点検に適した浮上式点検装置および点検システムに関するものである。

近年の道路法施行規則の一部改正により、全国で約７０万箇所ある道路橋に対して、国が定める統一的な基準による５年に１回の近接目視点検が義務付けられている。しかしながら市町村では、予算不足や人不足、技術力不足等の理由から、点検の確実な実施が困難なことが予想される。このような社会情勢を鑑み、点検していない橋の撲滅と定められた点検サイクルの実施とが確実に担保された社会を実現するためには、橋梁下面（床版下面、桁外面、下部工外面、支承部）の近接目視点検作業を支援する点検システムの開発が望ましい。

ところで従来、橋梁下面の点検装置として本願出願人の前身会社等が提案したものが知られている（特許文献１参照）。この装置は、橋梁の下面のガス管等の長尺付属物を上部通路から点検する装置であって、上部通路上を移動可能な台車と、台車に突設されて水平方向へ延在する基部アームと、基部アームの先端部に支持されて垂直方向へ延在する垂下アームと、台車に設けられて垂下アームを昇降させる垂下アーム昇降手段と、垂下アームの下端部に中間部を固定されて水平方向へ延在する水平アームと、水平アームの先端部に下端部を固定されて上向きに延在する入り込みアームと、入り込みアームの上端部に首振り手段を介して装着されたテレビカメラと、水平アームの水平バランスを取るウエイトと、台車に設けられて、テレビカメラが撮像した画像を表示する画像表示手段とを具えるものであり、この装置によれば、橋梁下面のガス管等の長尺付属物の点検を、手間をかけずに短時間で的確に行うことができる。

また、点検員から離れた部位の点検のためには、カメラを搭載した無人浮上機を使用することが考えられ、このような無人浮上機としては例えば、改正航空法でいうドローン（無人航空機）のうち、複数のロータにより浮上、飛行および空中での静止を行うマルチコプタが知られている（例えば特許文献２参照）。マルチコプタは一般に、マイクロコンピュータおよび、ＧＰＳ(全地球測位システム)や３軸ジャイロ、３軸加速度計等を搭載していて自律飛行が可能であるとともに、無線通信機を搭載していてその通信機能によりスマートフォン等からなる操縦装置での遠隔操縦が可能で、しかも前方や下方等の視界を撮影する飛行用カメラを搭載していて操縦員の操縦装置にそのマルチコプタからの視界の画像を送ることができ、現在では多種のものが比較的安価に市販されている。

特開２００５−１３３４７１号公報 特開２０１３−０１０４９９号公報

しかしながら、本願発明者が特許文献１記載の技術を検討したところ、この技術ではテレビカメラが、垂下アームおよび水平アームを介して支持された入り込みアームの上端部に首振り手段を介して装着されていることから、テレビカメラの位置を点検部位に対して高精度に位置決めすることが構造的に困難であり、近接目視点検作業への使用に適しているとはいえないということが判明した。

このため本願発明者は特許文献２等で知られるようなマルチコプタの使用についても検討したが、飛行中の位置決め精度が充分でなく、また点検用カメラの搭載位置によっては機体のバランスを取るのが困難になることから、所定位置で点検作業を行うことが容易でなく、しかも搭載したバッテリでモータを駆動してロータを回転させるため、飛行時間が搭載バッテリの容量の制約を受け、充分な作業時間を確保することが困難であり、これもそのままでは近接目視点検作業への使用に適しているとはいえないということが判明した。

それゆえ本発明は、カメラを搭載した無人浮上機を具え、かつ近接目視点検に適した浮上式点検装置およびそれを具える点検システムを提供することを目的としている。

この発明は、上記課題を有利に解決するものであり、この発明の浮上式点検装置は、
複数のロータにより浮上、飛行および空中での静止を行う無人飛行モジュールと、その無人飛行モジュールの上部に設けられて点検対象に吸着しての移動と点検対象からの分離とを行う吸着移動モジュールとを有するプラットフォーム機体と、
前記プラットフォーム機体の前記無人飛行モジュールの下部に設けられて水平方向へ伸縮する伸縮式アームと、その伸縮式アームの先端部に設けられた点検用カメラとを有するカメラモジュールと、
を具え、
前記カメラモジュールは、前記プラットフォーム機体の浮上、飛行および空中での静止中は前記伸縮式アームを縮めて当該カメラモジュールの重心を前記プラットフォーム機体の重心に近づけ、前記プラットフォーム機体の前記吸着移動モジュールが前記点検対象に吸着している間は前記伸縮式アームを伸ばすとともに前記点検用カメラを前記点検対象に対する近接目視点検位置に配置することを特徴としている。

また、この発明の点検システムは、
前記浮上式点検装置と、
前記浮上式点検装置から前記カメラモジュールの点検用カメラで撮影した画像のデータを受け取ってその画像を画面上に表示する点検ユニットと、
前記点検対象に対する位置を固定されて前記浮上式点検装置に対する距離および方向を測定し、その測定結果から前記浮上式点検装置の３次元位置を特定して出力する点検装置位置特定ユニットと、
を具えることを特徴とするものである。

この発明の浮上式点検装置にあっては、プラットフォーム機体が、操縦員もしくは点検員等が行う手動操縦または自動操縦により、無人浮上機としての無人飛行モジュールで浮上、飛行および空中での静止を行って点検対象に接近し、その間、カメラモジュールが、伸縮式アームを縮めて当該カメラモジュールの重心をプラットフォーム機体の重心に近づけることでプラットフォーム機体の安定性を確保し、プラットフォーム機体が点検対象に接近すると、プラットフォーム機体が、吸着移動モジュールで点検対象に吸着して移動し、その点検対象に吸着している間、カメラモジュールが、伸縮式アームを伸ばして点検用カメラを点検対象に対する近接目視点検位置に配置して、点検用カメラを用いての点検対象の近接目視点検作業を可能にする。

そして近接目視点検作業が終了したら、カメラモジュールが、伸縮式アームを縮めて当該カメラモジュールの重心をプラットフォーム機体の重心に近づけることでプラットフォーム機体の安定性を確保し、プラットフォーム機体が、吸着移動モジュールで点検対象から分離し、操縦員もしくは点検員等が行う手動操縦または自動操縦により、無人飛行モジュールで浮上、飛行および空中での静止を行って所定の帰還場所に帰還する。

従って、この発明の浮上式点検装置によれば、プラットフォーム機体が吸着移動モジュールで点検対象に吸着した状態で適宜移動し、カメラモジュールが伸縮式アームを伸ばすとともに点検用カメラを点検対象に対する近接目視点検位置に配置して、点検用カメラによる点検対象の近接目視点検作業を可能にするので、点検対象の橋梁等の、点検員から離れた下面中央部等の点検部位の点検のために、点検用カメラを搭載した無人浮上機を具え、かつその点検用カメラを、近接目視点検に適するように点検部位に対して高精度に位置決めすることができ、しかも、無人飛行モジュールでの飛行および吸着移動モジュールでの移動により、点検部位を効率的に近接目視点検することができる。

