JP7104265B1 - 杭打ち装置 - Google Patents

Abstract

複数本の杭を同時に杭打ち可能な杭打ち装置を提供することを目的とし、杭打ち装置は、走行装置により走行する本体装置と、前記本体装置に接続され、鉛直方向に沿って杭打ちを行う第１杭打ち機と、前記本体装置に接続され、前記鉛直方向に沿って杭打ちを行う第２杭打ち機と、を備えている。

Description

本発明は、杭打ち装置に関し、特に複数本の杭を同時に杭打ち可能な杭打ち装置に関する。

従来より、杭打ちの効率化が検討されており、打ち込み方向が異なるアンカー用の杭を土中に規定された角度で斜めに４本同時に打ち込むことが特許文献１に開示されている。

特開２０１５－１１３６６８号公報

しかしながら、鉛直方向に沿って複数の杭を同時に打つことについては開示されていなかった。建設現場においては数千から数万本の多数の杭を打つことがあり、効率的な杭打ちが望まれていた。
また、世界的に温室効果ガスの削減が求められており、建設機械においても温室効果ガス排出の少ない建設機械が求められている。

そこで、本第１発明及び本第２発明は、複数本の杭を同時に杭打ち可能な杭打ち装置を提供することを目的とする。

本第１発明に係る杭打ち装置は、走行装置により走行する本体装置と、前記本体装置に接続され、鉛直方向に沿って杭打ちを行う第１杭打ち機と、前記本体装置に接続され、前記鉛直方向に沿って杭打ちを行う第２杭打ち機と、前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機とを制御する制御装置と、前記鉛直方向とは異なる方向において、前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機との間隔を調節する間隔調節部と、を備えている。
本第２発明に係る杭打ち装置は、走行装置により走行する本体装置と、前記本体装置に接続され、杭打ちを行う第１杭打ち機と、前記本体装置に接続され、杭打ちを行う第２杭打ち機と、前記本体装置に接続され、杭打ちされた杭に対して部材を搬送する搬送部と、を備えている。

本第１発明及び本第２発明によれば、第１杭打ち機と第２杭打ち機とを備えているので、複数本の杭を同時に杭打ち可能な杭打ち装置を提供することができる。

本第１実施形態の杭打ちシステムがイニシャルポジションにあるときの概要図であり、図１（ａ）は上面図であり、図１（ｂ）は正面図である。 本第１実施形態の杭打ちシステムが作業ポジションにあるときの一例を示す概要図であり、図２（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）は正面図である。 本第１実施形態の杭打ちシステムのブロック図である。 作業装置がイニシャルポジションにあるときの本体装置の断面図である。 作業装置が作業ポジションにあるときの本体装置の断面図である。 チャックの開閉状態を示す図であり、図６（ａ）はチャックが開いている状態を示す図であり、図６（ｂ）はチャックが閉まっている状態を示す図である。 本第１実施形態の重機制御装置により実行される杭打ちに関するフローチャートである。 杭打ちの動作を示す図であり、図８（ａ）はカウンタマスの移動を示す図であり、図８（ｂ）は杭を把持する様子を示す図であり、図８（ｃ）は杭を引き起こす様子を示す図であり、図８（ｄ）は杭の向きを変えた様子を示す図であり、図８（ｅ）は杭を杭打ちする様子を示す図であり、図８（ｆ）は杭打ち後の杭に部品を取り付けた様子を示す図である。 本実施形態の建設現場の概要図であり、図９（ａ）は作業装置がイニシャルポジションにあるときを示す図であり、図９（ｂ）はカウンタマスとジャッキとが作業ポジションにあるときを示す図であり、図９（ｃ）は作業装置が杭を打設する様子を示す図である。 本実施形態の建設現場の概要図であり、図１０（ａ）は作業装置が杭を打設する様子を示す図であり、図１０（ｂ）は杭に部品が取り付けられた様子を示す図であり、図１０（ｃ）は杭打ちシステムが次の杭打ち場所に移動した様子を示す図である。 杭打ちした杭を２機のドローンにより撮像している様子を示す図である。 杭打ちした杭を１機のドローンにより撮像している様子を示す図である。 杭の上フランジに形成された杭打ち深さマークＤＭを示す図であり、図１３（ａ）は杭打ち深さマークＤＭを杭の下部に設けた例を示す図であり、図１３（ｂ）は杭打ち深さマークＤＭを杭の上部に設けた例を示す図である。 本第１実施形態の杭打ちシステムの変形例を示す概要図である。 本第２実施形態の杭打ちシステムの概要図である。 本第２実施形態の杭打ちシステムのブロック図である。 本第２実施形態の重機制御装置により実行されるソーラパネル設置に関するフローチャートである。 ソーラパネル設置の動作を示す図であり、図１８（ａ）は杭打ちの様子を示す図であり、図１８（ｂ）は杭の把持を解除する様子を示す図であり、図１８（ｃ）はソーラパネルを吸着する様子を示す図である。 ソーラパネル設置の動作を示す図であり、図１９（ａ）はソーラパネルを持ち上げる様子を示す図であり、図１９（ｂ）は旋回する様子を示す図であり、図１９（ｃ）は９０度回転する様子を示す図であり、図１９（ｄ）はソーラパネルを設置する様子を示す図である。

以下に、本発明の第１実施形態の杭打ちシステム１を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態により、本発明が限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態を表す杭打ちシステム１がイニシャルポジションにあるときの概要図であり、図１（ａ）は上面図であり、図１（ｂ）は正面図である。図２は、本第１実施形態を表す杭打ちシステム１が作業ポジションにあるときの一例を示す概要図であり、図２（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）は正面図である。図１および図２に示すように、本実施形態は、双腕型の杭打ちシステム１であるため、図中の＋Ｘ方向に偏荷重が作用しやすい。本実施形態では、後述の作業装置５０が偏荷重の発生しにくい位置（すなわち、＋Ｘ方向に伸びる部分が少ない位置）にあるときをイニシャルポジションといい、作業装置５０が一連の杭打ち動作で作業装置５０が＋Ｘ方向に伸びていく位置にあるときに作業ポジションという。図３は、本実施形態の杭打ちシステム１のブロック図である。以下、図１～図３を用いて杭打ちシステム１の構成を説明していく。

本実施形態の杭打ちシステム１は、ベースマシーン１０（図３参照）と、複数の杭打ちアタッチメント６０と、無人航空機であるＵＡＶ(Unmanned Aerial Vehicle、以下ドローン１００という)と、を有している。なお、ブロック図を簡単にするために図３では１つのドローン１００のブロック図と、１つの作業装置５０の構成要素のみを図示している。また、図２でも離着陸部の様子を図示するため１つのドローン１００のみを示している。
また、図１及び図２から明らかなように、本実施形態のベースマシーン１０は、運転席が無い自動運転タイプの物である。このベースマシーン１０は、建設現場での走行を自動運転とし、公道ではトレーラに載置して運搬するようにしてもよい。また、ベースマシーン１０の操作は、自動操作でもよく、杭打ち場所から離れた遠隔地での遠隔操作でもよい。

