【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば屋外プール、池等の貯水を浄化する貯水浄化用ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
学校の屋外プール等のように水が貯水されている貯水槽、あるいは工場や公共施設の池のように屋外に水が貯水されている貯水池（以下、これらを説明の便宜上、貯水施設という）においては、健康上や環境衛生上の観点から、貯水されている水のごみや汚れやを取り除く掃除、すなわち貯水を浄化する必要がある。従来、このような貯水施設の貯水を浄化する方法としては、例えば貯水施設内の貯水を、貯水施設外に設けた膜モジュール等を有する浄化装置と当該貯水施設との間で循環させる方法等が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この循環型の貯水浄化方法にあっては、貯水施設外に浄化装置を設け、この浄化装置と貯水施設を配管で連結する必要があると共に、高価な膜モジュール等が必要となり、浄化するための装置が大掛かりとなって、装置自体のコストやランニングコストのアップを招くと共に、既存する貯水施設に対して簡単に適用することが困難で汎用性が極めて劣るという問題点を有している。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、衛星信号を利用し貯水施設内の貯水面上で浮体を移動させることにより貯水を自動的に浄化することができ、コスト安価で汎用性に優れた貯水浄化用ロボットを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、皿状の浮体に、ＤＧＰＳ衛星もしくはＧＰＳ衛星からの信号を受信して位置計測を行う衛星信号受信手段と、貯水を汲み上げて濾過する濾過手段と、浮体を移動させる移動手段と、これらに電源を供給する電源手段及びこれらを制御する制御手段とを内蔵し、前記衛星信号受信手段で受信した信号に基づき、制御手段で移動手段を作動させて浮体を貯水施設内の貯水面上で移動させ、濾過手段によって貯水を汲み上げて浄化することを特徴とする。
【０００６】
このように構成することにより、貯水施設内の貯水面上に浮かされた、衛星信号受信手段、濾過手段、移動手段、電源手段及び制御手段が内蔵された浮体は、受信した衛星信号により衛星信号受信手段でその位置が計測され、この位置計測結果に基づいて制御手段の制御信号で移動手段が作動する。そして、この移動手段の作動による浮体の貯水面上での所定方向への移動で、内蔵されている濾過手段により貯水が自動的に濾過（浄化）される。これにより、貯水浄化のための大掛かりな浄化装置を設置する必要がなくなると共に既存の貯水施設にも容易に適用できる。
【０００７】
そして、前記濾過手段は、請求項２に記載の発明のように、浮体の中心部分に配設され貯水を汲み上げるポンプ及び該ポンプに連結された吸水・排水管と、浮体の外周部で排水管の先端下部に配設されたフィルターとを備えることが好ましい。このように構成することにより、浮体の中心位置に配設したポンプと吸水・排水管で貯水施設内の貯水を汲み上げ、これを浮体の外周部に設けたフィルターで濾過するだけで貯水が浄化されることから、濾過手段の構成が簡略化される。
【０００８】
また、前記移動手段は、請求項３に記載の発明のように、浮体の底壁下方に回転可能に配設された複数のインペラと、該インペラをそれぞれ回転させるモータとを備えることが好ましい。このように構成することにより、所定のモータによりインペラを所定方向に回転させるだけで、浮体を所定方向に移動させたり旋回させることができることから、移動手段の構成が簡略化される。
【０００９】
また、前記電源手段は、請求項４に記載の発明のように、バッテリーと、該バッテリーを充電するソーラパネルとを備えることが好ましい。このように構成することにより、浮体内に内蔵したバッテリーがソーラパネルによって充電されることから、例えば屋外での使用中におけるバッテリー充電が可能となって、ロボットを屋外で長時間使用できる。
【００１０】
また、前記制御手段は、請求項５に記載の発明のように、浮体が貯水施設内の予め設定されたエリア内をランダムに移動するように前記移動手段を制御することが好ましい。このように構成することにより、予め浄化するエリアを設定するだけで、浮体が該エリア内をランダムに移動して貯水が浄化されることから、例えば浮体を貯水施設内で移動させるための操作が簡略化されて、その操作性の向上が図れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図５は、本発明に係わる貯水浄化用ロボットの一実施例を示し、図１がその概略構成図、図２がその各手段の配置位置関係を示す概略平面図、図３及び図４がその動作の一例を示す工程図及びフローチャート、図５がその説明図である。
【００１２】
図１及び図２において、貯水浄化用ロボット１（以下、単にロボット１という）は、底壁２ａと外周壁２ｂからなる皿状の浮体２を有し、この浮体２の底壁２ａ上には、衛星信号受信手段３、移動手段４、濾過手段５、電源手段６及び制御手段７が内蔵されている。なお、浮体２は、例えば樹脂もしくは軽金属で形成され、その上面開口部には、後述するソーラパネル６ｂ用の光透過部（図示せず）を有するカバー８が着脱可能に配設されている。
