ライン検査ロボット及びシステム
本発明は、ロボットが物体を通過することを可能にする迂回システムに関する。この迂回システムは、（ａ）シールド線に取り付けられた第１ダイバータと、（ｂ）第１ダイバータから離隔した位置でシールド線に取り付けられた第２ダイバータと、（ｃ）第１ダイバータに接続された第１端及び第２ダイバータに接続された第２端を有するブリッジと、を備えている。第１ダイバータがロボットをシールド線からブリッジ上に離脱させ、第２ダイバータがロボットをブリッジからシールド線上に離脱させて、ロボットが物体を通過することを可能にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年２月１０日出願の仮出願６１／３０３，０４７の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、一般的に、ライン検査システムに関し、特には、送電ライン（送電線）の構成要素及び敷設用地の状態を検査するための架空送電ラインの検査ロボット及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
架空送電ラインは、電力業界内の最も広域に配置されたアセット（資産）であり、数千マイルを延設されており、しばしば遠隔状態にある。増加する信頼性の要求、経年した構成要素（部品）、敷設用地の適法性検査及び予算制限により、完全で、タイムリーな尚且つ費用効率が高い、送電ラインの全長に亘る検査の必要性が増加している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、自動遠隔検査並びに送電ライン構成要素及び敷設用地の状態のモニタリングを提供する送電線検査ロボット及びシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、ロボットが物体を通過することを可能にする迂回システムは、シールド線に取り付けられた第１ダイバータと、前記第１ダイバータから離隔した位置で前記シールド線に取り付けられた第２ダイバータと、前記第１ダイバータに接続された第１端及び前記第２ダイバータに接続された第２端を有するブリッジと、を備えている。前記第１ダイバータが前記ロボットを前記シールド線から前記ブリッジ上に離脱させ、前記第２ダイバータが前記ロボットを前記ブリッジから前記シールド線上に離脱させ、前記ロボットが前記物体を通過する。
【０００６】
本発明としての主題は、添付した図面に対応してなされる以下の説明を参照して最も理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の実施形態によるライン検査ロボットを示す。
【図２】図２は、図１のライン検査ロボットの斜視図である。
【図３】図３は、図１のライン検査ロボットの側面図である。
【図４】図４は、図１のライン検査ロボットの端面図である。
【図５】図５は、図１のライン検査ロボットのギアセットを示す。
【図６】図６は、図１のライン検査ロボットのホイールプラットフォームに係合する図４のギアセットを示す。
【図７】図７は、開位置にある図１のライン検査ロボットの駆動システムを示す。
【図８】図８は、閉位置にある図７の駆動システムを示す。
【図９】図９は、限定された開位置における図７の駆動システムを示す。
【図１０】図１０は、図７の駆動システムを示す。
【図１１】図１１は、図１のライン検査ロボットのギアボックスを示す。
【図１２】図１２は、図１のライン検査ロボットの制御システムの機能概略図である。
【図１３】図１３は、図１のライン検査ロボット上のセンサを示す。
【図１４】図１４は、図１のライン検査ロボットが構造物を通過することを可能にする、本発明の実施形態による、迂回システムを示す。
【図１５】図１５は、連絡点を通過することに使用されている図１４の迂回システムを示す。
【図１６】図１６は、剛性ブリッジを使用する図１４の迂回システムを示す。
【図１７】図１７は、ブリッジを支持するように中央ダイバータを有する図１４の迂回システムを示す。
【図１８】図１８は、図１４の迂回システムのダイバータを示す。
【図１９】図１９は、図１８のダイバータの側面図である。
【図２０】図２０は、図１７の中央ダイバータの斜視図である。
【図２１】図２１は、異なる搭載システムを有する図２０のダイバータを示す。
【図２２】図２２は、迂回システムの使用のためのダイバータを示す。
【図２３】図２３は、ダイバータと係合する図７の駆動システムを示す。
【図２４】図２４は、ダイバータと係合する図２３の駆動システムを示す。
【図２５】図２５は、本発明の実施形態に従うセンサシステムを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して、本発明の実施形態に従う架空送電ラインの検査のための例示の検査ロボットが図１及び図２おいて説明され、一般的に参照番号１０で示される。ロボット１０は、ユーティリティが直ちに作用可能な高い忠実度の情報を収集するように架空送電ラインを縦断（移動）するように設計（構成）される。ロボット１０は、様々な検査技術を使用して、シールドワイヤ１１上を移動し、高い危険性の植生、敷設用地侵入、及び、構成要素の状態を特定する。
【０００９】
ロボット１０は、動作、通信、検査センサ及び処理のための電力を提供するように、充電可能なバッテリを使用する。様々な電力収集源がバッテリを充電することに使用可能であることが認められるべきである。ハイブリッドシステムを形成するように２以上の電力収集源が同時に使用可能であることがさらに認められるべきである。以下の電力収集ソリューションが使用されうる。
１．バッテリを充電するようにソーラーエネルギーを得るためのロボット１０上に配置されたソーラーパネル１８。ソーラーパネル１８は、自然環境からの保護のために密封されており、ソーラーエネルギーの光学的収集のためにロボット１０の頂部に搭載されている。パネル１８はまた、雨及び重力が堆積物を洗い流すのを助けるように傾斜している。
２．送電ラインに沿って分布した構造物上に位置する複数の充電ステーションが、ロボット１０のバッテリを充電することに使用されうる。ロボット１０がドッキングするときに充電ステーションからのエネルギーがロボット１０のバッテリに伝送されるように、充電ステーションは、電場、磁場、ソーラー、風、温度差、及び振動のような技術を使用して数週間に亘ってゆっくりとバッテリに充電する。
３．ロボット１０はまたＥ−フィールド（電場）を使用して充電されうる。この場合、電圧を印加したフェーズからＥ−フィールドに容量的に結合するロボットの下に「プレート」が位置し、連続的にバッテリを充電する。
４．ロボット１０は、磁場を使用して充電されうる。シールド線が構造物に設置されている場合、相電流内の不均衡によって、電流がワイヤ内を流れる。電流からの電力は、インダクタ（誘導子）又は変流器を使用して収集され、充電のためにバッテリに送られる。
５．シールド線が（片側又は両側で）絶縁されている場合、ロボット１０は、シールド線絶縁体がある構造物に移動し、そして、インピーダンス又は完全短絡で構造にギャップをブリッジ（架橋）する。これによって電流が流されるであろう。電流及び電圧が生成されてバッテリを充電することに使用される。そして、ロボット１０のバッテリが再充電を必要とするまでロボット１０はその検査任務で前進し、その時点でロボット１０が自身を再度充電する隣の利用可能な構造物に移動する。
【００１０】
図２及び３に示すとおり、ロボット１０は、プラットフォーム（台座部）１４に相互接続された一対のトラック（台車部）１２及び１３を含む。トラック１２及び１３は、シールド線１１をクランプすると共にロボット１０がシールド線１１を縦断することを可能にするために、ホイール１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ並びにホイール１７Ａ、１７Ｂ及び１７Ｃをそれぞれ有する駆動システム１５Ａ及び１５Ｂを含む。トラック１２及び１３は、プラットフォーム１４のサポート（支持部）１９に回動アーム２０及び２１によって接続されている。プラットフォーム１４は、サポート１９に取り付けられたバスケット（収容部）２２をさらに含む。バスケット２２は、全ての電気ハードウェアを収容し、且つ、ツール等の保管空間を提供する。示されたとおり、バスケット２２は、サポート１９の上部に取り付けられている。しかしながら、バスケット２２がサポート１９の底部にもまた取り付け可能であることが認められるべきである（図１）。
