Development of a Practical Articulated Wheeled In-pipe Robot for Both 3-4 in Force Main Inspection of Sewer Pipes

要約

防水・防塵性を備え，内径３～４まで対応可能な多関節車輪型管内検査ロボット「ＡＩＲｏ‐７．１」を実用化したので報告した。
関節トルクは PWM オープンループ制御によって調整できます。
中央の関節の角度は位置フィードバック制御システムによって制御でき、他の 2 つの関節はねじりバネによって曲げられます。
シンプルかつ高密度な設計により、ロボットの小型化だけでなく、幅広い適応内径を実現しました。
ただし、AIRo-7.1 で使用する減速機は自社設計であるため、実際の中間関節トルク値と PWM デューティ比の関係は既知である必要があります。
そこで、両者の関係を明らかにするために予備実験を行った。
適応的な動きを調べるために、垂直、曲がり、直径が変化するセクションを備えた 3 インチと 4 インチのパイプの両方で実験を行います。
最後にフィールド実験も実施した。
その結果、防水・防塵性能は完全ではありませんが、配管内径の違いや滑りやすい環境への高い適応性が確認されました。

要約(オリジナル)

This paper reports a practical articulated wheeled in-pipe inspection robot ‘AIRo-7.1’ which is waterproof and dustproof, and can adapt to 3 to 4 in inner diameters. The joint torque can be adjusted by a PWM open-loop control. The middle joint angle can be controlled by a position feedback control system while the other two joints are bent by torsional springs. Thanks to this simple and high-density design, not only downsizing of the robot but also wide range of the adaptive inner diameter were achieved. However, the relationship between the actual middle joint torque value and the PWM duty ratio should be pre-known because the reducer used in AIRo-7.1 was designed by ourselves. Therefore, preliminary experiments were conducted to clarify the relationship between them. To examine the adaptive movement, experiments in both 3 in and 4 in pipes with vertical, bend, and diameter change sections. Finally, field experiment was also conducted. From the results, high adaptability to different inner diameters of pipes and slippery environments were confirmed although waterproof and dustproof were not perfectly working.

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