Development of a Shot-type Wire Installation Device for Bridge Inspection

桥梁检测用弹射式钢丝安装装置的研制

• 批准号: 22K04656
• 负责人: 高田 洋吾
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04656/
• 关键词: 射出装置; ワイヤー設置; 矢; 橋梁点検; 防災; ロボット; 軌道解析; 制御

高度経済成長時に建造された橋梁の多くは建造後50年以上経過している。それらの老朽橋に関し、点検頻度を高め、小規模補修のみを行うことで、長寿命化することが重要視されている。点検頻度を高めることは、点検員の数と業務時間の増大化に繋がるため、ロボット化が急務となっている。ここで橋梁点検用として、鋼橋に張り付く車両型または歩行型ロボット、橋梁の傍を飛行するドローン、橋梁下部に設置したワイヤー上を移動するロボットが存在する。ワイヤー移動ロボットは、橋梁から落下する恐れが少なく、ドローンでは不可能な近接点検が容易に可能、重い検査装置も搭載可能などの利点がある。しかし、橋梁下部にワイヤーを設置すること自体が難しい。そこで、本研究では、橋の片側から矢を放ち、もう片側で放たれた矢を受ける（リングに通す）ことでワイヤーを張る研究を行っている。矢には糸を取り付け、リングに矢が通らなくても、矢は橋梁から落下しない。しかし、心象が悪く、一発で矢がリングを通ることが望まれる。そのため、矢の軌道解析と軌道予測を可能にするプログラムを作成した。具体的には、糸が付いた矢の3次元シミュレーションモデルを、高階非線形常微分方程式として構築し、その数値計算を行った。また、本科研費で購入した高速度カメラを用い、放たれた矢の2次元的軌道を座標として捉え、上記のシミュレーション結果と比較検討した。さらに、射出された矢に関して、外乱の影響による軌道逸脱を察知し、軌道修正することが重要になりうると考えた。そこで、矢の上下に羽（薄板）を取り付け、矢自身を折り曲げ、羽に空気を当てて、軌道変更を試みた。ただし、この研究は途上にある。また、上述の羽付きの矢の運動を立式化した常微分方程式を線形化し、制御工学の伝達関数として表現した。この伝達関数は、今後、制御系設計を行う上で役立つものと考えている。

The height of the bridge is more than 50 years after construction. The bridge is old, the frequency of repair is high, the repair of small scale is short, and the service life is long. The number of employees and the number of business hours increase. The bridge point is used, the steel bridge is stretched, the vehicle type is moved, the bridge is moved, the bridge is moved, and the bridge is moved. There are many advantages to moving the bridge, falling the bridge, being close to the contact, being easy to detect, and being able to detect the device again. It is difficult to set up a bridge under the bridge. This study was conducted on the basis of the analysis of the relationship between the two sides of the bridge. Vector-to-vector bridge The heart is full of joy, and the heart is full of joy. It is possible to create a vector orbit analysis and orbit prediction system. In detail, the three-dimensional differential equation of the high order nonlinear ordinary differential equation is constructed and the numerical value is calculated The research cost of this project is high, and the results of this project are compared with those of the previous project. For example, if the orbit is detected, the orbit correction is important. For example, if you want to change your position, you can change your position.ただし、この研究は途上にある。In addition, the motion of the vector described above is transformed into ordinary differential equations, linearized, and expressed in terms of numerical control. The number of contacts, future, control system design, on the line