【００１３】
前記衛星信号受信手段３は、例えばＤＧＰＳ受信機３ａによって構成され、ＤＧＰＳ衛星９から送信される衛星信号Ｓをアンテナ３ｂで受信し図示しない受信回路等で適宜に処理することにより、当該ＤＧＰＳ受信機３ａの位置（すなわちロボット１の位置）が計測されるようになっている。なお、図では、衛星信号受信手段３がその補正機能により計測位置の誤差が１ｍ程度のＤＧＰＳ受信機３ａである場合について説明したが、例えば位置計測精度が向上しつつあるＧＰＳ受信機を使用し、ＧＰＳ衛星の衛星信号を使用することも勿論可能である。
【００１４】
前記移動手段４は、そのシャフトが浮体２の底壁２ａに気密状態で貫通配設されて底壁２ａ下方に回転可能に設けられた第１のインペラ４ａ及び第２のインペラ４ｂと、この各インペラ４ａ、４ｂを図２の矢印イ方向にそれぞれ回転させる第１のモータ４ｃ及び第２のモータ４ｄ等を有している。そして、各インペラ４ａ、４ｂの突出方向を図２に示す如く設定することにより、その矢印イ方向への回転によって後述する如く浮体２が図２の矢印ロの所定方向に移動したり、矢印ハの如く所定方向に旋回するようになっている。
【００１５】
前記濾過手段５は、浮体２の底壁２ａの中心に設けられた汲上孔１０部分に配設されたポンプ５ａと、このポンプ５ａの吸水口及び汲上孔１０に連結された吸水管５ｂと、ポンプ５ａの排水口に連結された排水管５ｃと、浮体２の外周壁２ｂ外側に配設されたフィルター５ｄ等を有している。
【００１６】
そして、ポンプ５ａが作動することにより、吸水管５ｂから貯水施設１１内の貯水Ｗが図１の矢印ニの如く汲み上げられ、これがポンプ５ａ、排水管５ｃを介して図１の矢印ホの如くフィルター５ｄ上に放出される。このフィルター５ｄ上に放出された貯水Ｗが該フィルター５ｄで濾過（浄化）されて下方に流下し、貯水施設１１内に再び戻される、つまり貯水Ｗが浮体２に設けた濾過手段５内を循環しつつ濾過されることになる。なお、吸水管５ｂの長さは、例えば浄化する貯水Ｗの深さに応じて適宜に設定される。
【００１７】
前記電源手段６は、浮体２の底壁２ａ上に配置されたバッテリー６ａと、前記各手段３〜７上で浮体２の開口部分に外側が低くなるように傾斜配置された例えば３枚のソーラパネル３ｂ等を有している。そして、前記カバー８の透過口から透過される太陽光がソーラパネル３ｂで採集されて、ソーラパネル３ｂに接続されたバッテリー６ａが充電されるようになっている。この電源手段６によって前記各手段３〜７に電源が供給されて、ロボット１が屋外で動作可能となる。
【００１８】
前記制御手段７は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイコン７ａと、表示部を有する入力装置７ｂ等を有している。そして、マイコン７ａにより、ＤＧＰＳ受信機３ａで受信された衛星信号Ｓを適宜に処理したデータ及び入力装置７ｂで予め入力設定した各種データ等に基づいて、前記移動手段４の各モータ４ｂ、４ｄの回転方向を制御したり、濾過手段５のポンプ５ａの作動を制御するようになっている。
【００１９】
なお、前記各手段３〜７は、図２に示すように、ポンプ５ａの周囲に、インペラ４ａ、４ｂ及びモータ４ｃ、４ｄ、マイコン７ａ及び入力装置７ｂ、ＤＧＰＳ受信機３ａ、バッテリー６ａを所定位置に配置する共に、３枚のソーラパネル６ｂを一定間隔位置に配置することにより、ロボット１の重心が浮体２の中心鉛直線上に位置し、浮体２の底壁２ａが貯水Ｗの水面に対して平行な状態で浮くように設定されている。
【００２０】
次に、このロボット１の動作等の一例を図３〜図５に基づいて説明する。先ず、ロボット１の動作（操作手順）は、図３に示すようにして行われる。すなわち、ロボット１で貯水施設１１としての例えば学校のプール１１ａ（図５参照）の貯水Ｗを浄化する場合、ロボット１の入力装置７ｂに設けられた電源スイッチ（図示せず）をオン操作（Ｋ１）して、プール１１ａの外形形状に関する位置データを入力設定（Ｋ２）する。この外形形状の入力設定は、プール１１ａが図５に示す場合、４つの角位置である位置Ａ〜Ｄにロボット１を運んでセットし、例えば入力装置７ｂの形状設定スイッチ（図示せず）をオンさせ、ＤＧＰＳ受信機３ａで受信されている位置計測データをマイコン７ａに記憶させることによって行う。
【００２１】
プール１１ａの外形形状が設定されたら、次にプール１１ａ内の浄化エリアである地域を入力設定（Ｋ３）する。この地域の入力設定は、例えば前記Ａ位置を基準点（０、０）として、Ｘ−Ｙ座標の入力操作によって行われ、例えばプール１１ａ内を図５に示すように６つの地域１〜６に設定する。なお、この地域１〜６の設定時に、当該地域１〜６内におけるロボット１の移動動作パターン（例えばランダム動作）や移動する地域１〜６の順番等が設定されるが、例えばプール１１ａ上の風やプール１１ａの水面状況（流れ）等のデータを入力設定することにより、浄化作業中のロボット１の動きをこれらのデータにマッチさせることもできる。
【００２２】
