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ロボットによるビルの清掃システム

清掃ロボット

図1 清掃ロボット

清掃操作手順

図2 清掃操作手順

六本木ヒルズ

図3 六本木ヒルズ

吸引ノズル

図4 吸引ノズル

吸引ノズルの解析

図5 吸引ノズルの解析

フィルタ付ブロア装置

図6 フィルタ付ブロア装置

ブロア装置の流れ解析

図7 ブロア装置の流れ解析

仕様

表1 仕様

1.概要

 「ロボットによるビルの清掃システム」は,エレベータを利用して主としてオフィスビルの複数階の床面を自立走行して自動で清掃するものである.

 清掃ロボットは,主として夜間に,エレベータを操作して複数階を移動し,目的の階まで移動して清掃作業を行う.ビルの階床間を自立して自由に移動できるため,1 台のロボットで複数階を作業できる.作業終了後は自動的にスタート位置,または保管場所へ帰るよう設定できる.

 実用化においては,長年に亘るビルでの実証試験の積み重ねや,ダミー人形を用いての衝突試験等により,安全性の確保に努めるとともに,低コスト化を図って事業化し,ロボット活用の新分野を開拓した.

2.技術の内容

 図1表1 に示す清掃ロボットは,人に優しい丸み形状,ならびに,直進とスピンターンを基本とした走行方式による機構の簡略化,センサ数の削減,任意の位置から詳細な地図情報なしでの清掃走行,特にジャイロ角度誤差補正による直進走行性などの特長を有する.

 図2 に示すロボットによるエレベータ操作システムでは,新築ビルにおいてはロボットがエレベータに設置された光伝送装置と通信を行い,人間がエレベータのボタンを押し,乗降するのと同様の乗降方法と制御方法を実現した.また,既存ビルにおいてはロボット清掃時に操作ボタンパネルにプッシュ型アクチュエータ盤を取付け,PHS 通信網を利用したロボットからのデータ通信によりアクチュエータを動かしてエレベータを操作するという2 つの方式を確立した.

 光伝送方式は,大手5 社のエレベータメーカについて共通化を図った.

 清掃技術に関しては,図4 から図7 に示すように,3 次元流れ解析により高効率の吸引ノズル構造を開発するとともに,製薬会社等のクリーンルーム仕様に適合した高性能フィルタも開発し実用化した.

3.まとめ

 実際に世の中の役に立つサービスロボットとして製品化した唯一のロボットであり,既に図3 に示すような日本を代表する高層ビルや,国際空港,製薬会社,マンション等に60 台近くが納入され,安全に稼働している.

 本研究の成果に対して、日本機械学会は、2010年、青山元(富士重工業(株))、石川和良(同左)、足立佳儀(同左)、西原逸夫(同左)、高藤宏一(同左)に「日本機械学会賞(技術)」を贈った。

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キーワード

ビル清掃システム、ジャイロ角度誤差補正、エレベータ操作、光伝送装置、ロボット、移動
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