（ベースマシーン１０）
本実施形態のベースマシーン１０は、走行装置２０と、旋回装置３０と、本体装置４０と、を有している。また、ベースマシーン１０は、本体装置４０の上面に設けられた離着陸部に離着可能な２機のドローン１００を有している。なお、ドローン１００は１機でもよく、３機以上でもよい。
走行装置２０は、不図示の遊動輪と駆動輪２１とを巻装した一対の履帯２２を有し、駆動輪２１により一対の履帯２２が駆動することによりベースマシーン１０を走行させている。なお、走行装置２０を構成する内燃機関のエンジン２３（図３参照）は、本体装置４０に配置することができる。また、走行装置２０は、内燃機関のエンジン２３に代えて、バッテリーとモータとにより駆動するようにしてもよく、内燃機関のエンジン２３とモータとを組み合わせたハイブリッドタイプにしてもよい。なお、走行装置２０は、タイヤタイプのホイール方式としてもよい。

旋回装置３０は、走行装置２０と本体装置４０との間に配設されている。旋回装置３０は、不図示のベアリングと、旋回油圧モータ３１とを備え、本体装置４０と作業装置５０とを旋回するものである。

本体装置４０は、上面がフラットな形状をしており、側面に２つの作業装置５０が接続されている。本体装置４０の内部には、前述のエンジン２３と、油圧装置４１と、姿勢検出計４２（図３参照）と、後述のカウンタマス４３を移動させる電気モータ４４（図３参照）と、が設けられている。

油圧装置４１は、エンジン２３に接続された油圧ポンプや、油圧制御弁などを有しており、作業装置５０に設けられているアクチュエータとしての複数のシリンダの駆動を行うものである。

姿勢検出計４２（図３参照）は、本体装置４０の姿勢を検出するセンサであり、傾斜計や水準器などを用いることができる。本実施形態において、姿勢検出計４２は、本体装置４０の内部に設けられ、作業装置５０と２つの杭打ちアタッチメント６０とを駆動した際の本体装置４０の姿勢を検出している。

図４は、作業装置５０がイニシャルポジションにあるときの本体装置４０の断面図であり、図５は、作業装置５０が作業ポジションにあるときの本体装置４０の断面図である。以下、図４および図５を用いて質量体であるカウンタマス４３につき説明を行う。

カウンタマス４３は、本体装置４０の下方側に設けられており、Ｙ方向に離間した一対のスライダー４５が取り付けられている。この一対のスライダー４５は、Ｘ方向に伸びており、一対のベース部材４６にＸ方向に移動可能に支持されている。カウンタマス４３は、作業装置５０が移動する際に杭打ちシステム１に作用する偏荷重を補正するものである。本実施形態ではカウンタマス４３の重量は４トンから７トン程度であるがこれに限定されるものではない。カウンタマス４３の一部を容器として、この容器の中に常温で比重の高い液体（例えば水銀）を満たしてカウンタマス４３を構成するようにしてもよい。なお、前述したようにカウンタマスの駆動には電気モータ４４を用いているが、他の方式のアクチュエータを用いても構わない。カウンタマス４３が－Ｘ方向に移動することにより、カウンタマス４３が－Ｘ方向に移動しない場合に比べてカウンタマス４３の重量を軽くすることができる。

カウンタマス４３は、作業装置５０がイニシャルポジションにあるときは本体装置４０に収納されており、作業装置５０が作業ポジションに移動するのに応じて－Ｘ方向へ向けて移動する。重量が４トンから７トン程度あるカウンタマス４３が本体装置４０の外側に移動する際の事故防止として、本体装置４０に警告灯を設けて視覚的に注意を喚起したり、本体装置４０にスピーカを設けて聴覚的に注意を喚起したり、その両方を実施するようにすることが望ましい。また、カウンタマス４３を移動するのに先立って、ドローン１００の撮像装置１０２によりカウンタマス４３が移動する周辺の画像を取得して、ＵＡＶ制御装置１０８もしくは重機制御装置２９が安全を確認するようにしてもよい。また、ドローン１００の撮像装置１０２による撮像は、カウンタマス４３の移動が終了するまで行うようにすることが好ましい。
なお、事故防止の観点からカウンタマス４３が－Ｘ方向へ向けて移動した後に、作業装置５０を作業ポジションに移動させることが好ましいが、カウンタマス４３の移動と、作業装置５０の作業ポジションへの移動とをほぼ同時に行うようにしてもよい。

作業装置５０は、２つの作業装置５０の間に一対のジャッキ４７を有している。本実施形態において、一対のジャッキ４７は、油圧ジャッキであり、作業装置５０がイニシャルポジションにあるときは地面に接しないように一対の履帯２２よりも＋Ｚ方向に位置している。また、一対のジャッキ４７は、作業装置５０が作業ポジションにあるときは地面に接するように伸びて杭打ちシステム１を支えている。上述のカウンタマス４３により杭打ちシステム１に作用する偏荷重は補正されるが、建設現場が傾斜している場合もあるので、一対のジャッキ４７は杭打ちシステム１の転倒防止として用いられている。なお、一対のジャッキ４７は、一対ではなく単一としてもよく、３つ以上としてもよく、省略してもよい。

作業装置５０の上面には、図２（ａ）に示すように、ドローン１００の離着陸部が形成されており、この離着陸部には視認マーク２５が形成されている。視認マーク２５は、ドローン１００が離着陸部に着陸する際に、後述の撮像装置１０２により１つの視認マーク２５を視認して、着陸位置を認識させるものである。なお、複数の視認マーク２５の大きさは、ドローン１００の大きさよりも小さくなっており、１つの視認マーク２５上に１つのドローン１００が着陸している場合には、この１つの視認マーク２５は他のドローン１００からは視認できない状態となっている。また、複数の視認マーク２５の間隔は、複数のドローン１００が離着陸部に着陸している際に、ドローン１００同士が干渉しないような間隔となっている。なお、視認マーク２５の形状は、円形状に限らず、矩形状でも楕円形状でも三角形状でもよく、二重マークでも一重マークでもよい。また、視認マーク２５は１つとしてもよい。

本実施形態において、本体装置４０は、図３に示す全地球型測位システムである第１ＧＮＳＳ２６（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）と、第１通信装置２７と、第１メモリ２８と、ベースマシーン１０全体を制御する重機制御装置２９と、を有している。第１ＧＮＳＳ２６は、人工衛星を利用してベースマシーン１０の位置を測位するものである。

第１通信装置２７は、後述の第２通信装置１０６やインターネット等の広域ネットワークにアクセスする無線通信ユニットである。本実施形態において、第１通信装置２７は、第１ＧＮＳＳ２６が検出したベースマシーン１０の位置に基づいて、複数のドローン１００の飛行経路を第２通信装置１０６へ通信する。

第１メモリ２８は、不揮発性のメモリ（例えばフラッシュメモリ）であり、ベースマシーン１０を駆動するための各種データやプログラム、ベースマシーン１０を自動運転するための各種データやプログラムが記憶されている。また、第１メモリ２８は、複数のドローン１００の飛行経路に関するデータを記憶している。

重機制御装置２９は、ＣＰＵを備えており、ベースマシーン１０全体を制御する制御装置である。重機制御装置２９によるベースマシーン１０および杭打ちアタッチメント６０の制御については、図７のフローチャートを用いて後述する。

