JP2022139234A - 資材運搬取付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】資材を取付位置まで運搬し易く、取付面に取付け易い資材運搬取付装置を提供する。【解決手段】資材運搬取付装置２０は、運搬機２２と、変形可能なアーム３０と、資材（鋼板１０）を保持するアタッチメント４０と、アーム３０に設けられると共に、アタッチメント４０が取付けられ、保持部に保持された資材を変位させる機能を備えたハンド部３２と、操舵部２４の操舵角度を検出するエンコーダー２８と、鋼板１０が取付けられる取付面１２Ａを撮像する第１撮像手段（カメラ５２）と、取付面１２Ａを撮像する第２撮像手段（カメラ７０）と、エンコーダー２８、第１撮像手段及び第２撮像手段から、取付面１２Ａの位置情報、取付面１２Ａに対する運搬機２２の位置情報、操舵部２４の操舵角度情報、取付面１２Ａに対する資材の姿勢情報及び位置情報を取得する取得部と、取得部で取得された情報から、運搬機２２の進路情報を生成する進路生成部と、取付面１２Ａ、資材、運搬機２２及び進路情報を画像表示するディスプレイ２６と、を備えている。【選択図】図２

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り 令和２年８月５日 ｈｔｔｐｓ：／／ｃｏｍｍｉｔｔｅｅｓ．ｊｓｃｅ．ｏｒ．ｊｐ／ｚｅｎｋｏｋｕ／ｎｏｄｅ／１９３にて公開

特許法第３０条第２項適用申請有り 令和２年８月１日 令和２年度 土木学会全国大会第７５回年次学術講演会〔講演概要集〕（ＤＶＤ版）にて公開

本発明は、資材運搬取付装置に関する。

下記特許文献１には、各種建材を移動、位置決めするためのハンドリング機械が示されている。

特開平１１－２４７４５４号公報

上記特許文献１のハンドリング機械には、建材を把持する把持アタッチメントが設けられている。この把持アタッチメントは、左右、立起し（チルト）、左右傾きの各方向の微調整が可能とされている。

ここで、鋼板等の資材を所望の取付面に取付ける際には、まず運搬装置を操縦して資材を取り付け可能な位置まで運搬し、次いで、把持アタッチメント等を操作し資材を取付面に取付ける。

しかしながら、取付面がある作業場が狭小な空間である場合は、資材を適切な位置に運搬することが難しい。また、取付面に対する資材の位置が視認し辛い場合は、資材を取付面に取付けることも難しい。

本発明は、上記事実を考慮して、資材を取付位置まで運搬し易く、取付面に取付け易い資材運搬取付装置を提供することを目的とする。

請求項１の資材運搬取付装置は、操舵部を操作することで走行方向を変える運搬機と、前記運搬機に設けられ、変形可能なアームと、資材を保持する保持部を備えたアタッチメントと、前記アームに設けられると共に、前記アタッチメントが取付けられ、前記保持部に保持された資材を変位させる機能を備えたハンド部と、前記操舵部の操舵角度を検出するエンコーダーと、前記運搬機に取付けられ、前記取付面を撮像する第１撮像手段と、前記資材に取付けられ、前記資材が取付けられる取付面を撮像する第２撮像手段と、前記エンコーダー、第１撮像手段及び第２撮像手段から、前記取付面の位置情報、前記取付面に対する前記運搬機の位置情報、前記操舵部の操舵角度情報、前記取付面に対する前記資材の姿勢情報及び位置情報を取得する取得部と、前記取得部で取得された情報から、前記運搬機の進路情報を生成する進路生成部と、前記取付面、前記資材、前記運搬機及び前記進路情報を画像表示するディスプレイと、を備えている。

請求項１の資材運搬取付装置では、ディスプレイに画像表示された運搬機の進路情報に基づいて、オペレータが操舵部を操作して運搬機を走行させ、資材を取付面の手前まで運搬することが出来る。すなわち、熟練のオペレータでなくても、進路情報に従って、操舵部を操作すれば、取付面がアクセスしづらい状況であっても、資材を取付可能位置まで運搬して、取付け作業を実施できる。

資材の取付可能位置では、オペレータがアーム等を操作し、アタッチメントに保持された資材を変位させる。これにより、資材の姿勢が、取付面と対面して平行となるようにすると共に、資材の位置が取付面の所定の取付位置となるように調整することができる。

請求項２の資材運搬取付装置は、前記ハンド部の回転角度は複数の所定角度とされており、前記ディスプレイには、前記複数の所定角度に応じた複数のアプローチ経路が表示される。

請求項２の資材運搬取付装置では、ハンド部の回転角度が複数の所定角度とされている。このため、ハンド部の回転角度が無段階に調整できる場合と比較して、機械設計と回転角度の精度管理が容易である。

また、ディスプレイには、複数の所定角度に応じた複数のアプローチ経路が表示される。このため、オペレータは、このアプローチ経路に沿って運搬機を走行させることで、資材を取付面に対して平行に設置することができる。

請求項３の資材運搬取付装置は、前記ディスプレイには、前記資材の姿勢情報及び位置情報に応じて、前記資材を変位させる指示情報が表示される。

請求項３の資材運搬取付装置では、資材を取付面に取り付けるためにオペレータが操作すべき内容が、ディスプレイに表示される。これにより、熟練工でなくても、資材を取付面に取付け易い。また、取付面が高所の場合など、オペレータが目視で見えない、また死角で見えない場合であっても、資材を取付面に取付け易い。

請求項４の資材運搬取付装置は、前記指示情報は、前記アーム及び前記ハンド部を操作する複数のボタンを備えたコントローラの画像と、前記複数のボタンのうち、押下するボタンを順次指示するための指示画像と、を含む。

