水中ロボット開発研究室

水中ロボットとは「水中で作業するロボット」全般を指しますが、遠隔操作無人探査機(Remotely operated vehicle; ROV)と自律型無人潜水機(Autonomous Underwater Vehicle; AUV)に大別されます。水中ロボット工学という分類は、まだ余り目にされることがありませんが、構造と制御に関わる機械工学、電気・電子工学、情報工学、海洋工学など幅広い知識が必要であり、近年は注目を浴びている「ロボット」の中でも特殊でやりがいのある分野です。海洋資源開発、水中環境調査、水中構造物の保守・点検など、現在も様々な場所で多種多様な水中ロボットが活躍しています。

ROV
©2006 by Mierlo at en.wikipedia

2009 by Mass Communication Specialist 3rd Class Adam R. Cole

 2013年1月には深海で生きているダイオウイカの動画を撮影、3月には「燃える氷」とも言われる海底のメタンハイドレートからメタンガスを取り出すことに成功するなど、海に関する「世界初」も大きな話題にもなりましたが、世界の海洋のにおいて深海の半分はまだ調査されていません。この海が秘める可能性を探る方法として水中ロボットは今後の活躍が期待されています。

auv
2006 by Frank van Mierlo the founder of Bluefin Robotics 2012 SeaExplorer Glider Diving by Yannlepage
rov5
1996 Global Explorer ROV by Chris Nicholson 2008 Flexjet by Quakernaat
ope rov6
2008 Triton XLX1 control cabin by Quakernaat 2007 NEEMO12 rover by NASA

水 中 テ レ ビ ロ ボ ッ ト

DELTA-150

水中TVロボット DELTA-150

全国の電力会社やその関連施設など,水中の調査をメインに行っています。 その機動能力は作業時間に直接影響しますので, 大変重視されています。機材の扱い・操作に慣れた専門のスタッフによって調査が行われています。

DELTA-150 システム構成図

DELTA-150システム構成図
DELTA-150
  • 新型CCDカラーカメラの採用により高解像度・高感度映像が得られます。
  • テレビカメラは上下・左右に移動が可能です。カメラ方位を映像中に表示でき、自動原点復帰機能も装備しています。
  • 高速回転スラスターの採用により機動性が増しました。貫通部のない特殊シールにより長時間の潜水作業が可能です。
  • 深度・方位を画面表示できます。ROVの自動進路保持・自動方位保持機能があります。
  • 操作性を重視したジョイスティックコントローラーにはLCDモニターが装備されています。
  • ROVのすべての操作はジョイスティックコントローラーより操作できます。
  • 潮流への抵抗を極力抑えた極細のケーブルを採用しています。
  • 各種オプション及び、特注品にも対応しております。
≫≫仕様
1) ROV本体 3) メインコントローラー
カメラ 電源 : AC 100V 50/60Hz
撮像素子 : 1/3カラーCCD 消費電力 : 4kw
水平解像度 : 480本以上 スイッチ・コネクター類
最低被写体照度 : 1Lux(F1.2AGC ON) : メインスイッチ OFF-MAIN-ROV
レンズ : f4.0mm, F2.0 : ディスプレースイッチ PUSH ON
: リークブレーカー
スラスター : 4 機 : ROVコネクター
ROV自由度 : 前進・後進・左右移動 : ジョイスティックコネクター
  左右旋回・上昇・下降 : 電源コネクター
投光器 : 75w × 3灯 : ビデオ出力端子 BNC
カメラ旋回・首振り : 上下 約45° 左右 約45°
  角度表示・自動原点復帰 4) ジョイスティックコントローラー
深度計 : 1m表示 ジョイスティック(右) : 前進・後進・右-左旋回
方位計 : 360度表示 ジョイスティック(左) : 上昇・下降・右-左移動
材質 : 主要部 耐食アルミニウム カメラ用ジョイスティック : PAN-TILT・自動原点復帰
重量 : 約19kg スイッチ類
最大水深 : 150m : ライト類 ON-OFF
: カメラ焦点 NEAR-FAR
2) メインケーブル : 自動深度保持 ON-OFF
: 自動方位保持 ON-OFF
外径 : 約9mm : 上昇・下降速度保持 ON-OFF
重量 : 中性浮力 : スラスターモード切り替え



