ロボットによる鉄道トンネル内面の損傷検出とその検査実行計画

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750464
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 北川 徹哉 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (10287584)
• Keywords: トンネル / 維持管理 / ロボット / クラック / ウェーブレット / レーザー変位計 / PWM制御

Research Abstract

鉄道トンネルの壁面の損傷を検出する検査ロボットのハードウェアを実験スケールで製作した.また,これを制御するとともに壁面の変動データを計測するためのソフトウェアを開発した.開発した小型ロボットはSDOFのアームの先端にCCDレーザー変位センサーを有するものである.アームはパーソナルコンピュータからの指令をRS-232C経由で受けてPWM制御により回転運動を行う.CCDレーザー変位センサーにより計測された変位データはA/D変換ボードを経由してパーソナルコンピュータに保存される.本システムの稼動テストを行い,計測精度を検証しつつアームの回転運動の最適化を図った.次に,トンネルを実験室スケールに落とした半円形のコンクリート供試体を作成してクラックおよび変形を与え,開発した小型ロボットを設置して計測実験を行った.計測結果は良好であり,微小なクラックの形状と供試体全体の緩やかな変形も計測された.さらに,計測された壁面変位データをウェーブレット変換を用いて解析した.その結果,クラックのような局所的微小変形と大きいスケールの変形とを分離するとともに,クラックの発生位置を特定することができた.

Research Products

• [Publications] 北川徹哉, 関野洋一郎, 野村卓史, 鳥羽雅人: "トンネル壁面の検査を目的とした簡易ロボットプロトタイプ"土木学会第56回年次学術講演会講演概要集. (CD-ROM). 2p (2001)