請求項４の資材運搬取付装置では、コントローラの画像および押下するボタンが指示情報として示される。このため、複雑な操作が不要である。

請求項５の資材運搬取付装置は、前記第１撮像手段は、前記取付面に固定された第１ＡＲマーカーを撮像し、前記第２撮像手段は、前記取付面に固定され、前記第１ＡＲマーカーより小さい第２ＡＲマーカーを撮像する。

請求項５の資材運搬取付装置では、第１撮像手段が第１ＡＲマーカーを撮像することで、取付面に対する運搬機の位置を把握できる。ＡＲマーカーを用いることで、取付面と運搬機との間の距離だけでなく、取付面と運搬機の角度を、３Ｄ情報として把握できる。

これにより、運搬機を、取付面に対して所望の位置に、かつ、所望の姿勢で配置することができる。第１ＡＲマーカーは、第２ＡＲマーカーより大きいため、運搬機が取付面と離れた位置にある場合でも、運搬機の位置情報を把握できる。

同様に、第２撮像手段が第２ＡＲマーカーを撮像することで、取付面に対する資材の位置情報を把握できる。これにより、資材を、取付面に対して所望の位置に配置し、かつ、所望の姿勢で容易に配置することができる。

請求項６の資材運搬取付装置は、前記第２ＡＲマーカーは、前記取付面から突出したアンカーボルトの先端に貼付され、前記第２撮像手段の撮像レンズは、前記資材において、前記アンカーボルトが挿入される挿入孔を通じて、前記第２ＡＲマーカーを撮像する。

請求項６の資材運搬取付装置では、資材が取付けられる取付面から突出したアンカーボルトと、資材において当該アンカーボルトが挿入される挿入穴と、を利用して、資材が位置決めされる。これにより、取付面と資材との位置決めのための墨だしを簡略化できる。

請求項７の資材運搬取付装置は、前記運搬機に取付けられ、前記運搬機の前方を撮像して前記運搬機の移動距離情報を検出する第３撮像手段を備え、前記取得部は、前記移動距離情報を取得すると共に、前記移動距離情報を用いて、前記取付面に対する前記運搬機の位置情報を補正する。

請求項７の資材運搬取付装置では、第３撮像手段が検出する、運搬機の移動距離情報を用いて、運搬機の位置情報を補正する。このため、第１撮像手段が取付面を撮像できない状況においても、位置情報を把握することができる。これにより、運搬機を所望の角度で進入させやすい。

請求項８の資材運搬取付装置は、前記運搬機の走行面を撮像して前記運搬機の移動距離情報を検出すると共に、前記第３撮像手段にエラーが発生した際に作動する第４撮像手段を備える。

請求項８の資材運搬取付装置では、第３撮像手段にエラーが発生した際には、第４撮像手段が作動して、運搬機の走行面を撮像することにより運搬機の移動距離情報を検出する。これにより、運搬機の位置情報を更新できる。

請求項９の資材運搬取付装置は、前記エンコーダーは、操舵部の回転軸に取り付けられた第１ピニオンと、前記第１ピニオンと噛み合い、前記第１ピニオンより小径の第２ピニオンと、前記第２ピニオンの回転角度から、前記操舵部の操舵角度を検出する検出装置と、を備える。

請求項９の資材運搬取付装置では、操舵角度が、第２ピニオンの回転角度によって検出される。第２ピニオンは、操舵部の回転軸に取り付けられた第１ピニオンより小径のため、第１ピニオンの回転角より大きい回転角で回転する。これにより検出装置は、第１ピニオンの回転角を高精度に検出できる。

本発明によると、資材を取付位置まで運搬し易く、取付面に取付け易い資材運搬取付装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置を用いて補強される取付面及び補強用の資材を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置を示す立面図である。 本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置を示す平面図である。 図３におけるＡ－Ａ線断面図である。 本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置におけるハンド部の回転角度の一例を示す部分拡大平面図である。 本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置において、取付面に対する運搬機の進入角度の一例を示す部分拡大平面図である。 本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置におけるエンコーダーの構成の一例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置における制御装置の電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置における制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置におけるディスプレイの表示例を示す図である。 本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置におけるディスプレイで、運搬機の走行方向を示す表示の一例を示す図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置におけるディスプレイで、資材を変位させるための指示情報を示す表示の一例を示す図であり、（Ｂ）は別の一例を示す図であり、（Ｃ）はさらに別の一例を示す図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置におけるディスプレイで、資材を変位させるための指示情報を示す表示の一例を示す図であり、（Ｂ）は別の一例を示す図であり、（Ｃ）はさらに別の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。但し、明細書中に特段の断りが無い限り、各構成要素は一つに限定されず、複数存在してもよい。

また、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において構成を省略する又は異なる構成と入れ替える等、適宜変更を加えて実施することができる。

各図において矢印Ｘ、Ｙで示す方向は水平面に沿う方向であり、互いに直交している。また、矢印Ｚで示す方向は鉛直方向（上下方向）に沿う方向である。各図において矢印Ｘ、Ｙ、Ｚで示される各方向は、互いに一致するものとする。

＜取付面＞
図２には、本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置２０が示されている。資材運搬取付装置２０は、資材としての鋼板１０を運搬し、被補強体１２の取付面１２Ａに固定するための、運搬及び取付装置である。

図１に示すように、本実施形態において被補強体１２はコンクリート柱とされ、耐震性向上等のために、鋼板１０が取付けられて補強される。なお、被補強体１２としては、壁面や天井面など、各種の構成を採用できる。