小 型 水 中 テ レ ビ ロ ボ ッ ト

DELTA-100R

小型水中TVロボット DELTA-100R

現場における操作性・機動性・機能性を最重点におき設計されたROVシステムです。

DELTA-100Rシステム構成図

DELTA-100R
  • 小型高出力スラスター3基により、上下・左右自在に操作できます。
  • 高解像度・高感度CCD、高輝度LED、光学3倍ズームレンズの採用により、鮮明な画像が得られます。
  • 水深・方位保持機能を搭載しています。
  • 最大使用深度は150m設計です。
  • 小型・軽量・省電力のため、小型船舶による海洋・湖・ダム調査、及び狭水域へ水難探索等に最適です。
≫≫仕様
カメラ 水密性 磁気式動力伝達
PAN&TILT : ±45度 最大使用水深 :150m
 原点位置への復帰機能付き ケーブル 約φ10mm ニュートラル近傍
 光学3倍ズーム 長さ100m(最大150m)
 オートアイリスモード 接続部 :水中コネクタ Wet Puggable
 フォーカスモード切り替え 大きさ :幅285 × 高さ215 × 長さ460 mm
     ※防護フレームを除く
情報表示 本体質量 :約7.5kg 
 オンスクリーンディスプレイ ライト :省電力LED
   PAN角、TILT角  片側6個、合計12個
   現在水深、維持深度  出力3系統(プログラマブル)
 現在方位、維持方位 移動方向 :前後進、左右旋回、上昇下降(3軸制御)
   フォーカスモード表示 移動速度 :約2ノット(参考)
   メニュー画面 搭載センサ :方位(磁力)
        :水深(圧力)
消費電力 :500VA以下 旋回スピード :4段階(25%,50%,75%,100%)
          調整機能  

フィッシュマン・ラインナップ
FM-2100

シンプルで使いやすく美しい映像を広い視野で確認できます。扱い易さ抜群のコンパクトサイズ。衝撃・振動に強く長寿命な好感度カラーカメラを採用。ジョイスティックコントローラ操作部は簡易防滴構造のため,多少の波しぶきや雨天時の使用も可能です。カメラのティルト調整・ピント調整がコントローラから行えます。

FM-3100

手のひらサイズのカメラが,水深50mまで自由自在に泳ぐ。水中観測範囲が広がります。ジョイスティックコントローラ操作部は簡易防滴構造のため,多少の波しぶきや雨天時の使用も可能です。カメラのティルト調整・ピント調整がコントローラから行えます。

FM-4100

カメラが上下左右に自由自在。水中観測がもっと身近になります。ジョイスティックコントローラ操作部は簡易防滴構造のため,多少の波しぶきや雨天時の使用も可能です。カメラのティルト調整・ピント調整がコントローラから行えます。



管内調査カメラシステム

FW-200(ハイグレードシステム)
        SGCデジタルカメラシステム

管径で最大φ2000まで対応した新世代デジタルカメラシステムです。デジタル 信号による制御で、直径6.5mmのケーブルで500m(最大1km)先まで中継器無しで 送信することができます。メンテナンスフリーのモータを2台搭載し、力強く かつ高速で移動できます。走行・停止はセンチメートル単位で制御できます。

≫≫ 概要

  • 2個のジョイスティックでゲーム感覚の簡単操作ができます
  • 転倒防止機能(傾斜センサー)、耐水性向上機能を搭載
  • 左右の駆動回転数を変更し、障害物及び蛇行管の走行も安全
  • ケーブルの折れ曲げ防止90°可変コネクタを採用
  • 撮影用の照明を自動的にコントロール(ハレーションを防ぎます)
仕  様
  適応管径 200~1200[mm]
※オプションで最大φ2000まで対応可能
  使用カメラ 8倍ズーム付きカメラヘッド(SR-100 Zoom)
F1.4 感光度6[lux] 原点自動復帰機能付き
  オートフォーカス機能、自動ホワイト調整
  自走車重量 約33[kg]
  ケーブル長 標準500[m]
  カメラ証明 40[W]
  補助照明 80[W]
  フォーカス 自動・手動
  ヘッド回転 エンドレス
  首振り 280
  制御方式 デジタル
  ケーブル巻き取り 自動

水底清掃ロボットシステム

ロボマリン300C

CCDカメラと20Wのライトを搭載しています。移動したいポイントへ的確に操作できる遠隔手動コントロールで清掃を行いながら水槽内の調査も同時に行えます。 カメラ・ライトを搭載,清掃だけではなく調査にも使用できます。手動で行きたい場所に的確に操作できます。

仕  様
  本体寸法 W400×L321×H250[mm]
  本体重量 約9.0[kg](水中4.5[kg])
  耐水深 10[m]
  走行速度 0~4[m/min](速度可変)
            吸引幅 400[mm]
  電源電圧 AC100[V] 50/60[Hz]
  消費電力 75[W]以下
  使用ホース径 φ32[mm]
  ライト 20[W] ハロゲンライト 1灯
  CCDカメラ 25万画素 114°広角レンズ(気中)
  使用環境 0~40°の淡水・海水
   (有機溶剤・腐食性溶液を含有しない)

ロボマリン500N

水中施設工事のノウハウから濁さず、安全衛生的に作業を行うことができます。

≫≫ 構成
ロボマリン500N本体、吸水フロートホース、制御ケーブル、コントローラー、真空ユニット、クリーンポンプ、モニター、作業監視カメラ
仕  様
  電源 AC100[V] 50/60[Hz]
  走行方式 キャタピラ駆動
  コントロール方法 有線リモートコントロール
  有線ケーブル φ7.2 5芯+同軸
            施工方法 ゴムスカートを使用した汚濁防止施工
  走行パタン 任意走行
  外形寸法 全長375×前幅500×全高270[mm]
  重量 気中 15.4[kg] 水中 7.8[kg]
  吸い込み幅 500[mm]
  走行速度 0~6[m/min]
  耐水深 30[m]
  吸水ホース 50A フロートホース(ケーブル内在型)
  チルト動作角度 上方:60° 下方:20°
  ライト 12V 35[W]ハロゲンランプ 2灯