そして、各種データの入力設定が終了したら、ロボット１をスタート位置であるＡ位置にセット（Ｋ４）し、入力装置７ｂに設けられている作業開始スイッチ（図示せず）をオン（Ｋ５）させる。この作業開始スイッチのオンにより、ロボットが動作（Ｋ６）して浄化作業が実施される。この浄化作業時のロボット１の動作は、次のようにして行われる。
【００２３】
すなわち、マイコン７ａによる第１のモータ４ｃ及び第２のモータ４ｄの制御は、ロボット１の移動動作に応じて、下記表１に示すように「正転」「停止」「逆転」される。なお、表１において、右旋回と左旋回の動作は、非括弧内と括弧内の２つの動作のうちのいずれかの動作が実施される。
【００２４】
【表１】
【００２５】
このロボット１の動作を図５に示すプールにおいて説明すると、計測位置（受信位置）が地域１の円内にある場合は、第１のモータ４ｃが「正転」で第２のモータ４ｄが「逆転」する。また、計測位置が地域２の枠内にある場合は、第１のモータ４ｃが「正転」で第２のモータ４ｄが「正転」し、この場合、ロボット１の動作がハンチングしないように計測位置が枠内で連続１０秒検出してから、正転、正転の動作が実行される。
【００２６】
さらに、計測位置が地域３〜地域６の境界を外れた場合は、地域３の場合、最初に枠を外れた時に後進（第１のモータ４ｃ逆転、第２のモータ４ｄ逆転）を６秒、その後右旋回（逆転、停止）を「”正転”に戻すタイマ」の設定値だけ行い、その後前進（正転、正転）を５秒間行い、枠内であれば、右旋回−前進を繰り返すことになる。また、地域４の場合、最初に枠を外れた時に後進（逆転、逆転）を６秒、その後左旋回（停止、逆転）を設定値だけ行い、その後前進（正転、正転）を５秒間行い、枠内であれば左旋回−前進を繰り返す。
【００２７】
また、地域５の場合、最初に枠を外れた時に後進（逆転、逆転）を６秒、その後左旋回（正転、停止）を設定値だけ行い、その後前進（正転、正転）を５秒間行い、枠内であれば左旋回−前進を繰り返すことになる。また、地域６の場合、最初に枠を外れた時に後進（逆転、逆転）を６秒、その後右旋回（停止、正転）を設定値だけ行い、その後前進（正転、正転）を５秒間行い、枠内であれば右旋回−前進を繰り返す。
【００２８】
図４は、このロボット１の基本的動作のフローチャートである。つまり、前記作業開始スイッチがオンされると、マイコン７ａに予め設定されているプログラムがスタート（Ｓ１０１）し、計測位置が制限円内か否かが判断（Ｓ１０２）される。この判断Ｓ１０２で「ＹＥＳ」の場合、すなわちロボット１の計測位置が入力設定された制限円内に位置する場合は、ロボット１を前進（Ｓ１０６）させ、次のステップに移る（Ｓ１０９）。一方、判断Ｓ１０２で「ＮＯ」の場合、すなわちロボット１の計測位置が制限円外に位置する場合は、計測位置が枠の中か否かが判断（Ｓ１０３）される。
【００２９】
この判断Ｓ１０３で「ＹＥＳ」の場合は、前記判断Ｓ１０２の「ＹＥＳ」の場合と同様にロボット１を前進（Ｓ１０６）させ、判断Ｓ１０３で「ＮＯ」の場合は、計測位置が枠の外で初回か否かが判断（Ｓ１０４）される。そして、この判断Ｓ１０４で「ＹＥＳ」の場合は、ロボット１を後退（Ｓ１０７）させステップＳ１０９に移り、一方、この判断Ｓ１０４で「ＮＯ」の場合は、計測位置が枠内か否かが判断（Ｓ１０５）される。
【００３０】
そして、この判断Ｓ１０５で「ＹＥＳ」の場合は、ロボット１が前進（Ｓ１０６）し、「ＮＯ」の場合は、ロボット１が前進しつつ旋回（Ｓ１０８）し、判断Ｓ１０５に戻る。このステップＳ１０８における前進・旋回は、前述したように例えば５秒間前進し設定された時間旋回する動作を交互に行い、旋回は位置によって右旋回もしくは左旋回となる。
【００３１】
なお、以上説明したプール１１ａの地域１〜６の数やロボット１の動作は一例であって、地域の数を適宜に増減することもできるし、ロボット１がプール１１ａ内の全域あるいは予め設定した所定の地域内のみをランダムに移動するようなフローチャートとすることもできる。
【００３２】
このようにしてロボット１の清浄作業が全ての地域１〜６で実施されると、図３に示すように、ロボット１が終了位置であるＡ位置に戻り（Ｋ７）、このＡ位置で入力装置７ｂの作業終了スイッチ（図示せず）がオン（Ｋ８）される。その後、電源スイッチがオフ（Ｋ９）されることで一連の浄化作業が終了し、フィルター５ｄで回収されたごみ等を廃棄する。なお、フィルター５ｄのごみ詰まり状況を検知するセンサを設け、このセンサの検知信号により、浄化作業途中に廃棄指示を出すように構成することもできる。
【００３３】
このように、上記実施例のロボット１によれば、皿状の浮体２内にＤＧＰＳ衛星の衛星信号Ｓを受信してその位置を計測できるＤＧＰＳ受信機３ａを内蔵し、このＤＧＰＳ受信機３ａの計測位置等に基づいて、プール１１ａ内の予め設定された地域１〜６内をロボット１がランダムに移動してフィルター５ｄにより貯水Ｗを浄化させるため、衛星信号Ｓを利用したプール１１ａの自動的な浄化作業が可能となり、従来のような大掛かりな浄化装置をプール１１ａ外に別途設置する必要がなくなる。また、各手段３〜７が必要最低限の部材で構成されているため、ロボット１自体の構成を簡略化することができ、ロボット１自体のコストアップやそのランニングコストのアップを押さえることができて、安価な貯水浄化用のロボット１を提供することが可能になる。