被補強体１２において、鋼板１０が取付けられて補強される取付面１２Ａには、鋼板１０の取付けに先立って、複数のアンカーボルト１４が施工される。また、鋼板１０には、アンカーボルト１４と対応する位置に、貫通孔１０Ａを形成しておく。

そして鋼板１０を取付面１２Ａに取付ける際は、アンカーボルト１４を貫通孔１０Ａに挿通させて、鋼板１０を取付面１２Ａに接触させる。その後、アンカーボルト１４に図示しないナットを捩じ込むことで、鋼板１０が取付面１２Ａに取付られ、かつ、固定される。

＜資材運搬取付装置＞
図２に示すように、資材運搬取付装置２０は、運搬機２２、運搬機２２に備えつけられた操舵部２４、ディスプレイ２６、エンコーダー２８、アーム３０及びハンド部３２を備えている。

また、資材運搬取付装置２０は、運搬機２２に着脱可能に固定されたアタッチメント４０、撮像装置５０、制御装置６０、鋼板１０に着脱可能に固定された撮像手段としてのカメラ７０を含んで構成されている。

（運搬機）
運搬機２２は、オペレータが所望する方向へ走行させられる車両である。運搬機２２は、オペレータが操舵部２４を操作することで、運搬機２２の発進、停止、走行方向及び走行速度の変更を実施できる。操舵部２４は、オペレータが操作するためのハンドルを備えている。また、操舵部２４は、アーム３０及びハンド部３２等を操作するコントローラを含んで形成されている。

操舵部２４を操作するオペレータが視認できる位置、好ましくはハンドルの上方には、ディスプレイ２６が設けられている。オペレータは、ディスプレイ２６の表示を視認しながら、操舵部２４を操作できる。ディスプレイ２６の表示内容については後述する。

操舵部２４は、運搬機２２の走行方向を変えるためのステアリングシャフト２４Ａと連結されている。操舵部２４を操作することで、ステアリングシャフト２４Ａが軸回転して、タイヤ２４Ｂの向きが変えられる。これにより、運搬機２２の走行方向が変えられる。なお、運搬機２２の後輪としてのタイヤ２４Ｂは、図３において２輪で描画されているが、タイヤ２４Ｂは１輪でもよい。

また、ステアリングシャフト２４Ａには、操舵部２４の操舵角度、すなわち、ステアリングシャフト２４Ａの回転角度を検出するエンコーダー２８が取り付けられている。エンコーダー２８の構成については後述する。

運搬機２２には、アーム３０が設けられており、アーム３０の先端には、アタッチメント４０を着脱可能に保持するハンド部３２が設けられている。

（アーム部及びハンド部の動き）
アーム３０は、矢印Ｎ１で示すように、起伏可能とされている。アーム３０を起伏させることで、アーム３０の先端にハンド部３２を介して固定されたアタッチメント４０及び鋼板１０の上下方向（Ｚ方向）の位置を調整できる。

また、アーム３０は、矢印Ｎ２で示すように、伸縮可能とされている。アーム３０を伸縮させることで、アーム３０の先端にハンド部３２を介して固定されたアタッチメント４０及び鋼板１０の前後方向（Ｘ方向、運搬機２２の前後方向）の位置を調整できる。

ハンド部３２は、矢印Ｎ３で示すように、水平方向（Ｙ方向、運搬機２２の車幅方向）を回転軸として回転（チルト）可能とされている。ハンド部３２をチルトさせることで、アーム３０の先端にハンド部３２を介して固定されたアタッチメント４０及び鋼板１０の上下方向の傾きを調整できる。

また、ハンド部３２は、図３の上面図に矢印Ｎ４で示すように、上下方向（Ｚ方向）を回転軸として回転（スイング）可能とされている。ハンド部３２をスイングさせることで、アーム３０の先端にハンド部３２を介して固定されたアタッチメント４０及び鋼板１０の水平方向の傾きを調整できる。

なお、ハンド部３２のスイング角度は、一例として、図５に一点鎖線で示す所定の角度α１（本実施形態では、α１＝２２．５°）の倍数とされている。このため運搬機２２は、図６に示すように、取付面１２Ａに対して、角度α１の倍数である角度α２の進入角度で進入させることが好ましい。

例えば図６では、運搬機２２を、取付面１２Ａに対して２２．５°の倍数である４５°で進入させている。これにより、ハンド部３２を矢印Ｎ７で示すように４５°スイングさせることで、鋼板１０を取付面１２Ａに対して平行に配置することができる。

なお、この所定の角度α１は、特に２２．５°に限定されるものではなく、３０°、１０°など、各種の値を設定できる。また、ハンド部３２のスイング角度は、所定の角度に限定する必要はなく、様々な角度をシームレスに適用してもよい。すなわち、ハンド部３２のスイング角度は、無段階に調整可能なものとしてもよい。

さらに、ハンド部３２は、図４に矢印Ｎ５で示すように、水平方向（Ｘ方向、運搬機２２の前後方向）を回転軸として回転（ロール）可能とされている。アーム３０をロールさせることで、アーム３０の先端にハンド部３２を介して固定されたアタッチメント４０及び鋼板１０の面内方向の傾きを調整できる。

なお、図３に矢印Ｎ６で示すように、運搬機２２は、タイヤの位置を変更することなく、車体を横方向（Ｙ方向、運搬機２２の車幅方向）へ移動（横行）可能とされている。運搬機２２を横行させることで、アーム３０の先端にハンド部３２を介して固定されたアタッチメント４０及び鋼板１０の横方向（Ｙ方向、運搬機２２の車幅方向）の位置を調整できる。

