CN116490323A - 作业系统以及作业方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一实施方式所涉及的作业系统是用于在构筑物上进行作业的作业系统,所述作业系统的特征在于,具备:航空器和用于在所述构筑物上进行作业的机器人,所述航空器在保持所述机器人的状态下,将所述机器人运送至所述构筑物,然后,使所述机器人下降至所述构筑物上之后释放所述机器人,所述机器人从所述航空器被释放之后,在所述构筑物上进行作业。
Description
技术领域
本发明涉及作业系统以及作业方法。
背景技术
一直以来,已知各种作业系统。作为这样的作业系统,例如有在专利文献1中提出的配送系统。
专利文献1的配送系统具备:收纳了寄给特定客户的货物的车辆和被配置在货物的配送地的移动体。移动体包括:通信部,其进行规定信息的发送及接收;和回收控制部,其在车辆接近配送地的情况下,使移动体从配送地移向车辆并对货物进行回收,再次进行移动至配送地的控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-83600号公报
发明内容
发明所要解决的课题
通过具备上述构造,在专利文献1中记载有能够在车辆侧增加货物的收纳量的内容。但是,在专利文献1中未设想在构筑物上进行作业的内容。
因此,本发明的目的在于提供一种能在构筑物上进行作业的作业系统以及作业方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题,本发明所涉及的作业系统为用于在构筑物上进行作业的作业系统,所述作业系统的特征在于,具备:航空器和用于在所述构筑物上进行作业的机器人,所述航空器在保持所述机器人的状态下,将所述机器人运送至所述构筑物,然后,使所述机器人下降至所述构筑物上之后释放所述机器人,所述机器人从所述航空器被释放之后,在所述构筑物上进行作业。
发明效果
根据本发明,可提供一种能在构筑物上进行作业的作业系统以及作业方法,其利用航空器将机器人运送至构筑物,使机器人从航空器下降到构筑物上,并从航空器释放机器人之后,利用机器人在构筑物上进行作业。
附图说明
图1为表示本发明的一实施方式所涉及的作业系统的整体结构的概要图。
图2为表示本发明的一实施方式所涉及的作业系统具备的机器人的概要的侧视图。
图3为表示本发明的一实施方式所涉及的作业系统的控制系统的框图。
图4为表示本发明的一实施方式所涉及的作业系统在航空器中收纳机器人的情形的概要图。
图5为表示本发明的一实施方式所涉及的作业系统利用航空器将机器人运送至构筑物的上方的情形的概要图。
图6为表示本发明的一实施方式所涉及的作业系统使机器人从航空器下降到构筑物上的情形的概要图。
图7为表示本发明的一实施方式所涉及的作业系统在将机器人固定在构筑物上时,伸出第二机器人臂,用第二机器人手握住铁塔的一部分的情形的概要图。
图8为表示本发明的一实施方式所涉及的作业系统在将机器人固定在构筑物上时,用固定装置的第二机器人手握住铁塔的一部分之后,收缩第二机器人臂的情形的概要图。
图9为表示本发明的一实施方式所涉及的作业系统从航空器释放机器人的情形的概要图。
图10为表示本发明的一实施方式所涉及的作业系统利用机器人在构筑物上进行作业的情形的概要图。
图11为表示本发明的一实施方式所涉及的作业系统利用航空器来回收机器人的情形的概要图。
图12为表示本发明的一实施方式所涉及的作业方法的流程图。
图13为表示本发明的另一实施方式所涉及的作业系统在航空器中收纳机器人的情形的概要图。
图14A为用于说明本发明的一实施方式所涉及的作业系统具备的机器人的概要图,是具备与所述机器人一部分同样的构造的自走机器人的侧视图。
图14B为用于说明本发明的一实施方式所涉及的作业系统具备的机器人的概要图,是具备与所述机器人部分同样构造的自走机器人的俯视图。
图15为表示用于说明本发明的一实施方式所涉及的作业系统具备的机器人以及航空器的概要图,是表示具备与所述机器人部分同样构造的自走机器人被装配在其他航空器中的情形的侧视图。
图16为表示用于本发明的另一实施方式所涉及的作业系统中的移动机器人的结构的一示例的分解图。
图17为表示图16的移动机器人作为投递机器人而构成的自走机器人的第一结构以及使用方式的立体图。
图18为表示图16的移动机器人作为投递机器人而构成的自走机器人的第二结构以及使用方式的立体图。
图19为表示图16的移动机器人作为投递机器人而构成的自走机器人的第三结构以及使用方式的立体图。
图20为表示图16的移动机器人作为维护机器人而构成的高空步行机器人的第一结构以及使用方式的立体图。
图21为表示图16的移动机器人作为维护机器人而构成的高空步行机器人的第二结构以及使用方式的立体图。
图22A为用于说明图20的维护机器人在铁塔上进行移动的方式的一示例的概要图,是表示初始状态的侧视图。
图22B为用于说明图20的维护机器人在铁塔上进行移动的方式的一示例的概要图,是使腿部的吸附机构向行进方向侧进行移动时的侧视图。
图22C为用于说明图20的维护机器人在铁塔上进行移动的方式的一示例的概要图,是使基座离开铁塔而移向行进方向侧时的侧视图。
图22D为用于说明图20的维护机器人在铁塔上进行移动的方式的一示例的概要图,是维护机器人向行进方向的移动结束时的侧视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的一实施方式所涉及的作业系统进行说明。另外,本发明不受本发明限定。此外,以下通过所有的附图,对相同或者相当的要素标注相同的参照符号,并省略其重复的说明。
(作业系统10)
图1为表示本实施方式所涉及的作业系统的整体结构的概要图。如图1所示,作业系统10具备:作为航空器的VTOL机11(Vertical Take-Off and Landing aircraft、垂直起降机)和用于在铁塔T(构筑物)上进行作业的机器人30。此外,作业系统10还具备:操作员P用于远程操作VTOL机11以及机器人30的操作器90。
如图1所示,VTOL机11具有:VTOL机主体12、被安装在VTOL机主体12的上部的螺旋桨13、被设置在VTOL机主体12的内部的绞盘15(参照图3)、卷绕在绞盘15上的钢缆16(参照图4)。此外,VTOL机11还具有:用于至少控制螺旋桨13以及绞盘15的动作的VTOL控制装置20(参照图3)。
图2为本实施方式所涉及的作业系统具备的机器人的概要的侧视图。如图2所示,机器人30具有:机器人主体31和用于将机器人主体31固定在铁塔的固定装置70。此外,机器人30还具有用于至少控制机器人主体50、固定装置70以及后述的摄像机56的动作的机器人控制装置60。另外,机器人30可被构成为,通过在基座32的底部设置车轮(例如四个车轮)并在基座32的内部设置该四个车轮的驱动装置,从而能自走。
机器人主体31具有:基座32、其基端部被安装在基座32的上表面的一对机器人臂42a、42b(第一机器人臂)、被设置在一对机器人臂42a、42b的前端并用于在铁塔T上进行作业的一对机器人手48a、48b(第一机器人手)。一对机器人臂42a、42b彼此以隔开间隔的方式设置在与图2所示的前后方向以及上下方向正交的机器人30的左右方向上。在机器人臂42a的前端设置有机器人手48a,在机器人臂42b的前端设置有机器人手48b。
