JP6713762B2

JP6713762B2 - Construction work robot and method for controlling construction work robot

Info

Publication number: JP6713762B2
Application number: JP2015247759A
Authority: JP
Inventors: 五十嵐　俊介; 俊介五十嵐; 正裕印藤; 坂本　眞一; 眞一坂本; 在田　浩徳; 浩徳在田; 健吾岩田
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2020-06-24
Anticipated expiration: 2035-12-18
Also published as: JP2017110466A

Description

本発明は、建設作業の省力化、省人化を図るための建設作業用ロボットおよび建設作業用ロボットの制御方法に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a construction work robot and a control method for the construction work robot for saving labor and manpower in construction work.

例えば従来の建物の天井工事においては、天井吊りボルトの取付け施工、天井ボードの取付け施工、乾式耐火被覆材の取付け施工が行われている。こうした施工作業は通常、作業員が高所作業車や足場等を利用して上向きの手作業により行っている。一般に、天井吊りボルトの取付け数量は多く、足場等の移動と高所でのボルト締結作業を多数回繰り返す必要がある。また、天井ボードや乾式耐火被覆材の取付け作業時には、足場等の移動と取付け作業が連続することに加え、天井に上げた天井ボードや乾式耐火被覆材を片手で保持しつつ、もう片方の手で工具を使い取付け作業を行う必要がある。 For example, in the conventional ceiling work of a building, installation work of a ceiling suspension bolt, installation work of a ceiling board, and installation work of a dry fireproof coating material are performed. Such construction work is usually performed manually by an operator using an aerial work vehicle or scaffolding. Generally, a large number of ceiling suspension bolts are attached, and it is necessary to repeat the movement of scaffolding and the bolt fastening work at high places many times. In addition, when installing a ceiling board or dry fire-resistant covering, in addition to moving the scaffolding and installing it continuously, hold the ceiling board or dry fire-resistant covering raised on the ceiling with one hand while holding the other hand. It is necessary to carry out the installation work using a tool at.

また、これらの作業は高所作業であることから転落等に対する安全対策等の配慮が求められるとともに、両手が塞がった状況での上向き作業であるため大きな労務負担となっていた。 In addition, since these works are work at high places, consideration for safety measures against falling etc. is required, and the work is an upward work in a situation where both hands are blocked, which is a heavy labor burden.

そこで、こうした作業員の負担を軽減するため、高所における部材の取付け作業を代替もしくはアシストすることのできる建設作業用ロボットの開発が望まれていた。 Therefore, in order to reduce the burden on such workers, it has been desired to develop a construction work robot that can substitute or assist the work of attaching members at high places.

建設作業用ロボットに関する従来技術としては、例えば特許文献１に記載の自走式処理装置が知られている。これは、建物の天井を破砕するための破砕工具を備えた装置でありウォールクラッシャとして機能する。この装置によれば、作業員が重量物である破砕工具を保持する必要がないので、高所作業における作業員の負担を軽減することができる。 As a conventional technique related to a robot for construction work, for example, a self-propelled processing device described in Patent Document 1 is known. It is a device equipped with a crushing tool for crushing the ceiling of a building and functions as a wall crusher. According to this device, since it is not necessary for the worker to hold the crushing tool, which is a heavy load, it is possible to reduce the burden on the worker in high-altitude work.

特開２００７−１５４６４３号公報JP, 2007-154643, A

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、部材の取付け作業を代替もしくはアシストすることのできる建設作業用ロボットおよび建設作業用ロボットの制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a construction work robot and a construction work robot control method capable of substituting or assisting the work of attaching members.

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る建設作業用ロボットは、部材を母体に取付けるために用いられる建設作業用ロボットであって、基台と、基台に設けられた単数または複数台のマニピュレータと、マニピュレータの先端に着脱自在に設けられたエンドエフェクタと、マニピュレータの先端またはエンドエフェクタに設けられ、部材および母体の種別および位置を認識する認識手段と、マニピュレータの先端またはエンドエフェクタと母体の位置関係を計測する計測手段とを備え、マニピュレータは、予め設定した母体の位置へマニピュレータの先端を接近移動させる移動制御手段を有し、エンドエフェクタは、部材を保持する部材保持手段と、保持する部材を母体に取付け操作する取付け操作手段と、取付け状況を監視する監視手段とを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems and to achieve the object, a construction work robot according to the present invention is a construction work robot used for attaching a member to a mother body, and is provided on a base and a base. One or more manipulators, an end effector detachably attached to the tip of the manipulator, a recognition means provided on the tip or end effector of the manipulator for recognizing the types and positions of the member and the mother, and the tip of the manipulator. Alternatively, the manipulator has a measurement means for measuring the positional relationship between the end effector and the mother body, the manipulator has a movement control means for moving the tip of the manipulator close to a preset position of the mother body, and the end effector is a member for holding the member. The present invention is characterized by having a holding means, a mounting operation means for mounting and holding a member to be held on a mother body, and a monitoring means for monitoring a mounting state.

また、本発明に係る建設作業用ロボットは、上述した発明において、基台は、遠隔制御または自動制御により自走可能な走行台車であり、この走行台車は、外部環境の情報を取得して、取得した情報と予め把握してある建設作業空間の情報とを照合して自己の位置を検出する自己位置検出手段と、予め設定した母体近傍へ自己を移動させる移動制御手段とを有することを特徴とする。 Further, in the construction robot according to the present invention, in the above-mentioned invention, the base is a traveling vehicle that can be self-propelled by remote control or automatic control, and the traveling vehicle acquires information on the external environment, It is characterized by having a self-position detecting means for detecting the position of the self by collating the acquired information with the information of the construction work space which is grasped in advance, and a movement control means for moving the self to the vicinity of a preset mother body. And

また、本発明に係る建設作業用ロボットは、上述した発明において、マニピュレータを昇降するための昇降手段をさらに備えることを特徴とする。 Further, the construction robot according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, it further comprises an elevating means for elevating the manipulator.

また、本発明に係る建設作業用ロボットは、上述した発明において、天井吊りボルト、天井ボード、システム天井材、耐火被覆材の少なくとも一つを所定の位置に取付けるために用いられることを特徴とする。 The construction robot according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, it is used for mounting at least one of a ceiling suspension bolt, a ceiling board, a system ceiling material, and a fireproof coating material at a predetermined position. ..

また、本発明に係る建設作業用ロボットの制御方法は、上述した建設作業用ロボットを制御する方法であって、建設作業エリアにおいて、部材と母体の種別を認識するとともに、エンドエフェクタと母体の位置関係を計測するように制御する第１工程と、予め設定した母体近傍にエンドエフェクタを接近移動するように制御する第２工程と、エンドエフェクタで部材を保持し、エンドエフェクタと母体の位置関係を計測するとともに取付け状況を監視しながら、部材を母体に取付けるように制御する第３工程とを備え、第２工程および第３工程を繰り返すように制御することを特徴とする。 Further, a control method for a construction work robot according to the present invention is a method for controlling the construction work robot described above, wherein the types of members and a base are recognized in the construction work area, and the positions of the end effector and the base are determined. The first step of controlling so as to measure the relationship, the second step of controlling so as to move the end effector closer to the preset mother vicinity, and the member held by the end effector to determine the positional relationship between the end effector and the mother body. A third step of controlling the member to be mounted on the mother body while measuring and monitoring the mounting condition, and controlling to repeat the second step and the third step.

本発明に係る建設作業用ロボットによれば、部材を母体に取付けるために用いられる建設作業用ロボットであって、基台と、基台に設けられた単数または複数台のマニピュレータと、マニピュレータの先端に着脱自在に設けられたエンドエフェクタと、マニピュレータの先端またはエンドエフェクタに設けられ、部材および母体の種別および位置を認識する認識手段と、マニピュレータの先端またはエンドエフェクタと母体の位置関係を計測する計測手段とを備え、マニピュレータは、予め設定した母体の位置へマニピュレータの先端を接近移動させる移動制御手段を有し、エンドエフェクタは、部材を保持する部材保持手段と、保持する部材を母体に取付け操作する取付け操作手段と、取付け状況を監視する監視手段とを有するので、従来、作業員が手作業で行っていた部材の取付け作業を、この建設作業用ロボットで代替もしくはアシストすることができるという効果を奏する。特に、取付け箇所が多数あり、取付け作業を多数回繰り返す必要がある場合には、作業員の負担を大幅に軽減することができるので、作業の省力化ないし省人化を図ることができるという効果を奏する。 According to the construction work robot of the present invention, the construction work robot is used for attaching a member to a mother body, and includes a base, one or more manipulators provided on the base, and a tip of the manipulator. A detachable end effector, a recognition means that is provided at the tip or end effector of the manipulator and recognizes the type and position of the member and the mother, and a measurement that measures the positional relationship between the tip or end effector of the manipulator and the mother. The manipulator has a movement control means for moving the tip of the manipulator to a preset position of the mother body, and the end effector has a member holding means for holding the member and a holding member for attaching the member to the mother body. Since it has a mounting operation means for monitoring and a monitoring means for monitoring the mounting status, the construction work robot can substitute or assist the work of mounting a member, which is conventionally done manually by a worker. Play. In particular, when there are many mounting points and the mounting work needs to be repeated many times, the burden on the worker can be significantly reduced, and thus the labor and labor can be reduced. Play.

また、本発明に係る建設作業用ロボットによれば、基台は、遠隔制御または自動制御により自走可能な走行台車であり、この走行台車は、外部環境の情報を取得して、取得した情報と予め把握してある建設作業空間の情報とを照合して自己の位置を検出する自己位置検出手段と、予め設定した母体近傍へ自己を移動させる移動制御手段とを有するので、例えば、部材を取付ける母体が離れた位置に複数存在するような場合に、走行台車を母体近傍へ移動させることにより、マニピュレータの先端を母体に精度よく接近移動させることができるという効果を奏する。 Further, according to the construction work robot of the present invention, the base is a traveling vehicle that can be self-propelled by remote control or automatic control, and the traveling vehicle acquires information of the external environment and acquires the acquired information. Since it has a self-position detecting means for detecting its own position by collating it with the information of the construction work space that is grasped in advance and a movement control means for moving the self to the vicinity of a preset mother, When a plurality of bases to be attached are present at distant positions, the tip of the manipulator can be accurately moved closer to the base by moving the traveling carriage to the vicinity of the base.