作業装置５０は、第１作業装置５１と第２作業装置５２とを有している。図１に示すように、第１作業装置５１と第２作業装置５２とは、本体装置４０の片側からＸ方向に沿って伸び、Ｙ方向に離間している。本実施形態においては、第１作業装置５１と第２作業装置５２とは、Ｘ方向に平行となるように本体装置４０に接続されている。なお、作業装置５０の数は２つに限らず３つ以上としてもよい。この場合、３つ目の作業装置５０は、本体装置４０の片側ではない場所に接続するようにしてもよい。なお、本実施形態において、ベースマシーン１０と、２つの杭打ちアタッチメント６０とにより第１杭打ち機および第２杭打ち機を構成している。

本実施形態において、第１作業装置５１と第２作業装置５２とは同じ構成としているので、第１作業装置５１の構成につき説明を続ける。また、第１作業装置５１と第２作業装置５２との各構成も符号も同じとするが、識別が必要な場合、第１作業装置５１の各構成には符号の後にａを付し、第２作業装置５２の各構成には符号の後にｂを付すものとする。第１作業装置５１は、ブーム５３と、ブームシリンダ５４と、アーム５５と、アームシリンダ５６と、ブーム取付けベース５７と、を有している。

ブーム５３は、ブーム取付けベース５７を介して本体装置４０に接続された回転Ｌ字状の部品であり、ブームシリンダ５４により回動するものである。ブーム５３は、ブームシリンダ５４が一番伸びた状態で図１のイニシャルポジションになり、ブームシリンダ５４が短縮すると図２の作業ポジションになる。
アーム５５は、ブーム５３の先端に接続されており、アームシリンダ５６により回動するものである。アーム５５は、アームシリンダ５６が一番伸びた状態で図１のイニシャルポジションになり、アームシリンダ５６が短縮すると図２の作業ポジションになる。

シフトシリンダ５８は、２本の杭打ちの間隔に応じて、第１作業装置５１と第２作業装置５２とのＹ方向の間隔を調節するシリンダである。図４および図５に示すように、シフトシリンダ５８は、Ｚ方向に離間した一対のガイド４８をガイドとして第１作業装置５１と第２作業装置５２とのＹ方向の間隔を調節している。この場合、シフトシリンダ５８は、第１作業装置５１は固定として、第２作業装置５２をＹ方向にスライドしてもよく、第１作業装置５１と第２作業装置５２とのそれぞれをＹ方向にスライドするようにしてもよい。

シリンダ５９は、杭打ちアタッチメント６０を回動させるものである。シリンダ５９は、シリンダ５９が一番伸びた状態で図１のイニシャルポジションになり、シリンダ５９が短縮すると図２の作業ポジションになる。
本実施形態において、ブームシリンダ５４と、アームシリンダ５６と、シフトシリンダ５８と、シリンダ５９とは、油圧シリンダであり、油圧により伸縮するものである。また、ブームシリンダ５４と、アームシリンダ５６と、シフトシリンダ５８と、シリンダ５９と、後述の起振機６３とは、油圧装置４１により伸縮動作がなされるものである。

杭打ちアタッチメント６０は、一端（－Ｚ側）がアーム５５およびシリンダ５９に接続され、他端（＋Ｚ側）に杭打ちすべき杭５（図６参照）を取付けたり、杭打ちされた杭５を取外したりするための着脱機構が形成されている。杭打ちアタッチメント６０は、取付けアーム６１と、ハンガー６２と、起振機６３と、チャック６４とを有している。
取付けアーム６１は、回転Ｌ字状の部品であり、一端（－Ｚ側）がアーム５５およびシリンダ５９に接続されている。
ハンガー６２は、取付けアーム６１の他端から吊るされており、Ｚ軸回りに回動可能である。

起振機６３は、ハンガー６２から吊持され、油圧をエネルギとして振動を発生させるものである。起振機６３の振動を用いて本実施形態の杭打ちが行われる。なお、起振機６３としては、振子式でもピストン式でもどちらでも構わない。
チャック６４は、起振機６３の下端部に装着されており、杭５を着脱可能に把持するものである。また、チャック６４は、杭５を把持している際に起振機６３からの振動を杭５に伝えるものである。

図６は、チャック６４の開閉状態を示す図であり、図６（ａ）はチャック６４が開いている状態を示す図であり、図６（ｂ）はチャック６４が閉まっている状態を示す図である。このチャック６４の開閉も油圧装置４１により伸縮動作がなされている。

図３に戻って、送電装置９５は、ドローン１００側の後述の受電装置１０３に電力を供給するものであり、本実施形態においてはワイヤレス給電を採用している。ワイヤレス給電は、非接触で電力を受電装置１０３に供給するものであり、磁界共鳴方式や電磁誘導方式などが知られている。本実施形態の送電装置９５は、電源や、制御回路や、送電コイルを備えている。この送電コイルは離着陸部に設けることが好ましい。この場合、送電コイルを視認マーク２５の内側に設ければ、ドローン１００が着陸したときに速やかに充電を開始することができる。
なお、ワイヤレス給電に代えて接触式の給電方式としてもよい。この場合、送電装置９５と受電装置１０３とのそれぞれに金属製の接点を設けて、互いの接点を機械的に接続して給電してもよい。例えば、離着陸部に凹形状の接点を設けて、ドローン１００側に凸形状の接点を設けるようにしてもよい。凹形状の接点と、凸形状の接点とはそれぞれ１つでもよく、複数設けるようにしてもよい。

ドローン１００が離着陸部に着陸した状態でベースマシーン１０が凹凸のある建設現場を移動する場合に、ドローン１００が離着陸部から離れないように、ドローン１００と離着陸部とを機械的に係合したり、電磁的に接続するようにしたりすることが望ましい。本実施形態では、ドローン１００が離着陸部に着陸した際に機械的なロックをかけるロック機構が採用されている。

本実施形態のドローン１００は、飛行装置１０１と、撮像装置１０２と、受電装置１０３と、センサ群１０４と、バッテリー１０５と、第２通信装置１０６と、第２メモリ１０７と、ＵＡＶ制御装置１０８と、を備えている。
飛行装置１０１は、不図示のモータと、複数のプロペラと、を有しており、ドローン１００を空中に浮上させるとともに、空中での移動を行う推力を発生させるものである。なお、離着陸部に着陸するドローンの機数は、図１では２機としているが任意に設定することができ、２機に限定されるものではない。また、それぞれのドローン１００の構成は同じでもよく、その一部を変更してもよい。更に、それぞれのドローン１００の大きさも同じとしてもよく、異なる大きさとしてもよい。

撮像装置１０２は、レンズや撮像素子や画像処理エンジンなどを有し、動画や静止画を撮像するデジタルカメラである。本実施形態において、撮像装置１０２は、測量を行ったり、杭打ちをサポートするための撮像を行なったりするものである。また、撮像装置１０２は、ドローン１００が離着陸部に着陸する際に１つの視認マーク２５を視認して、着陸位置を認識させるようにしている。なお、視認マーク２５内に送電装置９５の送電コイルまたは接点を設ければ、ドローン１００が離着陸部に着陸した後、速やかに受電装置１０３を介してバッテリー１０５を充電することでできる。なお、撮像装置１０２には、ブレのない空撮を行うために２軸もしくは３軸のジンバルを設けることが好ましい。なお、撮像装置のブレの防止はソフトウェアにより行うようにしてもよい。