【００３４】
特に、衛星信号ＳとしてＤＧＰＳ衛星信号を使用することにより、１ｍ程度の計測誤差となり、ロボット１が２５ｍとか５０ｍプールの各地域１〜６内を高精度に移動できて、貯水Ｗの浄化効率を高めることができる。また、プール１１ａの形状や浄化する地域１〜６等の各種データを予め設定して、作業開始スイッチをオンさせるだけで、ロボット１が自動的に移動して浄化作業を行うため、浄化作業の完全自動化が可能となり、例えば学校のプール１１ａの未使用時間中に自動的に浄化できる等、使い勝手に優れたロボット１を得ることができる。
【００３５】
さらに、ロボット１の外形形状がカバー８を有する皿状に形成されているため、運盤等を簡単に行うことができて、学校のプール１１ａ以外の屋外プール、工場の屋外貯水池、ゴルフ場の池等の既存の各種の貯水施設１１に容易に適用できて、汎用性に優れたロボット１を得ることができる。また、濾過手段５の吸水管５ａの長さ（吸水口の位置）を貯水Ｗの深さに応じ所定位置に設定することで、貯水Ｗの各部の浄化（掃除）を行うことができると共に、皿状の浮体２内にバランス良く各手段３〜７が配置されているため、ロボット１が貯水Ｗの水面上に安定して浮くことができてスムーズな移動が可能となり、浄化作業の確実性を一層高めることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、衛星信号受信手段で計測された位置に基づいて制御手段の制御信号により移動手段が作動し、浮体が貯水面上での所定方向に移動しつつ濾過手段で貯水が自動的に浄化されるため、浄化のために大掛かりな装置を別途設置する必要がなくなり、ロボット自体のコストやそのランニングコストのアップを押さえることができて、コスト安価なロボットが得られる共に、ロボットを簡単に移動させることができ、既存の貯水施設にも容易に適用できて汎用性に優れたロボットを得ることができる。
【００３７】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、浮体の中心位置に配設したポンプと吸水・排水管で貯水施設内の貯水を汲み上げ、これを浮体の外周部に設けたフィルターで濾過するだけで貯水が浄化されるため、濾過手段の構成が簡略化されて、一層安価なロボットを得ることができる。
【００３８】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、所定のモータによりインペラを所定方向に回転させるだけで、浮体を所定方向に移動させることができるため、移動手段の構成が簡略化されて、より一層安価なロボットを得ることができる。
【００３９】
また、請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の発明の効果に加え、浮体内に内蔵したバッテリーがソーラパネルによって充電されることから、例えば屋外での使用中におけるバッテリー充電が可能となり、ロボットを屋外で長時間使用することができて、浄化作業の効率向上を図ることができる。
【００４０】
また、請求項５に記載の発明によれば、請求項１ないし４に記載の発明の効果に加え、予め浄化するエリアを制御手段に設定するだけで、浮体が該エリア内をランダムに移動して貯水が浄化されるため、例えば浮体を貯水施設内で移動させるための操作が簡略化されて、ロボットの操作性を向上させることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる貯水浄化用ロボットの一実施例を示す概略構成図
【図２】同その各手段の配置位置関係を示す概略平面図
【図３】同その操作方法の一例を示す工程図
【図４】同ロボットの動作の一例を示すフローチャート
【図５】同その説明図
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・貯水浄化用ロボット
２・・・・・・・・・・浮体
３・・・・・・・・・・衛星信号受信手段
３ａ・・・・・・・・・ＤＧＰＳ受信機
３ｂ・・・・・・・・・アンテナ
４・・・・・・・・・・移動手段
４ａ、４ｂ・・・・・・インペラ
４ｃ、４ｄ・・・・・・モータ
５・・・・・・・・・・濾過手段
５ａ・・・・・・・・・ポンプ
５ｂ・・・・・・・・・吸水管
５ｃ・・・・・・・・・排水管
５ｄ・・・・・・・・・フィルター
６・・・・・・・・・・電源手段
６ａ・・・・・・・・・バッテリー
６ｂ・・・・・・・・・ソーラパネル
７・・・・・・・・・・制御手段
７ａ・・・・・・・・・マイコン
７ｂ・・・・・・・・・入力装置
８・・・・・・・・・・カバー
９・・・・・・・・・・ＤＧＰＳ衛星
１１・・・・・・・・・貯水施設
１１ａ・・・・・・・・プール
Ｓ・・・・・・・・・・衛星信号
Ｗ・・・・・・・・・・貯水[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a water purification robot that purifies water stored in, for example, an outdoor pool or a pond.