另外,尽管一对机器人臂40a、40b以及一对机器人手48a、48b的构造在图2等中简化图示,但也可以与图14A、14B所述的自走机器人120的构造相同。后面叙述自走机器人120的详细的构造。
机器人主体31还具有:其基端部被安装在基座32的上表面的后端部的辅助机器人臂52、被设置在辅助机器人臂52的前端的显示器54、被设置在显示器54的边缘部的摄像机56。辅助机器人臂52的基端部被设置在在机器人30的左右方向上一对机器人手48a、48b之间。
固定装置70具有:其基端部被安装在基座32的底面的一对机器人臂72a、72b(第二机器人臂)和被设置在一对机器人臂72a、72b的前端的一对机器人手78a、78b(第二机器人手)。在机器人臂72a的前端设置有机器人手78a,在机器人臂72b的前端设置有机器人手78b。固定装置70通过一对机器人手78a、78b握住(保持)铁塔T的一部分,从而将机器人主体31固定在铁塔T。
另外,尽管一对机器人臂160a、160b以及一对机器人手68a、68b的构造在图2等中简化图示,但也可以与图14A、14B所述的自走机器人120的构造相同。如上所述,后面叙述自走机器人120的详细的构造。
图3为表示本实施方式所涉及的作业系统的控制系统的框图。如图3所示,操作器90具有:用于远程操作VTOL机11的VTOL操作器91和用于远程操作机器人30的机器人操作器96。
VTOL操作器91具有:用于接受由操作员P的操作输入的操作部92、用于发送由操作部92接受的操作输入以作为对VTOL机11的指令值的发送部93。此外,机器人操作器96具有:用于接受由操作员P的操作输入的操作部97、用于发送由操作部97接受的操作输入以作为对机器人30的指令值的发送部98。
VTOL控制装置20具有:用于接收从VTOL操作器91的发送部93发送的指令值的接收部22。此外,VTOL控制装置20还具有:基于由接收部22接收的指令值,用于控制螺旋桨13的动作的螺旋桨控制部24和同样地用于控制绞盘15的动作的绞盘控制部26。
机器人控制装置60具有:用于接收从机器人操作器96的发送部98发送的指令值的接收部62。此外,机器人控制装置60还具有:基于由接收部62接收的指令值,用于控制摄像机的动作的摄像机控制部64、同样地用于控制机器人主体31的动作的机器人控制部66、同样地用于控制固定装置70的动作的固定装置控制部68。
(作业系统10的作业方式)
接下来,主要基于图4~10来说明作业系统10在铁塔T上进行的作业方式的一示例。首先,如图4所示,准备VTOL机11、两台机器人30、30,打开被设置在VTOL机主体12的收纳用门17,将机器人30、30收纳在VTOL机主体12的内部。
此时,机器人30、30也可以各自在折叠了一对机器人臂42a、42b、一对机器人臂72a、72b以及辅助机器人臂52的状态下收纳在VTOL机主体12的内部。例如,机器人30、30也可以各自通过人手而搬入VTOL机主体12的内部。或者,例如,机器人30、30也可以各自被构成为能自走,从而自走并被收纳在VTOL机主体12的内部。此时,机器人30、30可以各自自主地进行自走,也可以被操作员P远程操作而自走。
图5为表示本实施方式所涉及的作业系统利用航空器将机器人运送至构筑物的上方的情形的概要图。如图5所示,VTOL机11在收纳了机器人30、30的状态下将机器人30、30运送至铁塔T的上方。图5中示出VTOL机11在收纳了机器人30、30的状态下在铁塔T的上方停止飞行的状态。
如上所述,VTOL机11将机器人30、30运送至铁塔T的上方(换言之,从收纳了机器人30、30的位置飞行并移动至铁塔T的上方)以及在铁塔T的上方停止飞行,可以由VTOL机11自主进行。
图6为表示本实施方式所涉及的作业系统使机器人从航空器下降到构筑物上的情形的概要图。接下来,如图6所示,VTOL机11使一个机器人30下降到铁塔T上。具体地,VTOL机11在铁塔T的上方停止飞行的状态下,打开设置在VTOL机主体12的底部的门12a。然后,钢缆16在其前端安装有一个机器人30的状态下,被送向VTOL机主体12的下方。
如上述那样在VTOL机11使一个机器人30下降到铁塔T上时,例如,VTOL机11在机器人30的上方停止飞行,可以由VTOL机11自主进行,绞盘15送出钢缆16,可以由操作员P利用操作器90远程操作来进行。
图7为表示本实施方式所涉及的作业系统在将机器人固定在构筑物上时,伸出第二机器人臂,用第二机器人手握住铁塔的一部分的情形的概要图。然后,如图7所示,将固定装置70的一对机器人臂72a、72b伸出,用该固定装置70的一对机器人手78a、78b握住铁塔T的主柱Ta的一部分(构筑物的一部分)。另外,例如,固定装置70除了一对机器人臂72a、72b以及一对机器人手78a、78b以外,还可以在基座32的侧面具有能吸附铁塔T的磁铁。
图8为表示本实施方式所涉及的作业系统在将机器人固定在构筑物上时,用固定装置的第二机器人手握住铁塔的一部分之后,收缩第二机器人臂的情形的概要图。然后,如图8所示,用固定装置70的一对机器人手78a、78b握住主柱Ta之后,收缩一对机器人臂72a、72b,从而使机器人主体31靠近由一对机器人手78a、78b握住的主柱Ta的一部分。如上所述,能够通过固定装置70将一个机器人30固定到铁塔T。
图9为表示本实施方式所涉及的作业系统从航空器上释放机器人的情形的概要图。如图9所示,当确认到由固定装置70将一个机器人30固定到铁塔T后,从机器人30拆下钢缆16,来从VTOL机11释放一个机器人30,并用绞盘15卷绕钢缆16。
另外,与上述同样地,通过固定装置70将另一个机器人30固定在铁塔T,并从VTOL机11释放另一个机器人30。另外,VTOL机11也可以在将机器人30、30释放在铁塔T上之后,将门12a关闭,并离开铁塔T的上方。
如上述那样将机器人30、30固定在铁塔T以及从VTOL机11释放机器人30、30,可以由操作员P利用操作器90远程操作来进行。此外,如上述那样VTOL机11将门12a关闭并离开铁塔T的上方,可以由VTOL机自主进行。
图10为表示本实施方式所涉及的作业系统利用机器人在构筑物上进行作业的情形的概要图。如图10所示,机器人30、30各自通过固定装置70而固定在铁塔T的同时,改变一对机器人臂160a、160b的姿势并且用一对机器人手48a、48b在铁塔T上进行作业。
作为在铁塔T上作业的一示例,例如,可列举出:一对机器人手48a、48b的一部分各自作为驱动器而构成,并用该驱动器在铁塔T上进行螺丝紧固作业。但是并不局限于该情况,也可以用一对机器人手48a、48b在铁塔T上进行其他的作业。
如上述那样由机器人30、30在铁塔T上进行作业,可以由操作员P利用操作器90远程操作来进行。另外,操作员P可以在切换机器人30、30之中成为远程操作对象的机器人30的同时,对机器人30、30进行远程操作。在这种情况下,操作员P例如可以针对操作器90的显示器所显示的图像,切换为由机器人30、30之中成为远程操作对象的机器人30的摄像机56拍摄到的图像的同时,对机器人30、30进行远程操作。