なお、この発明の浮上式点検装置においては、前記無人飛行モジュールは、３軸加速度センサおよび３軸ジャイロを含む自機情報取得手段と、少なくともその自機情報取得手段からの加速度および姿勢情報に基づき少なくとも自機の位置および姿勢を安定させる制御を行うマイクロコンピュータとを搭載したマルチコプタであると、市販されていて比較的安価に購入でき、かつ容易に飛行させることができるので好ましい。そしてそのマルチコプタがさらに、無線通信機を搭載していてその無線通信機の通信機能により無線操縦装置による遠隔操縦が可能であり、あるいは当該マルチコプタの前方および上方を撮影する飛行用カメラを搭載していて操縦員等が手動操作する有線もしくは無線の操縦装置にその視界の画像を送るものであると、浮上式点検装置を点検対象の点検部位により容易に近づけ得るのでより好ましい。

また、この発明の浮上式点検装置においては、前記吸着移動モジュールは、点検対象がコンクリート等からなる構造物を具える場合は、バキュームカップで点検対象に吸着するものでも良いが、点検対象が鋼製梁等の鋼からなる構造物を具える場合は、磁石で点検対象に吸着するものであると、安定した吸着力が得られるので好ましい。この磁石は、電磁石でも良いが、永久磁石とすると、吸着力が確実に得られるのでより好ましい。

さらに、この発明の浮上式点検装置においては、前記プラットフォーム機体は、前記無人飛行モジュールの上部に立設されて互いに接近方向へ移動する複数本の柱状部材の間に前記点検対象を挟み、当該プラットフォーム機体をその点検対象の中央部に位置させる機体位置調整機構を有していると、吸着移動モジュールを点検対象に確実に吸着させ得るので好ましい。

そして、この発明の浮上式点検装置においては、前記カメラモジュールは、前記点検用カメラに加えて少なくとも点検もしくは補修のための作業手段を有していると、近接目視点検に加えて、ハンマーでの打撃等による塗料剥がれ点検や、塗料や接着剤の塗布等の補修作業を行うことができるので好ましい。

一方、この発明の点検システムにあっては、点検ユニットが、浮上式点検装置からカメラモジュールの点検用カメラで撮影した画像のデータを受け取ってその画像を画面上に表示し、点検装置位置特定ユニットが、点検対象に対する位置を固定されて浮上式点検装置に対する距離および方向を測定し、その測定結果から浮上式点検装置の３次元位置を特定して例えば点検ユニットの画面上への表示等により出力する。

従って、この発明の点検システムによれば、点検ユニットが、カメラモジュールの点検用カメラの画像を画面上に表示するとともに、点検装置位置特定ユニットが、点検対象に固定されて、測距装置で測定した浮上式点検装置に対する距離および方向から点検対象に吸着している浮上式点検装置の３次元位置を高精度に特定して出力するので、点検員が点検対象の近接目視点検作業を容易にかつ高精度に行うことができる。

なお、この発明の点検システムにおいては、前記点検装置位置特定ユニットは、例えば赤外線レーザレーダ装置で空間をスキャン（走査）することで当該点検装置位置特定ユニットからの前記浮上式点検装置に対する距離および方向を求めるものであっても良いが、少なくとも２台のカメラで撮影した浮上式点検装置の画像から三角測量の原理により浮上式点検装置に対する距離および方向を測定するものであると、点検装置位置特定ユニットを比較的安価に構成できるので好ましく、そのカメラが赤外線カメラであると、浮上式点検装置が暗い場所に入っても浮上式点検装置の位置を特定できるのでより好ましい。

さらに、この発明の点検システムにおいては、前記点検装置位置特定ユニットは、前記２台のカメラが撮影した画像に基づきそれらのカメラを前記浮上式点検装置に向け続ける自動追尾装置を有していると、浮上式点検装置の位置を特定し続けることができるので好ましい。

（ａ）および（ｂ）は、この発明の浮上式点検装置の一実施形態をカメラモジュールが伸縮式アームを縮めた状態で示す平面図および正面図である。 上記実施形態の浮上式点検装置をカメラモジュールが伸縮式アームを伸ばした状態で示す正面図である。 （ａ）および（ｂ）は、上記実施形態の浮上式点検装置の吸着移動モジュールの一例を機体位置調整機構とともに示す斜視図および側面図である。 この発明の点検システムの一実施形態における浮上式点検装置と点検ユニットと点検装置位置特定ユニットと示す斜視図である。 上記実施形態の点検システムにおける点検装置位置特定ユニットを懸架ポールの内ポールを伸ばした状態で示す側面図である。 （ａ）および（ｂ）は、上記実施形態の浮上式点検装置の吸着移動モジュールの他の例を機体位置調整機構とともに示す斜視図および側面図である。 （ａ）および（ｂ）は、上記実施形態の浮上式点検装置の吸着移動モジュールのさらに他の例を吸着時の状態および分離時の状態でそれぞれ示す斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、上記例の吸着移動モジュールを示す平面図および側面図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づく実施例によって詳細に説明する。ここに、図１（ａ）および図１（ｂ）は、この発明の浮上式点検装置の一実施形態をカメラモジュールが伸縮式アームを縮めた状態で示す平面図および正面図、また図２は、上記実施形態の浮上式点検装置をカメラモジュールが伸縮式アームを伸ばした状態で示す正面図、そして図３（ａ）および図３（ｂ）は、上記実施形態の浮上式点検装置の吸着移動モジュールの一例を機体位置調整機構とともに示す斜視図および側面図であり、図中符号１は、浮上式点検装置を示す。

図１〜図３に示すこの実施形態の浮上式点検装置１は、３軸加速度センサおよび３軸ジャイロを含む図示しない自機情報取得手段と、少なくともその自機情報取得手段からの加速度および姿勢情報に基づき少なくとも自機の位置および姿勢を安定させる制御を行う図示しないマイクロコンピュータとを搭載し、浮上、飛行および空中での静止を行うとともに、併せて搭載している図示しない無線通信機の機能により、例えば通常のデジタルプロポーショナル型の操縦装置による手動での無線操縦が可能である無人飛行モジュール２と、その無人飛行モジュール２の上部の中央部に設けられて点検対象としての例えば図２に示す橋梁Ｂの鋼製の橋桁Ｇの下部フランジＦの下面に吸着しての移動とその橋桁Ｇの下部フランジＦの下面からの分離とを行う吸着移動モジュール３とを有するプラットフォーム機体４と、そのプラットフォーム機体４の無人飛行モジュール２の下部の中央部に設けられた伸縮式アーム５および、その伸縮式アーム５の先端部に伸縮式マスト６およびジンバル機構７を介して設けられた点検用カメラ８を有するカメラモジュール９と、を具えている。なお、カメラモジュール９に関する説明における「垂直」および「水平」は、プラットフォーム機体４が水平姿勢の場合における「垂直」および「水平」を意味している。