【００１１】
図４に示すとおり、回動アーム２０及び２１（回動アーム２０だけが図４に示されている）は、ブラケット２３及び２４、並びに、回動アーム２０及び２１をサポート１９の両側に取り付けるための取り付けシステム２８及び２９を有するスピンドル２６及び２７を含む。簡潔のために、回動アーム２０のみ詳細に説明する（回動アーム２１は回動アーム２０と同一である）。示されるとおり、ブラケット２３は、トラック１２に回動式に接続され、トラック１２に対してプラットフォーム１４を回動又は移動させる。そして、スピンドル２６は、第１端でブラケット２３に回動式に接続され、ブラケット２３に対してプラットフォーム１４が統合することを可能にする。これは、プラットフォーム１４並びにトラック１２及び１３が、互いに対して移動の自由度を有することを可能にし、これによって、ロボット１０が曲がり角を曲がって移動すること、又は、上り勾配及び下り勾配を移動することを可能にする。
【００１２】
取り付けシステム２８は、スピンドル２６がサポート１９に取り付けられるように、スピンドル２６の第２端に取り付けられている。取り付けシステム２８は、サポート３２に取り付けられた一対のブッシング（軸受筒）３０及び３１と、サポート１９への接続のためにそれを通して延びるファスナー（締結具）３３及び３４とを含む。示されているとおり、サポート１９はブッシング３０及び３１の上に位置しており、サポート１９をスピンドル２６にしっかりと固定させるように、ファスナー３３及び３４がサポート１９内の孔を通って延びる。
【００１３】
図５及び６に示すとおり、ホイール１６Ａ及び１７Ａが、開位置間で移動するために（図７）、対向するホイール（例えば１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃ）と閉位置との間でシールド線を受容するために（図８）、及び、対向するホイール間にシールド線を固定するために、ホイールプラットフォーム３７Ａ及び３７Ｂにそれぞれ取り付けられている。説明の目的のために、プラットフォーム３７Ａだけ説明する。ホイールプラットフォーム３７Ａは、一対のレール３８及び３９に動作式に接続され、プラットフォーム３７Ａがその上を摺動することを可能にする。ラックアンドピ二オン式ギアセット４０及び４１は、開位置と閉位置との間でプラットフォーム３７Ａを移動させ、ラック４２及び４３、ピ二オン４４及び４５、並びに、ピ二オン４４及び４５を回転させるためのモータ４７及び４８を含み、これによって、プラットフォーム３７Ａを移動させる。プラットフォーム３７Ａはまた最大開口（図９）に制限されて、ホイールがシールド線を解放することを防止する。これは、ギアロック５０（図１０）に係合することにより行われ、プラットフォーム３７Ａが最大許容開口を越えて開口することを防止する。
【００１４】
図１０に示すとおり、駆動システム１５Ａ及び１５Ｂの各々は、ホイール１６Ｂ及び１６Ｃ並びに１７Ｂ及び１７Ｃを駆動するためのモータ及びギアボックスを含む。簡潔のために、駆動システム１５Ａだけを説明する。示されているとおり、駆動システム１５Ａは、ホイール１６Ｂ及び１６Ｃに動作式に接続された一対のモータ５１及び５２を含む。モータ５１及び５２は、ホイール１６Ｂ及び１６Ｃを駆動して、シールド線１１に沿ってロボット１０を推進させる。２つのスピードギアボックス５４はまた、ホイール１６Ｂ及び１６Ｃの駆動においてモータ５１及び５２を補助することに利用される。ギアボックス５４は、低速／高トルクを推進するための第１ギア設定、及び、高速／低トルクを推進するための第２ギア設定を含む。第１ギア設定は、傾斜、障害物、又は（後述の）ダイバータを通過することに使用される。第２ギア設定は、必要なときに高速検査を提供することに使用される。ホイールロック又はパーキングブレーキ５３は、強風、氷雪又は傾斜がロボット１０の正常な移動を妨げる場合に、シールド線１１上の適切な位置にホイール１６Ｂ及び１６Ｃをロック（固定）するように提供される。損傷を防止するように、ロボット１０が自身をロックダウン（固定）することが可能である。
【００１５】
図１２及び１３に示すとおり、ロボット１０は、中央プロセッサ６１及びマイクロコントローラ６２を有する制御システム６０によって制御される。プロセッサ６１及びマイクロコントローラ６２は、（後述の）多重センサからのデータを融合して、測定信頼性を向上させると共に単一センサで到達不可能な結論に達する。プロセッサ６１は、タイムリーにユーザーに通信されることを必要とする状況の警告基準を構築する。警告は、リアルタイムのセンサ値及び論理状態に基づく。警告（アラーム）は、（後述の）無線通信チャネル上で中央ウェブサーバーに転送される。
【００１６】
中央プロセッサ６１は、内部保全（ヘルス）データと同様に重要な送電ラインシステム検査データを収集するように、そのリソースを知的に処理及び利用する。プロセッサ６１は、バッテリ、ソーラーパネル、駆動モータ、センサ及び通信のような全サブ（下位）システムの状態をテストする。サブシステムの異常又は機能障害は、「機能低下」から「緊急停止」の範囲にある臨界レベルによって分類される。システム保全コードは、保守診断のためのシステムファイルに保存される。プロセッサ６１は、バッテリの充電状態、ソーラーセル充電電流状態、並びに、コンピュータ及びセンサの負荷電力状態をモニタリングする。この情報に基づいて、ロボット１０が安全性及び信頼性のある形で動作することを確実にするように、プロセッサは電力を管理する。さらに、ユーザーがロボットに、特定の場所に行くこと、写真をとること、又は、他の所望の機能を実行することを命令することを可能にするように、プロセッサ６１及びマイクロコントローラ６２は無線通信チャネル上の内蔵センサの手動リアルタイム制御を可能にさせる。
【００１７】
制御システム６０は、複数のセンサ、カメラ及び通信機器をさらに含む。各々を以下に説明する。制御システム６０は、敷設用地、導体、絶縁体、及びタワーの検査のための複数の高解像度カメラ（前向き６３、後向き６４及び下向き６６）を含む。カメラは自動露光制御及び自動フォーカスを含む。光源６７及び６８は、前向きカメラ６３、後向きカメラ６４にも提供される。複数の単焦点カメラ（前向き７０及び後向き７１）がまた、ナビゲーションクリアランス（運行検査、ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｃｌｅａｒａｎｃｅ）のために設けられている。光源６７及び６８はカメラ７０及び７１にもまた使用されうる。下向きカメラ６６は、敷設用地の検査及び局面的な導体検査を提供する。赤外線下向きカメラ７２もまた使用されうる。
【００１８】
１以上のカメラ６３、６４、６６、７０及び７１が、（後述の）ダイバータと同様に縦断しているシールド線を見ることにもまた使用されうる。カメラからの画像は、運動性の事項を評価するように遠隔オペレータによって使用可能である。カメラはシールド線を評価することに使用可能であり、あるいは、画像認識を使用して、乗り越えられない移動障害を自動的に特定する。特定された移動障害が存在する場合、画像がオペレータに送信されうる。カメラ６３、６４、６６、７０及び７１によって提供された画像のための画像処理は、画像内の選択された領域又は物体を識別し、物体又は要素の大きさを決定し、そして、保存された基準データからの変化を認識することにもまた利用可能である。
【００１９】
レーザー距離計７３が、ロボット１０の下の敷設用地及び送電ライン構成要素を走査（スキャン）するように提供される。距離計７３は、敷設用地に亘って、ライン内の物体の高さ形状を記録し、ロボット１０が前進するときに連続するアクロストラック・ライン（ａｃｒｏｓｓｔｒａｃｋ ｌｉｎｅ）を記録に構築する。制御システム６０は、基準データベースから変化した敷設用地の形状における特徴を特定するように、距離計７３のデータを分析する。制御システム６０はまた、導体の範囲を特定し、地面からの導体の高さを判断するように、距離計７３のデータを分析する。これにより、システム６０は導体の弛みを判断可能である。