（アタッチメント）
図２に示すように、アタッチメント４０は、ハンド部３２に着脱可能に取付けられる固定部材４２と、固定部材４２に取付けられた枠状のフレーム４４と、フレーム４４を固定部材４２に対して接離可能に保持するスライド部材４６と、鋼板１０を保持するマグネット４８と、を備えて形成されている。

フレーム４４は、固定部材４２に対して運搬機２２の車両前後方向であるＸ方向に対して移動可能とされている。この移動は、スライド部材４６を介して実施される。

マグネット４８は、本発明における保持部の一例であり、磁力によって鋼板１０を保持する機構である。マグネット４８は、磁力の有無の切替を自由に実施できるものとされ、鋼板１０を自由に着脱できる。なお、鋼板１０を保持する機構としては、吸盤などを使用してもよい。

なお、本実施形態においては、運搬機２２で運搬する資材を鋼板１０としているが、本発明の実施形態はこれに限らない。運搬機で運搬する資材は、合金の板、プレキャストコンクリート板、ガラス板、木板、樹脂製の板、複合材料の板などでもよい。また、運搬機２２で運搬する資材は板に限らず、棒状部材や、箱状部材等、各種形状の資材とすることができる。

また、このように、各種材料、各種形状の資材を保持する保持部としては、マグネット４８のほか、吸盤や、資材を掴んで保持するハンドル等を、適宜選定して用いることができる。

（撮像装置）
図２に示すように、運搬機２２には、撮像装置５０が取付けられている。撮像装置５０は、カメラ５２、カメラ５４及びセンサ５６を含んで構成されている。

カメラ５２は、本発明における第１撮像手段の一例であり、取付面１２Ａに固定されたマーカー８２を撮像することで、取付面１２Ａに対する運搬機２２の位置情報を検出するデプスカメラである。

カメラ５２は、運搬機２２が鋼板１０を運搬している状態で、取付面１２Ａに固定されたマーカー８２を撮像できる位置に取付けられている。又は、カメラ５２が取付面１２Ａに固定されたマーカー８２を撮像できるように、運搬機２２の走行時における鋼板１０の位置及び姿勢が調整されている。鋼板１０の位置及び姿勢は、後述するようにアーム３０及びハンド部３２を操作することで調整することができる。なお、取付面１２Ａに対するマーカー８２の固定位置の一例が、図１に示されている。

図２に示すように、カメラ５４は、本発明における第３撮像手段の一例であり、運搬機２２の前方を撮像することで、運搬機２２の移動距離情報を検出するトラッキングカメラである。

センサ５６は、本発明における第４撮像手段の一例であり、運搬機２２の走行面を撮像して運搬機２２の移動距離情報を検出すると共に、カメラ５４にエラーが発生した際に作動する、オプティカルフローセンサである。

また、資材運搬取付装置２０で運搬する鋼板１０には、本発明における第２撮像手段の一例であるカメラ７０が取付けられている。カメラ７０は、取付面１２Ａから突出したアンカーボルト１４の先端に貼付されたマーカー８４を撮像するカメラである。

カメラ７０の撮像レンズは、鋼板１０における貫通孔１０Ａを通じて、マーカー８４を撮像する。これにより、カメラ７０は、貫通孔１０Ａとアンカーボルト１４との位置関係を検出する。

マーカー８４は、少なくとも２つ設ければよいが、３つ以上設けてもよい。マーカー８４を２つ設ける場合、マーカー８４は、図１に示すように、例えば複数のアンカーボルト１４のうち、最も離れた２つのアンカーボルト１４の先端に貼付することが好ましい。このとき、図２に示すカメラ７０は、鋼板１０において、このマーカー８４に対向する位置に固定される。

なお、図１におけるマーカー８２、８４の大きさや模様は、これらの配置を示すために誇張して描画されている。マーカー８２、８４の大きさや模様は、図１に図示されたものに限定されることはない。

また、マーカー８２、８４の種類は特に限定されるものではないが、ＡＲマーカーとすることが好ましい。マーカー８２としてＡＲマーカーを用いることで、取付面１２Ａと運搬機２２との間の距離だけでなく、取付面１２Ａと運搬機２２の角度を、３Ｄ情報として把握できる。

また、マーカー８４としてＡＲマーカーを用いることで、取付面１２Ａに対する鋼板１０の位置情報だけでなく、取付面１２Ａに対する鋼板１０の角度を、３Ｄ情報として把握できる。

なお、マーカー８２は、マーカー８４より大きく形成されている。このため、運搬機２２が取付面１２Ａと離れた位置にある場合でも、運搬機２２の位置情報を把握し易い。

（エンコーダー）
図７に示すように、操舵部２４と連結された回転軸としてのステアリングシャフト２４Ａには、ステアリングシャフト２４Ａの回転角度を検出するエンコーダー２８が取り付けられている。

エンコーダー２８は、ステアリングシャフト２４Ａに取り付けられた歯車である第１ピニオン２８Ａと、第１ピニオン２８Ａと噛み合い、第１ピニオン２８Ａより小径の第２ピニオン２８Ｂと、第２ピニオン２８Ｂの回転角度から、操舵部２４の操舵角度を検出する検出装置２８Ｃと、を備えている。

操舵部２４及びステアリングシャフト２４Ａが角度β１だけ回転すると、第１ピニオン２８Ａは、ステアリングシャフト２４Ａに伴って、角度β１だけ回転する。このとき、第２ピニオン２８Ｂも回転するが、第１ピニオン２８Ａより小径の第２ピニオン２８Ｂの回転角度β２は、角度β１より大きい。