また、本発明に係る建設作業用ロボットによれば、マニピュレータを昇降するための昇降手段をさらに備えるので、例えば、そのままの状態ではマニピュレータの先端が届かないような高所での取付け作業を容易に行うことができるという効果を奏する。 Further, according to the construction work robot of the present invention, since it further includes an elevating means for elevating and lowering the manipulator, for example, it is easy to perform an attaching work at a high place where the tip of the manipulator cannot reach in the state as it is. There is an effect that it can be performed.

また、本発明に係る建設作業用ロボットによれば、天井吊りボルト、天井ボード、システム天井材、耐火被覆材の少なくとも一つを所定の位置に取付けるために用いられるので、作業員が高所で上向きに行う手作業を大幅に削減することができるという効果を奏する。 Further, according to the construction work robot of the present invention, since it is used to attach at least one of a ceiling suspension bolt, a ceiling board, a system ceiling material, and a fireproof coating material to a predetermined position, a worker can work at a high place. This has the effect of significantly reducing manual work performed upward.

また、本発明に係る建設作業用ロボットの制御方法によれば、上述した建設作業用ロボットを制御する方法であって、建設作業エリアにおいて、部材と母体の種別を認識するとともに、エンドエフェクタと母体の位置関係を計測するように制御する第１工程と、予め設定した母体近傍にエンドエフェクタを接近移動するように制御する第２工程と、エンドエフェクタで部材を保持し、エンドエフェクタと母体の位置関係を計測するとともに取付け状況を監視しながら、部材を母体に取付けるように制御する第３工程とを備え、第２工程および第３工程を繰り返すように制御するので、従来、作業員が手作業で行っていた部材の取付け作業を、この建設作業用ロボットで代替もしくはアシストすることができるという効果を奏する。特に、取付け箇所が多数あり、取付け作業を多数回繰り返す必要がある場合には、作業員の負担を大幅に軽減することができるので、作業の省力化ないし省人化を図ることができるという効果を奏する。 Further, according to the method for controlling a construction work robot according to the present invention, there is provided a method for controlling the construction work robot described above, wherein the types of the member and the base are recognized in the construction work area, and the end effector and the base are recognized. The first step of controlling so as to measure the positional relationship between the end effector and the second step of controlling so as to move the end effector close to the mother body set in advance, the member being held by the end effector, and the position of the end effector and the mother body. A third step of controlling the member to be mounted on the mother body while measuring the relationship and monitoring the mounting state, and controlling the second step and the third step to be repeated, so that the worker conventionally does the manual work. There is an effect that the construction work, which has been carried out in step 2, can be replaced or assisted by this construction work robot. In particular, when there are many mounting points and the mounting work needs to be repeated many times, the burden on the worker can be significantly reduced, and thus the labor and labor can be reduced. Play.

図１は、本発明に係る建設作業用ロボットの実施の形態１を示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of a construction work robot according to the present invention. 図２は、本発明に係る建設作業用ロボットの実施の形態１を示す制御装置の概略ブロック図である。FIG. 2 is a schematic block diagram of the control device showing the first embodiment of the construction work robot according to the present invention. 図３は、図１の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 図４は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 図５は、天井吊りボルトの施工位置を示す概略平面図である。FIG. 5: is a schematic plan view which shows the construction position of a ceiling suspension bolt. 図６は、本発明に係る建設作業用ロボットの制御方法の実施の形態１を示す概略フローチャート図である。FIG. 6 is a schematic flowchart showing the first embodiment of the method for controlling a construction work robot according to the present invention. 図７は、本発明に係る建設作業用ロボットの実施の形態２を示す吸着時の概略斜視図である。FIG. 7 is a schematic perspective view at the time of suctioning showing the second embodiment of the construction work robot according to the present invention. 図８は、本発明に係る建設作業用ロボットの実施の形態２を示す取付け時の概略斜視図である。FIG. 8 is a schematic perspective view at the time of mounting showing the second embodiment of the construction work robot according to the present invention. 図９は、本発明に係る建設作業用ロボットの制御方法の実施の形態２を示す概略フローチャート図である。FIG. 9 is a schematic flowchart showing the second embodiment of the method for controlling the construction work robot according to the present invention. 図１０は、本発明に係る建設作業用ロボットの実施の形態３を示す吸着時の概略斜視図である。FIG. 10 is a schematic perspective view at the time of suctioning showing the third embodiment of the construction robot according to the present invention. 図１１は、本発明に係る建設作業用ロボットの実施の形態３を示す取付け時の概略斜視図である。FIG. 11 is a schematic perspective view at the time of mounting showing a third embodiment of the construction work robot according to the present invention. 図１２は、本発明に係る建設作業用ロボットの制御方法の実施の形態３を示す概略フローチャート図である。FIG. 12 is a schematic flowchart showing a third embodiment of the method for controlling the construction work robot according to the present invention.

以下に、本発明に係る建設作業用ロボットおよび建設作業用ロボットの制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a construction work robot and a construction work robot control method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について説明する。
本実施の形態１は、本発明の建設作業用ロボットを天井吊りボルト施工用ロボットとして機能させる場合の例である。 (Embodiment 1)
First, the first embodiment of the present invention will be described.
Embodiment 1 is an example in which the construction work robot of the present invention is made to function as a ceiling suspension bolt construction robot.

図１に示すように、本実施の形態１に係る建設作業用ロボット１００は、天井吊りボルト１（部材）を天井に埋め込まれた雌ねじ状のインサート２（母体）に取付けるためのものであり、走行台車１０（基台）と、走行台車１０の荷台１２に設置されたマニピュレータ１４と、マニピュレータ１４の先端に着脱自在に設けられたエンドエフェクタ１６とを備える。 As shown in FIG. 1, a construction work robot 100 according to the first embodiment is for attaching a ceiling suspension bolt 1 (member) to an internally threaded insert 2 (matrix) embedded in a ceiling. The traveling vehicle 10 (base), the manipulator 14 installed on the loading platform 12 of the traveling vehicle 10, and the end effector 16 detachably provided at the tip of the manipulator 14 are provided.

走行台車１０は、リモコンによる遠隔制御または自動制御により自走可能な台車であり、マニピュレータ１４などの各種作業機器を搭載する。図の例では、走行台車１０がクローラー式で構成される場合を示しているが、ホイール式で構成してもよい。この走行台車１０は荷台１２を上下に昇降するパンタグラフ式の昇降装置１８（昇降手段）を備えており、そのままの状態ではマニピュレータ１４の先端が届かないような高所での取付け作業を容易に行うことができる。この昇降装置１８は、走行台車１０が傾斜面上にある場合など、荷台１２が傾斜している場合に荷台１２を水平状態にする図示しない水平保持機構を有している。荷台１２の上には、マニピュレータ１４の台座２０と制御ボックス２２と作業員が搭乗可能な足場スペース２４が設けられており、荷台１２の周囲には柵２６が設けられている。制御ボックス２２の中には制御装置４０が設けられており、側面にはタブレットからなる操作盤２８が設けられている。荷台１２の隣には部材用荷台３０が固定されている。ここには、取付けに必要な数の吊りボルト１や、インサート２の孔を洗浄するためのタップ（不図示）が配備されている。なお、吊りボルト１の下部にはハンガー１ａが取付けられている。 The traveling vehicle 10 is a vehicle that can be self-propelled by remote control by a remote control or automatic control, and is equipped with various working devices such as a manipulator 14. In the illustrated example, the traveling vehicle 10 is shown as a crawler type, but it may be a wheel type. The traveling carriage 10 is equipped with a pantograph-type lifting device 18 (lifting/lowering means) for lifting the loading platform 12 up and down, and easily mounts the manipulator 14 in a high place where the tip of the manipulator 14 cannot reach in such a state. be able to. The lifting device 18 has a horizontal holding mechanism (not shown) that brings the loading platform 12 into a horizontal state when the loading platform 12 is inclined, such as when the traveling carriage 10 is on an inclined surface. A pedestal 20 of the manipulator 14, a control box 22, and a scaffolding space 24 on which an operator can board are provided on the platform 12, and a fence 26 is provided around the platform 12. A control device 40 is provided in the control box 22, and an operation panel 28 made of a tablet is provided on the side surface. A member carrier 30 is fixed next to the carrier 12. The hanging bolts 1 and the taps (not shown) for cleaning the holes of the insert 2 are provided here as many as necessary for attachment. A hanger 1a is attached to the lower portion of the hanging bolt 1.

この走行台車１０には、図１および図２に示すように、外部環境の情報を取得して、取得した情報と予め把握してある建設作業空間の情報とを照合して自己の位置を検出する自己位置検出手段３２と、予め設定したインサート２近傍へ走行台車１０（自己）を移動させる移動制御手段３４とが搭載されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the traveling vehicle 10 acquires information about the external environment, and collates the acquired information with the information about the construction work space that is grasped in advance to detect its own position. The self-position detecting means 32 and the movement control means 34 for moving the traveling vehicle 10 (self) to the vicinity of the preset insert 2 are mounted.

自己位置検出手段３２は、全体俯瞰カメラ３６と図示しないセンサと自己位置検出部３８とからなる。なお、自己位置検出手段３２はこの構成に限らず、自己の位置を検出可能なものであればこれ以外の構成であってもよい。全体俯瞰カメラ３６は、制御ボックス２２の上部に設置され、周囲を撮影して走行台車１０の周囲全体を俯瞰する。全体俯瞰カメラ３６の設置位置は制御ボックス２２の上部に限定するものではなく、全体を俯瞰可能であればどこに設置してもよい。 The self-position detecting means 32 includes an overall overhead camera 36, a sensor (not shown), and a self-position detecting unit 38. The self-position detecting means 32 is not limited to this structure, and may have any other structure as long as it can detect the position of the self. The overall bird's-eye camera 36 is installed on the upper part of the control box 22, takes an image of the surroundings, and takes a bird's-eye view of the entire periphery of the traveling vehicle 10. The installation position of the whole bird's-eye view camera 36 is not limited to the upper part of the control box 22, and may be installed anywhere if the whole bird's-eye view is possible.