図１の一点鎖線で囲む拡大図において、撮像装置１０２のレンズはドローン１００の側面（正面）に取り付けられているが、撮像装置１０２のレンズをドローン１００の下面に取り付けてもよく、複数のレンズをドローン１００に設けてもよい。また、側面に取り付けたれたレンズを下面に向けて移動させる移動機構を設けるようにしてもよい。また、撮像装置１０２をＺ軸回りに回転する機構を設けて撮像装置１０２のレンズをＺ軸回りの任意の位置に位置決めするようにしてもよい。また、ドローン１００が離着陸部に着陸している際に、撮像装置１０２のレンズをＸ方向やＹ方向に向ければ従来のベースマシーンの運転席からオペレータが視認する画像に近い画像を複数の方向から撮像することができる。また、離着陸部は例えば図１から明らかなように本体装置４０の頂部に設けられているので、ドローン１００は本体装置４０に遮られることなく、撮像装置１０２による撮像を行うことができる。なお、撮像装置１０２として全方位型カメラ（３６０度カメラ）を用いてもよく、撮像装置１０２の代わりに３次元スキャナを用いてもよい。

受電装置１０３は、ドローン１００の脚部１０９に設けられた受電コイルや充電回路などを有しており、バッテリー１０５に送電装置９５からの電力を充電させるものである。
バッテリー１０５は、受電装置１０３に接続された二次電池であり、リチウムイオン二次電池やリチウムポリマー二次電池などを用いることができるがこれに限定されるものではない。バッテリー１０５は、飛行装置１０１と、撮像装置１０２と、第２通信装置１０６と、第２メモリ１０７と、ＵＡＶ制御装置１０８とに電力を供給することが可能である。

センサ群１０４は、ＧＮＳＳや、ドローン１００と他の装置（例えば作業装置５０）との衝突を回避するための赤外線センサや、高度を測定する気圧センサや、方位を検出する磁気センサや、ドローン１００の姿勢を検出するジャイロセンサや、ドローン１００に作用する加速度を検出する加速度センサなどである。

第２通信装置１０６は、無線通信ユニットを有しており、第１通信装置２７と通信するものである。本実施形態において、第２通信装置１０６は、撮像装置１０２が撮像した画像データやセンサ群１０４が検出した検出結果を第１通信装置２７に送信したり、第１通信装置２７からの飛行指令をＵＡＶ制御装置１０８に送信したりするものである。

第２メモリ１０７は、不揮発性のメモリ（例えばフラッシュメモリ）であり、ドローン１００を飛行するための各種データやプログラムを記憶したり、撮像装置１０２が撮像した画像データやセンサ群１０４が検出した検出結果などを記憶したりするものである。

ＵＡＶ制御装置１０８は、ＣＰＵや、姿勢制御回路や、飛行制御回路などを備えており、ドローン１００全体を制御するものである。また、ＵＡＶ制御装置１０８は、バッテリー１０５の残量から充電のタイミングを判断したり、撮像装置１０２の撮像位置や画角やフレームレートなどを制御したりするものである。

杭５（図８参照）は、Ｈ形鋼、Ｌ形鋼、山形鋼、溝形鋼、丸形鋼などを用いることができるが、本実施形態ではＨ形鋼を用いるものとする。Ｈ形鋼の杭５は上フランジと、下フランジと、上フランジと下フランジとに挟まれたウェブとから構成されている。このＨ形鋼の杭５は、上フランジの端面と、下フランジの端面とが地面に接するように建設現場に置かれているものとする。以上のように構成された杭打ちシステム１の動作につき以下説明を続ける。

（フローチャートの説明）
図７は本実施形態の重機制御装置２９により実行される杭打ちのフローチャートであり、図８は杭打ちの動作を示す図であり、図８（ａ）はカウンタマス４３の移動を示す図であり、図８（ｂ）は杭５を把持する様子を示す図であり、図８（ｃ）は杭５を引き起こす様子を示す図であり、図８（ｄ）は杭５の向きを変えた様子を示す図であり、図８（ｅ）は杭５を杭打ちする様子を示す図であり、図８（ｆ）は杭打ち後の杭５に部品を取り付けた様子を示す図である。

また、図９は本実施形態の建設現場の概要図であり、図９（ａ）は作業装置５０がイニシャルポジションにあるときを示す図であり、図９（ｂ）はカウンタマス４３とジャッキ４７とが作業ポジションにあるときを示す図であり、図９（ｃ）は作業装置５０が杭５を打設する様子を示す図である。
また、図１０は本実施形態の建設現場の概要図であり、図１０（ａ）は作業装置５０が杭５を打設する様子を示す図であり、図１０（ｂ）は杭５に部品が取り付けられた様子を示す図であり、図１０（ｃ）は杭打ちシステム１が次の杭打ち場所に移動した様子を示す図である。なお、図面の複雑化を避けるために図８～図１０では説明に必要な構成のみに符号を付し、図９および図１０ではドローン１００の図示を省略している。
以下、図７のフローチャートを図８～図１０を参照しながら説明を行う。
なお、図７のフローチャートにおいて、その一部を作業者により行っても構わない。

重機制御装置２９は、杭打ちを開始するのに先立ち、２機のドローン１００の撮像装置１０２による測量として画像から点群データの取得を実施する（ステップＳ１）。なお、測量の際には、撮像装置１０２のレンズは下面（－Ｚ方向）に向けられている。２機のドローン１００により測量を行うことにより、１機のドローン１００により測量を行う場合に比べて測量時間を短縮することができる。

なお、３機以上のドローン１００により測量を行っても構わない。なお、ステップＳ１の測量後にステップＳ２を実施するまでにはかなり時間が生じるため、ステップＳ１を本フローチャートから除外して本フローチャートの準備作業としてもよい。

ステップＳ１の測量および杭５が杭打ちされるべき位置データに基づいて、複数の杭５が建設現場に横置きされる。この際に、杭打ちシステム１が走行する走行路Ｐを避けて複数の杭５が建設現場に横置きされる。複数の杭５の横置きは、不図示の搬送ロボットにより行ってもよく、作業者により行ってもよい。なお、図９および図１０における複数の点は、杭打ちされるべき位置を仮想的に示しているものである。

本実施形態では、４本の杭５に対してソーラパネル６７（図１０（ｃ）参照）を傾斜して配置するものとする。このため、図９（ａ）に矢印で示すように、杭打ちされる４点のうち＋Ｘ側の２点には長い杭５ａが杭打ちされ、－Ｘ側の２点には短い杭５ｂが杭打ちされる。また、ソーラパネル６７の傾斜の調節には、後述の角度調整部材６５が用いられる。

第１作業装置５１と第２作業装置５２とのそれぞれに取り付けられた杭打ちアタッチメント６０は、図９（ｃ）に示すように第１作業装置５１と第２作業装置５２とのそれぞれを＋Ｘ側に伸ばして２つの長い杭５ａの杭打ちを行った後に、図１０（ａ）に示すように第１作業装置５１と第２作業装置５２とのそれぞれを－Ｘ側に短縮して２つの短い杭５ｂの杭打ちを行なう。なお、ソーラパネル６７を支持する杭５は２本でも３本でもよく、１本でもよい。