[0002]
[Prior art]
In a water tank where water is stored, such as an outdoor pool of a school, or a water tank in which water is stored outdoors such as a pond of a factory or a public facility (hereinafter referred to as a water storage facility for convenience of explanation). From the viewpoint of health and environmental hygiene, it is necessary to perform cleaning to remove dirt and dirt from stored water, that is, purify stored water. Conventionally, as a method of purifying the water stored in such a water storage facility, for example, a method of circulating water stored in the water storage facility between a purification apparatus having a membrane module or the like provided outside the water storage facility and the water storage facility is used. Has been adopted.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this circulation type storage water purification method, it is necessary to provide a purification device outside the water storage facility, connect the purification device to the water storage facility with piping, and require an expensive membrane module or the like, so that purification is performed. The cost of the device itself and the running cost are increased, and it is difficult to easily apply it to existing water storage facilities, and the versatility is extremely poor. .
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to use a satellite signal to move a floating body on a water storage surface in a water storage facility to automatically purify water storage, An object of the present invention is to provide a water purifying robot which is inexpensive and excellent in versatility.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present invention provides a dish-shaped floating body with satellite signal receiving means for receiving a signal from a DGPS satellite or a GPS satellite to perform position measurement, and storing water in the dish. Filter means for pumping and filtering, moving means for moving the floating body, power supply means for supplying power thereto, and control means for controlling these are built-in, and based on the signal received by the satellite signal receiving means, the control means The floating means is moved on the water storage surface in the water storage facility by operating the moving means, and the stored water is pumped up and purified by the filtering means.
[0006]
With this configuration, the floating body on which the satellite signal receiving means, the filtering means, the moving means, the power supply means, and the control means are floated on the water storage surface in the water storage facility receives the satellite signal according to the received satellite signal. The position is measured by the means, and the moving means is operated by the control signal of the control means based on the position measurement result. Then, by the movement of the floating body in the predetermined direction on the water storage surface by the operation of the moving means, the stored water is automatically filtered (purified) by the built-in filtering means. This eliminates the need for installing a large-scale purification device for purifying water storage, and can be easily applied to existing water storage facilities.
[0007]
The filter means is a pump disposed at the center of the floating body for pumping up water and a water absorption / drainage pipe connected to the pump, and a drainage pipe at an outer peripheral portion of the floating body. And a filter disposed at a lower portion of the tip of the filter. With this configuration, the water stored in the water storage facility is pumped up by the pump and the water absorption / drainage pipe arranged at the center position of the floating body, and the stored water is purified only by filtering it with the filter provided on the outer periphery of the floating body. Therefore, the configuration of the filtering unit is simplified.
[0008]
Preferably, the moving means includes a plurality of impellers rotatably disposed below the bottom wall of the floating body, and motors for rotating the impellers, respectively. With this configuration, the floating body can be moved or turned in the predetermined direction only by rotating the impeller in the predetermined direction by the predetermined motor, so that the configuration of the moving unit is simplified.
[0009]
It is preferable that the power supply unit includes a battery and a solar panel that charges the battery. With this configuration, the battery built in the floating body is charged by the solar panel, so that the battery can be charged during use outdoors, for example, and the robot can be used outdoors for a long time.
[0010]
It is preferable that the control means controls the moving means so that the floating body randomly moves in a preset area in the water storage facility. With this configuration, the floating body randomly moves in the area and the stored water is purified only by setting the area to be purified in advance, so that, for example, an operation for moving the floating body in the water storage facility is performed. It is simplified and the operability can be improved.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 5 show one embodiment of a water purifying robot according to the present invention. FIG. 1 is a schematic structural view, FIG. 2 is a schematic plan view showing the arrangement positional relationship of each means, FIGS. 4 is a process diagram and a flowchart showing an example of the operation, and FIG. 5 is an explanatory diagram thereof.
