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UNDERWATER ROBOT

Patent code P130009090
File No. S2011-1138-N0
Posted date Apr 17, 2013
Application number P2011-203667
Publication number P2013-063702A
Patent number P5791044
Date of filing Sep 16, 2011
Date of publication of application Apr 11, 2013
Date of registration Aug 14, 2015
Inventor
  • (In Japanese)清 水 悦 郎
  • (In Japanese)小 澤 正 宜
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東京海洋大学
Title UNDERWATER ROBOT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an underwater robot having superior pressure resistance and water resistance, and facilitating replacement of each module by composing the single function modules into an independent unit by achieving communication by radio.
SOLUTION: The underwater robot includes: a plurality of independent units 2, and 7 that store single function modules containing at least a working device 2b and a control device 7b in pressure resistance waterproof cases 2a and 7a; chassis 5 and 6 that can detachably attach the independent units 2 and 7; and a non-conductive transmission medium 10 that is contacted and fixed to the outside of the pressure resistance waterproof cases 2a and 7a without boring holes on the cases. The independent units 2 and 7 house communication means 2c and 7c and batteries 2d and 7d, and the control device 7b communicates through the communication means 7c of the independent unit of the control device and the communication means 2c of an independent unit that stores other single function modules, and controls other single function modules, and controls the entire operation as the underwater robot.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

水中で種々の作業を行う無人の自律型水中ロボットは従来から種々提案されている。

一般的に、電池や制御装置やカメラ等の機器は、水に濡れると機能障害をきたす性質(非耐水性)を有しているため、初期の頃の水中ロボットは、共通の耐圧耐水の容器内(船体内)に全部の非耐水性の機器を収納し、必要な所から作業用のアームや推進装置を突出させる構造としていた。

しかし、推進装置などは複数個距離をおいて配置することが必要であるため、全部の機器を収納する共通の耐圧耐水容器は大型化せざるを得ず、容器内に無駄な空間を含まざるを得ないという問題があった。

そこで、次に開発・提案されたのがモジュール化された水中ロボットである。

このモジュール化された水中ロボットは、作業装置と電源装置と制御装置などの単機能モジュールを可能な限り独立のユニットとして構成し、制御装置によって水中ロボットとしての全体の作動を統制・制御するというものであった。

独立ユニットの構造はそれぞれの単機能モジュールを小型の耐圧耐水ケースに格納し、必要な所に配置し、各耐圧耐水ケース同士は耐圧防水ケースに設けられたコネクタにケーブルを接続することによって通信可能なように構成していた。ケーブルによって各単機能モジュールが通信し合うことにより、各独立ユニットが機能的に連携して作動するようにしていた。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、水中ロボットに関する。特に水中ロボットの作業装置と電源装置と制御装置などの単機能モジュールをそれぞれ独立のユニットとして共通のシャシーに取り付け、各独立ユニットの非耐水部分は耐圧防水ケース内に格納し、各独立ユニット間は無線によって通信を行うようにし、各独立ユニットの作動を制御装置によって制御する水中ロボットに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
少なくとも作業装置と制御装置を含む単機能モジュールをそれぞれ耐圧防水ケースに格納した複数の独立ユニットと、
前記独立ユニットを着脱可能に取り付けることができるシャシーと、
前記独立ユニットの耐圧防水ケースに穴を開けることなく、前記耐圧防水ケースの外側に接触固定させることにより複数の独立ユニットを接続する非導電性の伝達媒体と、を有し、
前記独立ユニットは、それぞれの単機能のモジュールの他に、送受信可能な通信手段と、電池とを内蔵し、
前記制御装置を格納した独立ユニットの通信手段と、他の単機能モジュールを格納した独立ユニットの通信手段とを介して通信をすることにより、制御装置が他の単機能モジュールを制御して水中ロボットとしての全体の作動を制御する、ことを特徴とする水中ロボット。

【請求項2】
 
電源装置を格納した独立ユニットを有し、
前記単機能モジュールを有する他の独立ユニットは、それぞれの単機能モジュールの他に、送受信可能な通信手段と、電力伝達レシーバーと、充電可能な電池とを内蔵し、
前記電源装置が変動磁界を生成し、前記独立ユニットの電力伝達レシーバーが前記変動磁界を電力に変換し、直接あるいは前記電池を介して各単機能モジュールに電力を供給することを特徴とする請求項1記載の水中ロボット。

【請求項3】
 
前記電源装置は、水中ロボットの作業時間や負荷に応じて積み増し可能に複数のユニットに構成されている、請求項2に記載の水中ロボット。

【請求項4】
 
前記シャシー自体が非導電性材料からなり、前記伝達媒体の機能を兼ねて各独立ユニット間の電気信号を伝達する、請求項1~3のいずれかに記載の水中ロボット。

【請求項5】
 
前記シャシーは、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンを含む樹脂またはゴムからなることを特徴とする、請求項4記載の水中ロボット。

【請求項6】
 
前記制御装置を格納した独立ユニットは、異なる作業目的のための制御プログラムを搭載した他の独立ユニットに交換可能であり、該作業目的に応じて他の単機能モジュールが交換可能である、請求項1~5のいずれかに記載の水中ロボット。

【請求項7】
 
前記伝達媒体または前記シャシーは、電気信号を受信し増幅して送信する中継手段を有している、請求項1~6のいずれかに記載の水中ロボット。

【請求項8】
 
前記伝達媒体は天然ゴム、スチレン・ブタジエン・ラバー、アクリロニトル・ブタジエン・ラバー、クロロブレン・ラバー、エチレン・プロピレン・ラバー、メチル・ビニル・シリコーン・ラバー、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンのいずれかまたはそれらの組み合わせからなる、請求項1~7のいずれかに記載の水中ロボット。
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2011203667thum.jpg
State of application right Registered


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