本実施形態において、４本の杭５の杭打ちが終了すると、重機制御装置２９は、走行装置２０により杭打ちシステム１をＹ方向に移動させている。杭打ちシステム１は、Ｘ方向への移動には第１作業装置５１と第２作業装置５２とを駆動させ、Ｙ方向への移動は走行装置２０を駆動させている。Ｘ方向およびＹ方向への移動を速やかにするため、イニシャルポジションおよび作業ポジションにおいて、走行装置２０はＹ方向に沿って一対の履帯２２が向けられるように位置決めされ、第１作業装置５１と第２作業装置５２とはＸ方向に沿って位置決めされている。

重機制御装置２９は、電気モータ４４によりカウンタマス４３を一対のベース部材４６に沿って－Ｘ方向に移動させる（ステップＳ２）。なお、重機制御装置２９は、図８（ａ）に示すように、他方のドローン１００の撮像装置１０２によりカウンタマス４３周辺の撮像を行っている。また、重機制御装置２９は、カウンタマス４３の移動前に警告灯やスピーカなどを用いてカウンタマス４３の移動を周知させることが望ましい。また、重機制御装置２９は、イニシャルポジションにある一対のジャッキ４７を作業ポジションに移動させて、一対のジャッキ４７による杭打ちシステム１の転倒防止策を実施する。なお、図９（ｂ）にもステップＳ２が終了した状態が図示されている。

重機制御装置２９は、第１作業装置５１と第２作業装置５２とのそれぞれを杭打ち対象の２つの杭５のそれぞれに近づけるように制御するとともに、それぞれのチャック６４を開いている状態から閉まっている状態として、２つの杭５のウェブ部分を２つの杭打ちアタッチメント６０に把持させる（ステップＳ３）。図８（ｂ）はステップＳ３の作業の様子を示す図であり、カウンタマス４３周辺の撮像を終えた他方のドローン１００は離着陸部にて充電している。なお、一方のドローン１００に加えて他方のドローン１００により第１作業装置５１および第２作業装置５２周辺もしくは２つの杭打ちアタッチメント６０周辺を撮像するようにしてもよい。

重機制御装置２９は、第１作業装置５１と第２作業装置５２とのそれぞれを制御して２つの杭５のそれぞれを引き起こす（ステップＳ４）。図８（ｃ）はステップＳ４により、引き起こされた杭５の様子を示している。

重機制御装置２９は、図８（ｄ）に示すようにＨ形鋼の杭５のウェブがＸ方向に沿うように（上フランジと下フランジとが紙面に直交する向きになるように）杭５の向きを調節する（ステップＳ５）。杭５の向きの調節は、杭打ちアタッチメント６０に設けられた不図示の回転モータにより行ってもよく、作業者により行っても構わない。なお、ステップＳ５の後に、２つの杭５をほぼ同時に杭打ちするために、重機制御装置２９は、２本の杭の間隔に基づいて、シフトシリンダ５８を駆動して第１作業装置５１と第２作業装置５２とのＹ方向の間隔を予め調節する。

重機制御装置２９は、２つの起振機６３によりそれぞれのＨ形鋼の杭５に振動を加えながら、図８（ｅ）および図９（ｃ）に示すように杭打ちを行う（ステップＳ６）。また、重機制御装置２９は、ステップＳ６の杭打ち中に杭打ちの修正が必要かどうかを判断する（ステップＳ７）。

図１１は、杭打ちした杭５を２機のドローン１００により撮像している様子を示す図である。図１１に示すように、重機制御装置２９は、２機のドローン１００を飛行させる。重機制御装置２９は、一方のドローン１００の撮像装置１０２にＸ方向からの撮像を行わせて図１１の上側の四角枠に示す画像ＩＭＧ１を取得する。また、重機制御装置２９は、他方のドローン１００の撮像装置１０２にＸ方向とＺ方向とに直交するＹ方向からの撮像を行わせて図１１の下側の四角枠に示す画像ＩＭＧ２を取得する。なお、画像ＩＭＧ１および画像ＩＭＧ２において四角枠内のＺ方向に伸びる太線はリファレンス画像を表している。重機制御装置２９は、リファレンス画像と、取得した画像とを比較して杭打ちの修正が必要かどうかを判断する。

ここでは、重機制御装置２９は、杭打ちの修正が必要と判断してステップＳ８に進む。重機制御装置２９は、ブームシリンダ５４と、アームシリンダ５６と、シフトシリンダ５８と、シリンダ５９とを適宜制御して杭５の位置を調節しながら杭打ち動作を続けるとともに、２つのドローン１００の撮像装置１０２による画像の取得を行い、取得した画像とリファレンス画像とを比較して、杭５の姿勢調節を行う（ステップＳ８）。

図１１では、１つの杭５の姿勢を２機のドローン１００で撮像するため２つの杭５をほぼ同時に杭打ちする場合には４機のドローン１００が必要となる。
図１２は、杭打ちした杭５を１機のドローンにより撮像している様子を示す図である。図１２では杭５のフランジ（例えば上フランジ）に円形のマークを形成している。１機のドローンの撮像装置１０２が撮像した画像には、Ｙ方向の倒れを示す下フランジの画像と、Ｘ方向の倒れを示す円形マークの画像とが含まれている。Ｘ方向に倒れが無い場合にはドローンの撮像装置１０２が撮像した画像も円形となるが、Ｘ方向に倒れがある場合にはドローンの撮像装置１０２が撮像した画像は楕円形となる。なお、画像ＩＭＧ３にはＺ方向に伸びるリファレンス画像を表示しているが、これに加えて円形のリファレンス画像を表示するようにしてもよい。

重機制御装置２９は、それぞれの杭５が所定深さまで杭打ちされたかどうか判断する（ステップＳ９）。図１３は杭５の上フランジに形成された杭打ち深さマークＤＭを示す図であり、図１３（ａ）は杭打ち深さマークＤＭを杭５の下部に設けた例を示す図であり、図１３（ｂ）は杭打ち深さマークＤＭを杭５の上部に設けた例を示す図である。なお、深さマークＤＭの一例としては横線である。

重機制御装置２９は、図１３（ａ）に示すように、杭５に対して斜め上方からドローン１００の撮像装置１０２が撮像した画像から地表と杭打ち深さマークＤＭを形成する横線とがほぼ一致していれば杭５が所定深さまで杭打ちされたと判断してステップＳ１０に進む。一方、重機制御装置２９は、杭打ち深さマークＤＭを形成する横線が地表よりも上方に位置していれば所定深さまで杭打ちされていないとしてステップＳ６以降を繰り返す。

また、重機制御装置２９は、ステップＳ１の測量結果と、杭５の上部に形成された杭打ち深さマークＤＭの高さ情報と、に基づいてドローン１００の高度を設定する。これはドローン１００の高度を基準として、杭打ち深さマークＤＭの位置を検出するためである。ＵＡＶ制御装置１０８は、設定された高度になるように気圧センサの出力に基づきドローン１００の高度を制御する。ドローン１００が設定した高度になると、ＵＡＶ制御装置１０８は、撮像装置１０２に杭打ち深さマークＤＭを撮像させる。重機制御装置２９は、図１３（ｂ）に示すように、撮像装置１０２が撮像した画像から杭打ち深さマークＤＭが地表から所定の高さにあれば杭５が所定深さまで杭打ちされたと判断してステップＳ１０に進む。一方、重機制御装置２９は、杭打ち深さマークＤＭが地表から所定の高さよりも上にあれば所定深さまで杭打ちされていないとしてステップＳ６以降を繰り返す。