全体俯瞰カメラ３６およびセンサで取得した撮影画像などの情報は、図２に示すような制御装置４０の自己位置検出部３８に送られるようになっている。自己位置検出部３８は、この撮影画像などの情報を画像解析し、データベース４２に格納されている建設作業空間の情報とを照合して自己の位置を検出する。画像やセンサを用いた位置の検出方法としては、例えばレーザー光の反射を用いたレーザーレンジファインダーなどの周知の位置検出方法を用いることができる。また、この建設作業空間の情報としては、例えばＢＩＭ（ビルディングインフォメーションモデル）などに含まれる図面データを用いることができる。 Information such as captured images obtained by the overall overhead camera 36 and the sensor is sent to the self-position detecting unit 38 of the control device 40 as shown in FIG. The self-position detecting unit 38 analyzes the information such as the photographed image and compares the information with the information on the construction work space stored in the database 42 to detect the self-position. As a position detecting method using an image or a sensor, a well-known position detecting method such as a laser range finder using reflection of laser light can be used. As the information on the construction work space, for example, drawing data included in BIM (Building Information Model) or the like can be used.

移動制御手段３４は、制御ボックス２２の中の制御装置４０に格納されている。移動制御手段３４は、データベース４２中のＢＩＭなどに含まれる図面データから部材（天井吊りボルト１）の取付け位置を示すインサート２の座標（取付け座標）を取得し、取得した座標に対応する位置の近傍へ走行台車１０を移動させる運転制御を行う。この運転制御は自己位置検出手段３２と連動して行われる。すなわち移動制御手段３４は、自己位置検出手段３２により検出された自己の位置に対応する座標をデータベース４２中のＢＩＭなどに含まれる図面データから抽出し、この座標と移動目標である取付け座標の差を求める。そして、この差を縮めるべく走行台車１０の駆動機構を介して走行台車１０の向きおよび走行速度を調整して、走行台車１０を移動させる運転制御を行う。この制御を所定の時間間隔で実行することで走行台車１０を取付け座標の近傍まで移動させることができる。 The movement control means 34 is stored in the control device 40 in the control box 22. The movement control means 34 acquires the coordinates (mounting coordinates) of the insert 2 indicating the mounting position of the member (ceiling suspension bolt 1) from the drawing data included in the BIM or the like in the database 42, and determines the position of the position corresponding to the acquired coordinates. Operation control for moving the traveling vehicle 10 to the vicinity is performed. This operation control is performed in cooperation with the self-position detecting means 32. That is, the movement control means 34 extracts the coordinates corresponding to the own position detected by the own position detection means 32 from the drawing data included in the BIM or the like in the database 42, and the difference between the coordinates and the attachment coordinates which is the movement target. Ask for. Then, in order to reduce this difference, the drive mechanism of the traveling vehicle 10 is used to adjust the direction and traveling speed of the traveling vehicle 10 to perform operation control for moving the traveling vehicle 10. By executing this control at predetermined time intervals, the traveling carriage 10 can be moved to the vicinity of the mounting coordinates.

なお、各インサート２の位置が走行台車１０上のマニピュレータ１４から届く範囲にある場合には、走行台車１０を移動させる必要はない。しかし、インサート２が離れた位置に複数存在し、走行台車１０を移動させなければマニピュレータ１４の先端が届かないような場合には、取付け作業に移行する前に、まず移動制御手段３４により走行台車１０をインサート２近傍へ移動させるようにする。このようにすれば、マニピュレータ１４の先端をインサート２に精度よく接近移動させることができ、後続の取付け作業を効率的に行うことができる。 When the position of each insert 2 is within the range that can be reached from the manipulator 14 on the traveling carriage 10, it is not necessary to move the traveling carriage 10. However, when there are a plurality of inserts 2 at distant positions and the tip of the manipulator 14 cannot reach unless the traveling carriage 10 is moved, first, the traveling control vehicle 34 is moved by the movement control means 34 before the mounting operation is started. 10 is moved to the vicinity of the insert 2. With this configuration, the tip of the manipulator 14 can be accurately moved closer to the insert 2, and the subsequent mounting operation can be efficiently performed.

マニピュレータ１４は、各種作業を実施するための多関節ロボットアームであり、その先端に着脱自在に取付けられるエンドエフェクタ１６の位置および姿勢を制御する位置姿勢制御手段４４を備えている。マニピュレータ１４は伸縮可能な機構を備えてもよい。この位置姿勢制御手段４４は、予め設定した母体の位置へマニピュレータ１４の先端を接近移動させる移動制御手段として機能する。位置姿勢制御手段４４は、制御ボックス２２の中の制御装置４０に格納されている。位置姿勢制御手段４４は、データベース４２中のＢＩＭなどに含まれる図面データから部材（天井吊りボルト１）の取付け位置を示すインサート２の座標（取付け座標）を取得し、取得した座標に対応する位置へエンドエフェクタ１６を接近移動させる運転制御を行う。この運転制御は走行台車１０に備わる自己位置検出手段３２や昇降装置１８と連動して行われる。すなわち位置姿勢制御手段４４は、自己位置検出手段３２により検出された走行台車１０の位置に対応する座標をデータベース４２中のＢＩＭなどに含まれる図面データから抽出し、この座標に基づいてマニピュレータ１４の先端と移動目標である取付け座標の差を求める。そして、この差を縮めるべくマニピュレータ１４の先端を移動させる運転制御を行うことで、エンドエフェクタ１６を取付け座標まで接近移動させることができる。なお、位置姿勢制御手段４４は、マニピュレータ１４の先端を移動させるために必要に応じて走行台車１０に備わる昇降装置１８を動作させることもできる。 The manipulator 14 is an articulated robot arm for performing various operations, and is provided with a position/orientation control means 44 for controlling the position and orientation of the end effector 16 which is detachably attached to its tip. The manipulator 14 may include an extendable mechanism. The position/orientation control unit 44 functions as a movement control unit that moves the tip of the manipulator 14 closer to a preset position of the mother body. The position/orientation control means 44 is stored in the control device 40 in the control box 22. The position/orientation control unit 44 acquires the coordinates (mounting coordinates) of the insert 2 indicating the mounting position of the member (ceiling suspension bolt 1) from the drawing data included in the BIM or the like in the database 42, and the position corresponding to the acquired coordinates. The operation control for moving the end effector 16 closer is performed. This operation control is performed in cooperation with the self-position detecting means 32 and the elevating device 18 provided in the traveling vehicle 10. That is, the position/orientation control unit 44 extracts the coordinates corresponding to the position of the traveling vehicle 10 detected by the self-position detection unit 32 from the drawing data included in the BIM or the like in the database 42, and based on the coordinates, the manipulator 14 is operated. Find the difference between the tip and the mounting coordinate that is the movement target. Then, the end effector 16 can be moved closer to the mounting coordinates by performing operation control to move the tip of the manipulator 14 so as to reduce this difference. The position/orientation control unit 44 can also operate the elevating device 18 provided in the traveling carriage 10 as needed to move the tip of the manipulator 14.

エンドエフェクタ１６は、各種作業を実施するための作業工具であり、マニピュレータ１４の先端に着脱自在に取付けられる。本実施の形態のエンドエフェクタ１６は、天井吊りボルト取付け作業に好適な機能を有しており、図３および図４に示すように、吊りボルト１を把持するボルト把持手段４６（部材保持手段）と、吊りボルト１をインサート２に取付け操作する取付け操作手段４８と、監視手段５０と、認識手段５２と、計測手段５４とを備える。 The end effector 16 is a work tool for performing various works, and is detachably attached to the tip of the manipulator 14. The end effector 16 of the present embodiment has a function suitable for ceiling hanging bolt installation work, and as shown in FIGS. 3 and 4, a bolt holding means 46 (member holding means) for holding the hanging bolt 1. And a mounting means 48 for mounting and operating the suspension bolt 1 on the insert 2, a monitoring means 50, a recognition means 52, and a measuring means 54.

ボルト把持手段４６は、図４の断面図に示すように、基部と、基部５６に回転自在に固定された鋏状の一対の把持爪５８からなる。各把持爪５８の内面側は吊りボルト１を把持可能な凹部６０が形成されており、この凹部６０には取付け操作手段４８としての回転機構６２が設けられている。したがって、ボルト把持手段４６は回転機構６２を介して吊りボルト１を把持する。回転機構６２は、２つの回転軸６４間に掛け回された平断面視で略楕円状の無端ベルト６６と、無端ベルト６６を回転駆動させる図示しない回転駆動部とからなる。吊りボルト１を把持した状態で無端ベルト６６を回転すると、吊りボルト１は所定方向に回転する。吊りボルト１の延在方向を上下にしてインサート２に合わせた状態で回転機構６２を作動させることで、吊りボルト１の締結作業が行えるようになっている。なお、ボルト把持手段４６は、吊りボルト１の代わりにタップも把持可能となっている。 As shown in the sectional view of FIG. 4, the bolt gripping means 46 includes a base and a pair of scissor-shaped gripping claws 58 rotatably fixed to the base 56. A recess 60 capable of gripping the suspension bolt 1 is formed on the inner surface side of each grip claw 58, and a rotation mechanism 62 serving as an attachment operation unit 48 is provided in the recess 60. Therefore, the bolt gripping means 46 grips the hanging bolt 1 via the rotating mechanism 62. The rotation mechanism 62 is composed of an endless belt 66 that is substantially elliptical in a plan sectional view and that is wound around two rotation shafts 64, and a rotation drive unit (not shown) that rotationally drives the endless belt 66. When the endless belt 66 is rotated while holding the hanging bolt 1, the hanging bolt 1 rotates in a predetermined direction. By operating the rotating mechanism 62 in a state in which the extending direction of the hanging bolt 1 is up and down and the hanging bolt 1 is aligned with the insert 2, the fastening operation of the hanging bolt 1 can be performed. The bolt gripping means 46 can grip a tap instead of the hanging bolt 1.