【００２０】
音響センサ７４は、連続的に又は周期的にデジタル式に記録可能な音響信号を受け取る。タイムスタンプを有する記録は、異常な事象との相関のために中央サーバーに転送される。内蔵音響信号処理は、問題のある状態（鳥の活動、コロナ、アーク放電、駆動トレーン摩耗又は損傷検出など）を特定することに使用可能である。多重マイクロフォンを使用することにより、音響センサ７４は、音響信号が存在する方向を得ることにも使用可能である。
【００２１】
複数の他のセンサ及び装置がまた制御システム６０内に含まれており、正確且つ最新の情報をユーティリティに提供する。例えば、外気温度、相対湿度及び風速を測定するための天候センサ７６〜７８と、ロボット１０内部の温度を測定するための内部ロボット温度センサ７９と、雷が発生し易いときを判断するためのＤＣチャージセンサ８０と、ロボット１０及びシールド線１１の傾き又は垂直勾配を測定すると共にシールド線１１の任意の主要な振動形式を特定するための３−Ｄ加速度計８１と、ロボット１０に無線周波数妨害を検知可能な広域無線周波数検知機を提供するための無線周波数妨害センサ８２と、導体、絶縁体、タワー又は他の送電ライン要素に沿って配置された分散したセンサからのデータを読み取るためのワイヤレスセンサリーダ（読取機）８３と、ロボット１０の位置及び速度を特定するための全地球測位センサ（ＧＰＳ）８４と、近接センサ８６と、局所のドッキングステーションでバッテリの充電を可能にするタワー接触器８７と、地図データ、検査データ、警告データ、保全データ等のようなデータを保存するようにメモリマネージャ８９によって管理される不揮発性メモリ８８と、ローカルワイヤレスモデム９１及び衛星ワイヤレスモデム９２を有する通信システム９０と、が存在する。
【００２２】
通信システム９０は、重要な情報をシステムオペレータに送信し、且つ、ローカルワイヤレスモデム９１又は衛星ワイヤレスモデム９２のいずれかを介して制御オプションを提供する。ロボット１０は、プログラムされた経路を自立的に移動し、ライン及びロボット１０の状態についてのデータをワイヤレスでシステムオペレータに伝送するように設計されている。ロボット１０はデータを収集し、且つ、搭載データを処理し、そして、重要な結果だけをオペレータに伝送する。ロボット１０に要求すると、オペレータはより詳細なデータをダウンロードすることができる。特定の場所又は位置に移動すること、前進及び後退のような特定の行動をとること、特定の画像を取得すること等の命令を遠隔オペレータがロボット１０に対して与えることを該ロボット１０はまた可能にする。ローカルワイヤレスモデム９１はまたローカルワイヤレス通信を許容し、ロボット１０の短距離内のユーザーが、携帯電話のようなワイヤレス機器から、主要機能を制御し、ロボットの状態を要求し、展開を初期化し、及び、センサデータをダウンロードすることを可能にする。ロボットの位置及び速度が内蔵ＧＰＳシステム８４を使用して決定される。
【００２３】
正常な状況下で、ロボット１０は、非常に詳細な評価を実行する一方で電力を節約する速度でシールド線１１を縦断する。本目的は、ホバリングするヘリコプターの検査を越える検査、あるいは、最低でも同等の検査を提供することにある。問題が架空送電ラインにおいて検知された場合、オペレータは、ロボット１０を加速し、検査のために問題を検知するようにロボットを送る。さらに、風速が非常に強いとロボット１０の風速センサが判断した場合、あるいは、ロボット１０の内部温度が非常に高いと内部温度センサが判断した場合に、ロボット１０は損傷を防ぐように自身を停止させる。示されているとおり、マイクロコントローラ６２は、コントロールシステム６０のセンサ及び装置から収集したデータを使用して、ロボット１０のモータ及びブレーキ作動装置を制御する。
【００２４】
図１４〜１７に示すとおり、本発明の実施形態に従う迂回（分岐）システムが、参照番号１００で一般的に示されている。示されているとおり、構造物９６の簡単な通過、簡易メンテナンス、電磁場の影響の軽減を可能にするように、ロボット１０はシールド線１１に沿って移動する。迂回システム１００はシールド線１１に組み込まれ、シールド線１１上に位置する構造物９６、又は、タワーのようなシールド線１１を支持する構造物をロボットが通過することを可能にする。迂回システム１００は、一対のダイバータ（分岐部）１０２及び１０３によりシールド線１１に相互接続されるブリッジ１０１を含み、一対のダイバータ１０２及び１０３はブリッジ１０１の両端に位置し、ロボット１０がシールド線１１から離脱してブリッジ１０１に係合し、そして、シールド線１１に再係合することを可能にする。図１４〜１７に示されるとおり、迂回システム１００は、ライン内の物体を通過すること（図１４）、ライン内のＴ字路のような連絡点を通過すること（図１５）、隅柱又は他の構造物を通過すること（図１６及び１７）、及び、他の種類の物体を通過することに使用可能である。さらに、駆動システム１００は、図１４、１５及び１７に示されているような可撓性ブリッジ（すなわちケーブル等）、又は、所望の経路を提供するように成型可能である図１６に示されているような剛性ブリッジ（ロッド、チューブ等）を含みうる。説明したとおり、図１７に示された構成の迂回システム１００を使用するときに、ダイバータ１０５はまたブリッジ１０１の支持を提供することに使用される。様々な形式のダイバータを以下に説明する。
【００２５】
ダイバータ１０２及び１０３は同一であり、従って説明の目的のために、ダイバータ１０２だけを詳細に説明する。図１８及び１９に説明されるとおり、ダイバータ１０２は、シールド線１１に取り付けられており、シールド線１１からダイバータ１０２にロボットを移送させるための第１移送セクション１１０と、ロボット１０のホイールを迂回システム１００上に逸らして、ロボット１０が物体を通過することを許容する適切な距離で、ブリッジ１０１がシールド線の下に位置することを可能にする、所定の移送放射形状（円弧）を有するクロスオーバー（乗り換え）セクション１１１（図１９）と、ダイバータ１０２を適切な場所に保持するためのダイバータ制限部１１２と、ブリッジ１０１上にロボット１０を移動するための第２移送セクション１１３と、を含む。ダイバータ１０２は、１つの部品からなる構造であるか、あるいは、ボルトで一体化された複数の部品からなり、シールド線１１への簡単な設置を可能にする。
【００２６】
示されたとおり、第１及び第２移送セクション１１０及び１１３は、駆動システム１５Ａのホイール１６Ａ〜１６Ｃ及び駆動システム１５Ｂのホイール１７Ａ〜１７Ｃを、シールド線１１の周りで閉位置から、クロスオーバーセクション１１１（第１移送セクション１１０）の幅に適合（合致）する大きさの開位置に移動させると共に、クロスオーバーセクション１１１（第２移送セクション１１３）の幅と適合する大きさの開位置から、ブリッジ１０１０の周りで閉位置まで戻す。ダイバータ１０３は反対方向において動作する。
【００２７】
ダイバータ１０２の側部１１４及び１１５がホイール１６Ａ〜１６Ｃ及び１７Ａ〜１７Ｃの溝に適合（嵌合）するように形成されており、ホイール１６Ａ〜１６Ｃ及び１７Ａ〜１７Ｃはダイバータ１０２への密接な滑動防止の接続を有している。
【００２８】
ダイバータ１０２のように、ダイバータ１０５（図２０）は、第１及び第２移送セクション１２０及び１２２並びにクロスオーバーセクション１２１を含む。ダイバータ１０５は、クロスオーバーセクション１２１が所定の放射形状を有していないこと以外は、ダイバータ１０２と同じ方法で動作し、ブリッジ１０１がシールド線の下に配置されることを可能とする。この例では、図１７に示されるとおり、ダイバータ１０５は、ブリッジ１０１に支持を提供すると共に、ブリッジ１０１と同一線上に共存するように設計されている。ダイバータ１０５はまた、サポート（支持）構造１２４を搭載するためのマウント１２３を含む（図１７）。マウント１２３は、サポート１２４のようなサポートに取り付けるための単ブラケット、サポート１２５を取り付けるための図２１に示されているような２重ブラケット、あるいは、任意の他の適切な構成であってもよい。この構成により、サポートが任意な所望の経路においてブリッジ１０１を支持することが可能である。
