Development of a wired robot for inspection of old bridges

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H03138
• Research Institution: Hachinohe Institute of Technology
• Principal Investigator: 長谷川 明 八戸工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (20105547)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山崎 公俊 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (00521254) ; 梅本 和希 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (10734428) ; 金子 賢治 八戸工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (30333834) ; 安部 信行 八戸工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30433478) ; 迫井 裕樹 八戸工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30453294) ; 藤澤 隆介 八戸工業大学, 工学部, 講師 (40550554) ; 田中 基康 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (50633442) ; 佐藤 徳孝 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60574374)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 橋梁点検 / ロボット / ワイヤ制御 / 画像処理 / クラック / 打音 / 洗浄

Outline of Annual Research Achievements

橋梁の老朽化が進むことで崩落事故の危険が高まるため，点検および補修工事が必要であるが，現在，多くの場合人の手によって作業を行っている。しかしながら，将来的な人口減少社会に向けて労働者不足も影響する可能性がある。また，高所での作業を強いられる場合も有り，危険な作業にならざるを得ない。
本研究は，老朽化した橋梁を点検するためのロボットの開発に関するものである。ワイヤでロボットを懸架し，ワイヤ長さを制御することで，ロボットの移動が実現される「ワイヤ移動式」プラットホームを開発した。無人航空機を用いた点検法が提案されたが，無人航空機を用いる方法と比べ，ロボットをワイヤで懸架する方式は風の影響を受けにくいこと，重い装備を搭載することができるといった利点を有する。この利点を活かして，プラットホームには高精細カメラを搭載し，これを用いて橋梁のコンクリート面に発生する亀裂を検出することを目指した。高精細なカメラのみでは無く，汚れによって発見しにくい亀裂を発見するための洗浄機能を搭載することも可能となった。
本研究では，ワイヤ駆動による安定した点検が可能な，橋梁点検ロボットシステムARANEUSⅢを開発し，繰り返し実橋梁での試験を実施した。最後の実験は，2018年8月に八戸大橋において橋脚の点検を行って，開発したロボットを操作し、橋脚面に存在したクラックの撮影をすることができた。
プラットホーム移動は非常に安定しており，検査スピードも目標をクリアしていた。しかしながら，動作面での課題として，小さな段差を乗り越えることができなかったことなどが挙げられる。一方で，実橋脚に存在する非常に細いクラックも非常に鮮明に撮影することができた。また，洗浄機能や打音検査機能を搭載し，目視不可能な橋脚内部のクラックの点検や簡単な修復工事などを行っていくことを計画し，その基礎的検討を進めた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。