無人飛行モジュール２は、図１および図２に示すように、後述するケーブルにより給電される図示しない複数のモータで各々回転駆動される複数かつ偶数、図では４つのロータ２ａ（図１（ａ）では円で示す）がそれぞれ生じさせる揚力を互いにバランスさせることにより浮上および空中での静止を行い、飛行方向に対し後方側のロータ２ａの揚力を前方側のロータ２ａの揚力よりも大きくすることによりプラットフォーム機体４の姿勢を飛行方向へ傾斜させて任意の方向へ飛行することができ、またそれらのロータ２ａの半数ずつを互いに逆方向へ回転させることにより、ロータ２ａの回転の反作用を相互に打ち消してプラットフォーム機体４の回転を防止することができる。また無人飛行モジュール２は、それらのロータ２ａを全体的に囲んで保護する概ね矩形の保護枠２ｂを有し、その保護枠２ｂの周囲には、内部にＬＥＤを有して発光し、後述する点検装置位置特定用カメラにより撮影される各々球状の複数のマーカ２ｃが取り付けられ、さらにその保護枠２ｂの上部の後部中央部には、当該無人飛行モジュール２の前方および斜め上方を吸着移動モジュール３と一緒に撮影してその画像を無線で上記操縦装置に付属する画面表示装置に送り、その画面表示装置の画面に表示させる飛行用カメラ２ｄが取り付けられている。なお、マーカ２ｃは発光せず、反射だけするものでも良い。

図３に示す吸着移動モジュール３は、ベース板３ａを有し、そのベース板３ａを無人飛行モジュール２の上部の中央部に複数本の連結材３ｂを介して結合されており、ベース板３ａ上には、２本の走行輪３ｃ，３ｄが互いに平行な軸線周りに回転可能に支持され、一方の走行輪３ｃはサーボモータ３ｅで回転駆動され、他方の走行輪３ｄは自由回転することができる。これにより吸着移動モジュール３は、図２に示すように、点検対象の橋梁Ｂの鋼製の橋桁Ｇの下部フランジＦの下面に２本の走行輪３ｃ，３ｄで当接して、サーボモータ３ｅによる走行輪３ｃの回転駆動によりその下部フランジＦの下面に沿って走行することができる。

ベース板３ａ上にはまた、２本の走行輪３ｃ，３ｄの間に、永久磁石３ｆを搭載した揺動板３ｇが揺動可能に支持され、その揺動板３ｇはウォーム歯車機構３ｈを介してサーボモータ３ｉで一端部を揺動駆動され、その揺動板３ｇの他端部は、ベース板３ａの下側に支持されたプーリ３ｊに掛け回されたワイヤ３ｋの一端部に結合され、そのワイヤ３ｋの他端部は、ベース板３ａの下側に配置されて一端部をベース板３ａに掛合された補助スプリング３ｌの他端部に結合されており、これにより永久磁石３ｆは、サーボモータ３ｉの揺動駆動力とそれを補助する補助スプリング３ｌの引張り力とにより、点検対象の橋梁Ｂの鋼製の橋桁Ｇの下部フランジＦの、２本の走行輪３ｃ，３ｄが当接する下面を磁力で吸着する、その橋桁Ｇの下面から僅かに離れた吸着位置と、その橋桁Ｇの下部フランジＦの下面に実質的に磁力が及ばないようにその下部フランジＦの下面から大きく離れる分離位置との間で揺動することができる。加えて、２本の走行輪３ｃ，３ｄの間には永久磁石３ｆを囲むようにフレーム３ｍが設けられ、そのフレーム３ｍには２本の走行輪３ｃ，３ｄの整列方向に対し直交する方向に互いに離間して２個ずつ補助輪３ｎが支持されており、これらの補助輪３ｎは、橋桁Ｇの下部フランジＦの下面に磁力で吸着した吸着移動モジュール３の、下部フランジＦの下面に対する倒れを防止する役割を果たす。

ベース板３ａ上にはさらに、機体位置調整機構１０が設けられており、この機体位置調整機構１０は、２本の走行輪３ｃ，３ｄの整列方向に対し直交する方向に延在するガイドレール１０ａにより案内されてそのガイドレール１０ａに沿って移動する２枚のスライド板１０ｂと、それらのスライド板１０ｂにそれぞれ立設された２本の柱状部材１０ｃと、ガイドレール１０ａの中央部の側方に配置されるとともに複数本の周方向溝を形成された駆動プーリ１０ｄと、ガイドレール１０ａの両端部にそれぞれ設けられたガイドプーリ１０ｅと、駆動プーリ１０ａを回転駆動するサーボモータ１０ｆと、を有しており、２枚のスライド板１０ｂにはそれぞれ図示しない２本のワイヤの一端部が結合され、一方のワイヤは駆動プーリ１０ｄに直接複数回巻き掛けられた後に他端部を駆動プーリ１０ｄに固定され、他方のワイヤは一端部を結合されたスライド板１０ｂに近い方のガイドプーリ１０ｅに巻き掛けられた後にそこから駆動プーリ１０ｄまで張り渡されて駆動プーリ１０ｄに複数回巻き掛けられた後に他端部を駆動プー１０ｄに固定されている。

この機体位置調整機構１０にあっては、サーボモータ１０ｆが駆動プーリ１０ｄを所定方向へ回転させると、２枚のスライド板１０ｂにそれぞれ一端部を結合された２本の上記一方のワイヤが駆動プーリ１０ｄに巻き取られてゆくと同時に、２枚のスライド板１０ｂにそれぞれ一端部を結合された２本の上記他方のワイヤが駆動プーリ１０ｄから繰り出されていって、２枚のスライド板１０ｂひいては２本の柱状部材１０ｃを互いの接近方向へガイドレール１０ａに沿って移動させ、またサーボモータ１０ｆが駆動プーリ１０ｄを上記と逆方向へ回転させると、２枚のスライド板１０ｂにそれぞれ一端部を結合された２本の上記他方のワイヤが駆動プーリ１０ｄに巻き取られてゆくと同時に、２枚のスライド板１０ｂにそれぞれ一端部を結合された２本の上記一方のワイヤが駆動プーリ１０ｄから繰り出されていって、２枚のスライド板１０ｂひいては２本の柱状部材１０ｅを互いの離間方向へガイドレール１０ｂに沿って移動させる。なお、図１中では２本の柱状部材１０ｅは、互いに最も離間して位置しており、また図２中実線で示す２本の柱状部材１０ｅは、互いに最も接近して位置している。これにより図２中に仮想線で示すように、例えばプラットフォーム機体４が点検対象の橋梁Ｂの鋼製の橋桁Ｇの下部フランジＦの下面に接近するも吸着移動モジュール３が未だその下部フランジＦの下面に吸着していない時に、２本の柱状部材１０ｅで点検対象の橋梁Ｂの鋼製の橋桁Ｇの下部フランジＦを両側から挟んで、プラットフォーム機体４をその下部フランジＦの幅方向の中央部に位置させることができる。