另外,也可以在VTOL机11上设置用于拍摄由机器人30、30在铁塔T上进行作业的情形并获取图像的摄像机,操作员P基于所述图像通过操作器90来进行远程操作。另外,例如,所述图像可以是机器人30、30及其周边的整体图像、或者机器人30、30之一在铁塔T上进行作业之处以及其周边的局部图像等。
或者,也可以预先将图像拍摄用的无人机(drone)收纳在VTOL机11,VTOL机11在铁塔T的上方释放所述图像拍摄用的无人机,操作员P基于由所述图像拍摄用的无人机拍摄的图像,通过操作器90来进行远程操作。
图11为表示本实施方式所涉及的作业系统利用航空器来回收机器人的情形的概要图。最后,如图11所示,由VTOL机11来回收铁塔T上的机器人30、30。另外,图11中示出由VTOL机11来回收铁塔T上的另一个机器人30之后,回收一个机器人30的状态。
具体地,例如,在由机器人30、30在铁塔T上的作业结束之后或者结束前后的时间,VTOL机11飞行至铁塔T的上方。接下来,VTOL机11在铁塔T的上方停止飞行的状态下,打开VTOL机主体12的门12a。然后,钢缆16被送向VTOL机主体12的下方。接下来,在钢缆16的前端安装了另一个机器人30之后,另一个机器人30的固定装置70解除在铁塔T上的固定(具体地,一对机器人手78a、78b各自放开主柱Ta的一部分),由绞盘15卷绕钢缆16,在VTOL机11的内部收纳另一个机器人30。
另外,机器人30在钢缆16的前端的安装例如可通过如下方式来进行,即,该机器人30的一对机器人手48a、48b握住钢缆16的前端,利用该一对机器人手48a、48b将该钢缆16的前端安装在设置于基座32的挂钩上。
采用上述那样的方式,利用VTOL机11来回收铁塔T上的另一个机器人30。此外,与上述同样地,利用VTOL机11来回收铁塔T上的一个机器人30。
如上述那样利用VTOL机11来回收铁塔T上的机器人30、30,可以是由操作员P利用操作器90远程操作来进行。另外,在利用一对机器人手48a、48b将钢缆16的前端安装在基座32的挂钩的情况下,针对该作业,也可以由操作员P利用操作器90远程操作来进行。
(效果)
本实施方式所涉及的作业系统10通过VTOL机11将机器人30、30运送至铁塔T的上方,使机器人30、30从VTOL机11下降到铁塔T上,从VTOL机11释放机器人30、30之后,利用机器人30、30在铁塔T上进行作业,因此可在铁塔T上进行作业。
此外,在本实施方式中,机器人30、30各自具有固定装置70,因此该机器人30、30可以在稳定在铁塔T上的状态下在该铁塔T上进行作业。
此外,在本实施方式中,VTOL机11使机器人30、30下降到铁塔T上以及机器人30、30在铁塔T上进行作业,是由操作员P利用操作器90远程操作来进行的。由此,VTOL机11使机器人30、30下降到铁塔T上以及机器人30、30在铁塔T上进行作业,与分别自主进行的情况相比,能可靠地进行这些作业。
(作业方法的一示例)
基于图12对本发明的一实施方式所涉及的作业方法的一示例进行说明。图12为表示本实施方式所涉及的作业方法的流程图。
如图12所示,首先,进行准备航空器以及机器人的步骤S1(第一步骤)。另外,在上述实施方式中说明了作为航空器而准备VTOL机11,作为机器人而准备两台的机器人30、30,而且还准备操作器90的情况,但并不局限于该情况,也可以在其他的方式中进行步骤S1。
接下来,进行将机器人装配或收纳在航空器中的步骤S2(第二步骤)。另外,在上述实施方式中说明了在VTOL机11的内部收纳机器人30、30的情况,但并不局限于该情况,也可以在其他的方式中进行步骤S2。
然后,进行通过航空器将机器人运送至构筑物的上方的步骤S3(第三步骤)。另外,在上述实施方式中说明了通过VTOL机11将机器人30、30运送至铁塔T的上方的情况,但并不局限于该情况,也可以在其他的方式中进行步骤S3。
然后,进行从航空器使机器人下降到构筑物上的步骤S4(第四步骤)。另外,在上述实施方式中说明了用绞盘15及钢缆16,从VTOL机11使机器人30、30下降到铁塔T上的情况,但并不局限于该情况,也可以在其他的方式中进行步骤S4。
接下来,进行将机器人固定在构筑物上的步骤S5-1。另外,在上述实施方式中说明了固定装置70的一对机器人手78a、78b握住铁塔T的主柱Ta来将机器人30、30固定在铁塔T的情况,但并不局限于该情况,也可以在其他的方式中进行步骤S5-1。
然后,进行从航空器释放机器人的步骤S5-2(第五步骤)。另外,在上述实施方式中说明了固定装置70的一对机器人手78a、78b放开铁塔T的主柱Ta来将机器人30、30固定在铁塔T的情况,但并不局限于该情况,也可以在其他的方式中进行步骤S5-2。
然后,进行通过机器人来在构筑物上进行作业的步骤S6(第六步骤)。另外,在上述实施方式中说明了机器人30、30各自改变一对机器人臂160a、160b的姿势并且利用一对机器人手48a、48b在铁塔T上进行作业的情况,但并不局限于该情况,也可以在其他的方式进行步骤S6。
最后,进行通过航空器来回收机器人的步骤S7。另外,在上述实施方式中说明了用绞盘15及钢缆16将机器人30、30收纳在VTOL机11的内部从而通过VTOL机11来回收机器人30、30的情况,但并不局限于该情况,也可以在其他的方式中进行步骤S7。
(其他的实施方式)
基于图13对本发明的另一实施方式所涉及的作业系统进行说明。图13为表示本实施方式所涉及的作业系统在航空器中收纳机器人的情形的概要图。另外,本实施方式所涉及的作业系统除了在VTOL机11的内部收纳机器人30、30的方式以外,与上述实施方式所涉及的作业系统10相同。因此,在相同部分标注相同参照符号,且不重复同样的说明。
本实施方式中,如图13所示,VTOL机11在一个机器人30的上方停止飞行的状态下,打开被设置在VTOL机主体12的底部的门12a,向VTOL机主体12的下方送出卷绕在绞盘15的钢缆16。然后,如该图所示,在钢缆16的前端安装一个机器人30之后,由绞盘15卷绕钢缆16,从而将一个机器人30收纳在VTOL机11的内部。此外,与上述同样地,在VTOL机11的内部收纳另一个机器人30。
如上述那样在VTOL机11的内部收纳机器人30时,例如,VTOL机11在机器人30的上方停止飞行,可以由VTOL机11自主进行,绞盘15送出并卷绕钢缆16以及在钢缆16的前端安装机器人30、30,可以由操作员P利用操作器90远程操作来进行。
另外,如图13所示,VTOL机11也可以在通过钢缆16来吊挂机器人30的状态下,将该机器人30运送至铁塔T的上方。或者,VTOL机11也可以通过钢缆16吊挂收纳装置,在将该收纳装置放置在地面的状态下将机器人30收纳在该收纳装置的内部,并在铁塔T的上方从该收纳装置释放机器人30。
(变形例)
根据上述说明,对于本领域技术人员而言,本发明的许多改良、其他的实施方式是显而易见的。因此,上述说明仅应作为例示来解释,是为了教给本领域技术人员进行本发明的最佳方式的目的而提供的。在不脱离本发明的精神的条件下,可对其构造和/或功能的详细内容进行实质性变更。
在上述实施方式中说明了作业系统10具备作为航空器的VTOL机11的情况。但并不局限于该情况,作业系统10例如也可以具备如图15所示那样的无人机250、由人驾驶的有人航空器、或者其他的航空器。另外,关于其他的航空器,由于是公知的构造,因而在此省略其详细的说明。