検出装置２８Ｃは角度β２を検知すると共に、検知した角度β２から、操舵部２４の操舵角度β１を算出する。これにより検出装置２８Ｃは、第１ピニオン２８Ａの回転角度β１を、直接検出する場合と比較して、より高精度に検出できる。

（制御装置の電気的な構成）
図８には、資材運搬取付装置２０における制御装置６０の電気的な構成を示すブロック図の一例が示されている。制御装置６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：プロセッサ）６１、一時記憶領域としてのメモリ６２、不揮発性の記憶部６３、キーボードとマウス等の入力部６４、液晶ディスプレイ等の表示部６５、媒体読み書き装置６６（Ｒ／Ｗ）、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部６８及び外部Ｉ／Ｆ部６９を備えている。

ＣＰＵ６１、メモリ６２、記憶部６３、入力部６４、表示部６５、媒体読み書き装置６６、通信Ｉ／Ｆ部６８及び外部Ｉ／Ｆ部６９はバスＶ１を介して互いに接続されている。媒体読み書き装置６６は、記録媒体６７に書き込まれている情報の読み出し及び記録媒体６７への情報の書き込みを行う。なお、入力部６４、表示部６５及び通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部６８は必要に応じて設ければよく、省略してもよい。

記憶部６３はＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等によって実現される。記憶媒体としての記憶部６３には、案内プログラム６３Ａが記憶されている。

案内プログラム６３Ａは、案内プログラム６３Ａが書き込まれた記録媒体６７が媒体読み書き装置６６にセットされ、媒体読み書き装置６６が記録媒体６７からの案内プログラム６３Ａの読み出しを行うことで、記憶部６３へ記憶される。ＣＰＵ６１は、案内プログラム６３Ａを記憶部６３から読み出してメモリ６２に展開し、案内プログラム１３Ａが有するプロセスを順次実行する。

本実施形態においては、外部Ｉ／Ｆ部６９にディスプレイ２６が接続されており、ディスプレイ２６はＣＰＵ６１によって制御可能とされている。同様に、外部Ｉ／Ｆ部６９にはエンコーダー２８における検出装置２８Ｃ、撮像装置５０におけるカメラ５２、５４、センサ５６及びカメラ７０が接続されており、これらはＣＰＵ６１によって制御可能とされている。

なお、ディスプレイ２６、検出装置２８Ｃ、撮像装置５０におけるカメラ５２、５４、センサ５６及びカメラ７０は、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部６８に接続してもよい。この場合、外部Ｉ／Ｆ部６９を省略できる。このように、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部６８及び外部Ｉ／Ｆ部６９は、必要に応じて適宜省略できる。

（制御装置の機能的な構成）
次に、図９を参照して、本実施形態に係る制御装置６０の機能的な構成について説明する。図９に示すように、制御装置６０は、本発明における取得部の一例としての情報取得部６１Ａ及び本発明における進路生成部の一例としての情報処理部６１Ｂを含んで構成されている。制御装置６０のＣＰＵ６１が案内プログラム６３Ａ（図８参照）を実行することで情報取得部６１Ａ及び情報処理部６１Ｂとして機能する。

情報取得部６１Ａは、エンコーダー２８における検出装置２８Ｃが検出した、操舵部２４の操舵角度情報を取得する。また、情報取得部６１Ａは、カメラ５２、５４、センサ５６が取得した運搬機２２の位置情報を取得する。さらに、情報取得部６１Ａは、カメラ７０が取得した鋼板１０の姿勢情報及び位置情報を取得する。

情報処理部６１Ｂは、情報取得部６１Ａが取得した操舵部２４の操舵角度情報、運搬機２２の位置情報、鋼板１０の姿勢情報及び位置情報を処理して、ディスプレイ２６に画像として表示する。

なお、情報処理部６１Ｂは、運搬機２２の位置情報であるカメラ５２からの情報を処理して、後述するディスプレイ２６の画像２６Ｂ（図１０参照）に、運搬機２２を平面視で表示する。この際、情報処理部６１Ｂは、カメラ５４が検出する、運搬機２２の移動距離情報を用いて、運搬機２２の位置情報を補正する。

このため、情報処理部６１Ｂは、カメラ５２が取付面１２Ａを撮像できない状況においても、位置情報を把握して、画像２６Ｂに、運搬機２２を表示することができる。

このように、運搬機２２の位置情報は、通常、カメラ５２及びカメラ５４から取得されるが、カメラ５４にエラーが生じた際は、カメラ５４に代えて、センサ５６から取得される情報を利用する。

具体的には、情報処理部６１Ｂは、カメラ５４のエラーを検知すると、センサ５６からの位置情報に基づいて、運搬機２２の位置情報を補正する。

（ディスプレイの表示画像）
図１０には、ディスプレイ２６に表示される画像の一例が示されている。ディスプレイ２６には、一例として、画像２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄが示されている。

なお、図１０に示した例では、ディスプレイ２６の画面が４分割され、分割されたそれぞれの部分に画像２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄが表示されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。

例えばディスプレイ２６には、画像２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄのそれぞれを、順次切り替えながら表示してもよい。また、画像２６Ａ、２６Ｂを同時に表示し、次いで画像２６Ｃ、２６Ｄを同時に表示させてもよい。

画像２６Ａには、操舵部２４の操舵角度情報及び運搬機２２の位置情報が示されている。このうち、運搬機２２の位置情報は、カメラ５２が撮像した映像である。

また、操舵部２４の操舵角度情報は、エンコーダー２８の検出装置２８Ｃが検出した情報である。情報処理部６１Ｂは、案内プログラム６３Ａを実行することにより、操舵角度情報を、操舵部２４の操舵角度を現在の角度に維持した場合における進路情報として変換し、画像２６Ａに矢印Ｍ１で表示する。