監視手段５０は、吊りボルト１やタップの取付け状況を監視するものであり、例えば力センサやトルクセンサなどのセンサと監視部６８により構成されている。監視部６８は制御ボックス２２の中の制御装置４０に収められている。監視部６８は、センサの検知量に基づいて吊りボルト１やタップのインサート２へのねじ込み状況を監視する。 The monitoring means 50 monitors the attachment status of the suspension bolt 1 and the tap, and is composed of, for example, a sensor such as a force sensor or a torque sensor and a monitoring unit 68. The monitoring unit 68 is housed in the control device 40 in the control box 22. The monitoring unit 68 monitors the screwing state of the suspension bolt 1 or the tap into the insert 2 based on the detection amount of the sensor.

認識手段５２は、吊りボルト１やタップ（部材）およびインサート２（母体）の種別および位置を認識するものであり、カメラ７０と図示しないセンサと認識部７２とで構成されている。カメラ７０はエンドエフェクタ１６の上部に設置され、吊りボルト１やタップの上端およびインサート２の位置を撮影する。カメラ７０の設置位置はエンドエフェクタ１６の上部に限定するものではなく、マニピュレータ１４の先端など部材および母材の種別および位置を認識可能であればどこに設置してもよい。 The recognizing means 52 is for recognizing the types and positions of the hanging bolt 1, the tap (member) and the insert 2 (matrix), and includes a camera 70, a sensor (not shown), and a recognizing unit 72. The camera 70 is installed on the upper portion of the end effector 16 and photographs the positions of the hanging bolt 1 and the upper ends of the taps and the insert 2. The installation position of the camera 70 is not limited to the upper part of the end effector 16, and may be installed anywhere as long as the types and positions of the member and the base material such as the tip of the manipulator 14 can be recognized.

カメラ７０およびセンサで取得した撮影画像などの情報は、制御ボックス２２の中の制御装置４０の認識部７２に送られるようになっている。認識部７２は、この情報とデータベース４２に格納されている部材および母体の情報とを照合して吊りボルト１、タップおよびインサート２の種別および位置を検出し、検出した結果を認識結果とする。この部材および母体の情報としては、例えばＢＩＭなどに含まれる図面データを用いることができる。 Information such as captured images obtained by the camera 70 and the sensor is sent to the recognition unit 72 of the control device 40 in the control box 22. The recognition unit 72 collates this information with the information on the member and the base stored in the database 42 to detect the types and positions of the hanging bolt 1, the tap, and the insert 2, and sets the detected result as the recognition result. As the information on the member and the base, for example, drawing data included in BIM or the like can be used.

計測手段５４は、エンドエフェクタ１６とインサート２（母体）の位置関係、インサート２の形状および色、インサート２、吊りボルト１、タップの径、傾斜角度などを計測するものであり、制御ボックス２２の中の制御装置４０に収められている。計測手段５４は、認識手段５２による認識結果および監視手段５０による監視結果に基づいてこれら計測対象を計測する。なお、上記の認識手段５２および計測手段５４の代わりに、周知のビジョンセンサを用いてもよい。 The measuring means 54 measures the positional relationship between the end effector 16 and the insert 2 (matrix), the shape and color of the insert 2, the insert 2, the suspension bolt 1, the diameter of the tap, the inclination angle, and the like. It is housed in the control device 40 inside. The measuring means 54 measures these measurement objects based on the recognition result by the recognition means 52 and the monitoring result by the monitoring means 50. A well-known vision sensor may be used instead of the above-mentioned recognition means 52 and measurement means 54.

次に、上述した建設作業用ロボット１００を用いた天井吊りボルト取付け作業の手順について説明する。 Next, the procedure of the ceiling hanging bolt installation work using the above-described construction work robot 100 will be described.

図５に示すように、施工中の建物の空間（施工エリアＳ）の天井のコンクリートには、吊りボルト装着用のインサート２が複数個、既に埋め込み設置されているものとする。図の例ではインサート２が格子点状に連続的に所定間隔（例えば９０ｃｍ）で多数設置されているが、インサート２の配置態様はこれに限るものではない。 As shown in FIG. 5, it is assumed that a plurality of inserts 2 for mounting hanging bolts are already embedded and installed in the concrete of the ceiling of the space of the building under construction (construction area S). In the example shown in the figure, a large number of inserts 2 are continuously arranged at predetermined intervals (for example, 90 cm) in a grid shape, but the arrangement of the inserts 2 is not limited to this.

図６に示すように、まず、人力またはリモコン操作にて施工エリアＳの入口に建設作業用ロボット１００を配置する（ステップＳ１０１）。次に、建設作業用ロボット１００の操作盤２８を介して制御装置４０を作動させ、走行台車１０に備わる全体俯瞰カメラ３６およびセンサで外部環境の情報を取得するとともに、自己位置検出手段３２によりＢＩＭなどの図面データと照合して自己位置を検出する（ステップＳ１０２）。次に、移動制御手段３４により、施工エリアＳ中の吊りボルト取付け座標をＢＩＭなどの図面データから取得し、取得した取付け座標近傍のポイントである作業エリア（建設作業エリア）へ走行台車１０を移動させる（ステップＳ１０３）。 As shown in FIG. 6, first, the construction robot 100 is arranged at the entrance of the construction area S by human power or remote control operation (step S101). Next, the control device 40 is operated via the operation panel 28 of the construction robot 100, information about the external environment is acquired by the overall bird's-eye view camera 36 and the sensor provided on the traveling vehicle 10, and the self-position detecting means 32 causes the BIM. The self position is detected by collating with drawing data such as (step S102). Next, the movement control means 34 acquires the hanging bolt attachment coordinates in the construction area S from the drawing data such as BIM, and moves the traveling carriage 10 to a work area (construction work area) which is a point near the obtained attachment coordinates. (Step S103).

走行台車１０が作業エリアに到着したら、位置姿勢制御手段４４によりマニピュレータ１４を動かしてエンドエフェクタ１６を取付け座標に接近させ、認識手段５２に備わるカメラ７０およびセンサにより作業対象となるインサート２を認識させる（ステップＳ１０４：第１工程）。続いて、計測手段５４によりインサート２の径、エンドエフェクタ１６との相対座標を計測する。次に、位置姿勢制御手段４４によりマニピュレータ１４を動かしてエンドエフェクタ１６を部材用荷台３０に接近移動させる。続いて、計測した径に適合するタップを認識手段５２で認識して、このタップをエンドエフェクタ１６のボルト把持手段４６で把持する。把持したタップの位置、傾斜角度を認識手段５２および計測手段５４で認識、計測しながら、タップをインサート２に合わせて挿入する。エンドエフェクタ１６の取付け操作手段４８の回転機構６２でタップを回転してインサート２の孔を洗浄する（ステップＳ１０５）。この際、監視手段５０に備わる力センサおよび計測手段５４によりインサート２の傾斜角度を計測する。 When the traveling vehicle 10 arrives at the work area, the position/orientation control means 44 moves the manipulator 14 to bring the end effector 16 close to the mounting coordinates, and the camera 70 and the sensor provided in the recognition means 52 recognize the insert 2 to be worked. (Step S104: 1st process). Then, the diameter of the insert 2 and the relative coordinates with the end effector 16 are measured by the measuring means 54. Next, the position/orientation control means 44 moves the manipulator 14 to move the end effector 16 closer to the member carrier 30. Subsequently, the recognizing means 52 recognizes a tap suitable for the measured diameter, and the bolt gripping means 46 of the end effector 16 grips this tap. While recognizing and measuring the position and the inclination angle of the gripped tap by the recognition means 52 and the measurement means 54, the tap is inserted according to the insert 2. The tap is rotated by the rotation mechanism 62 of the attachment operation means 48 of the end effector 16 to wash the hole of the insert 2 (step S105). At this time, the force sensor provided in the monitoring means 50 and the measuring means 54 measure the tilt angle of the insert 2.

次に、マニピュレータ１４およびエンドエフェクタ１６を動かしてタップを部材用荷台３０に戻す。そして、計測した径に適合する吊りボルト１をエンドエフェクタ１６のボルト把持手段４６で把持してインサート２に対する位置と向きを合わせる（ステップＳ１０６：第２工程）。エンドエフェクタ１６の取付け操作手段４８の回転機構６２により吊りボルト１をインサート２に締結する（ステップＳ１０７：第３工程）。この際、監視手段５０によりねじ込み深さ、トルクを計測する。また、認識手段５２に備わるカメラ７０およびセンサおよび計測手段５４により吊りボルト１の下部のハンガー１ａの向きを計測する。エンドエフェクタ１６の取付け操作手段４８の回転機構６２によりハンガー１ａの向きを調整する。次に、走行台車１０に備わる移動制御手段３４により、次の吊りボルト取付け座標をＢＩＭなどの図面データから取得し、取得した取付け座標近傍の作業エリアへ走行台車１０を移動させる（ステップＳ１０８）。以降、取付け箇所数に応じて上記のステップＳ１０４〜Ｓ１０８を繰り返す。 Next, the manipulator 14 and the end effector 16 are moved to return the tap to the member carrier 30. Then, the hanging bolt 1 that matches the measured diameter is gripped by the bolt gripping means 46 of the end effector 16 to match the position and orientation with respect to the insert 2 (step S106: second step). The suspension bolt 1 is fastened to the insert 2 by the rotation mechanism 62 of the attachment operation means 48 of the end effector 16 (step S107: third step). At this time, the screwing depth and the torque are measured by the monitoring means 50. Further, the orientation of the hanger 1 a below the suspension bolt 1 is measured by the camera 70, the sensor and the measuring means 54 provided in the recognition means 52. The orientation of the hanger 1a is adjusted by the rotation mechanism 62 of the attachment operation means 48 of the end effector 16. Next, the movement control means 34 provided in the traveling carriage 10 acquires the next suspension bolt mounting coordinates from the drawing data such as BIM, and moves the traveling carriage 10 to the work area near the acquired mounting coordinates (step S108). After that, the above steps S104 to S108 are repeated according to the number of attachment points.