在上述实施方式中说明了在VTOL机11的内部收纳机器人30从而由作为航空器的VTOL机11来保持机器人30的情况。但是并不局限于该情况,也可以准备如图15所示那样的无人机250来作为航空器,并如该图所示那样将机器人30装配在无人机250的下部,从而由航空器来保持机器人30。
在上述实施方式中说明了由作为航空器的VTOL机11将机器人30运送至铁塔T的上方,并利用机器人30来在铁塔T上进行作业的情况。但是并不局限于该情况,例如,也可以通过航空器将机器人30运送至高楼大厦等铁塔T以外的构筑物,并利用机器人30来在该构筑物上进行作业。另外,还可以通过航空器将机器人30运送至侧部相邻的位置而不是构筑物的上方。
(自走机器人120)
最后,对具备与上述实施方式所涉及的机器人30(参照图2)部分相同的构造的自走机器人120的详细的构造进行说明。图14A、14B为用于说明上述实施方式所涉及的作业系统具备的机器人的概要图,图14A为具备与所述机器人部分相同的构造的自走机器人的侧视图,图14B为具备与所述机器人部分相同的构造的自走机器人的俯视图。
例如,在上述实施方式中说明的一对机器人臂42a、42b以及一对机器人臂72a、72b可以分别是与图14A、14B所示的一对机器人臂160a、160b同样的构造。此外,在上述实施方式中说明的一对机器人手48a、48b以及一对机器人手78a、78b可以分别是与图14A、14B所示的一对机器人手170a、170b同样的构造。
如图14A、14B所示,行驶台车130具备:长方体状的车身132和被安装在车身132的底部的四个车轮134a~134d。车轮134a、134b经由一个车轮轴而被安装在车身132的后部,行驶台车130由控制装置旋转驱动,以在行进方向进行自走。此外,车轮134c、134d经由另一个车轮轴而被安装在车身132的前部,行驶台车130由控制装置控制,以改变行进方向。
在车身132的前面,经由安装部220设置收纳容器222。换言之,在行驶台车130的前方设置收纳容器222。收纳容器222是在高度方向长的中空的长方体状,能够装载并收纳物品G1′、G2′。在收纳容器222的上表面整个区域设置开口224a。此外,在收纳容器222的背面,从上端缘至高度方向的中央部附近,在宽度方向的整个区域设置矩形状的开口224b。开口224a、224b被设置为,收纳容器222的上表面与背面连接并在左右方向上延伸的角部相连。
(机器人主体150)
如图14A、14B所示,机器人主体150具备:被设置在行驶台车130的上部,绕垂直方向延伸的旋转轴AX 1′可回转的基体部152;各个基端部与基体部152连结的一对机器人臂160a、160b。此外,机器人主体150还具备:分别设置在一对机器人臂160a、160b的前端的机器人手170a、170b。
(基体部152)
基体部152被设置在车身132上表面的后部。基体部152呈圆柱状,b并被设置为,其底面与车身132上表面的后部抵接或者大致抵接。基体部152的后端在前后方向上与车身132的背面相同的位置。另外,基体部152的后端也可以位于比车身132的背面靠前侧。基体部152的中心轴线将车身132的左右方向的中央位于前后方向上延伸的该车身132的中心轴线上。基体部152绕垂直方向延伸的旋转轴AX 1′可回转。换言之,机器人主体150具有:绕旋转轴AX 1′可旋转地连结车身132和基体部152的关节部JT 1′。
(一对机器人臂160a、160b)
一对机器人臂160a、160b各自具有连杆162和在连杆162的前端部经由关节部JT3′与其基端部连结的连杆164。一对机器人臂160a、160b在图14A、14B所示的小型化状态下,沿着在自走机器人120的左右方向的中央的前后方向延伸的该自走机器人120的中心轴线延伸,并且相对于与车身132的两侧面平行的平面而彼此呈面对称。一对机器人臂160a、160b能够独立地进行动作或者相互关联地进行动作。
一对连杆162、162的基端部以绕水平方向延伸旋转轴AX 2′可同轴状旋转、且隔着基体部152对置的方式,与基体部152连结。换言之,一对机器人臂160a、160b各个具有绕旋转轴AX 2′可旋转地连结基体部152与连杆162的关节部JT 2′。
一对连杆162、162通过各自具有基端部163和在从基端部163的前端突出的方向可伸缩的前端部163′,从而在长度方向上可伸缩。由此,例如,通过收缩一对机器人臂160a、160b,从而容易将一对机器人手170a、170b插入到收纳容器122的内部。
一对连杆164、164的基端部通过立方体状的连结部而与对应的连杆162的前端部的侧部、即一对连杆162、162对置的一侧连结。一对连杆162、162的前端部以及一对连杆164、164的基端部分别从各自的厚度方向观察而形成为半圆状。
包括所述连结部的关节部JT 3′(即、介于连杆162与连杆164之间的关节部JT 3′),能够相对于连杆162而使连杆164绕水平方向延伸的旋转轴AX 3′进行旋转,并且能够绕与旋转轴AX 3′正交的旋转轴AX 4′进行旋转。
换言之,所述连结部相对于连杆162的前端部而绕旋转轴AX 3′进行旋转,从而连杆162能够与所述连结部一体地绕旋转轴AX 3′进行旋转。此外,连杆164相对于所述连结部而绕旋转轴AX 4′进行旋转,从而连杆164能够绕旋转轴AX 4′进行旋转。
图15为用于说明本实施方式所涉及的作业系统具备的机器人以及航空器的概要图,是表示具备与所述机器人一部分同样的构造的自走机器人被装配在其他的航空器中的情形的侧视图。
例如,在上述实施方式中说明的一对机器人臂42a、42b以及一对机器人手48a、48b分别为与图14A、14B所示的一对机器人臂160a、160b以及一对机器人手170a、170b同样的构造的情况下,上述实施方式中说明的机器人30能以如图15所示那样的方式被装配在作为航空器的无人机250的下方,从而由无人机250保持。
如图15所示,无人机250具有:无人机主体252、被安装在无人机主体252的四个螺旋桨154a~154d。无人机250例如可利用螺旋桨154a~154d的旋转力来进行发电。
如图15所示,无人机250还具有一对把手156a、156b。一对把手156a、156b以与呈小型化状态的自走机器人120的一对机器人手170a、170b对应的方式被设置在无人机主体252的底部。自走机器人120呈小型化状态的基础上,利用机器人手70a握住把手156a并利用机器人手70b握住把手156b,从而被装配在无人机250的下方。
图15为收纳容器122中收纳有物品G1′、G 2′的状态。此时,自走机器人120通过使一对连杆162、162以及一对连杆164、164从侧面观察下在高度方向上重叠而呈小型化状态,从而可使作为自走机器人120以及物品G1′、G 2′的整体的重心位于自走机器人120的中央部。
(其他的实施方式)
基于图16~21以及图22A~22B,对其他的实施方式所涉及的作业系统进行说明。另外,图20所示的高空步行机器人30B为基于图1~13说明的机器人30的第一变形例,图20所示的高空步行机器人30B为所述机器人30的第二变形例。