重機制御装置２９は、ステップＳ９においてそれぞれの杭５が所定深さまで杭打ちされたと判断した場合に、チャック６４が閉まっている状態から開いている状態として、杭５のウェブの把持を解除する（ステップＳ１０）。

重機制御装置２９は、杭打ちした２つの杭５のそれぞれに角度調整部材６５と横梁部材６６とを取り付ける（ステップＳ１１）。角度調整部材６５は、ソーラパネル６７の傾き加減を調整する機械部品である。また、横梁部材６６は、ソーラパネル６７を取り付けるための機械部品である。なお、角度調整部材６５と横梁部材６６との取り付けは、不図示の組立てロボットにより行ってもよく、作業者により行っても構わない。

重機制御装置２９は、移動するのに先立って、一対のジャッキ４７を作業ポジションからイニシャルポジションへと移動させる（ステップＳ１２）。この場合、２つの杭打ちアタッチメント６０は、杭５を把持していないため転倒の可能性は極めて低いが、重機制御装置２９は、第１作業装置５１および第２作業装置５２の一部を－Ｘ方向に移動させてもよい。

重機制御装置２９は、予定している杭打ちが終了しているかどうかを判断する（ステップＳ１３）。重機制御装置２９は、予定している杭打ちが終了していなければ（ステップＳ１３／ＮＯ）、次の杭打ち場所に移動して、予定している杭打ちが終了までステップＳ３以降の処理を繰り返す。一方、重機制御装置２９は、予定している杭打ちが終了している場合（ステップＳ１３／ＹＥＳ）は、本フローチャートを終了する。なお、本フローチャートを終了させるに際して、重機制御装置２９は、杭打ちシステム１をイニシャルポジションに戻すとともに、カウンタマス４３を本体装置４０に収納する。そして、重機制御装置２９は、杭打ちシステム１を所定の場所に移動させる。

なお、本フローチャートの実施中において、重機制御装置２９は、姿勢検出計４２の出力をモニターし、風の影響や、地表の緩みなどにより所定以上に本体装置４０が傾いた場合に杭打ち動作を中断して、杭打ちシステム１をイニシャルポジションに戻すようにしてもよい。この場合、重機制御装置２９は、姿勢検出計４２の出力に応じて、カウンタマス４３を本体装置４０の外側に位置させたままでもよく、カウンタマス４３を本体装置４０に収納させるようにしてもよい。

（変形例）
図１４は、第１実施形態の杭打ちシステム１の変形例を示す概要図である。第１実施形態では、第１作業装置５１と第２作業装置５２とをＸ方向に平行となるように本体装置４０に接続した。本変形例では、第１作業装置５１と第２作業装置５２とをＸ方向から角度を持つように本体装置４０に接続した。このため、一対のガイド４８やブーム取付けベース５７やシフトシリンダ５８などに代えて、スイング部６８とスイングシリンダ６９とを設けた。

スイング部６８は、本体装置４０に接続された部分と、ブーム５３に接続された部分とがＺ軸回りに回転可能なように軸支されている。スイングシリンダ６９は一端が本体装置４０に接続され、他端がスイング部６８に接続された油圧シリンダであり、油圧装置４１により伸縮動作がなされるものである。

また、変形例の杭打ちシステム１は、本体装置４０の上面に発電装置８を設けている。発電装置８としては、自然エネルギ由来の発電を用いるのが好ましく、本変形例では太陽光パネルを用いた太陽光発電としている。発電装置８が発電した電力は、不図示のバッテリーに充電され、エンジン２３や、油圧装置４１や、電気モータ４４や、送電装置９５などを駆動するのに用いられる。自然エネルギ由来の電力を杭打ちシステム１に用いることにより、杭打ちシステム１が発生する温室効果ガスである二酸化炭素の排出量を低減することが可能となる。

また、本体装置４０の上面と発電装置８との間に、発電装置８を太陽に向けて傾斜させる傾斜機構を設けてもよい。この傾斜機構によって、旋回装置３０の旋回に応じて発電装置８を傾斜させれば効率的な太陽光発電を行うことができる。なお、発電装置８は、第１実施形態および後述の第２実施形態の杭打ちシステム１にも適用することができ、本体装置４０の上面にドローン１００の離着陸部やドローン１００の充電部としての機能に加えて、発電部としての機能を持たせることができる。

また、変形例の杭打ちシステム１は、２つの起振機６３のそれぞれに振動発電素子９を設けている。振動発電素子９は、圧電体を有しており、この圧電体に力が加わり変形することによる圧電効果により発電するものである。振動発電素子９の発電による電力も不図示のバッテリーに充電することにより、杭打ちシステム１が発生する二酸化炭素の排出量を低減することが可能となる。なお、振動発電素子９は、第１実施形態および後述の第２実施形態の杭打ちシステム１にも適用することができる。なお、発電装置８や振動発電素子９が発電した電力をドローン１００のバッテリー１０５に充電させるようにしてもよい。

なお、図１４では図面を簡単にするためにカウンタマス４３と、ジャッキ４７との図示を省略したが、本変形例にカウンタマス４３と、ジャッキ４７との少なくとも一方を付加することができる。

（第２実施形態）
以下、図１５～図１９を用いて第２実施形態につき説明するが、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。図１５は本第２実施形態の杭打ちシステム１の概要図であり、図１６は本第２実施形態の杭打ちシステム１のブロック図である。

本第２実施形態の杭打ちシステム１は、本体装置４０の側面に発電装置８を設けている。本体装置４０の側面をテーパ状にして発電装置８を太陽に向けて傾斜すれば効率的な太陽光発電を行うことができる。
また、本第２実施形態の杭打ちシステム１は、２つの起振機６３に加えて一対の履帯２２に接続されたアーム部材にも振動発電素子９を設けている。なお、振動発電素子９はエンジン２３やドローン１００の本体に設けてもよい。
また、本第２実施形態の杭打ちシステム１は、第１実施形態の構成に加えて、３つ目の作業装置５０として、杭打ちされた杭５に対してソーラパネル６７を搬送する第３作業装置３５を有している。

第３作業装置３５は、第１作業装置５１と第２作業装置５２と同様に、ブーム５３と、ブームシリンダ５４と、アーム５５と、アームシリンダ５６とに加えて、変形例で説明したスイング部６８と、スイングシリンダ６９とを有している。なお、第３作業装置３５は、Ｘ方向とＺ方向とに直交するＹ方向において、本体装置４０の中心位置に向けてスイング部６８を介して接続されている。

また、第３作業装置３５は、ソーラパネル６７を横梁部材６６に取り付けるための取付けアタッチメント７０を有している。取付けアタッチメント７０は、取付けアーム７１と、Ｙ軸回転部７２と、Ｚ軸回転部７３と、本体部７４と、吸着部７５と、を有している。