このように、本実施の形態によれば、従来、作業員が手作業で行っていた天井吊りボルト（部材）の取付け作業を、この建設作業用ロボット１００で代替もしくはアシストすることができる。特に、作業員が高所で上向きに行う手作業を大幅に削減することができる。また、吊りボルトの取付け箇所が多数あり、取付け作業を多数回繰り返す必要がある場合には、作業員の負担を大幅に軽減することができるので、作業の省力化ないし省人化を図ることができる。このため、作業に係る労務コストを削減することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to substitute or assist the work of attaching a ceiling hanging bolt (member), which is conventionally performed by an operator, by the construction robot 100. In particular, it is possible to significantly reduce the manual work that the worker performs upward at a high place. Also, if there are many mounting points for the hanging bolts and it is necessary to repeat the mounting work a number of times, the burden on the worker can be significantly reduced, so labor and labor can be reduced. it can. Therefore, the labor cost related to the work can be reduced.

また、作業に伴う施工情報（例えば、吊りボルトの取付け位置座標や作業時間、出来高数量など）を建設作業用ロボット１００に備わるデータベース４２のような記録装置に自動的に記録することにより、施工管理を効率化することも可能である。 In addition, construction information is automatically recorded in a recording device such as a database 42 included in the construction robot 100, so that construction information associated with the work (for example, mounting position coordinates of the hanging bolts, work time, and quantity of finished products) is automatically recorded. Can be made more efficient.

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施の形態２は、本発明の建設作業用ロボットを天井ボード施工ロボットとして機能させる場合の例である。 (Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The second embodiment is an example in which the construction work robot of the present invention is made to function as a ceiling board construction robot.

図７は天井ボードを吸着保持する際の建設作業用ロボットの概略図、図８は天井に取付ける際の概略図である。これらの図に示すように、本実施の形態２に係る建設作業用ロボット２００は、天井ボード３（部材）を吊りボルトのハンガーなどに固定した図示しない下地材４（母体）に取付けるためのものであり、走行台車１０と、マニピュレータ１４と、エンドエフェクタ１６Ａとを備える。走行台車１０およびマニピュレータ１４の構成は上記の実施の形態１と同様である。本実施の形態のエンドエフェクタ１６Ａは上記の実施の形態１とは異なり、天井ボード３の取付けに好適な種々の機構を有している。なお、走行台車１０の部材用荷台３０には吊りボルト１の代わりに矩形の天井ボード３（例えば、横幅９０ｃｍ、縦幅１８０ｃｍ程度）が複数配備されている。 FIG. 7 is a schematic view of a construction work robot when sucking and holding a ceiling board, and FIG. 8 is a schematic view when attaching to a ceiling. As shown in these drawings, the construction robot 200 according to the second embodiment is for mounting the ceiling board 3 (member) on a base material 4 (matrix) (not shown) fixed to a hanger of a hanging bolt or the like. And includes a traveling carriage 10, a manipulator 14, and an end effector 16A. The configurations of the traveling carriage 10 and the manipulator 14 are the same as those in the first embodiment. Unlike the first embodiment, the end effector 16A of the present embodiment has various mechanisms suitable for attaching the ceiling board 3. In addition, a plurality of rectangular ceiling boards 3 (for example, width 90 cm, length 180 cm) are provided in place of the hanging bolts 1 on the member carrier 30 of the traveling carriage 10.

エンドエフェクタ１６Ａは、天井ボード３を吸着して保持するボード保持手段４６Ａ（部材保持手段）と、天井ボード３を下地材４に取付け操作する取付け操作手段４８Ａと、監視手段５０Ａと、認識手段５２Ａと、計測手段５４Ａとを備える。ボード保持手段４６Ａは、例えばバキュームグリッパなどの吸着保持手段により構成することができる。取付け操作手段４８Ａは、例えば図示しない別のマニピュレータとその先端に設けられたビス打ち機構により構成することができる。この場合、荷台１２に部材保持用のマニピュレータ（エンドエフェクタ）と部材取付け用のマニピュレータ（エンドエフェクタ）を設け、部材保持作業と取付け作業を複数台のマニピュレータ（エンドエフェクタ）で分業してもよい。 The end effector 16A includes a board holding means 46A (member holding means) for adsorbing and holding the ceiling board 3, a mounting operation means 48A for mounting and operating the ceiling board 3 on the base material 4, a monitoring means 50A, and a recognition means 52A. And measuring means 54A. The board holding means 46A can be constituted by a suction holding means such as a vacuum gripper. The mounting operation means 48A can be composed of, for example, another manipulator (not shown) and a screw driving mechanism provided at the tip thereof. In this case, a manipulator (end effector) for holding members and a manipulator (end effector) for mounting members may be provided on the cargo bed 12, and the member holding work and the mounting work may be divided by a plurality of manipulators (end effectors).

監視手段５０Ａは、天井ボード３の取付け状況を監視するものであり、例えば力センサなどのセンサと監視部６８Ａにより構成されている。監視部６８Ａは制御ボックス２２の中の制御装置４０に収められている。監視部６８Ａは、これらセンサの検知量に基づいて天井ボード３の下地材４への取付け状況や隣合う天井ボード３間の突合せ状況などを監視する。 The monitoring means 50A monitors the mounting condition of the ceiling board 3, and is composed of, for example, a sensor such as a force sensor and a monitoring unit 68A. The monitoring unit 68A is housed in the control device 40 in the control box 22. The monitoring unit 68A monitors the attachment status of the ceiling board 3 to the base material 4 and the butting status between adjacent ceiling boards 3 based on the detection amounts of these sensors.

認識手段５２Ａは、天井ボード３（部材）および下地材４（母体）の種別および位置を認識するものであり、図示しないカメラとセンサと認識部７２Ａとで構成されている。カメラはエンドエフェクタ１６Ａに設置され、施工済みの天井ボード３や下地材４を撮影する。 The recognizing means 52A is for recognizing the types and positions of the ceiling board 3 (member) and the base material 4 (matrix), and is composed of a camera, a sensor, and a recognition unit 72A (not shown). The camera is installed on the end effector 16A and photographs the constructed ceiling board 3 and the base material 4.

カメラおよびセンサで取得した撮影画像などの情報は、制御ボックス２２の中の制御装置４０の認識部７２Ａに送られるようになっている。認識部７２Ａは、この情報とデータベース４２に格納されている部材および母体の情報とを照合して天井ボード３および下地材４の種別および位置を検出し、検出した結果を認識結果とする。この部材および母体の情報としては、例えばＢＩＭなどに含まれる図面データを用いることができる。 Information such as a captured image acquired by the camera and the sensor is sent to the recognition unit 72A of the control device 40 in the control box 22. The recognizing unit 72A collates this information with the information on the member and the base stored in the database 42 to detect the types and positions of the ceiling board 3 and the base material 4, and sets the detected result as the recognition result. As the information on the member and the base, for example, drawing data included in BIM or the like can be used.

計測手段５４Ａは、エンドエフェクタ１６Ａと下地材４と施工済み天井ボード３の端部の位置関係などを計測するものであり、制御ボックス２２の中の制御装置４０に収められている。計測手段５４Ａは、認識手段５２Ａによる認識結果および監視手段５０Ａによる監視結果に基づいてこれら計測対象を計測する。なお、上記の認識手段５２Ａおよび計測手段５４Ａの代わりに、周知のビジョンセンサを用いてもよい。 The measuring means 54A measures the positional relationship between the end effector 16A, the base material 4, and the end portion of the constructed ceiling board 3, and is stored in the control device 40 in the control box 22. The measuring means 54A measures these measurement objects based on the recognition result by the recognition means 52A and the monitoring result by the monitoring means 50A. A well-known vision sensor may be used instead of the recognizing means 52A and the measuring means 54A.

次に、上述した建設作業用ロボット２００を用いた天井ボード取付け作業の手順について説明する。 Next, the procedure of the ceiling board mounting work using the above-described construction work robot 200 will be described.

図９に示すように、まず、人力またはリモコン操作にて施工エリアＳの入口に建設作業用ロボット２００を配置する（ステップＳ２０１）。次に、建設作業用ロボット２００の操作盤２８を介して制御装置４０を作動させ、走行台車１０に備わる全体俯瞰カメラ３６およびセンサで外部環境の情報を取得するとともに、自己位置検出手段３２によりＢＩＭなどの図面データと照合して自己位置を検出する（ステップＳ２０２）。次に、移動制御手段３４により、施工エリアＳ中の天井ボード取付け座標をＢＩＭなどの図面データから取得し、取得した取付け座標近傍のポイントである作業エリア（建設作業エリア）へ走行台車１０を移動させる（ステップＳ２０３）。 As shown in FIG. 9, first, the construction robot 200 is placed at the entrance of the construction area S by human power or remote control operation (step S201). Next, the control device 40 is operated through the operation panel 28 of the construction robot 200, information of the external environment is acquired by the overall bird's-eye view camera 36 and the sensor provided on the traveling vehicle 10, and the self-position detecting means 32 causes the BIM. The self position is detected by collating with drawing data such as (step S202). Next, the movement control means 34 acquires the ceiling board mounting coordinates in the construction area S from the drawing data such as BIM, and moves the traveling carriage 10 to the work area (construction work area) which is a point near the acquired mounting coordinates. (Step S203).