カメラモジュール９の伸縮式アーム５は、プラットフォーム機体４の無人飛行モジュール２の重心位置である平面視での中心位置の下部に基部を水平旋回可能に支持された第１アーム５ａと、その第１アーム５ａの基部に設けられて第１アーム５ａを無人飛行モジュール２の中心位置を通る垂直軸線Ｃ１周りに水平旋回させるサーボモータ５ｂと、その第１アーム５ａの先端部に基部を水平旋回可能に支持された第２アーム５ｃと、第１アーム５ａの先端部に設けられて第２アーム５ｃをその先端部を通る垂直軸線Ｃ２周りに水平旋回させるサーボモータ５ｄと、を有している。

また、伸縮式マスト６は、第２アーム５ｃの先端部に、短縮状態でプラットフォーム機体４と干渉しないように斜め下方に延在する支持ブラケット５ｅを介して垂直姿勢で支持された多重筒からなるマスト本体６ａと、そのマスト本体６ａの最内筒に先端部を結合されてマスト本体６ａ内を通り、マスト本体６ａの下端部から出て樹脂製の弾性変形可能な図示しない案内チューブ内に収容されたこれも樹脂製の弾性変形可能な図示しないラックと、そのラックに噛合するピニオンを駆動するようにマスト本体６ａの下端部に設けられたサーボモータ６ｂと、を有している。

そして、ジンバル機構７は、マスト本体６ａの最内筒の先端部に取り付けられたサーボモータ７ａと、マスト本体６ａの中心軸線に対しオフセットした垂直軸線周りに回動可能に支持されてサーボモータ７ａでその垂直軸線周りに回動駆動される第１ブラケット７ｂと、その第１ブラケット７ｂに取り付けられたサーボモータ７ｃと、第１ブラケット７ｂに水平軸線周りに回動可能に支持されてサーボモータ７ｃでその水平軸線周りに回動駆動される図示しない第２ブラケットと、を有し、点検用カメラ８はその第２ブラケットに取り付けられている。なお、点検用カメラ８は、例えばそのレンズの周囲にカメラ前方へ向けて照明光を照射するＬＥＤ等の照明装置を有していても良い。また上記第２ブラケットには、点検用カメラ８に代えてもしくは加えて、少なくとも点検もしくは補修のための作業具を取り付けることができ、この作業具により点検部位に対し、ハンマーでの打撃等による塗料剥がれ点検や、塗料や接着剤の塗布、スプレー等の補修作業を行うことができる。

上述した構成を具えるこの実施形態の浮上式点検装置１にあっては、点検対象の橋梁Ｂの鋼製の橋桁Ｇの下方にいる操縦員の、プラットフォーム機体４の位置および姿勢を目視および上記操縦装置に付属する画面表示装置が表示する飛行用カメラ２ｄの画像で確認しながら上記操縦装置を手動操作する無線操縦により、プラットフォーム機体４が無人飛行モジュール２で浮上、飛行および空中での静止を行って橋桁Ｇの下部フランジＦに接近し、その間、カメラモジュール９が、図２（ｂ）に示すように、伸縮式アーム５および伸縮式マスト６を縮めてカメラモジュール９の重心をプラットフォーム機体４の重心に近づけることでプラットフォーム機体４の安定性を確保し、プラットフォーム機体４が下部フランジＦに接近すると、プラットフォーム機体４が、吸着移動モジュール３の吸着位置に配置した永久磁石３ｆの磁力で下部フランジＦの下面に吸着して、吸着移動モジュール３の２本の走行輪３ｃ，３ｄで下部フランジＦの延在方向にその下部フランジＦの下面に沿って走行移動し、プラットフォーム機体４が下部フランジＦの下面に吸着している間は、カメラモジュール９が、図２に示すように、伸縮式アーム５を水平方向に伸ばして伸縮式マスト６をプラットフォーム機体４の外側に配置するとともに伸縮式マスト６のマスト本体６ａを上方に伸ばしてジンバル機構７および点検用カメラ８を点検対象の橋梁Ｂの橋桁Ｇの下面近くの近接目視点検位置に配置し、ジンバル機構７で点検用カメラ８の向きを適宜に変更して、点検用カメラ８による後述の床板Ｐの下面や橋桁Ｇの側面、上部フランジの下面、下部フランジＦの上面および下面等の近接目視点検作業を可能にする。

そして近接目視点検作業が終了したら、カメラモジュール９が、伸縮式マスト６のマスト本体６ａを縮めるとともに伸縮式アーム５を縮めてカメラモジュール９の重心をプラットフォーム機体４の重心に近づけることでプラットフォーム機体４の安定性を確保し、プラットフォーム機体４が、吸着移動モジュール３の永久磁石３ｆの分離位置への配置により橋桁Ｇの下部フランジＦの下面から分離し、操縦員が行う上記無線操縦により、無人飛行モジュール２で浮上、飛行および空中での静止を行って、例えば橋梁Ｂ上の所定の帰還場所に帰還する。

従って、この実施形態の浮上式点検装置１によれば、プラットフォーム機体４が吸着移動モジュール３で点検対象の橋梁Ｂの鋼製の橋桁Ｇの下部フランジＦの下面に吸着した状態で適宜移動し、カメラモジュール９が伸縮式アーム５および伸縮式マスト６を伸ばして点検用カメラ８を橋桁Ｇの床板Ｐの下面や橋桁Ｇの側面、上部フランジの下面、下部フランジＦの上面および下面等に対する近接目視点検置に配置するとともにジンバル機構７で適宜に点検用カメラ８の向きを変えて、点検用カメラ８によるそれら橋桁Ｇの床板Ｐの下面や橋桁Ｇの側面、上部フランジの下面、下部フランジＦの上面および下面等の近接目視点検作業を可能にするので、点検対象の橋梁Ｂの点検員から離れた下面中央部等の点検部位の点検のために、点検用カメラ８を搭載した無人浮上機を具え、かつその点検用カメラ８を、近接目視点検に適するように点検対象の橋梁Ｂの点検部位に対して高精度に位置決めすることができ、しかも、無人飛行モジュール２での飛行および吸着移動モジュール３での移動により、点検部位を効率的に近接目視点検することができる。