图16为表示用于本发明的另一实施方式所涉及的无人配送系统中的移动机器人1000的结构的一示例的分解图。图17为表示图16的移动机器人1000作为投递机器人而构成的自走机器人30A的第一结构以及使用方式的立体图。图18为表示图16的移动机器人1000作为投递机器人而构成的自走机器人30A的第二结构以及使用方式的立体图。图19为表示图16的移动机器人1000作为投递机器人而构成的自走机器人30A的第三结构以及使用方式的立体图。图20为表示图16的移动机器人1000作为维护机器人而构成的高空步行机器人30B的第一结构以及使用方式的立体图。图21为表示图16的移动机器人1000作为维护机器人而构成的高空步行机器人30B的第二结构以及使用方式的立体图。
当参照图16时,移动机器人1000可被构成为,作为专用于配送的投递机器人的自走机器人30A和作为专用于维护高层构筑物的维护机器人的高空步行机器人30B。以下详细说明这一内容。
移动机器人1000具备:基体单元310(相当于基于图1~13说明的基座32)、机器人臂部320、330、移动部340、350。图10中,于中央部示出基体单元310,于左上部示出机器人臂部320(第三机器人臂)以及搬运车360,于左下部示出移动部340,于右上部示出机器人臂部330,于右下部示出移动部350(第二机器人臂)。
通过在基体单元310的上表面安装机器人臂部320,在基体单元310的两端部的侧面安装移动部340,从而构成作为投递机器人的自走机器人30A(参照图17-19),通过在基体单元310的上表面安装机器人臂部330,在基体单元310的两端部的侧面安装移动部350,从而构成作为维护机器人的高空步行机器人30B(参照图20-21以及图22A-22D)。
(基体单元310)
基体单元310为构成移动机器人1000的机身以及底盘的部分,并且被形成为具有基本上固定的厚度、且在长度方向的两端部具有细宽度部的形状。基体单元310在基体单元310的中央部的上表面设置有安装机器人臂部320、330的机器人臂部安装部311。机器人臂部安装部311例如被形成为短圆柱状,并且通过未图示的电机,绕与基体单元310的中央部的上表面垂直的转动轴线A300可转动地设置在基体单元310的主体。机器人臂部安装部311被设置成其上表面与基体单元310的中央部的上表面齐平。
此外,在基体单元310的各端部的细宽度部的各侧面设置有移动部安装部312,在该移动部安装部312上形成有开口部。在该开口部露出连结有移动部340、350的车轴的端部313。
与基体单元310的两端部的细宽度部对应的两对车轴之内的一个车轴被构成为可转向,此外,该两对车轴之内的一个车轴为通过未图示的驱动源而驱动的驱动车轴,另一个车轴为从动车轴。另外,也可以将两个车轴作为驱动车轴。该驱动源例如由电机构成。
在基体单元310中搭载有蓄电池328以及机器人控制器1201。蓄电池328供给用于使移动机器人1000进行动作的电力。机器人控制器1201被构成为,与实施方式1的机器人控制器201相同。
另外,在基体单元310安装履带牵引装置(Crawler)作为移动部340C的情况下,基体单元310在整个长度上形成为细宽度,且机器人臂部安装部311与主体一体(不能转动)。此外,一对车轴被设为非转向车轴。另外,在该情况下,也可以构成为可转动机器人臂部安装部311,并可将机器人臂部320安装在该机器人臂部安装部311的构造。
此外,基体单元310在移动部安装部312安装有移动部350(第二机器人臂)的情况下,各车轴作为机器人臂的基端连杆,分别通过电机而被位置控制的同时被驱动。
(机器人臂部320)
机器人臂部320为构成自走机器人30A的机器人臂部。为了处置所配送的货物而需要将货物提升到某个程度的高度,因此机器人臂部320具备与机器人臂部安装部311的上表面垂直地向上方延伸的躯干部321。在该躯干部321的上端部设置有一对机器人臂322、322。各机器人臂322由多关节的机器人臂(在此为多关节臂)构成。另外,机器人臂的结构并未特别地限定,除了垂直多关节的臂以外,还可以设为水平多关节臂(所谓的水平臂)。在机器人臂322的前端安装有手322a。手322a的结构并未特别地限制。手322a在此由真空吸附对象物的吸附手构成。手322a例如也可以由从两侧挟持对象物的手构成。
在躯干部321的上端设置有顾客用显示器323。在顾客用显示器323上设置有顾客麦克风324、顾客扬声器325、视野摄像机326。通过这些能够实现自走机器人30A与配送地址的收件人(顾客)的对话。
自走机器人30A在配送时与收纳所配送的货物的搬运车360连结(参照图17-19)。搬运车360不自走,而是被自走机器人30A推或拉着行驶。以下,将搬运车360的行驶方向上的前后方向称作搬运车360的前后方向。搬运车360具备由长方体状的箱体构成的主体361。该主体361的内部空间成为所配送的货物的收纳空间。
主体361在后端面的下部具有引入前方的台阶部365。在主体361的后面的台阶部365的上侧部分设置有开闭门364。该开闭门364是用于将配送的货物出入主体361的货物收纳空间的。
在主体361的底部的四角分别设置有车轮362。
在主体361的两侧面设置有由突部构成的一对连结部361a。在一对连结部361a的后端面分别形成有由接受自走机器人30A的一对手332a的有底孔构成的连结孔(未图示)。自走机器人30A通过将一对手332a插入上述的一对连结孔并吸附该连结孔的底面,从而与搬运车360连结。另外,连结部361a与手322a的连结构造并不局限于此。该连结构造只要能连结连结部361a和手322a即可,例如可以在连结部361a和手322a上设置彼此的卡合部,由此将两者连结在一起。
搬运车360还具备蓄电池363。在连结部361a设置有与蓄电池363电连接的第一电接点(未图示),且在自走机器人30A的手322a设置有与蓄电池328电连接的第二电接点(未图示)。在自走机器人30A与搬运车360连结时,第一电接点与第二电接点接触而导通,自走机器人30A的蓄电池328通过搬运车360的蓄电池363而充电。该充电通过基体单元310的机器人控制器1201的控制,根据需要而适当地进行。由此,自走机器人30A的可行驶距离,与搬运车360不具备蓄电池363的情况相比,要长。
(移动部340)
移动部340由使移动机器人1000行驶的3种行驶部构成。
第一移动部340A由作为第一行驶部的屋内用轮胎构成。屋内用轮胎例如被形成为胎面(行驶面)的凹凸比较小。屋内用轮胎以其旋转轴与基体单元310的移动部安装部312的车轴的端部313连结的方式被安装在基体单元310。
第二移动部340B由作为第二行驶部的屋外用轮胎构成。屋外用轮胎被形成为,胎面(行驶面)的凹凸比较大。此外,在轮胎上安装有悬架。屋外轮胎以其旋转轴与基体单元310的移动部安装部312的车轴的端部313连结的方式被安装在基体单元310。此外,悬架适当地与基体单元310连结。
第三移动部340C由作为第三行驶部的履带牵引装置(caterpillar)构成。履带牵引装置以其驱动机构与基体单元310的移动部安装部312的车轴的端部313连结的方式被安装在基体单元310。
(机器人臂部330)