走行台車１０が作業エリアに到着したら、位置姿勢制御手段４４によりマニピュレータ１４を動かしてエンドエフェクタ１６Ａを取付け座標に接近させ、認識手段５２Ａに備わるカメラおよびセンサにより作業対象となる下地材４、施工済み天井ボード端部、天井ボード未施工箇所を認識させる（ステップＳ２０４：第１工程）。続いて、計測手段５４Ａにより施工済み天井ボード端部とエンドエフェクタ１６Ａとの相対座標を計測し、設置座標とする。次に、位置姿勢制御手段４４によりマニピュレータ１４を動かしてエンドエフェクタ１６Ａを部材用荷台３０に接近移動させる。次に、天井ボード３をエンドエフェクタ１６Ａのボード保持手段４６Ａで吸着保持して設置座標近傍へ移動させ、天井ボード３を鉛直上方に持ち上げて下地材４に接触させて位置合わせを行う（ステップＳ２０５：第２工程）。この際、監視手段５０Ａの力センサの検知に基づいてエンドエフェクタ１６Ａを動かすことで接触力を制御する。続いて、エンドエフェクタ１６Ａを水平方向へ動かして天井ボード３を施工済み天井ボードの端部に接触させる。この際、監視手段５０Ａの力センサの検知に基づいてエンドエフェクタ１６Ａを動かすことで接触力を制御する。ビス打ちにより天井ボード３を下地材４に取付ける（ステップＳ２０６：第３工程）。この場合、取付け操作手段４８Ａによるビス打ちを行ってもよいし、走行台車１０の荷台１２に乗った作業員がビス打ちを行ってもよい。従来の天井ボードの取付け作業では、上向きで天井ボード３を支える作業員と、ビス打ちする作業員の少なくとも２人が必要であったが、本実施の形態によれば作業員の数を少なくとも１人減らすことができる。次に、走行台車１０に備わる移動制御手段３４により、次の取付け座標をＢＩＭなどの図面データから取得し、取得した取付け座標近傍の作業エリアへ走行台車１０を移動させる（ステップＳ２０７）。以降、取付け箇所数に応じて上記のステップＳ２０４〜Ｓ２０７を繰り返す。 When the traveling carriage 10 arrives at the work area, the manipulator 14 is moved by the position/orientation control means 44 to bring the end effector 16A close to the mounting coordinates, and the base material 4 to be worked on by the camera and the sensor provided in the recognition means 52A, and the completed work. The end of the ceiling board and the location where the ceiling board is not yet installed are recognized (step S204: first step). Subsequently, the measuring means 54A measures the relative coordinates between the end portion of the ceiling board that has been constructed and the end effector 16A to obtain the installation coordinates. Next, the position/orientation control means 44 moves the manipulator 14 to move the end effector 16A closer to the member carrier 30. Next, the ceiling board 3 is sucked and held by the board holding means 46A of the end effector 16A and moved to the vicinity of the installation coordinates, and the ceiling board 3 is lifted vertically upward and brought into contact with the base material 4 for alignment (step S205). : Second step). At this time, the contact force is controlled by moving the end effector 16A based on the detection of the force sensor of the monitoring means 50A. Then, the end effector 16A is moved in the horizontal direction to bring the ceiling board 3 into contact with the end portion of the completed ceiling board. At this time, the contact force is controlled by moving the end effector 16A based on the detection of the force sensor of the monitoring means 50A. The ceiling board 3 is attached to the base material 4 by screwing (step S206: third step). In this case, a screw may be driven by the attachment operating means 48A, or a worker on the loading platform 12 of the traveling carriage 10 may perform the screw driving. In the conventional installation work of the ceiling board, at least two workers, an operator who supports the ceiling board 3 upward and a screw-driving worker, are required, but according to the present embodiment, the number of workers is at least 1. You can reduce the number of people. Next, the movement control means 34 provided in the traveling vehicle 10 acquires the next mounting coordinates from the drawing data such as BIM, and moves the traveling vehicle 10 to the work area near the acquired mounting coordinates (step S207). After that, the above steps S204 to S207 are repeated according to the number of attachment points.

このように、本実施の形態によれば、従来、作業員が手作業で行っていた天井ボード（部材）の取付け作業を、この建設作業用ロボット２００で代替もしくはアシストすることができる。特に、作業員が高所で上向きに行う手作業を大幅に削減することができる。また、天井ボードの取付け箇所が多数あり、取付け作業を多数回繰り返す必要がある場合には、作業員の負担を大幅に軽減することができるので、作業の省力化ないし省人化を図ることができる。このため、作業に係る労務コストを削減することができる。 As described above, according to the present embodiment, the construction work of the ceiling board (member), which is conventionally performed manually by the worker, can be replaced or assisted by the construction work robot 200. In particular, it is possible to significantly reduce the manual work that the worker performs upward at a high place. In addition, when there are many ceiling board installation points and the installation work needs to be repeated many times, the burden on the worker can be significantly reduced, so that labor and labor can be reduced. it can. Therefore, the labor cost related to the work can be reduced.

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施の形態３は、本発明の建設作業用ロボットを乾式耐火被覆材施工ロボットとして機能させる場合の例である。 (Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The third embodiment is an example in which the construction work robot of the present invention is made to function as a dry fireproof coating material construction robot.

図１０は乾式耐火被覆材を吸着保持する際の建設作業用ロボットの概略図、図１１は天井の梁部材に取付ける際の概略図である。これらの図に示すように、本実施の形態３に係る建設作業用ロボット３００は、シート状の乾式耐火被覆材５（部材）を天井のＨ形鋼からなる梁部材６（母体）に取付けるためのものであり、走行台車１０と、マニピュレータ１４と、エンドエフェクタ１６Ｂとを備える。走行台車１０およびマニピュレータ１４の構成は上記の実施の形態１と同様である。本実施の形態のエンドエフェクタ１６Ｂは上記の実施の形態１とは異なり、乾式耐火被覆材５の取付けに好適な種々の機構を有している。なお、走行台車１０の部材用荷台３０には吊りボルト１の代わりに乾式耐火被覆材５が配備されている。本実施の形態では、耐火被覆材が乾式耐火被覆材である場合を例にとり説明するが、耐火被覆材が半湿式耐火被覆材である場合にも適用可能である。この場合、半湿式耐火被覆材の吹付けに好適な機構を有するエンドエフェクタを用いればよい。 FIG. 10 is a schematic view of a construction work robot for adsorbing and holding a dry fireproof coating material, and FIG. 11 is a schematic view for attaching it to a beam member on a ceiling. As shown in these drawings, in the construction work robot 300 according to the third embodiment, the sheet-shaped dry fire-resistant coating material 5 (member) is attached to the beam member 6 (matrix) made of H-shaped steel on the ceiling. And includes a traveling carriage 10, a manipulator 14, and an end effector 16B. The configurations of the traveling carriage 10 and the manipulator 14 are the same as those in the first embodiment. Unlike the first embodiment, the end effector 16B of the present embodiment has various mechanisms suitable for attaching the dry fireproof coating material 5. A dry fireproof coating material 5 is provided on the member carrier 30 of the traveling vehicle 10 instead of the hanging bolt 1. In the present embodiment, the case where the fire-resistant coating material is a dry fire-resistant coating material will be described as an example, but the present invention is also applicable when the fire-resistant coating material is a semi-wet fire-resistant coating material. In this case, an end effector having a mechanism suitable for spraying the semi-wet fireproof coating material may be used.

エンドエフェクタ１６Ｂは、乾式耐火被覆材５を吸着して保持する保持手段４６Ｂ（部材保持手段）と、乾式耐火被覆材５を梁部材６に取付け操作する取付け操作手段４８Ｂと、監視手段５０Ｂと、認識手段５２Ｂと、計測手段５４Ｂとを備える。保持手段４６Ｂは、例えばバキュームグリッパなどの吸着保持手段により構成することができる。取付け操作手段４８Ｂは、例えば図示しない別のマニピュレータとその先端に設けられた固定ピン溶着機構により構成することができる。この固定ピン溶着機構は、例えば、固定ピンを保持する保持部と、保持した固定ピンを乾式耐火被覆材５に貫通して梁部材６の上下フランジ６Ａ、６Ｂに溶着可能な機構により構成することができる。上記の場合、荷台１２に乾式耐火被覆材保持用のマニピュレータ（エンドエフェクタ）と固定ピン溶着用のマニピュレータ（エンドエフェクタ）を設け、乾式耐火被覆材保持作業と固定ピン溶着作業を複数台のマニピュレータ（エンドエフェクタ）で分業してもよい。 The end effector 16B includes a holding means 46B (member holding means) for adsorbing and holding the dry fire-resistant coating material 5, a mounting operation means 48B for mounting and operating the dry fire-resistant coating material 5 on the beam member 6, and a monitoring means 50B. The recognition means 52B and the measurement means 54B are provided. The holding means 46B can be constituted by a suction holding means such as a vacuum gripper. The mounting operation means 48B can be configured by, for example, another manipulator (not shown) and a fixing pin welding mechanism provided at the tip thereof. This fixing pin welding mechanism is configured by, for example, a holding portion that holds the fixing pin, and a mechanism that allows the held fixing pin to penetrate the dry fire-resistant coating material 5 and be welded to the upper and lower flanges 6A and 6B of the beam member 6. You can In the above case, the loading platform 12 is provided with a manipulator (end effector) for holding dry fire-resistant coating material and a manipulator (end effector) for welding fixed pins, and the dry fire-resistant coating material holding work and fixing pin welding work are performed by a plurality of manipulators ( The end effector) may be used for division of labor.

監視手段５０Ｂは、乾式耐火被覆材５の取付け状況を監視するものであり、例えば力センサなどのセンサにより構成されている。監視手段５０Ｂは、これらセンサの検知量に基づいて乾式耐火被覆材５の梁部材６への取付け状況、固定ピンの梁部材への接触状況、溶着状況などを監視する。 The monitoring means 50B is for monitoring the attachment status of the dry fire-resistant coating material 5, and is composed of a sensor such as a force sensor. The monitoring means 50B monitors the attachment status of the dry fireproof coating material 5 to the beam member 6, the contact status of the fixing pin to the beam member, the welding status, and the like based on the detection amounts of these sensors.

認識手段５２Ｂは、乾式耐火被覆材５（部材）および梁部材６（母体）の種別および位置を認識するものであり、図示しないカメラとセンサと認識部とで構成されている。カメラはエンドエフェクタ１６Ｂに設置され、乾式耐火被覆材５や梁部材６を撮影する。 The recognizing means 52B is for recognizing the types and positions of the dry fire-resistant coating material 5 (member) and the beam member 6 (matrix), and is composed of a camera, a sensor, and a recognition unit (not shown). The camera is installed in the end effector 16B and photographs the dry fireproof coating material 5 and the beam member 6.