[0012]
1 and 2, a water storage purification robot 1 (hereinafter simply referred to as a robot 1) has a dish-shaped floating body 2 including a bottom wall 2a and an outer peripheral wall 2b. , A satellite signal receiving means 3, a moving means 4, a filtering means 5, a power supply means 6, and a control means 7. The floating body 2 is made of, for example, resin or light metal, and a cover 8 having a light transmitting portion (not shown) for a solar panel 6b, which will be described later, is detachably provided in an upper surface opening.
[0013]
The satellite signal receiving means 3 is constituted by, for example, a DGPS receiver 3a. The satellite signal S transmitted from the DGPS satellite 9 is received by an antenna 3b and appropriately processed by a receiving circuit or the like (not shown), whereby the DGPS receiver is used. The position of 3a (that is, the position of the robot 1) is measured. In the figure, the case where the satellite signal receiving means 3 is a DGPS receiver 3a whose measurement position error is about 1 m due to its correction function has been described, but for example, a GPS receiver whose position measurement accuracy is improving is used. It is of course possible to use satellite signals of GPS satellites.
[0014]
The moving means 4 includes a first impeller 4a and a second impeller 4b whose shafts are provided through the bottom wall 2a of the floating body 2 in an airtight manner and are rotatably provided below the bottom wall 2a. It has a first motor 4c and a second motor 4d for rotating the impellers 4a and 4b in directions indicated by arrows A in FIG. 2, respectively. By setting the protruding directions of the impellers 4a and 4b as shown in FIG. 2, the floating body 2 moves in a predetermined direction of arrow B in FIG. It turns in a predetermined direction as shown in FIG.
[0015]
The filtering means 5 includes a pump 5a provided at a pumping hole 10 provided at the center of the bottom wall 2a of the floating body 2, a water suction port of the pump 5a and a water absorption pipe 5b connected to the pumping hole 10. It has a drain pipe 5c connected to the drain port of the pump 5a, a filter 5d disposed outside the outer peripheral wall 2b of the floating body 2, and the like.
[0016]
When the pump 5a operates, the water W in the water storage facility 11 is pumped up from the water suction pipe 5b as shown by the arrow D in FIG. 1, and this is filtered through the pump 5a and the drain pipe 5c as shown by the arrow E in FIG. Released on 5d. The stored water W discharged onto the filter 5d is filtered (purified) by the filter 5d, flows downward, and returns again to the water storage facility 11, that is, the stored water W circulates through the filtering means 5 provided on the floating body 2. While being filtered. The length of the water suction pipe 5b is appropriately set according to, for example, the depth of the stored water W to be purified.
[0017]
The power supply means 6 includes a battery 6 a disposed on the bottom wall 2 a of the floating body 2, and, for example, three solar cells arranged obliquely so that the outside of the floating body 2 becomes lower on the opening portions of the floating body 2 on the respective means 3 to 7. It has a panel 3b and the like. Then, sunlight transmitted through the transmission opening of the cover 8 is collected by the solar panel 3b, and the battery 6a connected to the solar panel 3b is charged. Power is supplied to each of the units 3 to 7 by the power supply unit 6, and the robot 1 can operate outdoors.
[0018]
The control means 7 includes a microcomputer 7a having a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and an input device 7b having a display unit. Then, the microcomputer 7a controls the motors 4b, 4d of the moving means 4 based on data obtained by appropriately processing the satellite signal S received by the DGPS receiver 3 and various data set in advance by the input device 7b. The rotation direction is controlled, and the operation of the pump 5a of the filtering means 5 is controlled.
[0019]
As shown in FIG. 2, the means 3 to 7 move the impellers 4a and 4b, the motors 4c and 4d, the microcomputer 7a and the input device 7b, the DGPS receiver 3a, and the battery 6a around a pump 5a at predetermined positions. And by arranging three solar panels 6b at fixed intervals, the center of gravity of the robot 1 is positioned on the center vertical line of the floating body 2, and the bottom wall 2a of the floating body 2 It is set to float in a parallel state.
[0020]
Next, an example of the operation and the like of the robot 1 will be described with reference to FIGS. First, the operation (operation procedure) of the robot 1 is performed as shown in FIG. That is, when the robot 1 purifies the stored water W of, for example, a school pool 11a (see FIG. 5) as the water storage facility 11, the power switch (not shown) provided on the input device 7b of the robot 1 is turned on (K1). ), And input and set (K2) the position data relating to the outer shape of the pool 11a. When the pool 11a is set as shown in FIG. 5, the robot 1 is set by carrying the robot 1 to four corner positions A to D, and the shape setting switch (not shown) of the input device 7b is set, for example. It is turned on, and the position measurement data received by the DGPS receiver 3a is stored in the microcomputer 7a.