また、この実施形態の浮上式点検装置１によれば、吸着移動モジュール３は、点検対象の橋梁Ｂの鋼製の橋桁Ｇに永久磁石で吸着するため、点検対象の橋梁Ｂの鋼製の橋桁Ｇの下部フランジＦの下面に対する安定した吸着力を、プラットフォーム機体４への給電状態にかかわらず常に確実に得ることができる。

さらに、この実施形態の浮上式点検装置１によれば、プラットフォーム機体４は、無人飛行モジュール２の上部に立設されて互いに接近方向へ移動する複数本の柱状部材１０ｃの間に点検対象の橋梁Ｂの橋桁Ｇの下部フランジＦを挟み、当該プラットフォーム機体４をその下部フランジＦの中央部に位置させる機体位置調整機構１０を有しているので、吸着移動モジュール３を下部フランジＦの下面から外れることなくその下面に確実に吸着させることができる。

図４は、この発明の点検システムの一実施形態における浮上式点検装置と点検ユニットと点検装置位置特定ユニットとを橋梁の一部とともに示す斜視図、また図５は、上記実施形態の点検システムにおける点検装置位置特定ユニットを懸架ポールの内ポールを伸ばした状態で示す側面図であり、先の図面におけると同様、図中符号Ｂは検査対象の橋梁、Ｇはその橋梁Ｂの橋桁、Ｆはその橋桁Ｇの下部フランジを示す。また、符号Ｐはその橋梁Ｂの床板、Ｅはその床板Ｐの側部の歩道から少し高くなった地覆、Ｈはその地覆Ｅ上に設けられた高欄を示す。

この実施形態の点検システムは、図１〜図３に示す上述した実施形態の浮上式点検装置１を具えるとともに、点検対象の橋梁Ｂの床板Ｐ上、例えば側部の歩道上に配置されるとともにケーブル１１で浮上式点検装置１に接続された点検補助装置１２と、橋梁Ｂの歩道から少し高くなった地覆Ｅと、その地覆Ｅ上に設けられた高欄Ｈとに固定された点検装置位置特定装置１３と、を具えている。

点検補助装置１２は、下部に複数のキャスタ１２ａを設けられるとともに後部にグリップ１２ｂを設けられた手押し車型の装置本体１２ｃと、その装置本体１２ｃ上に搭載されるとともに後述の如く演算処理および画像処理とディスプレイ上への画面表示とを行う例えばノート型のパーソナルコンピュータ１２ｄとを有しており、装置本体１２ｃ内には、パーソナルコンピュータ１２ｄの他に浮上式点検装置１と点検装置位置特定装置１３とに長時間、例えば数日間に亘り電力を供給し得る大容量のバッテリが収納されている。ケーブル１１は、このバッテリから浮上式点検装置１に電力を供給するのに加えて、浮上式点検装置１の吸着移動モジュール３、カメラモジュール９および機体位置調整機構１０にパーソナルコンピュータ１２ｄから指令信号を送ってそれら吸着移動モジュール３、カメラモジュール９および機体位置調整機構１０を有線で操作可能とし、さらに浮上式点検装置１から、カメラモジュール９の点検用カメラ８で撮影した画像のデータを有線でパーソナルコンピュータ１２ｄに送り、パーソナルコンピュータ１２ｄはその画像を受け取ってディスプレイの画面上に表示する。従ってパーソナルコンピュータ１２ｄは、点検ユニットを構成する。なお、装置本体１２ｃは、大容量のバッテリに代えてもしくは加えて、エンジン駆動の発電機やソーラーパネル等の他の電源を搭載していても良い。

点検装置位置特定装置１３は、後部板に螺合した押えねじと前部板とで高欄Ｈを挟むことでその高欄Ｈに固定されるコ字状の上部クランプ１３ａと、同様に後部板に螺合した押えねじと前部板とで地覆Ｅを挟むことでその地覆Ｅに固定されるコ字状の下部クランプ１３ｂと、前端部同士および後端部同士をそれぞれ互いに結合されるとともに上部クランプ１３ａ上のガイド部材１３ｃで水平に進退移動可能に支持され、かつそのガイド部材１３ｃに設けられた押えねじで進退位置を固定されて橋梁Ｂの床板上から床板の側方へ突出する２本の進退ブーム１３ｄと、上端部同士、中間部同士および下端部同士をそれぞれ互いに結合されるとともに上端部を進退ブーム１３ｄの先端部によって橋梁Ｂの床板の長手方向へ延在する水平軸線周りに揺動可能に支持され、かつ中間部を下部クランプ１３ｂに、ターンバックル状の伸縮可能な２本の第１連結ロッド１３ｅで橋梁Ｂの床板の長手方向へ延在する水平軸線周りに揺動可能に連結されて上下方向へ延在する２本の外ポール１３ｆと、下部クランプ１３ｂを２本の進退ブーム１３ｄの前端部と上部クランプ１３ａの後部の板とにそれぞれ連結する、各々ターンバックル状の伸縮可能な第２連結ロッド１３ｇおよび第３連結ロッド１３ｈと、を有しており、これにより、２本の進退ブーム１３ｄの固定位置を調節することで、２本の外ポール１３ｆを正確に垂直方向に延在させて点検対象の橋梁Ｂに対し固定することができる。

点検装置位置特定装置１３はまた、２本の外ポール１３ｆ内にそれぞれ昇降可能に収納されるとともに下端部同士を互いに結合された２本の内ポール１３ｉと、２本の進退ブーム１３ｄの後端部上に搭載されてハンドルで歯車式減速機を介してドラムを回転させるとともに、その歯車式減速機の歯車と掛合するストッパでドラムを任意の回転位置に掛止めする手動ウインチ１３ｊと、２本の外ポール１３ｆの上端部に設けられたプーリ１３ｋと、一端部を手動ウインチ１３ｊのドラムに巻き付けられるとともに中間部をプーリ１３ｋに巻き掛けられて２本の外ポール１３ｆに沿って下方へ延在し、他端部を内ポール１３ｉの下端部に結合された内ポール昇降ワイヤ１３ｌと、を有しており、これにより、手動ウインチ１３ｊのストッパを外してハンドルでドラムを回転させることで、内ポール昇降ワイヤ１３ｌを繰り出して２本の内ポール１３ｉを下降させたり、内ポール昇降ワイヤ１３ｌを巻き込んで２本の内ポール１３ｉを上昇させたりすることができる。