机器人臂部330为构成高空步行机器人30B的机器人臂部。机器人臂部330包括一对机器人臂331、331(第一机器人臂)。各机器人臂331由多关节的机器人臂(在此为6轴机器人臂)构成。在机器人臂331的前端安装有手331a(第一机器人手)。手331a的结构并未特别地限制。手331a在此由真空吸附对象物的吸附手构成。手331a例如可由挟持对象物的手构成。
机器人臂部330为了进行高空维护而需要水平方向的长臂,因此两个机器人臂331、331直接分别被安装在基体单元310的机器人臂部安装部311。由此,两个机器人臂331、331能够以接近并沿着基体单元310的上表面的方式延伸。此外,由于需要将高空步行机器人30B搬向高空,因此机器人臂部330被构成为,将机器人臂331紧凑地折叠(参照图20及21)。
机器人臂部330还包括视野摄像机326。视野摄像机326也直接被安装在基体单元310的机器人臂部安装部311。其他,也可以设置与现场工作人员的协作、用于收集周边信息的麦克风、扬声器。
(移动部350)
移动部350(第二机器人臂)由使移动机器人1000高空步行的2种脚部构成。
第四移动部350A由作为第一脚部的短腿部构成。短腿部例如由5轴机器人臂构成。该5轴机器人臂的基端连杆354相当于脚部的根部,前端部352(第二机器人手)相当于脚部的足部。基端连杆354与基体单元310的移动部安装部312的车轴的端部313连结。前端部352被构成为,相对于连结处的连杆可扭转旋转。该前端部352被构成为吸附于对象物。在此,前端部352被构成为,具备电磁石,通过使电磁石导通而使前端部352吸附在磁性的对象物,通过使电磁石断开而使前端部352释放磁性的对象物。因此,在前端部352的扭转旋转轴线与基端连杆354的旋转轴线平行的状态下将前端部352吸附固定在对象物,在柔性控制前端部352的扭转旋转的状态下使基端连杆354旋转时,基体单元310朝该旋转方向的相反方向进行移动。由此,如后所述,高空步行机器人30B能以尺蠖状步行。
第四移动部350A还包括中空的固定盖部件353。固定盖部件353以转动自如地贯穿基端连杆354的方式被固定在基体单元310的移动部安装部312。由此,短腿部被安装在基体单元310。
第五移动部350B由作为第二脚部的长腿部构成。长腿部例如由7轴机器人臂构成。除此以外的结构与第四移动部350A相同。
(自走机器人30A的第一结构以及使用方式)
参照图17时,在自走机器人30A的第一结构中,在基体单元310的机器人臂部安装部311安装有机器人臂部320,在基体单元310的各移动部安装部312安装有第一移动部340A的屋内用轮胎。由此,作为自走机器人30A的第一结构,构成屋内行驶用的投递机器人。
该自走机器人30A例如在集配据点(集配中心)用于搬运货物。在该情况下,自走机器人30A例如进行如下集配作业。
首先,自走机器人30A通过将一对机器人臂322的一对手322a插入搬运车360的一对连结部361a的连结孔并用手322a吸附连结孔的底面,从而将搬运车360与自身连结。此时,自走机器人30A的蓄电池328由搬运车360的蓄电池363而充电。此外,自走机器人30A的前端部位于搬运车360的后面的台阶部365,自走机器人30A靠近搬运车360而连结在一起。
接下来,自走机器人30A推着或拉着搬运车360的同时,自走至货物放置处。接下来,自走机器人30A停止吸附一对手322a,并将该一对手322a从搬运车360的一对连结部361a的连结孔中拔出,将搬运车360与自身分离。接下来,自走机器人30A自己将货物装入搬运车360。即,运货的机器人与卸货的机器人相同。具体地,自走机器人30A通过一对机器人臂322将搬运车360的开闭门364打开,用一对机器人臂322的一对手322a来保持被放置在货物放置处的货物(图17中未图示),并将其放置在搬运车360的收纳空间。此时,自走机器人30A根据需要,使躯干部321旋转的同时,进行该作业。当自走机器人30A将所需货物收纳在搬运车360后,将开闭门364关闭,将搬运车360与自身连结并自走至规定的场所。
而且,自走机器人30A如果需要,通过按与上述相反的顺序进行作业,从而将搬运车360与自身分离,并从搬运车360取出货物。
自走机器人30A在上述作业中,根据需要,通过顾客用显示器323、顾客麦克风324、顾客扬声器325以及视野摄像机326与人进行对话。
(自走机器人30A的第二结构以及使用方式)
参照图18时,在自走机器人30A的第二结构中,在基体单元310的机器人臂部安装部311安装有机器人臂部320,在基体单元310的各移动部安装部312安装有第二移动部340B的屋外用轮胎。由此,作为自走机器人30A的第二结构,构成屋外行驶用的投递机器人。
由于该第二结构的自走机器人30A具备屋外用轮胎,因此适合作为将货物最终送达投递处的配送用的自走机器人来使用。除此以外,与第一结构的自走机器人30A相同。
(自走机器人30A的第三结构以及使用方式)
参照图19时,在自走机器人30A的第三结构中,在基体单元310的机器人臂部安装部311安装有机器人臂部320,在基体单元310的各移动部安装部312安装有第三移动部340C的履带牵引装置。由此,作为自走机器人30A的第三结构,构成隘路行驶用的投递机器人。
由于该第三结构的自走机器人30A具备履带牵引装置,因此适合作为在隘路行驶并将货物最终送达投递处的隘路配送用的自走机器人。除此以外,与第一结构的自走机器人30A相同。作为隘路,例如,可例示出灾害时的道路、不平整地等。另外,第二结构的自走机器人30A采用降低或停止单侧的履带牵引装置的速度等方式来改变方向。
(高空步行机器人30B的第一结构以及使用方式)
图20所示的高空步行机器人30B为基于图1~13说明的机器人30的第一变形例。参照图20时,在高空步行机器人30B的第一结构中,在基体单元310(基座)的机器人臂部安装部311安装有机器人臂部330。具体地,例如,在基体单元310的机器人臂部安装部311上,以与转动轴线A300对称位置的方式安装有一对机器人臂331(第一机器人臂)。而且,视野摄像机326以位于一对机器人臂331的中央的前方的方式被安装在机器人臂部安装部311。此外,在设置有与现场工作人员的协作、用于收集周边信息收集的麦克风、扬声器的情况下,这些被适当地安装在机器人臂部安装部311及或视野摄像机326中。而且,在基体单元310的各移动部安装部312安装有第四移动部350A的短腿部。由此,作为高空步行机器人30B的第一结构,构成在高空步行并进行维护的维护机器人。
该第一结构的高空步行机器人30B例如与基于图1~13进行说明的实施方式同样地,以如下方式使用。
高空步行机器人30B例如通过无人机被输送到高层建造物(例如铁塔)的维护现场。然后,例如,在高层构筑物存在成为脚手架的磁性的部件(以下称为脚手架部件)371(例如铁塔的水平的梁部件)的情况下,高空步行机器人30B使各短腿部的前端部352(第二机器人手)吸附在脚手架部件371的侧面。然后,用视野摄像机326来确认作业对象物(例如线材)372的同时,用一对机器人臂331的一对手331a来吸附保持该作业对象物,从而进行所需的维护。
在该情况下,高空步行机器人30B从如下方式步行。