【００２９】
図２２に示すとおり、実施形態に従う別のダイバータが参照番号１３０で示されている。ダイバータ１０２のように、ダイバータ１３０は、第１及び第２移送セクション１３１及び１３３と、所定の移送放射形状を有するクロスセクション１３２と、ダイバータ制限部１３４と、を含む。ダイバータ１０２と異なり、ダイバータ１３０の第２移送セクション１３３が平行な枝状構造を有し、ダイバータ１３０が剛性平行枝状ブリッジ１３６に接続されることを可能にする。
【００３０】
簡潔のために、ダイバータ１０２及び駆動システム１５Ａを参照してプロセスを以下に説明する。駆動システム１５Ａで説明されたプロセスがまた駆動システム１５Ｂに適用されることが認められるべきである。図２３及び２４に示すとおり、ロボット１０が迂回システム１００に近づくときに、駆動システム１５Ａは、シールド線１１を離脱するとともに、ダイバータ１０２の第１移送セクション１１０に係合し、クロスオーバーセクション１１１を越えてブリッジ１０１上に移動する。センサ１４０〜１４３は、ホイール１６Ａ〜１６Ｃがダイバータ１０２に係合及び離脱しているときをロボット１０に伝える。ロボット１０が構造物９６を通過すると、駆動システム１５Ａは、ダイバータ１０３を離脱し、シールド線１１に再係合する。このアプローチは、ロボット１０の複雑さを軽減し、ロボット１０が簡単に構造９６を通過することを可能にする。それはまた、所要電力を軽減すると共に、複雑な制御システムを要求せずに信頼性を向上させる。
【００３１】
図２５に示されているとおり、本発明の実施形態に従うセンサシステムは一般的に参照番号２００で示される。システム２００は、送電ラインに沿って位置する戦略的に配置された複数のセンサ（例えばＲＦセンサ）２３０を含む。
【００３２】
システム２００は、架空送電ラインをモニタリング及び検査して、絶縁体、導体、及び圧縮コネクタのような構成要素に関する連続的な評価することに実行可能である。例えば、センサ２３０は、著しい環境ストレスがある領域、または、特定の構成要素が設けられている場所において展開される。展開されたセンサ２３０は、連続的にデータを収集し、それにより、ヒストグラムを生成し、最大値を判断する。解析のためにセンサ２３０に（ロボット１０が）ごく接近するときに、履歴結果及び現在の測定値がロボット１０に転送されうる。あるいは、センサ２３０が、地上クルー、ヘリコプター、及び、センサ２３０からデータを受け取り可能な他の検査手段と併せて使用されうる。連続的にセンサ２３０からのデータをモニタリング及び収集するように、局地のベースステーションを設置可能であることもまた認められるべきである。
【００３３】
システム２００は、離れて位置するスタッフが送電ライン要素及び敷設用地の状態の詳細且つ最新の知識を得ることを可能にし、それにより、オペレーション及びメンテナンス費用を削減しつつ信頼性を増加させる。
【００３４】
ライン検査ロボット及びシステムを上に説明した。本発明の特定の実施形態が説明されたが、当該技術分野に属する当業者にとって、本発明の技術的範囲から外れることなく様々な改変をこれに対して行うことが可能であることは明らかであろう。すなわち、本発明の好適な実施形態及び本発明を実施するための最適な形態の上記説明は、限定の目的ではなく単に説明のために提供されている。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年２月１０日出願の仮出願６１／３０３，０４７の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、一般的に、ライン検査システムに関し、特には、送電ライン（送電線）の構成要素及び敷設用地の状態を検査するための架空送電ラインの検査ロボット及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
架空送電ラインは、電力業界内の最も広域に配置されたアセット（資産）であり、数千マイルを延設されており、しばしば遠隔状態にある。増加する信頼性の要求、経年した構成要素（部品）、敷設用地の適法性検査及び予算制限により、完全で、タイムリーな尚且つ費用効率が高い、送電ラインの全長に亘る検査の必要性が増加している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、自動遠隔検査並びに送電ライン構成要素及び敷設用地の状態のモニタリングを提供する送電線検査ロボット及びシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、ロボットが物体を通過することを可能にする迂回システムは、シールド線に取り付けられた第１ダイバータと、前記第１ダイバータから離隔した位置で前記シールド線に取り付けられた第２ダイバータと、前記第１ダイバータに接続された第１端及び前記第２ダイバータに接続された第２端を有するブリッジと、を備えている。前記第１ダイバータが前記ロボットを前記シールド線から前記ブリッジ上に離脱させ、前記第２ダイバータが前記ロボットを前記ブリッジから前記シールド線上に離脱させ、前記ロボットが前記物体を通過する。
【０００６】
本発明としての主題は、添付した図面に対応してなされる以下の説明を参照して最も理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の実施形態によるライン検査ロボットを示す。
【図２】図２は、図１のライン検査ロボットの斜視図である。
【図３】図３は、図１のライン検査ロボットの側面図である。
【図４】図４は、図１のライン検査ロボットの端面図である。
【図５】図５は、図１のライン検査ロボットのギアセットを示す。
【図６】図６は、図１のライン検査ロボットのホイールプラットフォームに係合する図４のギアセットを示す。
【図７】図７は、開位置にある図１のライン検査ロボットの駆動システムを示す。
【図８】図８は、閉位置にある図７の駆動システムを示す。
【図９】図９は、限定された開位置における図７の駆動システムを示す。
【図１０】図１０は、図７の駆動システムを示す。
【図１１】図１１は、図１のライン検査ロボットのギアボックスを示す。
【図１２】図１２は、図１のライン検査ロボットの制御システムの機能概略図である。
【図１３】図１３は、図１のライン検査ロボット上のセンサを示す。
【図１４】図１４は、図１のライン検査ロボットが構造物を通過することを可能にする、本発明の実施形態による、迂回システムを示す。
【図１５】図１５は、連絡点を通過することに使用されている図１４の迂回システムを示す。
【図１６】図１６は、剛性ブリッジを使用する図１４の迂回システムを示す。
【図１７】図１７は、ブリッジを支持するように中央ダイバータを有する図１４の迂回システムを示す。
【図１８】図１８は、図１４の迂回システムのダイバータを示す。
【図１９】図１９は、図１８のダイバータの側面図である。
【図２０】図２０は、図１７の中央ダイバータの斜視図である。
【図２１】図２１は、異なる搭載システムを有する図２０のダイバータを示す。
【図２２】図２２は、迂回システムの使用のためのダイバータを示す。
【図２３】図２３は、ダイバータと係合する図７の駆動システムを示す。
【図２４】図２４は、ダイバータと係合する図２３の駆動システムを示す。
【図２５】図２５は、本発明の実施形態に従うセンサシステムを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して、本発明の実施形態に従う架空送電ラインの検査のための例示の検査ロボットが図１及び図２おいて説明され、一般的に参照番号１０で示される。ロボット１０は、ユーティリティが直ちに作用可能な高い忠実度の情報を収集するように架空送電ラインを縦断（移動）するように設計（構成）される。ロボット１０は、様々な検査技術を使用して、シールドワイヤ１１上を移動し、高い危険性の植生、敷設用地侵入、及び、構成要素の状態を特定する。