画像２６Ｂには、操舵部２４の操舵角度情報及び運搬機２２の位置情報が示されている。運搬機２２の位置情報は、取付面１２Ａに対する運搬機２２の相対的な位置情報として、平面図で示される。このうち、操舵部２４の操舵角度情報は、上述した矢印Ｍ１が、平面図で示される。

また、運搬機２２の位置情報は、運搬機２２の画像で示される。画像２６Ｂに示される運搬機２２の画像の位置は、カメラ５２が撮像した映像におけるマーカー８２の位置や形状から所得された運搬機２２の位置情報を、カメラ５４が検出した運搬機２２の移動距離情報によって補正することで、生成される。

図１１に示すように、画像２６Ｂにおいては、操舵部２４を操作して操舵角を変更すると、当該操舵角に応じて、進路情報を示す矢印Ｍ１の表示が変化する。

また、画像２６Ｂには、取付面１２Ａに対する運搬機２２の進入経路Ｍ２が複数示されている。それぞれの進入経路Ｍ２の取付面１２Ａに対する角度は、ハンド部３２のスイング角度α１の倍数に対応した角度とされている。

運搬機２２のオペレータは、この画像２６Ｂを視認して、矢印Ｍ１が、進入経路Ｍ２に重なるように操舵部２４の操舵角度を調整する。そして、オペレータは、運搬機２２を走行させて、進入経路Ｍ２に沿う位置、すなわち、取付面１２Ａの手前で、かつ、鋼板１０を取付面１２Ａに取付けできる位置に、運搬機２２を配置する。

その後、オペレータは、図６を用いて説明したように、ハンド部３２をスイングさせる。これにより、鋼板１０を、取付面１２Ａに対して平行に配置できる。

図１０に示した画像２６Ｃには、カメラ７０が検出した鋼板１０の位置情報が示されている。具体的には、図２に示した２つのカメラ７０が、鋼板１０の貫通孔１０Ａを通して撮像した映像が示されている。

運搬機２２のオペレータは、それぞれの貫通孔１０Ａを通してマーカー８４が撮像されるように、図２に示すアーム３０、ハンド部３２又は運搬機２２を操作する。

具体的には、オペレータは、アーム３０及びハンド部３２又は運搬機２２が、図２、３、４を用いて説明した矢印Ｎ１～Ｎ６に沿う動きをするように、コントローラＲ（図１２等参照）を用いて、アーム３０、ハンド部３２又は運搬機２２操作する。このコントローラＲは、例えば操舵部２４と一体化されている。オペレータは、画像２６Ｄに示されるガイダンスに従って、アーム３０又はハンド部３２を操作する。

ここで、図１２（Ａ）～（Ｃ）、図１３（Ａ）～（Ｃ）には、画像２６Ｄに示されるガイダンスの例が示されている。画像２６Ｄには、カメラ７０が検出した鋼板１０の位置情報及び姿勢情報が、情報処理部６１Ｂによって画像情報に変換されて示されている。

情報処理部６１Ｂは、カメラ７０が検出した鋼板１０の位置情報及び姿勢情報を、取付面１２Ａ及びアンカーボルト１４に対する鋼板１０の位置及び姿勢として、画像２６Ｄに画像表示する。

具体的には、画像２６Ｄにおける領域Ｈ１には、取付面１２Ａ及び鋼板１０が、取付面１２Ａを側方から見た立面視で示されている。また、領域Ｈ２には、取付面１２Ａ及び鋼板１０が、取付面１２Ａを上方から見た平面視で示されている。さらに、領域Ｈ３には、取付面１２Ａ及び鋼板１０が、取付面１２Ａを正面から見た立面視で示されている。

またさらに、画像２６Ｄには、アーム３０、ハンド部３２及び運搬機２２のコントローラＲの画像が示されている。コントローラＲの画像においては、複数のボタンＢが指示画像として示されている。また、この画像においては、鋼板１０を変位させるためにオペレータが押下すべきボタンＢが、鋼板１０を変位させる指示情報として、例えば他のボタンＢと異なる色で表示される。

具体的には、図１２（Ａ）に示した状態では、鋼板１０は、取付面１２Ａに対して、取付面１２Ａを側方からみた立面視にて傾いた状態で配置されている。そこで、画像２６Ｄにおいては、所定のボタンＢ１が押下すべきボタンＢとして表示される。

オペレータがコントローラＲのボタンＢ１を押下することで、図２に示すハンド部３２が、矢印Ｎ３で示す方向に沿ってチルトして、鋼板１０は、図１２（Ａ）に矢印Ｆ１で示すように変位して、上下方向の傾きが調整される。

また、図１２（Ｂ）に示した状態では、鋼板１０は、取付面１２Ａに対して、取付面１２Ａを正面からみた立面視にて傾いた状態で配置されている。そこで、画像２６Ｄにおいては、所定のボタンＢ２が押下すべきボタンＢとして表示される。

オペレータがコントローラＲのボタンＢ２を押下することで、図４に示すハンド部３２が、矢印Ｎ５で示す方向に沿ってロールして、鋼板１０は、図１２（Ｂ）に矢印Ｆ２で示すように変位して、面内方向の傾きが調整される。

また、図１２（Ｃ）に示した状態では、鋼板１０は、取付面１２Ａに対して、取付面１２Ａを上方からみた平面視にて、横方向に位置ずれした状態で配置されている。そこで、画像２６Ｄにおいては、所定のボタンＢ３が押下すべきボタンＢとして表示される。

