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自立飛行型斜張橋ケーブル点検ロボットシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01513
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
研究機関長崎大学

研究代表者

中村 聖三  長崎大学, 工学研究科, 教授 (40315221)

研究分担者 山本 郁夫  長崎大学, 海洋未来イノベーション機構, 教授 (10392953)
西川 貴文  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (50512076)
下本 陽一  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (80244036)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワードロボット / 斜張橋ケーブル / 点検 / 画像処理 / 自動制御 / 点検ロボット / 斜張橋 / ケーブル
研究成果の概要

斜張橋ケーブルは,極めて重要な部材でありながら,極端に高所に設置される構造であるため,これまでは路面もしくは高所作業車からの遠望目視点検を行ってきた.ロープを用いた高所作業によって近接目視する点検方法もあるが,安全面や現場工期の長期化等の多くの課題があった.
このような問題を解決すべく,本研究では主塔等への衝突防止機能を有し,点検時の移動速度の変動を許容される範囲内に収める自動制御を可能とした自立飛行型の点検ロボットを開発した.また,複数のビデオカメラで得られた動画からの損傷発見作業を効率化するため,動画の静止画分割と展開図の構築を効率的に可能とする画像処理システムも開発した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来のロープを用いた点検では,1日あたりケーブル2~3本しか点検できないのに対し,本ロボットでは10本程度以上の点検が可能である.また,ロープを用いた点検では,道具の落下の懸念など安全上の理由から,道路の全面通行止めや作業箇所直下の車線規制を行っているが,本ロボットは機体自体がケーブルから逸脱,落下しない構造であるため,点検作業中の道路の通行止めや交通規制が不要であり,現道交通への影響等の社会的損失が発生しない.作業スペース等の関係で規制を行う場合でも,現場工期が従来技術に比べ1/2~1/4程度と大きく短縮できるため,規制による現道交通への影響や社会的損失を大幅に軽減できる.

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 斜張橋ケーブル点検ロボットの開発と実橋への適用2022

    • 著者名/発表者名
      梯誌修,藤木剛,中村聖三,山本郁夫,中島貞治
    • 雑誌名

      鋼構造論文集

      巻: No.113 ページ: 65-73

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 斜張橋ケーブル点検ロボットの活用2021

    • 著者名/発表者名
      梯誌修,藤木剛,中村聖三,山本郁夫,中島貞治
    • 雑誌名

      橋梁と基礎

      巻: Vol.55, No.8 ページ: 89-92

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 斜張橋ケーブルの点検に用いるロボットの開発と実績2020

    • 著者名/発表者名
      梯誌修,藤木剛,中村聖三,山本郁夫,中島貞治
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集

      巻: 第28巻 ページ: 292-298

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 斜張橋ケーブル点検ロボットの制御システムに関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      宮﨑新一朗,山本郁夫,中村聖三,下本陽一,山口真司, 藤木剛,悌誌修,三浦尊敏,酒井寿美雄,中島貞治
    • 雑誌名

      飛行機シンポジウム講演集

      巻: 57 ページ: 7-13

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Machine learning, defect detection, digital twin and asset management using drones2021

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Yamamoto
    • 学会等名
      DRONES&ROVS
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 斜張橋ケーブル点検ロボットのフレーム構造に関する軽量化の検討2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤克飛,中村聖三,奥松俊博,西川貴文
    • 学会等名
      令和元年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 斜張橋ケーブル点検ロボットのフレーム構造に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      辻寛貴,中村聖三,奥松俊博,西川貴文
    • 学会等名
      平成30年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 橋梁ケーブル外観検査のための展開画像作成アルゴリズムの構築2019

    • 著者名/発表者名
      中垣文那,西川貴文,中村聖三,奥松俊博
    • 学会等名
      平成30年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 斜張橋ケーブル点検ロボット制御システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      櫻木卓哉,山口真司,宮崎新一朗,下本陽一,中村聖三,山本郁夫
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部北九州講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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