【０００９】
ロボット１０は、動作、通信、検査センサ及び処理のための電力を提供するように、充電可能なバッテリを使用する。様々な電力収集源がバッテリを充電することに使用可能であることが認められるべきである。ハイブリッドシステムを形成するように２以上の電力収集源が同時に使用可能であることがさらに認められるべきである。以下の電力収集ソリューションが使用されうる。
１．バッテリを充電するようにソーラーエネルギーを得るためのロボット１０上に配置されたソーラーパネル１８。ソーラーパネル１８は、自然環境からの保護のために密封されており、ソーラーエネルギーの光学的収集のためにロボット１０の頂部に搭載されている。パネル１８はまた、雨及び重力が堆積物を洗い流すのを助けるように傾斜している。
２．送電ラインに沿って分布した構造物上に位置する複数の充電ステーションが、ロボット１０のバッテリを充電することに使用されうる。ロボット１０がドッキングするときに充電ステーションからのエネルギーがロボット１０のバッテリに伝送されるように、充電ステーションは、電場、磁場、ソーラー、風、温度差、及び振動のような技術を使用して数週間に亘ってゆっくりとバッテリに充電する。
３．ロボット１０はまたＥ−フィールド（電場）を使用して充電されうる。この場合、電圧を印加したフェーズからＥ−フィールドに容量的に結合するロボットの下に「プレート」が位置し、連続的にバッテリを充電する。
４．ロボット１０は、磁場を使用して充電されうる。シールド線が構造物に設置されている場合、相電流内の不均衡によって、電流がワイヤ内を流れる。電流からの電力は、インダクタ（誘導子）又は変流器を使用して収集され、充電のためにバッテリに送られる。
５．シールド線が（片側又は両側で）絶縁されている場合、ロボット１０は、シールド線絶縁体がある構造物に移動し、そして、インピーダンス又は完全短絡で構造にギャップをブリッジ（架橋）する。これによって電流が流されるであろう。電流及び電圧が生成されてバッテリを充電することに使用される。そして、ロボット１０のバッテリが再充電を必要とするまでロボット１０はその検査任務で前進し、その時点でロボット１０が自身を再度充電する隣の利用可能な構造物に移動する。
【００１０】
図２及び３に示すとおり、ロボット１０は、プラットフォーム（台座部）１４に相互接続された一対のトラック（台車部）１２及び１３を含む。トラック１２及び１３は、シールド線１１をクランプすると共にロボット１０がシールド線１１を縦断することを可能にするために、ホイール１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ並びにホイール１７Ａ、１７Ｂ及び１７Ｃをそれぞれ有する駆動システム１５Ａ及び１５Ｂを含む。トラック１２及び１３は、プラットフォーム１４のサポート（支持部）１９に回動アーム２０及び２１によって接続されている。プラットフォーム１４は、サポート１９に取り付けられたバスケット（収容部）２２をさらに含む。バスケット２２は、全ての電気ハードウェアを収容し、且つ、ツール等の保管空間を提供する。示されたとおり、バスケット２２は、サポート１９の上部に取り付けられている。しかしながら、バスケット２２がサポート１９の底部にもまた取り付け可能であることが認められるべきである（図１）。
【００１１】
図４に示すとおり、回動アーム２０及び２１（回動アーム２０だけが図４に示されている）は、ブラケット２３及び２４、並びに、回動アーム２０及び２１をサポート１９の両側に取り付けるための取り付けシステム２８及び２９を有するスピンドル２６及び２７を含む。簡潔のために、回動アーム２０のみ詳細に説明する（回動アーム２１は回動アーム２０と同一である）。示されるとおり、ブラケット２３は、トラック１２に回動式に接続され、トラック１２に対してプラットフォーム１４を回動又は移動させる。そして、スピンドル２６は、第１端でブラケット２３に回動式に接続され、ブラケット２３に対してプラットフォーム１４が統合することを可能にする。これは、プラットフォーム１４並びにトラック１２及び１３が、互いに対して移動の自由度を有することを可能にし、これによって、ロボット１０が曲がり角を曲がって移動すること、又は、上り勾配及び下り勾配を移動することを可能にする。
【００１２】
取り付けシステム２８は、スピンドル２６がサポート１９に取り付けられるように、スピンドル２６の第２端に取り付けられている。取り付けシステム２８は、サポート３２に取り付けられた一対のブッシング（軸受筒）３０及び３１と、サポート１９への接続のためにそれを通して延びるファスナー（締結具）３３及び３４とを含む。示されているとおり、サポート１９はブッシング３０及び３１の上に位置しており、サポート１９をスピンドル２６にしっかりと固定させるように、ファスナー３３及び３４がサポート１９内の孔を通って延びる。
【００１３】
図５及び６に示すとおり、ホイール１６Ａ及び１７Ａが、開位置間で移動するために（図７）、対向するホイール（例えば１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃ）と閉位置との間でシールド線を受容するために（図８）、及び、対向するホイール間にシールド線を固定するために、ホイールプラットフォーム３７Ａ及び３７Ｂにそれぞれ取り付けられている。説明の目的のために、プラットフォーム３７Ａだけ説明する。ホイールプラットフォーム３７Ａは、一対のレール３８及び３９に動作式に接続され、プラットフォーム３７Ａがその上を摺動することを可能にする。ラックアンドピ二オン式ギアセット４０及び４１は、開位置と閉位置との間でプラットフォーム３７Ａを移動させ、ラック４２及び４３、ピ二オン４４及び４５、並びに、ピ二オン４４及び４５を回転させるためのモータ４７及び４８を含み、これによって、プラットフォーム３７Ａを移動させる。プラットフォーム３７Ａはまた最大開口（図９）に制限されて、ホイールがシールド線を解放することを防止する。これは、ギアロック５０（図１０）に係合することにより行われ、プラットフォーム３７Ａが最大許容開口を越えて開口することを防止する。
【００１４】
図１０に示すとおり、駆動システム１５Ａ及び１５Ｂの各々は、ホイール１６Ｂ及び１６Ｃ並びに１７Ｂ及び１７Ｃを駆動するためのモータ及びギアボックスを含む。簡潔のために、駆動システム１５Ａだけを説明する。示されているとおり、駆動システム１５Ａは、ホイール１６Ｂ及び１６Ｃに動作式に接続された一対のモータ５１及び５２を含む。モータ５１及び５２は、ホイール１６Ｂ及び１６Ｃを駆動して、シールド線１１に沿ってロボット１０を推進させる。２つのスピードギアボックス５４はまた、ホイール１６Ｂ及び１６Ｃの駆動においてモータ５１及び５２を補助することに利用される。ギアボックス５４は、低速／高トルクを推進するための第１ギア設定、及び、高速／低トルクを推進するための第２ギア設定を含む。第１ギア設定は、傾斜、障害物、又は（後述の）ダイバータを通過することに使用される。第２ギア設定は、必要なときに高速検査を提供することに使用される。ホイールロック又はパーキングブレーキ５３は、強風、氷雪又は傾斜がロボット１０の正常な移動を妨げる場合に、シールド線１１上の適切な位置にホイール１６Ｂ及び１６Ｃをロック（固定）するように提供される。損傷を防止するように、ロボット１０が自身をロックダウン（固定）することが可能である。
【００１５】
図１２及び１３に示すとおり、ロボット１０は、中央プロセッサ６１及びマイクロコントローラ６２を有する制御システム６０によって制御される。プロセッサ６１及びマイクロコントローラ６２は、（後述の）多重センサからのデータを融合して、測定信頼性を向上させると共に単一センサで到達不可能な結論に達する。プロセッサ６１は、タイムリーにユーザーに通信されることを必要とする状況の警告基準を構築する。警告は、リアルタイムのセンサ値及び論理状態に基づく。警告（アラーム）は、（後述の）無線通信チャネル上で中央ウェブサーバーに転送される。
【００１６】