[0021]
After the outer shape of the pool 11a is set, an area which is a purification area in the pool 11a is input and set (K3). The input setting of this area is performed by, for example, inputting XY coordinates with the position A as a reference point (0, 0). For example, the inside of the pool 11a is divided into six areas 1 to 6 as shown in FIG. Set. When the regions 1 to 6 are set, the moving operation pattern (for example, random operation) of the robot 1 in the regions 1 to 6 and the order of the moving regions 1 to 6 are set. By inputting and setting data such as the wind and the water surface condition (flow) of the pool 11a, the movement of the robot 1 during the cleaning operation can be matched with these data.
[0022]
When the input setting of various data is completed, the robot 1 is set to the position A which is a start position (K4), and a work start switch (not shown) provided in the input device 7b is turned on (K5). When the operation start switch is turned on, the robot operates (K6) to perform the cleaning operation. The operation of the robot 1 during this purification operation is performed as follows.
[0023]
That is, the control of the first motor 4c and the second motor 4d by the microcomputer 7a is "forward rotation", "stop", and "reverse rotation" as shown in Table 1 below according to the moving operation of the robot 1. In addition, in Table 1, as the operation of the right turn and the left turn, one of the two operations in non-parentheses and in parentheses is performed.
[0024]
[Table 1]
[0025]
The operation of the robot 1 will be described with reference to the pool shown in FIG. 5. When the measurement position (reception position) is within the circle of the area 1, the first motor 4 c is “forward” and the second motor 4 d is “ Reverse. Further, when the measurement position is within the frame of the area 2, the first motor 4c performs “forward rotation” and the second motor 4d performs “forward rotation”. In this case, the operation of the robot 1 does not hunt. After the measurement position is continuously detected within the frame for 10 seconds, the normal rotation and the normal rotation are performed.
[0026]
Further, when the measurement position is out of the boundary of the region 3 to the region 6, in the case of the region 3, when the frame is first out of the frame, the reverse (the first motor 4c reverse rotation, the second motor 4d reverse rotation) is performed for 6 seconds. Then, turn right (reverse rotation, stop) by the set value of the "timer for returning to" forward rotation "", and then perform forward movement (forward rotation, forward rotation) for 5 seconds. Will be repeated. In the case of region 4, when the vehicle first goes out of the frame, reverse (reverse, reverse) is performed for 6 seconds, then left turn (stop, reverse) is performed by the set value, and then forward (forward, forward) is performed for 5 seconds. Then, if it is within the frame, the left turn-forward is repeated.
[0027]
In the case of the region 5, when the vehicle first goes out of the frame, the vehicle moves backward (reverse rotation, reverse rotation) for 6 seconds, then performs a left turn (forward rotation, stop) by the set value, and then moves forward (forward rotation, normal rotation) for 5 seconds. It is performed for a second, and if it is within the frame, the left turn-forward is repeated. In the case of the area 6, when the vehicle goes out of the frame for the first time, reverse (reverse rotation, reverse rotation) is performed for 6 seconds, then right turn (stop, forward rotation) is performed by the set value, and then forward (forward rotation, forward rotation) is performed. The operation is performed for 5 seconds, and if it is within the frame, the right turn-forward is repeated.
[0028]
FIG. 4 is a flowchart of the basic operation of the robot 1. That is, when the work start switch is turned on, a program preset in the microcomputer 7a starts (S101), and it is determined whether or not the measurement position is within the limit circle (S102). If "YES" in this determination S102, that is, if the measurement position of the robot 1 is located within the input-set restricted circle, the robot 1 is advanced (S106), and the process proceeds to the next step (S109). On the other hand, if “NO” in the determination S102, that is, if the measurement position of the robot 1 is located outside the limit circle, it is determined whether the measurement position is within the frame (S103).
[0029]
If "YES" in this determination S103, the robot 1 is advanced (S106) as in the case of "YES" in the aforementioned determination S102, and if "NO" in the determination S103, the measurement position is outside the frame for the first time. It is determined whether or not this is the case (S104). If "YES" in this determination S104, the robot 1 is retracted (S107) and the process proceeds to step S109. On the other hand, if "NO" in this determination S104, it is determined whether or not the measurement position is within the frame ( S105) is performed.
[0030]
If "YES" in this determination S105, the robot 1 moves forward (S106), and if "NO", the robot 1 turns while moving forward (S108), and returns to the determination S105. As described above, the forward / turn in step S108 alternately performs the operation of moving forward for 5 seconds and turning for a set time, and turns right or left depending on the position.
[0031]
The number of areas 1 to 6 in the pool 11a and the operation of the robot 1 described above are merely examples, and the number of areas can be appropriately increased or decreased. It is also possible to adopt a flow chart in which only a predetermined area is randomly moved.