高空步行机器人30B例如在脚手架部件371具有少稍间隙的状态下,在各短腿部的前端部352的扭转旋转轴线与基端连杆354的旋转轴线平行的状态下使前端部352吸附在脚手架部件371,在柔性控制前端部352的扭转旋转的状态下使基端连杆354向后方旋转。这样一来,基体单元310以“平行连杆”原理,向前方且下方进行移动。当基体单元310与脚手架部件371接触后,高空步行机器人30B使两对短腿部的前端部352向前方移动,并与上述同样的方式进行吸附固定。然后,以与上述同样的方式,使基端连杆354向后方旋转时,基体单元310向前方进行移动的同时,向上方进行移动,之后向下方进行移动,去接触脚手架部件371。之后,重复该动作,从而高空步行机器人30B以尺蠖状步行。
另外,在脚手架部件371非水平的情况下,高空步行机器人30B使4个短腿部维持在所谓的“3点支承”的状态的同时,按顺序向前方进行移动,从而能以尺蠖状步行。
(高空步行机器人30B的第二结构以及使用方式)
图21所示的高空步行机器人30B为基于图1~13说明的机器人30的第二变形例。参照图21时,在高空步行机器人30B的第二结构中,机器人臂部330以与上述同样的方式被安装在基体单元310的机器人臂部安装部311。而且,在基体单元310的移动部安装部312安装有第五移动部350B的长腿部。由此,作为高空步行机器人30B的第二结构,构成在高空步行并进行维护的维护机器人。
第二结构的高空步行机器人30B具有与短腿部相比长且粗的长腿部,因此能进行更广泛的维护作业。
(高空步行机器人30B在铁塔上的移动方式)
最后,基于图22A~22D,对图20所示的高空步行机器人30B在铁塔上进行移动的方式的一示例进行说明。在此说明高空步行机器人30B在铁塔的脚手架部件371上(相当于基于图1~13说明的实施方式中的铁塔T的支架Tb上)朝图22A~22D所示的行进方向进行移动的方式的一示例。
首先,如图22A所示,高空步行机器人30B通过对被设置在基体单元310的下部的电磁石359进行通电,从而利用该电磁石359的电磁力使基体单元310吸附在脚手架部件371的上表面。此外,高空步行机器人30B通过对被设置在4个移动部350A各个前端的前端部352进行通电,从而利用该前端部352的电磁力使4个移动部350A吸附在脚手架部件371的侧面。如上所述,高空步行机器人30B可吸附在脚手架部件371。而且,在该状态下,高空步行机器人30B可通过一对机器人臂331以及一对手331a来在铁塔上进行作业。
接下来,高空步行机器人30B在保持着基体单元310吸附于脚手架部件371的上表面的状态下,停止对4个前端部352的通电,从而从脚手架部件371的侧面释放4个移动部350A。
而且,如图22B所示,高空步行机器人30B在利用电磁石359的电磁力保持着基体单元310吸附于脚手架部件371的上表面的状态下,使4个基端连杆354互相仅旋转相同角度,以使4个前端部352朝行进方向侧相互仅移动相同距离。此外,如该图(图22B)所示,高空步行机器人30B使4个移动部350A之中被设置在长度方向的中央部的关节轴旋转,以使4个移动部350A的侧面观察下长于图22A所示的状态。由此,4个前端部352分别处于与图22A所示的状态相同高度的位置。
而且,如该图(图22B)所示,高空步行机器人30B通过再次对4个前端部352进行通电,从而利用该前端部352的电磁力使4个移动部350A吸附于脚手架部件371的侧面之中比起图22A所示的状态更靠行进方向侧的部分。
接下来,高空步行机器人30B在利用4个前端部352的电磁力保持着4个移动部350A吸附于脚手架部件371的侧面的状态下,停止对电磁石359的通电,从而从脚手架部件371的上表面释放基体单元310。
而且,如图22C所示,高空步行机器人30B在利用4个前端部352的电磁力保持着4个移动部350A吸附于脚手架部件371的侧面的状态下,使4个基端连杆354互相仅旋转相同角度,以使4个移动部350A在垂直方向延伸(即、与4个基端连杆354各自对应的前端部352在行进方向上处于相同位置)。由此,如该图(图22C)所示,基体单元310的下部离开脚手架部件371的上表面,且基体单元310移向比起图22A、22B所示的状态更靠行进方向侧。
而且,如图22D所示,高空步行机器人30B在利用4个前端部352的电磁力保持着4个移动部350A吸附于脚手架部件371的侧面的状态下,使4个移动部350A之中被设置在长度方向的中央部的关节轴旋转,以使4个移动部350A在侧面观察下成为与图22A所示的状态相同的长度。由此,基体单元310的下部再次抵接在脚手架部件371的上表面。
最后,如该图(图22D)所示,高空步行机器人30B在利用4个前端部352的电磁力保持着4个移动部350A吸附于脚手架部件371的侧面的状态下,再次对被设置在基体单元310的下部的电磁石359进行通电,从而利用该电磁石359的电磁力使基体单元310再次吸附于脚手架部件371的上表面。以上述那样的方式,高空步行机器人30B可在脚手架部件371上向行进方向进行移动。
另外,在基于上述的图22A~22D的说明中说明了高空步行机器人30B在铁塔之中水平方向延伸的脚手架部件371上进行移动的情况。但并不局限于该情况,高空步行机器人30B也可以与上述同样的方式在铁塔之中垂直方向延伸的主柱上移动。
此外,在基于上述的图22A~22D的说明中说明了利用电磁力使4个移动部350A吸附于脚手架部件371的侧面的情况。但并不局限于该情况,也可以在4个腿部各自的前端设置可握住铁塔的一部分的手,利用这些手来握住铁塔的一部分,从而高空步行机器人30B固定于铁塔。
(总结)
为了解决上述课题,本发明的一实施方式所涉及的作业系统是用于在构筑物上进行作业的作业系统,所述作业系统的特征在于,具备:航空器和用于在所述构筑物上进行作业的机器人,所述航空器在保持所述机器人的状态下,将所述机器人运送至所述构筑物,然后,使所述机器人下降到所述构筑物上之后释放所述机器人,所述机器人从所述航空器被释放,然后在所述构筑物上进行作业。
根据上述结构,本发明所涉及的作业系统利用航空器将机器人运送至构筑物,使机器人从航空器下降到构筑物上,从航空器释放机器人之后,利用机器人在构筑物上进行作业,因此可在构筑物上进行作业。
所述机器人也可以具有机器人主体和用于将所述机器人主体固定在所述构筑物上的固定装置,所述航空器利用所述固定装置将所述机器人固定在所述构筑物之后,在所述构筑物上释放所述机器人。
根据上述结构,由于机器人具有固定装置,因此该机器人可在构筑物上稳定的状态下在该构筑物上进行作业。
例如,所述机器人主体也可以具有:基座、其基端部被安装在所述基座上的第一机器人臂、被设置在所述第一机器人臂的前端并用于在所述构筑物上进行作业的第一机器人手,所述固定装置被设置在所述基座上。
例如,所述固定装置也可以具有:其基端部被安装在所述基座的第二机器人臂和被设置在所述第二机器人臂的前端的第二机器人手,所述固定装置用所述第二机器人手来保持所述构筑物的一部分,从而将所述机器人主体固定在所述构筑物上。
所述机器人也可以通过重复进行如下动作,从而可在所述构筑物上移动,所述动作为,利用所述第一机器人手来保持所述构筑物的一部分之后,改变所述第一机器人臂的姿势,利用所述第一机器人手来保持所述构筑物的另一部分的动作。