中央プロセッサ６１は、内部保全（ヘルス）データと同様に重要な送電ラインシステム検査データを収集するように、そのリソースを知的に処理及び利用する。プロセッサ６１は、バッテリ、ソーラーパネル、駆動モータ、センサ及び通信のような全サブ（下位）システムの状態をテストする。サブシステムの異常又は機能障害は、「機能低下」から「緊急停止」の範囲にある臨界レベルによって分類される。システム保全コードは、保守診断のためのシステムファイルに保存される。プロセッサ６１は、バッテリの充電状態、ソーラーセル充電電流状態、並びに、コンピュータ及びセンサの負荷電力状態をモニタリングする。この情報に基づいて、ロボット１０が安全性及び信頼性のある形で動作することを確実にするように、プロセッサは電力を管理する。さらに、ユーザーがロボットに、特定の場所に行くこと、写真をとること、又は、他の所望の機能を実行することを命令することを可能にするように、プロセッサ６１及びマイクロコントローラ６２は無線通信チャネル上の内蔵センサの手動リアルタイム制御を可能にさせる。
【００１７】
制御システム６０は、複数のセンサ、カメラ及び通信機器をさらに含む。各々を以下に説明する。制御システム６０は、敷設用地、導体、絶縁体、及びタワーの検査のための複数の高解像度カメラ（前向き６３、後向き６４及び下向き６６）を含む。カメラは自動露光制御及び自動フォーカスを含む。光源６７及び６８は、前向きカメラ６３、後向きカメラ６４にも提供される。複数の単焦点カメラ（前向き７０及び後向き７１）がまた、ナビゲーションクリアランス（運行検査、ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｃｌｅａｒａｎｃｅ）のために設けられている。光源６７及び６８はカメラ７０及び７１にもまた使用されうる。下向きカメラ６６は、敷設用地の検査及び局面的な導体検査を提供する。赤外線下向きカメラ７２もまた使用されうる。
【００１８】
１以上のカメラ６３、６４、６６、７０及び７１が、（後述の）ダイバータと同様に縦断しているシールド線を見ることにもまた使用されうる。カメラからの画像は、運動性の事項を評価するように遠隔オペレータによって使用可能である。カメラはシールド線を評価することに使用可能であり、あるいは、画像認識を使用して、乗り越えられない移動障害を自動的に特定する。特定された移動障害が存在する場合、画像がオペレータに送信されうる。カメラ６３、６４、６６、７０及び７１によって提供された画像のための画像処理は、画像内の選択された領域又は物体を識別し、物体又は要素の大きさを決定し、そして、保存された基準データからの変化を認識することにもまた利用可能である。
【００１９】
レーザー距離計７３が、ロボット１０の下の敷設用地及び送電ライン構成要素を走査（スキャン）するように提供される。距離計７３は、敷設用地に亘って、ライン内の物体の高さ形状を記録し、ロボット１０が前進するときに連続するアクロストラック・ライン（ａｃｒｏｓｓｔｒａｃｋ ｌｉｎｅ）を記録に構築する。制御システム６０は、基準データベースから変化した敷設用地の形状における特徴を特定するように、距離計７３のデータを分析する。制御システム６０はまた、導体の範囲を特定し、地面からの導体の高さを判断するように、距離計７３のデータを分析する。これにより、システム６０は導体の弛みを判断可能である。
【００２０】
音響センサ７４は、連続的に又は周期的にデジタル式に記録可能な音響信号を受け取る。タイムスタンプを有する記録は、異常な事象との相関のために中央サーバーに転送される。内蔵音響信号処理は、問題のある状態（鳥の活動、コロナ、アーク放電、駆動トレーン摩耗又は損傷検出など）を特定することに使用可能である。多重マイクロフォンを使用することにより、音響センサ７４は、音響信号が存在する方向を得ることにも使用可能である。
【００２１】
複数の他のセンサ及び装置がまた制御システム６０内に含まれており、正確且つ最新の情報をユーティリティに提供する。例えば、外気温度、相対湿度及び風速を測定するための天候センサ７６〜７８と、ロボット１０内部の温度を測定するための内部ロボット温度センサ７９と、雷が発生し易いときを判断するためのＤＣチャージセンサ８０と、ロボット１０及びシールド線１１の傾き又は垂直勾配を測定すると共にシールド線１１の任意の主要な振動形式を特定するための３−Ｄ加速度計８１と、ロボット１０に無線周波数妨害を検知可能な広域無線周波数検知機を提供するための無線周波数妨害センサ８２と、導体、絶縁体、タワー又は他の送電ライン要素に沿って配置された分散したセンサからのデータを読み取るためのワイヤレスセンサリーダ（読取機）８３と、ロボット１０の位置及び速度を特定するための全地球測位センサ（ＧＰＳ）８４と、近接センサ８６と、局所のドッキングステーションでバッテリの充電を可能にするタワー接触器８７と、地図データ、検査データ、警告データ、保全データ等のようなデータを保存するようにメモリマネージャ８９によって管理される不揮発性メモリ８８と、ローカルワイヤレスモデム９１及び衛星ワイヤレスモデム９２を有する通信システム９０と、が存在する。
【００２２】
通信システム９０は、重要な情報をシステムオペレータに送信し、且つ、ローカルワイヤレスモデム９１又は衛星ワイヤレスモデム９２のいずれかを介して制御オプションを提供する。ロボット１０は、プログラムされた経路を自立的に移動し、ライン及びロボット１０の状態についてのデータをワイヤレスでシステムオペレータに伝送するように設計されている。ロボット１０はデータを収集し、且つ、搭載データを処理し、そして、重要な結果だけをオペレータに伝送する。ロボット１０に要求すると、オペレータはより詳細なデータをダウンロードすることができる。特定の場所又は位置に移動すること、前進及び後退のような特定の行動をとること、特定の画像を取得すること等の命令を遠隔オペレータがロボット１０に対して与えることを該ロボット１０はまた可能にする。ローカルワイヤレスモデム９１はまたローカルワイヤレス通信を許容し、ロボット１０の短距離内のユーザーが、携帯電話のようなワイヤレス機器から、主要機能を制御し、ロボットの状態を要求し、展開を初期化し、及び、センサデータをダウンロードすることを可能にする。ロボットの位置及び速度が内蔵ＧＰＳシステム８４を使用して決定される。
【００２３】
正常な状況下で、ロボット１０は、非常に詳細な評価を実行する一方で電力を節約する速度でシールド線１１を縦断する。本目的は、ホバリングするヘリコプターの検査を越える検査、あるいは、最低でも同等の検査を提供することにある。問題が架空送電ラインにおいて検知された場合、オペレータは、ロボット１０を加速し、検査のために問題を検知するようにロボットを送る。さらに、風速が非常に強いとロボット１０の風速センサが判断した場合、あるいは、ロボット１０の内部温度が非常に高いと内部温度センサが判断した場合に、ロボット１０は損傷を防ぐように自身を停止させる。示されているとおり、マイクロコントローラ６２は、コントロールシステム６０のセンサ及び装置から収集したデータを使用して、ロボット１０のモータ及びブレーキ作動装置を制御する。
【００２４】
図１４〜１７に示すとおり、本発明の実施形態に従う迂回（分岐）システムが、参照番号１００で一般的に示されている。示されているとおり、構造物９６の簡単な通過、簡易メンテナンス、電磁場の影響の軽減を可能にするように、ロボット１０はシールド線１１に沿って移動する。迂回システム１００はシールド線１１に組み込まれ、シールド線１１上に位置する構造物９６、又は、タワーのようなシールド線１１を支持する構造物をロボットが通過することを可能にする。迂回システム１００は、一対のダイバータ（分岐部）１０２及び１０３によりシールド線１１に相互接続されるブリッジ１０１を含み、一対のダイバータ１０２及び１０３はブリッジ１０１の両端に位置し、ロボット１０がシールド線１１から離脱してブリッジ１０１に係合し、そして、シールド線１１に再係合することを可能にする。図１４〜１７に示されるとおり、迂回システム１００は、ライン内の物体を通過すること（図１４）、ライン内のＴ字路のような連絡点を通過すること（図１５）、隅柱又は他の構造物を通過すること（図１６及び１７）、及び、他の種類の物体を通過することに使用可能である。さらに、駆動システム１００は、図１４、１５及び１７に示されているような可撓性ブリッジ（すなわちケーブル等）、又は、所望の経路を提供するように成型可能である図１６に示されているような剛性ブリッジ（ロッド、チューブ等）を含みうる。説明したとおり、図１７に示された構成の迂回システム１００を使用するときに、ダイバータ１０５はまたブリッジ１０１の支持を提供することに使用される。様々な形式のダイバータを以下に説明する。