カメラおよびセンサで取得した撮影画像などの情報は、制御ボックス２２の中の制御装置４０の認識部７２Ｂに送られるようになっている。認識部７２Ｂは、この情報とデータベース４２に格納されている部材および母体の情報とを照合して乾式耐火被覆材５および梁部材６の種別および位置を検出し、検出した結果を認識結果とする。この部材および母体の情報としては、例えばＢＩＭなどに含まれる図面データを用いることができる。 Information such as a captured image acquired by the camera and the sensor is sent to the recognition unit 72B of the control device 40 in the control box 22. The recognition unit 72B compares this information with the information on the member and the base stored in the database 42 to detect the types and positions of the dry fire-resistant coating material 5 and the beam member 6, and regards the detected result as the recognition result. .. As the information on the member and the base, for example, drawing data included in BIM or the like can be used.

計測手段５４Ｂは、エンドエフェクタ１６Ｂと梁部材６と施工済み乾式耐火被覆材５の端部の位置関係などを計測するものであり、制御ボックス２２の中の制御装置４０に収められている。計測手段５４Ｂは、認識手段５２Ｂによる認識結果および監視手段５０Ｂによる監視結果に基づいてこれら計測対象を計測する。なお、上記の認識手段５２Ｂおよび計測手段５４Ｂの代わりに、周知のビジョンセンサを用いてもよい。 The measuring unit 54B measures the positional relationship between the end effector 16B, the beam member 6, and the end of the dry fire-resistant coating material 5 that has been installed, and is stored in the control device 40 in the control box 22. The measuring means 54B measures these measurement objects based on the recognition result by the recognition means 52B and the monitoring result by the monitoring means 50B. A well-known vision sensor may be used instead of the above-mentioned recognition means 52B and measurement means 54B.

次に、上述した建設作業用ロボット３００を用いた乾式耐火被覆材取付け作業の手順について説明する。 Next, the procedure of the work of attaching the dry fireproof coating material using the above-described construction work robot 300 will be described.

図１２に示すように、まず、人力またはリモコン操作にて施工エリアＳの入口に建設作業用ロボット３００を配置する（ステップＳ３０１）。次に、建設作業用ロボット３００の操作盤２８を介して制御装置４０を作動させ、走行台車１０に備わる全体俯瞰カメラ３６およびセンサで外部環境の情報を取得するとともに、自己位置検出手段３２によりＢＩＭなどの図面データと照合して自己位置を検出する（ステップＳ３０２）。次に、移動制御手段３４により、施工エリアＳ中の乾式耐火被覆材取付け座標をＢＩＭなどの図面データから取得し、取得した取付け座標近傍のポイントである作業エリア（建設作業エリア）へ走行台車１０を移動させる（ステップＳ３０３）。 As shown in FIG. 12, first, the construction robot 300 is arranged at the entrance of the construction area S by human power or remote control operation (step S301). Next, the control device 40 is operated via the operation panel 28 of the construction robot 300, the information of the external environment is acquired by the overall bird's-eye view camera 36 and the sensor provided on the traveling vehicle 10, and the self-position detecting means 32 is used to detect the BIM. The self position is detected by collating with drawing data such as (step S302). Next, the movement control means 34 acquires the dry fireproof coating material installation coordinates in the construction area S from the drawing data such as BIM, and travels to the work area (construction work area), which is a point near the acquired installation coordinates. Is moved (step S303).

走行台車１０が作業エリアに到着したら、位置姿勢制御手段４４によりマニピュレータ１４を動かしてエンドエフェクタ１６Ｂを取付け座標に接近させ、認識手段５２Ｂに備わるカメラおよびセンサにより作業対象となる梁部材６、施工済み乾式耐火被覆材５の端部、乾式耐火被覆材未施工箇所を認識させる（ステップＳ３０４：第１工程）。続いて、計測手段５４Ｂにより梁部材６の上下フランジ６Ａ、６Ｂの端面、施工済み乾式耐火被覆材５の端部とエンドエフェクタ１６Ｂとの相対座標を計測し、設置座標とする。次に、位置姿勢制御手段４４によりマニピュレータ１４を動かしてエンドエフェクタ１６Ｂを部材用荷台３０に接近移動させる。次に、乾式耐火被覆材５をエンドエフェクタ１６Ｂの保持手段４６Ｂで吸着保持する。この場合、作業員が乾式耐火被覆材５を保持手段４６Ｂに取付けてもよい。 When the traveling vehicle 10 arrives at the work area, the manipulator 14 is moved by the position/orientation control means 44 to bring the end effector 16B close to the mounting coordinates, and the beam member 6 to be worked on by the camera and the sensor provided in the recognition means 52B, and the construction is completed. The end of the dry fire-resistant coating material 5 and the location where the dry fire-resistant coating material is not applied are recognized (step S304: first step). Subsequently, the measuring means 54B measures the relative coordinates of the end surfaces of the upper and lower flanges 6A and 6B of the beam member 6, the end portion of the dry fire-resistant coating material 5 that has been applied, and the end effector 16B, and sets them as installation coordinates. Next, the position/orientation control means 44 moves the manipulator 14 to move the end effector 16B closer to the member carrier 30. Next, the dry fireproof coating material 5 is adsorbed and held by the holding means 46B of the end effector 16B. In this case, an operator may attach the dry fireproof coating material 5 to the holding means 46B.

次に、エンドエフェクタ１６Ｂで保持された乾式耐火被覆材５を設置座標の近傍へ移動させ、梁部材６の上フランジ６Ａ位置に接触させ、位置合わせを行って押し付ける（ステップＳ３０５：第２工程）。この際、監視手段５０Ｂの力センサの検知に基づいてエンドエフェクタ１６Ｂを動かすことで接触力を制御する。続いて、乾式耐火被覆材５を上フランジ６Ａに押し付けた状態で、取付け操作手段４８Ｂの固定ピン溶着機構により固定ピンを乾式耐火被覆材５に挿し込み上フランジ６Ａに接触させる。この際、監視手段５０Ｂの力センサの検知に基づいて固定ピンの上フランジ６Ａとの接触力を制御しながら固定ピン溶着機構を作動させて固定ピンを上フランジ６Ａに溶着する。次に、固定ピン溶着機構を梁部材６の下フランジ６Ｂ位置へ移動させ、固定ピンを乾式耐火被覆材５に挿し込み下フランジ６Ｂに接触させ、上フランジ６Ａの場合と同様にして固定ピンを下フランジ６Ｂに溶着する。このようにして、乾式耐火被覆材５を梁部材６に取付ける（ステップＳ３０６：第３工程）。次に、走行台車１０に備わる移動制御手段３４により、次の取付け座標をＢＩＭなどの図面データから取得し、取得した取付け座標近傍の作業エリアへ走行台車１０を移動させる（ステップＳ３０７）。以降、取付け箇所数に応じて上記のステップＳ３０４〜Ｓ３０６を繰り返す。なお、固定ピンの溶着作業は、取付け操作手段４８Ｂの固定ピン溶着機構により行う代わりに、走行台車１０の荷台１２に乗った作業員が昇降装置１８を利用して行ってもよい。 Next, the dry fireproof coating material 5 held by the end effector 16B is moved to the vicinity of the installation coordinates, brought into contact with the position of the upper flange 6A of the beam member 6, and aligned and pressed (step S305: second step). .. At this time, the contact force is controlled by moving the end effector 16B based on the detection of the force sensor of the monitoring means 50B. Subsequently, while the dry fire-resistant coating material 5 is pressed against the upper flange 6A, the fixing pin is inserted into the dry fire-resistant coating material 5 by the fixing pin welding mechanism of the mounting operation means 48B and brought into contact with the upper flange 6A. At this time, the fixing pin welding mechanism is operated and the fixing pin is welded to the upper flange 6A while controlling the contact force with the upper flange 6A of the fixing pin based on the detection of the force sensor of the monitoring means 50B. Next, the fixing pin welding mechanism is moved to the position of the lower flange 6B of the beam member 6, the fixing pin is inserted into the dry fire-resistant coating material 5 and brought into contact with the lower flange 6B, and the fixing pin is attached in the same manner as in the case of the upper flange 6A. It is welded to the lower flange 6B. In this way, the dry fireproof coating material 5 is attached to the beam member 6 (step S306: third step). Next, the movement control means 34 provided in the traveling carriage 10 acquires the next mounting coordinates from the drawing data such as BIM, and moves the traveling carriage 10 to the work area near the acquired mounting coordinates (step S307). After that, the above steps S304 to S306 are repeated according to the number of attachment points. The work of welding the fixing pin may be performed by an operator on the loading platform 12 of the traveling carriage 10 using the elevating device 18, instead of using the fixing pin welding mechanism of the mounting operation means 48B.

このように、本実施の形態によれば、従来、作業員が手作業で行っていた乾式耐火被覆材（部材）の取付け作業を、この建設作業用ロボット３００で代替もしくはアシストすることができる。特に、作業員が高所で上向きに行う手作業を大幅に削減することができる。また、乾式耐火被覆材の取付け箇所が多数あり、取付け作業を多数回繰り返す必要がある場合には、作業員の負担を大幅に軽減することができるので、作業の省力化ないし省人化を図ることができる。このため、作業に係る労務コストを削減することができる。 As described above, according to the present embodiment, the construction work of the dry fire-resistant coating material (member), which is conventionally performed manually by the worker, can be replaced or assisted by the construction work robot 300. In particular, it is possible to significantly reduce the manual work that the worker performs upward at a high place. Further, when there are many places where the dry type fire-resistant coating material is attached and the installation work needs to be repeated many times, the burden on the worker can be significantly reduced, so that the labor and labor of the work can be reduced. be able to. Therefore, the labor cost related to the work can be reduced.

上記の実施の形態において、走行台車１０を多数の脚部を有する多脚式ロボットで構成し、斜面や段差を通過する際に荷台の水平状態を維持しながら移動可能に構成してもよい。 In the above-described embodiment, the traveling carriage 10 may be configured by a multi-legged robot having a large number of legs, and may be configured to be movable while maintaining the horizontal state of the loading platform when passing through a slope or a step.