取付けアーム７１は、＋Ｘ側の一端がアーム５５および取付けアタッチメント７０を回動させるシリンダ５９に接続されている。また、取付けアーム７１は、－Ｘ側の他端がＹ軸回転部７２と接続されている。
Ｙ軸回転部７２は、モータを有しており、取付けアタッチメント７０をＸ軸とＺ軸とに直交するＹ軸回りに回転させるものである。また、Ｙ軸回転部７２は、＋Ｚ側の一端が取付けアーム７１に接続され、－Ｚ側の他端がＺ軸回転部７３に接続されている。

Ｚ軸回転部７３は、モータを有しており、取付けアタッチメント７０をＺ軸回りに回転させるものである。また、Ｚ軸回転部７３は、＋Ｚ側の一端がＹ軸回転部７２に接続され、－Ｚ側の他端が本体部７４に接続されている。

本体部７４は、長辺と短辺とからなる矩形状であり、吸着部７５を用いてソーラパネル６７を保持するものである。また、本体部７４は、＋Ｚ側の一端がＺ軸回転部７３に接続されている。

吸着部７５は、本体部７４に形成されており、ソーラパネル６７を複数の吸着面により吸着するものである。吸着部７５の吸着は、真空を用いた真空吸着や電磁石を用いた電磁吸着などを用いることができる。また、吸着部７５は、真空吸着を行う真空吸着部と、電磁吸着を行う電磁吸着部と、を有したハイブリッド吸着部としてもよい。

第３作業装置３５は、第１作業装置５１と第２作業装置５２とが作業している際に杭打ちシステム１に作用する偏荷重を補正するカウンタマスとして機能させてもよい。第３作業装置３５をカウンタマスとして駆動すれば、ジャッキ４７を省略したり、カウンタマス４３を軽量化したり省略することができる。また、カウンタマス４３を移動式から固定式へとすることもできる。このため、図１６のブロック図では、カウンタマス４３を移動させる電気モータ４４およびジャッキ４７などを省略している。なお、第３作業装置３５をカウンタマスとして移動する際に、警告灯を設けて視覚的に注意を喚起したり、スピーカを設けて聴覚的に注意を喚起したり、その両方を実施するようにすることが望ましい。
以上のように構成された第２実施形態の杭打ちシステム１の動作につき以下説明を続ける。

（フローチャートの説明）
図１７は本第２実施形態の重機制御装置２９により実行されるソーラパネル６７の搬送・設置に関するフローチャートである。なお、図１７のフローチャートは、第３作業装置３５をカウンタマスとして機能させる動作を説明するため、杭打ちの一部ステップを含ませているがこれに限定されるものではない。また、図１７のフローチャートにおいて、その一部を作業者により行っても構わない。

図１８はソーラパネル６７設置の動作を示す図であり、図１８（ａ）は杭打ちの様子を示す図であり、図１８（ｂ）は杭の把持を解除する様子を示す図であり、図１８（ｃ）はソーラパネル６７を吸着する様子を示す図である。
また、図１９もソーラパネル６７設置の動作を示す図であり、図１９（ａ）はソーラパネル６７を持ち上げる様子を示す図であり、図１９（ｂ）は旋回する様子を示す図であり、図１９（ｃ）は９０度回転する様子を示す図であり、図１９（ｄ）はソーラパネル６７を設置する様子を示す図である。なお、図面の複雑化を避けるために図１８～図１９では説明に必要な構成のみに符号を付している。
以下、図１８および図１９を参照しながら図１７のフローチャートの説明を行う。

重機制御装置２９は、図１８（ａ）に示すように、第１作業装置５１と、第２作業装置５２と、２つの杭打ちアタッチメント６０とを用いて、２つの短い杭５ｂの杭打ちを行う（ステップＳ１０１）。なお、重機制御装置２９は、ステップＳ１０１の杭打ちの際に図７のフローチャートのステップＳ７～ステップＳ９を併せて実施するが第１実施形態にて説明した通りであるので、その説明を省略する。

重機制御装置２９は、ステップＳ１０１の杭打ちの際に、第３作業装置３５と取付けアタッチメント７０とを用いた偏荷重補正を行う（ステップＳ１０２）。重機制御装置２９は、第３作業装置３５を－Ｘ方向に移動させることにより偏荷重補正を行う。
重機制御装置２９は、ステップＳ１０１の杭打ちが終了すると、チャック６４が閉まっている状態から開いている状態として、２つの短い杭５ｂのウェブの把持を解除する。なお、重機制御装置２９は、短い杭５ｂの把持の解除に伴う動作に応じて、第３作業装置３５と取付けアタッチメント７０とを移動させて偏荷重補正を連続的に行うようにしてもよい。この場合、重機制御装置２９は、姿勢検出計４２の出力に応じて第３作業装置３５を移動させればよい。

重機制御装置２９は、第３作業装置３５と取付けアタッチメント７０とを用いてソーラパネル６７の吸着を行う（ステップＳ１０３）。重機制御装置２９は、図１８（ｃ）に示すように、ドローン１００を取付けアタッチメント７０の上方に飛行させて、ソーラパネル６７と本体部７４とを撮像装置１０２により撮像する。重機制御装置２９は、ソーラパネル６７と本体部７４とのＸ方向とＹ方向との位置が一致するように第３作業装置３５を移動させる。撮像装置１０２が撮像する画像は、ソーラパネル６７と本体部７４とのＸ方向とＹ方向との位置が一致した時には、ソーラパネル６７が本体部７４により大部分が隠れてしまう。このため、重機制御装置２９は、リファレンス画像を用いたパターンマッチングによりソーラパネル６７と本体部７４とのＸ方向とＹ方向との位置が一致したことを判断することができる。なお、ソーラパネル６７と本体部７４とのＸ方向とＹ方向との位置合わせに関する判断は、作業者により行なうようにしてもよい。

重機制御装置２９は、ソーラパネル６７と本体部７４とのＸ方向とＹ方向との位置合わせに続いて、第３作業装置３５を制御して取付けアタッチメント７０を－Ｚ方向に移動させた後に吸着部７５によりソーラパネル６７を吸着する。

重機制御装置２９は、図１９（ａ）に示すように、第３作業装置３５と取付けアタッチメント７０とを用いてソーラパネル６７の持ち上げを行う（ステップＳ１０４）。
次いで、重機制御装置２９は、図１９（ｂ）に示すように、旋回装置３０を１８０度旋回させる（ステップＳ１０５）。なお、ステップＳ１０５の終了後に２機のドローン１００のうち１機を離着陸部に着陸させて充電を行うようにしてもよい。

重機制御装置２９は、図１９（ｃ）に示すように、Ｚ軸回転部７３によりソーラパネル６７をＺ軸回りに９０度回転させる（ステップＳ１０６）。ソーラパネル６７は、図１０（ｃ）にも示したように長辺と短辺とからなる矩形状である。ステップＳ１０５の旋回時にソーラパネル６７の長辺方向とＸ方向とを一致させてしまうと、第３作業装置３５よりもソーラパネル６７がＸ方向に大きくはみ出してしまい必ずしも安全とは言えない。そこで、本実施形態では、旋回終了まではソーラパネル６７の短辺方向とＸ方向と一致させており、旋回終了後にＺ軸回転部７３によりソーラパネル６７をＺ軸回りに９０度回転させている。

なお、吸着部７５が上方からソーラパネル６７を吸着すると、吸着部７５に異常が生じたときにソーラパネル６７が落下する虞がある。このため、Ｙ軸回転部７２を１８０度回転させて吸着部７５が下方からソーラパネル６７を吸着した状態で旋回装置３０による旋回を行うようにしてもよい。