【００２５】
ダイバータ１０２及び１０３は同一であり、従って説明の目的のために、ダイバータ１０２だけを詳細に説明する。図１８及び１９に説明されるとおり、ダイバータ１０２は、シールド線１１に取り付けられており、シールド線１１からダイバータ１０２にロボットを移送させるための第１移送セクション１１０と、ロボット１０のホイールを迂回システム１００上に逸らして、ロボット１０が物体を通過することを許容する適切な距離で、ブリッジ１０１がシールド線の下に位置することを可能にする、所定の移送放射形状（円弧）を有するクロスオーバー（乗り換え）セクション１１１（図１９）と、ダイバータ１０２を適切な場所に保持するためのダイバータ制限部１１２と、ブリッジ１０１上にロボット１０を移動するための第２移送セクション１１３と、を含む。ダイバータ１０２は、１つの部品からなる構造であるか、あるいは、ボルトで一体化された複数の部品からなり、シールド線１１への簡単な設置を可能にする。
【００２６】
示されたとおり、第１及び第２移送セクション１１０及び１１３は、駆動システム１５Ａのホイール１６Ａ〜１６Ｃ及び駆動システム１５Ｂのホイール１７Ａ〜１７Ｃを、シールド線１１の周りで閉位置から、クロスオーバーセクション１１１（第１移送セクション１１０）の幅に適合（合致）する大きさの開位置に移動させると共に、クロスオーバーセクション１１１（第２移送セクション１１３）の幅と適合する大きさの開位置から、ブリッジ１０１０の周りで閉位置まで戻す。ダイバータ１０３は反対方向において動作する。
【００２７】
ダイバータ１０２の側部１１４及び１１５がホイール１６Ａ〜１６Ｃ及び１７Ａ〜１７Ｃの溝に適合（嵌合）するように形成されており、ホイール１６Ａ〜１６Ｃ及び１７Ａ〜１７Ｃはダイバータ１０２への密接な滑動防止の接続を有している。
【００２８】
ダイバータ１０２のように、ダイバータ１０５（図２０）は、第１及び第２移送セクション１２０及び１２２並びにクロスオーバーセクション１２１を含む。ダイバータ１０５は、クロスオーバーセクション１２１が所定の放射形状を有していないこと以外は、ダイバータ１０２と同じ方法で動作し、ブリッジ１０１がシールド線の下に配置されることを可能とする。この例では、図１７に示されるとおり、ダイバータ１０５は、ブリッジ１０１に支持を提供すると共に、ブリッジ１０１と同一線上に共存するように設計されている。ダイバータ１０５はまた、サポート（支持）構造１２４を搭載するためのマウント１２３を含む（図１７）。マウント１２３は、サポート１２４のようなサポートに取り付けるための単ブラケット、サポート１２５を取り付けるための図２１に示されているような２重ブラケット、あるいは、任意の他の適切な構成であってもよい。この構成により、サポートが任意な所望の経路においてブリッジ１０１を支持することが可能である。
【００２９】
図２２に示すとおり、実施形態に従う別のダイバータが参照番号１３０で示されている。ダイバータ１０２のように、ダイバータ１３０は、第１及び第２移送セクション１３１及び１３３と、所定の移送放射形状を有するクロスセクション１３２と、ダイバータ制限部１３４と、を含む。ダイバータ１０２と異なり、ダイバータ１３０の第２移送セクション１３３が平行な枝状構造を有し、ダイバータ１３０が剛性平行枝状ブリッジ１３６に接続されることを可能にする。
【００３０】
簡潔のために、ダイバータ１０２及び駆動システム１５Ａを参照してプロセスを以下に説明する。駆動システム１５Ａで説明されたプロセスがまた駆動システム１５Ｂに適用されることが認められるべきである。図２３及び２４に示すとおり、ロボット１０が迂回システム１００に近づくときに、駆動システム１５Ａは、シールド線１１を離脱するとともに、ダイバータ１０２の第１移送セクション１１０に係合し、クロスオーバーセクション１１１を越えてブリッジ１０１上に移動する。センサ１４０〜１４３は、ホイール１６Ａ〜１６Ｃがダイバータ１０２に係合及び離脱しているときをロボット１０に伝える。ロボット１０が構造物９６を通過すると、駆動システム１５Ａは、ダイバータ１０３を離脱し、シールド線１１に再係合する。このアプローチは、ロボット１０の複雑さを軽減し、ロボット１０が簡単に構造９６を通過することを可能にする。それはまた、所要電力を軽減すると共に、複雑な制御システムを要求せずに信頼性を向上させる。
【００３１】
図２５に示されているとおり、本発明の実施形態に従うセンサシステムは一般的に参照番号２００で示される。システム２００は、送電ラインに沿って位置する戦略的に配置された複数のセンサ（例えばＲＦセンサ）２３０を含む。
【００３２】
システム２００は、架空送電ラインをモニタリング及び検査して、絶縁体、導体、及び圧縮コネクタのような構成要素に関する連続的な評価することに実行可能である。例えば、センサ２３０は、著しい環境ストレスがある領域、または、特定の構成要素が設けられている場所において展開される。展開されたセンサ２３０は、連続的にデータを収集し、それにより、ヒストグラムを生成し、最大値を判断する。解析のためにセンサ２３０に（ロボット１０が）ごく接近するときに、履歴結果及び現在の測定値がロボット１０に転送されうる。あるいは、センサ２３０が、地上クルー、ヘリコプター、及び、センサ２３０からデータを受け取り可能な他の検査手段と併せて使用されうる。連続的にセンサ２３０からのデータをモニタリング及び収集するように、局地のベースステーションを設置可能であることもまた認められるべきである。
【００３３】
システム２００は、離れて位置するスタッフが送電ライン要素及び敷設用地の状態の詳細且つ最新の知識を得ることを可能にし、それにより、オペレーション及びメンテナンス費用を削減しつつ信頼性を増加させる。
【００３４】
ライン検査ロボット及びシステムを上に説明した。本発明の特定の実施形態が説明されたが、当該技術分野に属する当業者にとって、本発明の技術的範囲から外れることなく様々な改変をこれに対して行うことが可能であることは明らかであろう。すなわち、本発明の好適な実施形態及び本発明を実施するための最適な形態の上記説明は、限定の目的ではなく単に説明のために提供されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットが物体を通過することを可能にする迂回システムであって、
（ａ）シールド線に取り付けられた第１ダイバータと、
（ｂ）前記第１ダイバータから離隔した位置で前記シールド線に取り付けられた第２ダイバータと、
（ｃ）前記第１ダイバータに接続された第１端及び前記第２ダイバータに接続された第２端を有するブリッジと、を備え、
（ｄ）前記第１ダイバータが前記ロボットを前記シールド線から前記ブリッジ上に離脱させ、前記第２ダイバータが前記ロボットを前記ブリッジから前記シールド線上に離脱させ、前記ロボットが前記物体を通過することを可能にすることを特徴とする迂回システム。
【請求項２】
前記第１ダイバータは、
（ａ）前記ロボットを前記シールド線から前記第１ダイバータ上に移送するように構成された第１移送セクションと、
（ｂ）前記ロボットのホイールを当該迂回システム上にそらすように構成されたクロスオーバーセクションと、
（ｃ）前記ロボットを前記第１ダイバータから前記ブリッジ上に移送するように構成された第２移送セクションと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の迂回システム。
【請求項３】
前記第２ダイバータは、
（ａ）前記ロボットを前記第２ダイバータから前記シールド線に移送するように構成された第１移送セクションと、
（ｂ）前記ロボットのホイールを前記シールド線上にそらすように構成されたクロスオーバーセクションと、
（ｃ）前記ロボットを前記ブリッジから前記第２ダイバータ上に移送するように構成された第２移送セクションと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の迂回システム。
