| 研究概要 |
管内の奥深い箇所での検査や点検作業に適する移動装置としてこれまでの研究によって得られている基本設計を基に,車輪とクローラのハイブリッド型自走式移動装置の詳細設計を行った.また,購入した走行装置のダイレクトドライブモータによる走行が詳細設計を満たすように調整した.さらに,必要なインターフェースを組み込んで走行装置と中央処理装置との通信を容易にするためのハードを設計/製作し,画像処理ボードとの接続を行い,イメージデータの取り込みを可能にした.
具体的には,設計の基本方針として車輪とクローラのハイブリッド走行機構を採用し,クローラ内部にダイレクトドライブモータを取り付けて管内の狭隘空間を有効に使うと共に,逆方向に切られるウォーム歯車を採用して高トルク化とスプロケット数の低減化を図った.また,走行車の自立角,捩れ角,偏芯角,及び平衡角の検出分解能が操舵性能に与える影響について検討し,性能の改善に有効な4倍精度の角度検出センサを構成して走行車に応用し,車輪に結合したエンコーダの回転角情報や操舵輪フレームの走行車本体からの傾き角情報を利用して,走行動作に自律性を持たせた.
また,逆方向に張り出されるクローラの一方を主,他方を従として制御し,車体と車枠間の捩れ角と偏芯角の情報を使って走行装置を常時管の中央部に位置づける操舵制御を自律的に実現する技術について検討した.さらに,購入した画像情報入力ボードを使いカメラ光軸に対するレーザスポットの存在方向を計算し,レーザビームの照射条件(θa,θb)とを総合して管壁までの距離情報を抽出した.走行装置を前進させてこの様な情報を収集し,パターンマッチングの手法によって画像間に重なりを見つける手続きを軸方向に対して繰り返し行い1枚の管内地図として生成した.
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