[0032]
When the cleaning operation of the robot 1 is performed in all the areas 1 to 6 as described above, the robot 1 returns to the end position A (K7) as shown in FIG. A work end switch (not shown) of 7b is turned on (K8). Thereafter, when the power switch is turned off (K9), a series of purification operations is completed, and the trash and the like collected by the filter 5d are discarded. It is also possible to provide a sensor for detecting the state of clogging of the filter 5d with dust, and to issue a disposal instruction during the cleaning operation based on the detection signal of this sensor.
[0033]
As described above, according to the robot 1 of the above embodiment, the DGPS receiver 3a capable of receiving the satellite signal S of the DGPS satellite and measuring its position is built in the dish-shaped floating body 2, and the DGPS receiver 3a Based on the measurement position and the like, the robot 1 randomly moves in the preset areas 1 to 6 in the pool 11a and purifies the water W with the filter 5d. It is possible to perform a cleanup operation, and it is not necessary to separately install a large-scale purification device outside the pool 11a as in the related art. Further, since each of the means 3 to 7 is composed of the minimum necessary members, the configuration of the robot 1 itself can be simplified, and the cost of the robot 1 itself and the running cost thereof can be suppressed. Thus, it is possible to provide an inexpensive storage water purification robot 1.
[0034]
In particular, by using a DGPS satellite signal as the satellite signal S, a measurement error of about 1 m occurs, and the robot 1 can move within each area 1 to 6 of the 25 m or 50 m pool with high accuracy, and the purification efficiency of the storage water W is improved. Can be enhanced. In addition, the robot 1 automatically moves and performs the cleaning operation only by turning on the operation start switch after presetting various data such as the shape of the pool 11a and the areas 1 to 6 to be cleaned. The robot 1 can be fully automated, and can be automatically cleaned during unused time in the pool 11a of the school.
[0035]
Further, since the outer shape of the robot 1 is formed in the shape of a dish having the cover 8, it is possible to easily carry out operation and the like, so that the outdoor pool other than the school pool 11a, the outdoor reservoir of the factory, the golf course, etc. The robot 1 which can be easily applied to various existing water storage facilities 11 such as a pond and has excellent versatility can be obtained. Further, by setting the length of the water suction pipe 5a (the position of the water suction port) of the filtration means 5 at a predetermined position according to the depth of the water storage W, it is possible to purify (clean) each part of the water storage W, Since the respective means 3 to 7 are arranged in a well-balanced manner in the dish-shaped floating body 2, the robot 1 can float stably on the surface of the water storage W, and can move smoothly, and the reliability of the purification work can be ensured. Can be further increased.
[0036]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the moving means is operated by the control signal of the control means based on the position measured by the satellite signal receiving means, and the floating body is moved to a predetermined position on the water storage surface. Since the water is automatically purified by the filtration means while moving in the direction, there is no need to separately install a large-scale device for purification, and the cost of the robot itself and its running cost can be suppressed, In addition to providing a low-cost robot, the robot can be easily moved, and can be easily applied to existing water storage facilities, and a highly versatile robot can be obtained.
[0037]
According to the second aspect of the present invention, in addition to the effects of the first aspect of the present invention, the water stored in the water storage facility is pumped up by a pump and a water absorption / drainage pipe arranged at the center of the floating body. Since the stored water is purified only by filtering with the filter provided on the outer peripheral portion of the floating body, the configuration of the filtering means is simplified, and a more inexpensive robot can be obtained.
[0038]
According to the third aspect of the invention, in addition to the effects of the first or second aspect, the floating body can be moved in the predetermined direction only by rotating the impeller in the predetermined direction by the predetermined motor. Therefore, the configuration of the moving means is simplified, and a more inexpensive robot can be obtained.
[0039]
According to the fourth aspect of the invention, in addition to the effects of the first to third aspects, the battery built in the floating body is charged by the solar panel. The battery can be charged, the robot can be used outdoors for a long time, and the efficiency of the purification operation can be improved.
[0040]
According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to fourth aspects of the present invention, the floating body moves randomly within the area only by previously setting an area to be purified in the control means. Since the water is purified by the water storage, the operation for moving the floating body in the water storage facility is simplified, and the operability of the robot can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a water purification robot according to the present invention; FIG. 2 is a schematic plan view showing an arrangement positional relationship of each means thereof; FIG. 3 is an example of an operation method thereof; FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the robot. FIG. 5 is an explanatory view of the same.
Reference numeral 1 denotes a water purifying robot 2 a floating body 3 a satellite signal receiving means 3 a ..DGPS receiver 3b Antenna 4 Moving means 4a, 4b Impellers 4c, 4d Motor 5 ... Filtering means 5a Pump 5b Water suction pipe 5c Drain pipe 5d ... Filter 6 ... Power supply 6a ... Battery 6b ... Solar panel 7 ... Control means 7a Microcomputer 7b Input device 8 Cover 9 ... DGPS satellites 11 ... ... water storage facility 11a ········ pool S ·········· satellite signal W ·········· water storage