点検装置位置特定装置１３はさらに、２本の内ポール１３ｉの下端部にジンバル機構１４および支持フレーム１５を介して支持された２台の点検装置位置特定用カメラ１６を有しており、ジンバル機構１４は、出力軸が垂直方向へ延在する向きで２本の内ポール１３ｉの下端部に固定されたパン用サーボモータ１４ａと、出力軸が水平方向へ延在する向きでパン用サーボモータ１４ａの出力軸に固定されたチルト用サーボモータ１４ｂと、を有し、また支持フレーム１５は、梯子状をなして上下方向へ延在するとともにその中央部をチルト用サーボモータ１４ｂの出力軸に結合され、そして２台の点検装置位置特定用カメラ１６は、点検対象の橋梁Ｂの床板および橋桁Ｇの下方に向けられて、支持フレーム１５の上下端部にそれぞれ固定されており、これにより、パン用サーボモータ１４ａおよびチルト用サーボモータ１４ｂを適宜作動させることで、点検装置位置特定用カメラ１６の撮影方向を２台一緒に左右に振ったり（パン）上下に振ったり（チルト）することができる。また２台の点検装置位置特定用カメラ１６は各々、赤外線画像を動画で撮影し得るカメラ本体と、そのカメラ本体のレンズの周囲に配置されてそのカメラ本体の前方へ向けて赤外線を含む照明光を照射する例えば高輝度ＬＥＤ等の照明装置と、を有している。

ジンバル機構１４のこれらパン用サーボモータ１４ａおよびチルト用サーボモータ１４ｂと、２台の点検装置位置特定用カメラ１６とは、有線もしくは無線でパーソナルコンピュータ１２ｄに接続されており、パーソナルコンピュータ１２ｄはあらかじめ与えられたプログラムに基づき作動し、点検員がキーボードの操作キー等を操作することで、パン用サーボモータ１４ａおよびチルト用サーボモータ１４ｂを適宜作動させて点検装置位置特定用カメラ１６の撮影方向を左右に振ったり（パン）上下に振ったり（チルト）して、橋桁Ｇの下部フランジＦに吸着している浮上式点検装置１の周囲の複数のマーカ２ｃを、照明装置での照明下あるいはマーカ内部のＬＥＤで発光させた状態で、２台の点検装置位置特定用カメラ１６により赤外線で撮影し、２台の点検装置位置特定用カメラ１６が撮影した同じマーカ２ｃの画像の画面上での位置の相違から三角測量の原理に基づく演算処理により各マーカ２ｃの３次元位置ひいては浮上式点検装置１の位置および姿勢を高精度に求めて、浮上式点検装置１の点検用カメラ８が撮影している点検部位の画像と一緒にディスプレイの画面上に表示する。従って、パーソナルコンピュータ１２ｄは、点検装置位置特定装置１３と組み合わされて点検装置位置特定ユニットも構成する。

上述した構成を具えるこの実施形態の点検システムにあっては、点検対象の橋梁Ｂの床板上にいて橋下の操縦員と無線等で連絡を取り合っている点検員の操作によりパーソナルコンピュータ１２ｄが、吸着移動モジュール３、カメラモジュール９および機体位置調整機構１０に有線で指令信号を送ることにより、橋桁Ｇの下部フランジＦに浮上式点検装置１が充分に接近すると機体位置調整機構１０を作動させて浮上式点検装置１を下部フランジＦの幅方向中央部に位置決めし、次いで吸着移動モジュール３を作動させて浮上式点検装置１を下部フランジＦの下面に吸着させるとともにその下面に沿って適宜走行移動させ、さらにカメラモジュール９を作動させて伸縮式アーム５および伸縮式マスト６を伸ばし、ジンバル機構７を作動させて点検用カメラ８を床板Ｐの下面や橋桁Ｇの側面、上部フランジの下面、下部フランジＦの上面および下面等に対する近接目視点検置に配置する。そしてその後、パーソナルコンピュータ１２ｄが、点検用カメラ８が撮影した画像のデータを受け取ってその画像をディスプレイの画面上に表示し、また点検装置位置特定装置１３が、点検対象の橋梁Ｂに対する位置を固定されて浮上式点検装置１を２台の点検装置位置特定用カメラ１６で撮影し、それらの点検装置位置特定用カメラ１６の画像からパーソナルコンピュータ１２ｄが、点検装置位置特定装置１３からの浮上式点検装置１の距離および方向を測定し、その測定結果から浮上式点検装置１の３次元位置を特定して、ディスプレイの画面上への表示により出力する。

従って、この実施形態の点検システムによれば、点検ユニットを構成するパーソナルコンピュータ１２ｄが、吸着移動モジュール３、カメラモジュール９および機体位置調整機構１０を有線で作動させて点検対象の橋梁Ｂの床板Ｐの下面や橋桁Ｇの側面、上部フランジの下面、下部フランジＦの上面および下面等の点検部位をカメラモジュール９の点検用カメラ８で撮影可能として、その点検用カメラ８が撮影した点検部位の画像を画面上に表示するとともに、点検装置位置特定ユニットを構成する点検装置位置特定装置１３とパーソナルコンピュータ１２ｄとが、測距装置としての２台の点検装置位置特定用カメラ１６からの画像に基づき測定した浮上式点検装置１の距離および方向から橋梁Ｂに吸着している浮上式点検装置１の３次元位置を高精度に特定して出力するので、点検員が点検対象の近接目視点検作業を容易にかつ高精度に行うことができる。

しかもこの実施形態の点検システムによれば、２台の点検装置位置特定用カメラ１６で撮影した浮上式点検装置１の画像からパーソナルコンピュータ１２ｄが三角測量の原理により浮上式点検装置１の距離および方向を測定することから、点検装置位置特定ユニットを比較的安価に構成することができ、また、それらの点検装置位置特定用カメラ１６が赤外線カメラであることから、浮上式点検装置１が暗い場所に入っても浮上式点検装置１の位置を特定することができる。

さらにこの実施形態の点検システムによれば、点検補助装置１２は、ケーブル１１を介して浮上式点検装置１への給電および指令信号の発信と浮上式点検装置１からの点検用カメラ８で撮影した画像のデータの受け取りとを行うものであるので、浮上式点検装置１の搭載バッテリの容量に起因する点検時間の制約を実質的になくしたり、ノイズ等に妨げられずに安定して信号の送受を行ったりすることができる。

なお、上記実施形態のように、２台の点検装置位置特定用カメラ１６で撮影した浮上式点検装置１の画像からパーソナルコンピュータ１２ｄが三角測量の原理により浮上式点検装置１の距離および方向を測定する代わりに、例えば赤外線レーザレーダ装置により赤外線レーザで浮上式点検装置１が飛行する一定範囲の空間をスキャン（走査）することで、当該赤外線レーザレーダ装置からの浮上式点検装置１の距離および方向を求めるようにしても良い。