根据上述结构,机器人可在构筑物上移动的同时在该构筑物上进行作业。
也可以通过所述基座被构成为行驶台车,所述机器人可在所述构筑物上自走。
根据上述结构,机器人可在构筑物上自走的同时,在该构筑物上进行作业。
也可以还具备:用于操作员远程操作所述航空器以及所述机器人的操作器,所述航空器使所述机器人下降到所述构筑物上、或者所述机器人在所述构筑物上进行作业中的至少一项,由操作员利用所述操作器远程操作来进行。
根据上述结构,航空器使机器人下降到构筑物上以及机器人在构筑物上进行作业,与分别自主进行的情况相比,能可靠地进行这些作业。
例如,也可以具备多台所述机器人,多台所述机器人在所述构筑物上进行作业,是在切换多台所述机器人之中成为远程操作对象的所述机器人的同时,由所述操作员利用所述操作器远程操作来进行的。
例如,所述航空器也可以具有用于收纳所述机器人的收纳装置,在将所述机器人收纳在所述收纳装置的状态下,将所述机器人运送至所述构筑物。
例如,所述航空器也可以是无人机。
所述机器人也可以具备:所述第一机器人臂、所述基座和使所述机器人移动的移动部这三个组装单元,在所述基座的上表面安装有所述第一机器人臂,在所述基座的侧面安装有所述移动部。
根据上述结构,可简单地组装所述机器人。
所述基座也可以被构成为,在上表面可选择性地安装第三机器人臂、所述第一机器人臂,且在侧面可选择性地安装使所述机器人行驶的行驶部、使所述机器人高空步行的所述第二机器人臂,其中,所述第三机器人臂包括从所述基座的上表面垂直延伸的躯干部,所述第一机器人臂被直接安装在所述基座的上表面,并且能以接近并沿着所述基座的上表面的方式延伸。
根据上述结构,通过在所述基座的上表面安装所述第三机器人臂并且在所述基座的侧面安装行驶部,从而例如能够构成配送用的机器人。此外,通过在所述基座的上表面安装所述第四机器人臂部并且在所述基座的侧面安装所述第二机器人臂,从而例如能够构成高层构筑物维护用的高空步行机器人。
为了解决上述课题,本发明的一实施方式所涉及的作业方法为用于在构筑物上进行作业的作业方法,所述作业方法的特征在于,包括:准备航空器和用于在构筑物上进行作业的机器人的第一步骤;在进行所述第一步骤之后,利用所述航空器来保持所述机器人的第二步骤;在进行所述第一及所述第二步骤之后,利用所述航空器将所述机器人运送至所述构筑物的第三步骤;在进行所述第一至所述第三步骤之后,使所述机器人从所述航空器下降到所述构筑物上的第四步骤;在进行所述第一至所述第四步骤之后,从所述航空器释放所述机器人的第五步骤;在进行所述第一至所述第五步骤之后,利用所述机器人在所述构筑物上进行作业的第六步骤。
根据上述结构,本发明所涉及的作业方法利用航空器将机器人运送至构筑物,使机器人从航空器下降到构筑物上,从航空器释放机器人之后,利用机器人在构筑物上进行作业,因此可在构筑物上进行作业。
Claims (13)
1.一种作业系统,其用于在构筑物上进行作业,所述作业系统的特征在于,具备:航空器和用于在所述构筑物上进行作业的机器人,
所述航空器在保持所述机器人的状态下,将所述机器人运送至所述构筑物,然后,使所述机器人下降到所述构筑物上之后释放所述机器人,
所述机器人从所述航空器被释放,然后在所述构筑物上进行作业。
2.根据权利要求1所述的作业系统,其特征在于,
所述机器人具有:机器人主体和用于将所述机器人主体固定在所述构筑物上的固定装置,
所述航空器利用所述固定装置将所述机器人固定在所述构筑物之后,在所述构筑物上释放所述机器人。
3.根据权利要求2所述的作业系统,其特征在于,
所述机器人主体具有:基座、其基端部被安装在所述基座上的第一机器人臂、被安装在所述第一机器人臂的前端并用于在所述构筑物上进行作业的第一机器人手,
所述固定装置被设置在所述基座上。
4.根据权利要求2或者3所述的作业系统,其特征在于,
所述固定装置具有:其基端部被安装在所述基座上的第二机器人臂和被设置在所述第二机器人臂的前端的第二机器人手,
所述固定装置用所述第二机器人手来保持所述构筑物的一部分,从而将所述机器人主体固定在所述构筑物上。
5.根据权利要求3或者4所述的作业系统,其特征在于,
所述机器人通过重复进行如下动作,从而可在所述构筑物上移动,所述动作为,利用所述第一机器人手来保持所述构筑物的一部分之后,改变所述第一机器人臂的姿势,利用所述第一机器人手来保持所述构筑物的另一部分的动作。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的作业系统,其特征在于,
通过所述基座被构成为行驶台车,所述机器人可在所述构筑物上自走。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的作业系统,其特征在于,
还具备:用于操作员远程操作所述航空器以及所述机器人的操作器,
所述航空器使所述机器人下降到所述构筑物上、或者所述机器人在所述构筑物上进行作业中的至少一项,由操作员利用所述操作器远程操作来进行。
8.根据权利要求7所述的作业系统,其特征在于,
具备多台所述机器人,
多台所述机器人在所述构筑物上进行作业,是在切换多台所述机器人之中成为远程操作对象的所述机器人的同时,由所述操作员利用所述操作器远程操作来进行的。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的作业系统,其特征在于,
所述航空器具有用于收纳所述机器人的收纳装置,在将所述机器人收纳于所述收纳装置的状态下,将所述机器人运送至所述构筑物。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的作业系统,其特征在于,
所述航空器为无人机。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的作业系统,其特征在于,
所述机器人具备:所述第一机器人臂、所述基座和使所述机器人移动的移动部这三个组装单元,
在所述基座的上表面安装有所述第一机器人臂,在所述基座的侧面安装有所述移动部。
12.根据权利要求11所述的作业系统,其特征在于,
所述基座被构成为,在上表面可选择地安装第三机器人臂、所述第一机器人臂,且在侧面可选择性地安装使所述机器人行驶的行驶部、使所述机器人高空步行的所述第二机器人臂,其中,所述第三机器人臂包括从所述基座的上表面垂直延伸的躯干部,所述第一机器人臂被直接安装在所述基座的上表面,并且能以接近并沿着所述基座的上表面的方式延伸。
13.一种作业方法,其用于在构筑物上进行作业,所述作业方法的特征在于,包括以下步骤:
第一步骤:准备航空器和用于在构筑物上进行作业的机器人;
第二步骤,在进行所述第一步骤之后,利用所述航空器来保持所述机器人;
第三步骤,在进行所述第一及所述第二步骤之后,利用所述航空器将所述机器人运送至所述构筑物;
第四步骤,在进行所述第一至所述第三步骤之后,使所述机器人从所述航空器下降到所述构筑物上;
第五步骤,在进行所述第一至所述第四步骤之后,从所述航空器释放所述机器人;以及
第六步骤,在进行所述第一至所述第五步骤之后,利用所述机器人在所述构筑物上进行作业。
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