重機制御装置２９は、図１９（ｄ）に示すように、第３作業装置３５を制御して、ソーラパネル６７を横梁部材６６に設置する（ステップＳ１０７）。なお、横梁部材６６に対するソーラパネル６７の位置決めは、ドローン１００の撮像装置１０２の撮像結果に基づいて行えばよく、リファレンス画像を用いたパターンマッチングにより行うことができる。なお、横梁部材６６に対するソーラパネル６７の位置決めや、横梁部材６６に対するソーラパネル６７の締結は作業者が行うようにしてもよい。重機制御装置２９は、ソーラパネル６７を横梁部材６６に設置した後に、吸着部７５によるソーラパネル６７の吸着を解除する。なお、本実施形態では、ソーラパネル６７が磁性体であるため、吸着部７５は図１９（ｃ）および図１９（ｄ）に示すように、真空吸着部７５ａと電磁吸着部７５ｂとからなるハイブリッド吸着部とした。

重機制御装置２９は、ソーラパネル６７の設置が終了したか否かを判断する（ステップＳ１０８）。重機制御装置２９は、次のソーラパネル６７の設置があれば（ステップＳ１０８／ＮＯ）、旋回装置３０を１８０度旋回させてステップＳ１０３以降を繰り返す。また、重機制御装置２９は、予定していたソーラパネル６７の設置が終了していれば（ステップＳ１０８／ＹＥＳ）、本フローチャートを終了する。なお、本フローチャートを終了させるに際して、重機制御装置２９は、第１作業装置５１と第２作業装置５２とをイニシャルポジションに戻すとともに、杭打ちシステム１を所定の場所に移動させる。以上、詳述したように第２実施形態においては、杭打ちに続いてソーラパネル６７の設置ができるので、効率的な工事が可能となり工期短縮を実現することができる。

以上で説明した実施形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。例えば、撮像装置１０２として赤外線カメラを用いれば夜間においても杭打ち工事を行うことができ、工期を短縮することができる。上述の警告灯やスピーカは本体装置４０以外の場所に設けてもよい。また、第１実施形態と、変形例と、第２実施形態とを適宜組み合わせてもよい。

また、飛行しているドローン１００のバッテリー１０５残量が少なくなった場合でも飛行していないドローン１００は充電を行っているので、飛行させるドローン１００を速やかに交換することができるので、ドローン１００の飛行時間の制限を実質的に考慮しなくてもよくなる。また、本実施形態によれば、ドローン１００が杭打ちシステム１のアシストをするので自動化した建設工事を効率良く実現することができる。

発電装置８は、杭打ちシステム１に限らず、バックホウなど建設重機にも設けることができる。この場合、本実施形態のように運転席が無い自動運転タイプに採用することが好適である。また、振動発電素子９は、杭打ちシステム１に限らず、バックホウなど建設重機の走行装置を保持する機械部品や、エンジンにも設けることができる。

１ 杭打ちシステム
１０ ベースマシーン
２０ 走行装置
２９ 重機制御装置
３０ 旋回装置
３５ 第３作業装置
４０ 本体装置
４１ 油圧装置
５０ 作業装置
５１ 第１作業装置
５２ 第２作業装置
６０ 杭打ちアタッチメント
７０ 取付けアタッチメント
１００ ドローン
１０２ 撮像装置
１０３ 受電装置
１０４ センサ群
１０５ バッテリー
１０８ ＵＡＶ制御装置

Claims (22)

1. 走行装置により走行する本体装置と、
   前記本体装置に接続され、鉛直方向に沿って杭打ちを行う第１杭打ち機と、
   前記本体装置に接続され、前記鉛直方向に沿って杭打ちを行う第２杭打ち機と、
   前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機とを制御する制御装置と、
   前記鉛直方向とは異なる方向において、前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機との間隔を調節する間隔調節部と、を備えた杭打ち装置。
2. 前記本体装置に設けられた離着陸部と、
   撮像を行う撮像部を備え、前記離着陸部に離着陸する無人飛行体と、
   を備えた請求項１記載の杭打ち装置。
3. 前記撮像部は、前記無人飛行体が前記離着陸部に着陸している際に撮像を行う請求項２記載の杭打ち装置。
4. 前記制御装置は、前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機とがほぼ同時で杭打ちを行うように、前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機とを制御する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の杭打ち装置。
5. 前記制御装置は、前記無人飛行体の測量結果に基づいて、前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機とを制御する請求項２または請求項３記載の杭打ち装置。
6. 前記制御装置は、前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機とによる杭打ちの際に、前記撮像部による杭の撮像に基づいて、前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機との少なくとも一方を制御する請求項２、請求項３、請求項５のいずれか一項に記載の杭打ち装置。
7. 杭の基準画像を記録する記録部を有し、
   前記制御装置は、前記無人飛行体による杭の撮像と、前記基準画像とに基づいて、前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機との少なくとも一方を制御する請求項６記載の杭打ち装置。
8. 前記制御装置は、前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機とによる杭打ちに先立って、前記間隔調節部により前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機との間隔を調節する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の杭打ち装置。
9. 前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機とは、所定の角度を持って前記本体装置に接続されている請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の杭打ち装置。
10. 前記走行装置の進行方向と、前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機とによる複数の杭が杭打ちされる杭打ち方向とが一致するように、前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機とが前記本体装置に接続されている請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の杭打ち装置。
11. 前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機との駆動に先立って、質量体を前記本体装置の外側に移動させる第１移動装置を備えた請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の杭打ち装置。
12. 前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機との駆動に先立って、安定化部材を地面に向けて移動させる第２移動装置を備えた請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の杭打ち装置。
13. 前記本体装置に発電装置を設けた請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の杭打ち装置。
14. 前記走行装置の近傍に振動発電素子を設けた請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の杭打ち装置。
15. 前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機との少なくとも一方に振動発電素子を設けた請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の杭打ち装置。
16. 走行装置により走行する本体装置と、
    前記本体装置に接続され、杭打ちを行う第１杭打ち機と、
    前記本体装置に接続され、杭打ちを行う第２杭打ち機と、
    前記本体装置に接続され、杭打ちされた杭に対して部品を搬送する搬送部と、
    を備えた杭打ち装置。
17. 前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機とは、前記本体装置の一側に接続され、
    前記搬送部は、前記本体装置の他側に接続されている請求項１６記載の杭打ち装置。
18. 前記第１杭打ち機と前記第２杭打ち機との駆動により前記本体装置に作用する偏荷重を前記搬送部の駆動により補正する請求項１６または請求項１７記載の杭打ち装置。
19. 前記搬送部の駆動により前記本体装置に作用する偏荷重を補正する際に警告する警告部を備えた請求項１８記載の杭打ち装置。
20. 前記部品に対する前記搬送部の位置決めを無人飛行体に設けられた撮像装置により行う請求項１６から請求項１９のいずれか一項に記載の杭打ち装置。
21. 前記質量体の移動を周知させる周知部を備えた請求項１１記載の杭打ち装置。
22. 前記撮像部は、前記本体装置の外側に移動する前記質量体を撮像する請求項１１または請求項２１記載の杭打ち装置。

Images