図６（ａ）および図６（ｂ）は、上記実施形態の浮上式点検装置の吸着移動モジュールの他の例を機体位置調整機構とともに示す斜視図および側面図であり、ここでは、先の実施形態との相違点を主に説明するので、先の実施形態におけると同様の部分はそれと同一の符号にて示す。

この例の吸着移動モジュール３では、ベース板３ａ上に、３本の走行輪３ｃ，３ｄが互いに平行な軸線周りに回転可能に支持され、同一軸線上の２本の走行輪３ｃは２個のサーボモータ３ｅでそれぞれ回転駆動され、他の軸線上の１本の走行輪３ｄは自由回転することができる。これにより吸着移動モジュール３は、点検対象の橋梁Ｂの鋼製の橋桁Ｇの下部フランジＦの下面に３本の走行輪３ｃ，３ｄで当接して、２個のサーボモータ３ｅによる２本の走行輪３ｃの独立した回転駆動によりその下部フランジＦの下面の延在方向に沿うように走行方向を調整しながら走行することができる。

ベース板３ａ上にはまた、３本の走行輪３ｃ，３ｄの間に２本の永久磁石３ｆが固定搭載されるとともに、それらの永久磁石３ｆに隣接する位置にＬ字状のベルクランク３ｏを介して突き放しローラ３ｐが揺動可能に支持され、そのベルクランク３ｏはサーボモータ３ｉで一端部を揺動駆動され、これにより永久磁石３ｆは、サーボモータ３ｉがベルクランク３ｏを介して突き放しローラ３ｐを、点検対象の橋梁Ｂの鋼製の橋桁Ｇの下部フランジＦの、３本の走行輪３ｃ，３ｄが当接する下面よりも引っ込めると、その下部フランジＦの下面を永久磁石３ｆの磁力で吸着して吸着移動モジュール３を下部フランジＦの下面上に保持し、またサーボモータ３ｉがベルクランク３ｏを介して突き放しローラ３ｐを、図６に示すように、下部フランジＦの、３本の走行輪３ｃ，３ｄが当接する下面よりも突出させて、突き放しローラ３ｐで下部フランジＦの下面を突き放すと、その橋桁Ｇの下部フランジＦの下面に永久磁石３ｆの磁力が実質的に及ばなくなる。

図７（ａ）および図７（ｂ）は、上記実施形態の浮上式点検装置の吸着移動モジュールのさらに他の例を吸着時の状態および分離時の状態でそれぞれ示す斜視図、また図８（ａ）および図８（ｂ）は、上記例の吸着移動モジュールを示す平面図および側面図であり、ここでは、先の実施形態との相違点を主に説明するので、先の実施形態におけると同様の部分はそれと同一の符号にて示す。

この例の吸着移動モジュール３では、ベース板３ａ上に、４本の走行輪３ｃ，３ｄが互いに平行な軸線周りに回転可能に支持され、同一軸線上の２本の走行輪３ｃは２個のサーボモータ３ｅでそれぞれ回転駆動され、他の同一軸線上の２本の走行輪３ｄは２本の走行輪３ｃとそれぞれベルト伝動機構で駆動結合されて回転駆動される。これにより吸着移動モジュール３は、点検対象の橋梁Ｂの鋼製の橋桁Ｇの下部フランジＦの下面に４本の走行輪３ｃ，３ｄで当接して、２個のサーボモータ３ｅによる４本の走行輪３ｃ，３ｄの左右で独立した回転駆動によりその下部フランジＦの下面の延在方向に沿うように走行方向を調整しながら走行することができる。

ベース板３ａ上にはまた、４本の走行輪３ｃ，３ｄの間に４本の永久磁石３ｆが固定搭載されるとともに、それら４本の永久磁石３ｆを囲むように左右２個ずつ補助輪３ｎを支持するフレーム３ｍが設けられ、そのフレーム３ｍの中央部が揺動可能にベース板３ａに支持されるとともに、そのフレーム３ｍの一端部に突き放しローラ３ｐが設けられ、フレーム３ｍはベルト伝動式減速機構３ｑを介してサーボモータ３ｉで揺動駆動され、これにより永久磁石３ｆは、サーボモータ３ｉがベルト伝動式減速機構３ｑを介して突き放しローラ３ｐを、点検対象の橋梁Ｂの鋼製の橋桁Ｇの下部フランジＦの、４本の走行輪３ｃ，３ｄが当接する下面よりも引っ込めると、その下部フランジＦの下面を永久磁石３ｆの磁力で吸着して吸着移動モジュール３を下部フランジＦの下面上に保持し、またサーボモータ３ｉがベルト伝動式減速機構３ｑを介して突き放しローラ３ｐを、図７（ｂ）および図８（ｂ）に示すように、下部フランジＦの、４本の走行輪３ｃ，３ｄが当接する下面よりも突出させて、突き放しローラ３ｐで下部フランジＦの下面を突き放すと、その橋桁Ｇの下部フランジＦの下面に永久磁石３ｆの磁力が実質的に及ばなくなる。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば、浮上式点検装置１の無人飛行モジュール２は、搭載するマイクロコンピュータに、点検対象の点検部位付近への飛行経路および点検部位付近に対する吸着・分離動作を教示しておくことにより、操作員の手動操作なしに自律飛行して点検対象への吸着と点検対象から分離しての帰還とを行うように構成しても良い。

また点検補助装置１２のパーソナルコンピュータ１２ｄは、点検装置位置特定用カメラ１６からの画像に対し例えばパターンマッチング等の画像処理を施してその画像中の浮上式点検装置１を認識することで、ジンバル機構１４を適宜作動させて点検装置位置特定用カメラ１６を浮上式点検装置１に向け続けて浮上式点検装置１を自動追尾し、浮上式点検装置１の３次元位置を求め続けるように構成しても良い。

さらに、点検作業が浮上式点検装置１の搭載バッテリで十分なし得る場合には、点検補助装置１２と浮上式点検装置１とを繋ぐケーブル１１は省略しても良く、その場合に、パーソナルコンピュータ１２ｄと吸着移動モジュール３、カメラモジュール９および機体位置調整機構１０との間の指令信号の送受信と、点検用カメラ８とパーソナルコンピュータ１２ｄとの間の画像信号の送受信は、無線で行うようにしても良い。また、吸着移動モジュール３、カメラモジュール９および機体位置調整機構１０の少なくとも一つは、操縦員が上記操縦装置により無線で操作するようにしても良い。