【請求項４】
前記ブリッジは可撓性であることを特徴とする請求項１に記載の迂回システム。
【請求項５】
前記ブリッジは剛性であることを特徴とする請求項１に記載の迂回システム。
【請求項６】
前記第１移送セクションは、前記シールド線の周囲の閉位置から、前記クロスオーバーセクションに適合する大きさを有する開位置へと前記ロボットのホイールを移動させるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の迂回システム。
【請求項７】
前記第２移送セクションは、前記クロスオーバーセクションに適合する大きさを有する開位置から、前記ブリッジに前記ロボットを固定する大きさを有する閉位置に、前記ロボットのホイールを移動させることが可能であるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の迂回システム。
【請求項８】
前記第２移送セクションは、前記ブリッジ周囲の閉位置から、前記クロスオーバーセクションに適合する大きさを有する開位置に、前記ロボットのホイールを移動させるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の迂回システム。
【請求項９】
前記第１移送セクションは、記クロスオーバーセクションに適合する大きさを有する開位置から、前記ブリッジに前記ロボットを固定する大きさを有する閉位置に、前記ロボットのホイールを移動させることが可能であるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の迂回システム。
【請求項１０】
前記第１及び第２ダイバータは、それぞれ所定の移送放射形状を含み、前記ブリッジが前記シールド線の下に配置されることを可能にすることを特徴とする請求項１に記載の迂回システム。
【請求項１１】
前記第１及び第２ダイバータ管の位置で前記ブリッジを支持するように構成された第３ダイバータをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の迂回システム。
【請求項１２】
前記第１及び第２ダイバータはそれぞれ、前記ロボットのホイールの溝に適合するように形成された両側部を含み、前記ホイールが前記第１及び第２ダイバータとの密接な滑動防止の接続を保持することを特徴とする請求項１に記載の迂回システム。
【請求項１】
ロボットが物体を通過することを可能にする迂回システムであって、
（ａ）シールド線に取り付けられた第１ダイバータと、
（ｂ）前記第１ダイバータから離隔した位置で前記シールド線に取り付けられた第２ダイバータと、
（ｃ）前記第１ダイバータに接続された第１端及び前記第２ダイバータに接続された第２端を有するブリッジと、を備え、
（ｄ）前記第１ダイバータが前記ロボットを前記シールド線から前記ブリッジ上に離脱させ、前記第２ダイバータが前記ロボットを前記ブリッジから前記シールド線上に離脱させ、前記ロボットが前記物体を通過することを可能にすることを特徴とする迂回システム。
【請求項２】
前記第１ダイバータは、
（ａ）前記ロボットを前記シールド線から前記第１ダイバータ上に移送するように構成された第１移送セクションと、
（ｂ）前記ロボットのホイールを当該迂回システム上にそらすように構成されたクロスオーバーセクションと、
（ｃ）前記ロボットを前記第１ダイバータから前記ブリッジ上に移送するように構成された第２移送セクションと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の迂回システム。
【請求項３】
前記第２ダイバータは、
（ａ）前記ロボットを前記第２ダイバータから前記シールド線に移送するように構成された第１移送セクションと、
（ｂ）前記ロボットのホイールを前記シールド線上にそらすように構成されたクロスオーバーセクションと、
（ｃ）前記ロボットを前記ブリッジから前記第２ダイバータ上に移送するように構成された第２移送セクションと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の迂回システム。
【請求項４】
前記ブリッジは可撓性であることを特徴とする請求項１に記載の迂回システム。
【請求項５】
前記ブリッジは剛性であることを特徴とする請求項１に記載の迂回システム。
【請求項６】
前記第１移送セクションは、前記シールド線の周囲の閉位置から、前記クロスオーバーセクションに適合する大きさを有する開位置へと前記ロボットのホイールを移動させるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の迂回システム。
【請求項７】
前記第２移送セクションは、前記クロスオーバーセクションに適合する大きさを有する開位置から、前記ブリッジに前記ロボットを固定する大きさを有する閉位置に、前記ロボットのホイールを移動させることが可能であるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の迂回システム。
【請求項８】
前記第２移送セクションは、前記ブリッジ周囲の閉位置から、前記クロスオーバーセクションに適合する大きさを有する開位置に、前記ロボットのホイールを移動させるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の迂回システム。
【請求項９】
前記第１移送セクションは、記クロスオーバーセクションに適合する大きさを有する開位置から、前記ブリッジに前記ロボットを固定する大きさを有する閉位置に、前記ロボットのホイールを移動させることが可能であるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の迂回システム。
【請求項１０】
前記第１及び第２ダイバータは、それぞれ所定の移送放射形状を含み、前記ブリッジが前記シールド線の下に配置されることを可能にすることを特徴とする請求項１に記載の迂回システム。
【請求項１１】
前記第１及び第２ダイバータ管の位置で前記ブリッジを支持するように構成された第３ダイバータをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の迂回システム。
【請求項１２】
前記第１及び第２ダイバータはそれぞれ、前記ロボットのホイールの溝に適合するように形成された両側部を含み、前記ホイールが前記第１及び第２ダイバータとの密接な滑動防止の接続を保持することを特徴とする請求項１に記載の迂回システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公表番号】特表２０１２−５１６８１２（Ｐ２０１２−５１６８１２Ａ）
【公表日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５５４２８３（Ｐ２０１１−５５４２８３）
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２４３１５
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１００４０６
【国際公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【出願人】（５０７２９１５２３）エレクトリック パワー リサーチ インスティテュート，インク． (15)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２４３１５
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１００４０６
【国際公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【出願人】（５０７２９１５２３）エレクトリック パワー リサーチ インスティテュート，インク． (15)
【Ｆターム（参考）】
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