オペレータがコントローラＲのボタンＢ３を押下することで、図３に示す運搬機２２が、矢印Ｎ６で示す方向に沿って横行して、鋼板１０は、図１２（Ｃ）に矢印Ｆ３で示すように変位して、平面位置が調整される。

また、図１３（Ａ）に示した状態では、鋼板１０は、取付面１２Ａに対して、取付面１２Ａを側方からみた立面視にて位置ずれした状態で配置されている。そこで、画像２６Ｄにおいては、所定のボタンＢ４が押下すべきボタンＢとして表示される。

オペレータがコントローラＲのボタンＢ４を押下することで、図２に示すアーム３０が、矢印Ｎ１で示す方向に沿って起伏して、鋼板１０は、図１３（Ａ）に矢印Ｆ４で示すように変位して、立面位置が調整される。

また、図１３（Ｂ）に示した状態では、鋼板１０は、取付面１２Ａに対して、取付面１２Ａを上方からみた平面視にて、傾いた状態で配置されている。そこで、画像２６Ｄにおいては、所定のボタンＢ５が押下すべきボタンＢとして表示される。

オペレータがコントローラＲのボタンＢ５を押下することで、図３に示すハンド部３２が、矢印Ｎ４で示す方向に沿ってスイングして、鋼板１０は、図１３（Ｂ）に矢印Ｆ５で示すように変位して、平面視での傾きが調整される。

また、図１３（Ｃ）に示した状態では、鋼板１０は、取付面１２Ａに対して、取付面１２Ａを上方からみた平面視、取付面１２Ａを側方からみた立面視及び取付面１２Ａを正面からみた立面視の何れの状態においても、位置ずれしていない状態及び傾いていない状態で配置されている。そこで、画像２６Ｄにおいては、所定のボタンＢ６が押下すべきボタンＢとして表示される。

オペレータがコントローラＲのボタンＢ６を押下することで、図２に示すアーム３０が、矢印Ｎ２で示す方向に沿って伸びて、鋼板１０は、図１３（Ｃ）に矢印Ｆ６で示すように変位して、取付面１２Ａに取付けられる。

なお、鋼板１０を矢印Ｆ６で示すように変位させるためには、アーム３０を変形させることに代えて、図２に示すアタッチメント４０のフレーム４４を、固定部材４２から離れる方向に移動させる方法を採用してもよい。

ここで、図１２（Ａ）～（Ｃ）、図１３（Ａ）～（Ｃ）に示したボタンＢの配列は一例であり、コントローラＲにおけるボタンＢ１～Ｂ６やその他のボタンの並び順は、どのような並び順でもよい。

その他のボタンとは、一例として、アーム３０、ハンド部３２及び運搬機２２を、ボタンＢ１～Ｂ６を押下する場合と反対方向へ変位させるボタンである。また、別の一例として、緊急停止用のボタンや、電源切替ボタン、速度切替ボタン、照明切替ボタンなどである。

また、コントローラＲには、押下して操作するボタンＢに代えて、傾けて操作するジョイスティックを用いてもよい。コントローラＲの形状も、適宜変更することができる。

また、画像２６Ｄには、鋼板１０の位置や姿勢によって、図１２（Ａ）～（Ｃ）、図１３（Ａ）～（Ｃ）に示した指示情報が順次表示されるが、この表示順序は、情報処理部６１Ｂが、案内プログラム６３Ａを実行することにより、適宜決定される。

＜作用及び効果＞
本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置２０では、図１０及び図１１に示すように、ディスプレイ２６の画像２６Ｂに画像表示された運搬機２２の進路情報（矢印Ｍ１）に基づいて、オペレータが操舵部２４を操作して運搬機２２を走行させ、鋼板１０（図２参照）を取付面１２Ａの手前まで運搬することが出来る。

すなわち、熟練のオペレータでなくても、進路情報に従って、操舵部２４を操作すれば、取付面１２Ａがアクセスしづらい状態であっても、鋼板１０を取付可能位置まで運搬して、取付け作業を実施できる。

また、鋼板１０の取付可能位置では、オペレータが、図１２（Ａ）～（Ｃ）、図１３（Ａ）～（Ｃ）に示された指示情報に基づいて、図２に示すアーム３０、ハンド部３２又は運搬機２２を操作し、アタッチメント４０に保持された鋼板１０を変位させる。

これにより、鋼板１０の姿勢が、取付面１２Ａと対面して平行となるようにする（図１３（Ｃ）参照）と共に、鋼板１０の位置が取付面１２Ａの所定の取付位置となるように調整することができる。

また、本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置２０では、図５に示すように、ハンド部３２の回転角度が複数の所定角度（例えば角度α１の倍数）とされている。このため、ハンド部３２の回転角度が無段階に調整できる場合と比較して、機械設計と回転角度の精度管理が容易である。

また、図１１に示すように、ディスプレイ２６には、ハンド部３２の回転角度に応じた複数のアプローチ経路（進入経路Ｍ２）が表示される。このため、オペレータは、このアプローチ経路に沿って運搬機２２を走行させ、かつ、ハンド部３２を図２の矢印Ｎ４や、図７の矢印Ｎ７に示すようにスイングさせることで、鋼板１０を取付面１２Ａに対して平行に設置することができる。

また、本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置２０では、図１２（Ａ）～（Ｃ）、図１３（Ａ）～（Ｃ）に示すように、鋼板１０を取付面１２Ａに取り付けるためにオペレータが操作すべき内容が、ディスプレイ２６に表示される。