以上説明したように、本発明に係る建設作業用ロボットによれば、部材を母体に取付けるために用いられる建設作業用ロボットであって、基台と、基台に設けられた単数または複数台のマニピュレータと、マニピュレータの先端に着脱自在に設けられたエンドエフェクタと、マニピュレータの先端またはエンドエフェクタに設けられ、部材および母体の種別および位置を認識する認識手段と、マニピュレータの先端またはエンドエフェクタと母体の位置関係を計測する計測手段とを備え、マニピュレータは、予め設定した母体の位置へマニピュレータの先端を接近移動させる移動制御手段を有し、エンドエフェクタは、部材を保持する部材保持手段と、保持する部材を母体に取付け操作する取付け操作手段と、取付け状況を監視する監視手段とを有するので、従来、作業員が手作業で行っていた部材の取付け作業を、この建設作業用ロボットで代替もしくはアシストすることができる。特に、取付け箇所が多数あり、取付け作業を多数回繰り返す必要がある場合には、作業員の負担を大幅に軽減することができるので、作業の省力化ないし省人化を図ることができる。 As described above, according to the construction work robot according to the present invention, the construction work robot is used for attaching the member to the base body, and includes the base and the single or plural units provided on the base. A manipulator, an end effector detachably attached to the tip of the manipulator, a recognition means provided on the tip or end effector of the manipulator for recognizing the type and position of the member and the mother, and the tip or end effector of the manipulator and the mother. The manipulator has a movement control means for moving the tip of the manipulator closer to a preset position of the mother body, and the end effector holds the member holding means and holds the member. Since the robot has a mounting operation means for mounting and operating the member on the base body and a monitoring means for monitoring the mounting condition, this construction robot substitutes or assists the mounting work of the member, which was conventionally done manually by the worker. can do. In particular, when there are a large number of attachment points and it is necessary to repeat the attachment work a number of times, the burden on the worker can be greatly reduced, and labor and manpower can be reduced.

また、本発明に係る建設作業用ロボットによれば、基台は、遠隔制御または自動制御により自走可能な走行台車であり、この走行台車は、外部環境の情報を取得して、取得した情報と予め把握してある建設作業空間の情報とを照合して自己の位置を検出する自己位置検出手段と、予め設定した母体近傍へ自己を移動させる移動制御手段とを有するので、例えば、部材を取付ける母体が離れた位置に複数存在するような場合に、走行台車を母体近傍へ移動させることにより、マニピュレータの先端を母体に精度よく接近移動させることができる。 Further, according to the construction work robot of the present invention, the base is a traveling vehicle that can be self-propelled by remote control or automatic control, and the traveling vehicle acquires information of the external environment and acquires the acquired information. Since it has a self-position detecting means for detecting its own position by collating it with the information of the construction work space that is grasped in advance and a movement control means for moving the self to the vicinity of a preset mother, When a plurality of bases to be attached are present at distant positions, the tip of the manipulator can be moved accurately toward the base by moving the traveling carriage to the vicinity of the base.

また、本発明に係る建設作業用ロボットによれば、マニピュレータを昇降するための昇降手段をさらに備えるので、例えば、そのままの状態ではマニピュレータの先端が届かないような高所での取付け作業を容易に行うことができる。 Further, according to the construction work robot of the present invention, since it further includes an elevating means for elevating and lowering the manipulator, for example, it is easy to perform an attaching work at a high place where the tip of the manipulator cannot reach in the state as it is. It can be carried out.

また、本発明に係る建設作業用ロボットによれば、天井吊りボルト、天井ボード、システム天井材、耐火被覆材の少なくとも一つを所定の位置に取付けるために用いられるので、作業員が高所で上向きに行う手作業を大幅に削減することができる。 Further, according to the construction work robot of the present invention, since it is used to attach at least one of a ceiling suspension bolt, a ceiling board, a system ceiling material, and a fireproof coating material to a predetermined position, a worker can work at a high place. The manual work performed upward can be significantly reduced.

また、本発明に係る建設作業用ロボットの制御方法によれば、上述した建設作業用ロボットを制御する方法であって、建設作業エリアにおいて、部材と母体の種別を認識するとともに、エンドエフェクタと母体の位置関係を計測するように制御する第１工程と、予め設定した母体近傍にエンドエフェクタを接近移動するように制御する第２工程と、エンドエフェクタで部材を保持し、エンドエフェクタと母体の位置関係を計測するとともに取付け状況を監視しながら、部材を母体に取付けるように制御する第３工程とを備え、第２工程および第３工程を繰り返すように制御するので、従来、作業員が手作業で行っていた部材の取付け作業を、この建設作業用ロボットで代替もしくはアシストすることができる。特に、取付け箇所が多数あり、取付け作業を多数回繰り返す必要がある場合には、作業員の負担を大幅に軽減することができるので、作業の省力化ないし省人化を図ることができる。 Further, according to the method for controlling a construction work robot according to the present invention, there is provided a method for controlling the construction work robot described above, wherein the types of the member and the base are recognized in the construction work area, and the end effector and the base are recognized. The first step of controlling so as to measure the positional relationship between the end effector and the second step of controlling so as to move the end effector close to the mother body set in advance, the member being held by the end effector, and the position of the end effector and the mother body. A third step of controlling the member to be mounted on the mother body while measuring the relationship and monitoring the mounting state, and controlling the second step and the third step to be repeated, so that the worker conventionally does the manual work. This construction robot can replace or assist the work of attaching the members, which has been performed in the above. In particular, when there are a large number of attachment points and it is necessary to repeat the attachment work a number of times, the burden on the worker can be greatly reduced, and labor and manpower can be reduced.

以上のように、本発明に係る建設作業用ロボットおよび建設作業用ロボットの制御方法は、建設作業の省力化、省人化を図るための建設作業用ロボットに有用であり、特に、天井吊りボルトなどの部材の取付け作業を代替もしくはアシストするのに適している。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the construction work robot and the construction work robot control method according to the present invention are useful for a construction work robot for labor saving and labor saving of the construction work, and particularly, a ceiling hanging bolt. It is suitable for substituting or assisting the work of attaching members such as.

１天井吊りボルト（部材）
２インサート（母体）
３天井ボード（部材）
４下地材（母体）
５乾式耐火被覆材（部材）
６梁部材（母体）
１０走行台車（基台）
１２荷台
１４マニピュレータ
１６エンドエフェクタ
１８昇降装置（昇降手段）
２０台座
２２制御ボックス
２４足場スペース
２６柵
２８操作盤
３０部材用荷台
３２自己位置検出手段
３４移動制御手段
３６全体俯瞰カメラ
３８自己位置検出部
４０制御装置
４２データベース
４４位置姿勢制御手段（移動制御手段）
４６ボルト把持手段（部材保持手段）
４８取付け操作手段
５０監視手段
５２認識手段
５４計測手段
５６基部
５８把持爪
６０凹部
６２回転機構
６４回転軸
６６無端ベルト
６８監視部
７０カメラ
７２認識部
１００，２００，３００建設作業用ロボット
Ｓ施工エリア 1 Ceiling suspension bolt (member)
2 insert (mother body)
3 Ceiling board (component)
4 Base material (base)
5 Dry type fireproof coating material (member)
6 Beam members (base)
10 Traveling vehicle (base)
12 platform 14 manipulator 16 end effector 18 lifting device (lifting means)
20 pedestal 22 control box 24 scaffolding space 26 fence 28 operation panel 30 member carrier 32 self-position detecting means 34 movement control means 36 whole bird's-eye view camera 38 self-position detecting section 40 control device 42 database 44 position/orientation control means (movement control means)
46 Bolt holding means (member holding means)
48 Mounting Operation Means 50 Monitoring Means 52 Recognition Means 54 Measuring Means 56 Base 58 Grip Claws 60 Recesses 62 Rotating Mechanism 64 Rotating Axis 66 Endless Belt 68 Monitoring Part 70 Camera 72 Recognition Part 100, 200, 300 Construction Robot S Construction Area

Claims

A construction robot used for attaching a member to a mother body,
The base, one or more manipulators mounted on the base, the end effector detachably mounted on the tip of the manipulator, and the tip or end effector of the manipulator are provided to identify the type and position of the member and the mother. A recognition means for recognizing and a measurement means for measuring the positional relationship between the tip of the manipulator or the end effector and the mother body,
The manipulator has a movement control means for moving the tip of the manipulator close to a preset position of the mother body,
The end effector has a member holding means for holding a member, a mounting operation means for mounting and operating the holding member on a mother body, and a monitoring means for monitoring the mounting condition,
The base is a traveling vehicle that can be self-propelled by remote control or automatic control,
This traveling dolly includes a camera and a sensor for acquiring information on the external environment, an image analysis of the information acquired by the camera and the sensor, and the analysis result and the BIM as the information of the construction work space that is grasped in advance are included in the BIM. by matching the drawing data possess the self-position detecting means for detecting its own position, and a movement control means for moving the self maternal vicinity previously set, the movement control means, is detected by the self position detection unit and the coordinates corresponding to the own position is extracted from the drawing data included in BIM, and determines the difference between the mounting coordinate is extracted coordinates moving target was, characterized Rukoto move the self to reduce this difference Construction work robot.

The construction robot according to claim 1, further comprising an elevating device for elevating the manipulator.

The construction work robot according to claim 1 or 2, which is used to mount at least one of a ceiling suspension bolt, a ceiling board, a system ceiling material, and a fireproof coating material at a predetermined position.

A method for controlling the robot for construction work according to claim 1.
In the construction work area, the first step of recognizing the types of the member and the mother body and controlling so as to measure the positional relationship between the end effector and the mother body,
A second step of controlling the end effector to move closer to a preset mother body,
A third step of holding the member with the end effector, measuring the positional relationship between the end effector and the mother body, and monitoring the mounting state while controlling the member to be mounted on the mother body;
A control method for a construction work robot, characterized in that control is performed so as to repeat the second step and the third step.