かくしてこの発明の浮上式点検装置によれば、プラットフォーム機体が吸着移動モジュールで点検対象に吸着した状態で適宜移動するとともに、カメラモジュールが伸縮式アームを伸ばして点検用カメラを点検対象に対し任意の位置に配置して、点検用カメラによる点検対象の近接目視点検作業を可能にするので、点検対象の橋梁等の、点検員から離れた下面中央部等の部位の点検のために、点検用カメラを搭載した無人浮上機を具え、かつその点検用カメラを、近接目視点検に適するように点検対象に対して高精度に位置決めすることができ、しかも、無人飛行モジュールでの飛行および吸着移動モジュールでの移動により、点検部位を効率的に近接目視点検することができる。

そしてこの発明の点検システムによれば、点検ユニットが浮上式点検装置に電気ケーブルを介して少なくとも電力供給を行うので、浮上式点検装置の飛行時間の制約を実質上なくして充分な作業時間を確保することができ、また、点検ユニットが、カメラモジュールの点検用カメラの画像を画面上に表示するとともに、点検装置位置特定ユニットが、少なくとも２台の測距装置で測定した浮上式点検装置に対する距離から高精度に特定した、点検対象に吸着している浮上式点検装置の３次元位置を表示するので、点検員が点検対象の近接目視点検作業を容易にかつ高精度に行うことができ、しかも電気ケーブルが点検ユニットと浮上式点検装置とを連結しているので、浮上式点検装置の不測の落下によるその浮上式点検装置自体や周囲環境の損傷を防止することができる。

１ 浮上式点検装置
２ 無人飛行モジュール
２ａ ロータ
２ｂ 保護枠
２ｃ マーカ
２ｄ 飛行用カメラ
３ 吸着移動モジュール
３ａ ベース板
３ｂ 連結材
３ｃ，３ｄ 走行輪
３ｅ，３ｉ サーボモータ
３ｆ 永久磁石
３ｇ 揺動板
３ｈ ウォーム歯車機構
３ｊ プーリ
３ｋ ワイヤ
３ｌ 補助スプリング
３ｍ フレーム
３ｎ 補助輪
３ｏ ベルクランク
３ｐ 突き放しローラ
３ｑ ベルト伝動式減速機構
４ プラットフォーム機体
５ 伸縮式アーム
５ａ 第１アーム
５ｂ，５ｄ サーボモータ
５ｃ 第２アーム
５ｅ 支持ブラケット
６ 伸縮式マスト
６ａ マスト本体
６ｂ サーボモータ
７ ジンバル機構
７ａ，７ｃ サーボモータ
７ｂ 第１ブラケット
８ 点検用カメラ
９ カメラモジュール
１０ 機体位置調整機構
１０ａ ガイドレール
１０ｂ スライド板
１０ｃ 柱状部材
１０ｄ 駆動プーリ
１０ｅ ガイドプーリ
１０ｆ サーボモータ
１１ ケーブル
１２ 点検補助装置
１２ａ キャスタ
１２ｂ グリップ
１２ｃ 装置本体
１２ｄ パーソナルコンピュータ
１３ 点検装置位置特定装置
１３ａ 上部クランプ
１３ｂ 下部クランプ
１３ｃ ガイド部材
１３ｄ 進退ブーム
１３ｅ 第１連結ロッド
１３ｆ 外ポール
１３ｇ 第２連結ロッド
１３ｈ 第３連結ロッド
１３ｉ 内ポール
１３ｊ 手動ウインチ
１３ｋ プーリ
１３ｌ 内ポール昇降ワイヤ
１４ ジンバル機構
１４ａ パン用サーボモータ
１４ｂ チルト用サーボモータ
１５ 支持フレーム
１６ 点検装置位置特定用カメラ
Ｂ 橋梁
Ｅ 地覆
Ｆ 下部フランジ
Ｇ 橋桁
Ｈ 高欄
Ｐ 床板

Claims (9)

1. 複数のロータにより浮上、飛行および空中での静止を行う無人飛行モジュールと、その無人飛行モジュールの上部に設けられて点検対象に吸着しての移動と点検対象からの分離とを行う吸着移動モジュールとを有するプラットフォーム機体と、
   前記プラットフォーム機体の前記無人飛行モジュールの下部に設けられて水平方向へ伸縮する伸縮式アームと、その伸縮式アームの先端部に設けられた点検用カメラとを有するカメラモジュールと、
   を具え、
   前記カメラモジュールは、前記プラットフォーム機体の浮上、飛行および空中での静止中は前記伸縮式アームを縮めて当該カメラモジュールの重心を前記プラットフォーム機体の重心に近づけ、前記プラットフォーム機体の前記吸着移動モジュールが前記点検対象に吸着している間は前記伸縮式アームを伸ばすとともに前記点検用カメラを前記点検対象に対する近接目視点検位置に配置することを特徴とする浮上式点検装置。
2. 前記無人飛行モジュールは、３軸加速度センサおよび３軸ジャイロを含む自機情報取得手段と、少なくともその自機情報取得手段からの加速度および姿勢情報に基づき少なくとも自機の位置および姿勢を安定させる制御を行うマイクロコンピュータとを搭載したマルチコプタであることを特徴とする、請求項１記載の浮上式点検装置。
3. 前記吸着移動モジュールは、磁石で点検対象に吸着するものであることを特徴とする、請求項１または２記載の浮上式点検装置。
4. 前記プラットフォーム機体は、前記無人飛行モジュールの上部に立設されて互いに接近方向へ移動する複数本の柱状部材の間に前記点検対象を挟み、当該プラットフォーム機体をその点検対象の中央部に位置させる機体位置調整機構を有していることを特徴とする、請求項１から３までの何れか１項記載の浮上式点検装置。
5. 前記カメラモジュールは、前記点検用カメラに加えて少なくとも点検もしくは補修のための作業手段を有することを特徴とする、請求項１から４までの何れか１項記載の浮上式点検装置。
6. 請求項１から５までの何れか１項記載の浮上式点検装置と、
   前記浮上式点検装置から前記カメラモジュールの点検用カメラで撮影した画像のデータを受け取ってその画像を画面上に表示する点検ユニットと、
   前記点検対象に対する位置を固定されて前記浮上式点検装置に対する距離および方向を測定し、その測定結果から前記浮上式点検装置の３次元位置を特定して出力する点検装置位置特定ユニットと、
   を具えることを特徴とする点検システム。
7. 前記点検装置位置特定ユニットは、少なくとも２台のカメラで撮影した前記浮上式点検装置の画像から三角測量の原理により前記浮上式点検装置に対する距離および方向を測定することを特徴とする、請求項６記載の点検システム。
8. 前記２台のカメラは、赤外線カメラであることを特徴とする、請求項７記載の点検システム。
9. 前記点検装置位置特定ユニットは、前記２台のカメラが撮影した画像に基づきそれらのカメラを前記浮上式点検装置に向け続ける自動追尾装置を有していることを特徴とする、請求項７または８記載の点検システム。

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