これにより、熟練工でなくても、鋼板１０を取付面１２Ａに取付け易い。また、取付面１２Ａが高所の場合など、オペレータが目視で見えない、また死角で見えない場合であっても、鋼板１０を取付面１２Ａに取付け易い。

また、本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置２０では、コントローラＲの画像および押下するボタンＢが指示情報として示される。このため、複雑な操作が不要である。

また、本発明の実施形態に係る資材運搬取付装置２０では、図２に示すように、鋼板１０が取付けられる取付面１２Ａから突出したアンカーボルト１４と、鋼板１０において当該アンカーボルト１４が挿入される貫通孔１０Ａと、を利用して、図１２（Ａ）～（Ｃ）、図１３（Ａ）～（Ｃ）に示すように、鋼板１０が位置決めされる。これにより、取付面１２Ａと鋼板１０との位置決めのための墨だしを簡略化できる。

なお、上記の実施形態においては、カメラ７０が貫通孔１０Ａを通じてマーカー８４を撮像するものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らない。取付面１２Ａに対する鋼板１０の位置及び姿勢を確認できる位置であれば、カメラ７０及びマーカー８４は、どの位置に配置してもよい。例えばカメラ７０は、鋼板１０の外縁の外側に取付けてもよい。

例えば本発明に係る資材として、鋼板１０のような板材以外の資材を用いる場合は、必ずしも貫通孔を形成できるわけではないので、資材の外側に取付けることが好適である。

１０ 鋼板（資材）
１０Ａ 貫通孔（挿入孔）
１２Ａ 取付面
１４ アンカーボルト
２０ 資材運搬取付装置
２２ 運搬機
２４ 操舵部
２６ ディスプレイ
２８ エンコーダー
２８Ａ 第１ピニオン
２８Ｂ 第２ピニオン
２８Ｃ 検出装置
３０ アーム
３２ ハンド部
４０ アタッチメント
４８ マグネット（保持部）
５０ 撮像装置
５２ カメラ（第１撮像手段）
５４ カメラ（第３撮像手段）
５６ センサ（第４撮像手段）
７０ カメラ（第２撮像手段）
８２ マーカー（第１ＡＲマーカー）
８４ マーカー（第２ＡＲマーカー）

Claims (9)

1. 操舵部を操作することで走行方向を変える運搬機と、
   前記運搬機に設けられ、変形可能なアームと、
   資材を保持する保持部を備えたアタッチメントと
   前記アームに設けられると共に、前記アタッチメントが取付けられ、前記保持部に保持された資材を変位させる機能を備えたハンド部と、
   前記操舵部の操舵角度を検出するエンコーダーと、
   前記運搬機に取付けられ、前記資材が取付けられる取付面を撮像する第１撮像手段と、
   前記資材に取付けられ、前記取付面を撮像する第２撮像手段と、
   前記エンコーダー、第１撮像手段及び第２撮像手段から、前記取付面の位置情報、前記取付面に対する前記運搬機の位置情報、前記操舵部の操舵角度情報、前記取付面に対する前記資材の姿勢情報及び位置情報を取得する取得部と、
   前記取得部で取得された情報から、前記運搬機の進路情報を生成する進路生成部と、
   前記取付面、前記資材、前記運搬機及び前記進路情報を画像表示するディスプレイと、
   を備えた資材運搬取付装置。
2. 前記ハンド部の回転角度は複数の所定角度とされており、
   前記ディスプレイには、前記複数の所定角度に応じた複数のアプローチ経路が表示される、請求項１に記載の資材運搬取付装置。
3. 前記ディスプレイには、前記資材の姿勢情報及び位置情報に応じて、前記資材を変位させる指示情報が表示される、請求項１又は請求項２に記載の資材運搬取付装置。
4. 前記指示情報は、
   前記アーム及び前記ハンド部を操作する複数のボタンを備えたコントローラの画像と、
   前記複数のボタンのうち、押下するボタンを順次指示するための指示画像と、
   を含む、請求項３に記載の資材運搬取付装置。
5. 前記第１撮像手段は、
   前記取付面に固定された第１ＡＲマーカーを撮像し、
   前記第２撮像手段は、
   前記取付面に固定され、前記第１ＡＲマーカーより小さい第２ＡＲマーカーを撮像する、
   請求項１～４の何れか１項に記載の資材運搬取付装置。
6. 前記第２ＡＲマーカーは、前記取付面から突出したアンカーボルトの先端に貼付され、
   前記第２撮像手段の撮像レンズは、前記資材において、前記アンカーボルトが挿入される挿入孔を通じて、前記第２ＡＲマーカーを撮像する、請求項５に記載の資材運搬取付装置。
7. 前記運搬機に取付けられ、前記運搬機の前方を撮像して前記運搬機の移動距離情報を検出する第３撮像手段を備え、
   前記取得部は、前記移動距離情報を取得すると共に、前記移動距離情報を用いて、前記取付面に対する前記運搬機の位置情報を補正する、請求項１～６の何れか１項に記載の資材運搬取付装置。
8. 前記運搬機の走行面を撮像して前記運搬機の移動距離情報を検出すると共に、前記第３撮像手段にエラーが発生した際に作動する第４撮像手段を備える、請求項７に記載の資材運搬取付装置。
9. 前記エンコーダーは、
   操舵部の回転軸に取り付けられた第１ピニオンと、
   前記第１ピニオンと噛み合い、前記第１ピニオンより小径の第２ピニオンと、
   前記第２ピニオンの回転角度から、前記操舵部の操舵角度を検出する検出装置と、
   を備える、
   請求項１～８の何れか１項に記載の資材運搬取付装置。
   

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