以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る天井ボード施工ロボットについて説明する。
A ceiling board construction robot according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の実施形態に係る天井ボード施工ロボット１００（以下、「施工ロボット」という。）は、外部からの操作を必要としない自律型ロボットであり、図１に示すように、天井スラブ１により支持された枠体６に天井ボード８を載置する作業を行うものである。
A ceiling board construction robot 100 (hereinafter referred to as a "construction robot") according to an embodiment of the present invention is an autonomous robot that does not require external operation, and is supported by a ceiling slab 1 as shown in FIG. Then, the ceiling board 8 is placed on the frame 6 that has been assembled.
図１に示される天井スラブ１は、コンクリートが流し込まれたデッキプレートであり、デッキプレートには、コンクリートが流し込まれる前に、予め複数のインサート３が所定の位置に取り付けられる。インサート３は、天井ボード８が載置される枠体６を、ハンガー５を介して吊り下げ支持する吊りボルト４を取り付けるために設けられる部材である。なお、天井スラブ１は、合板型枠に打設されて形成されたコンクリートスラブであってもよい。
The ceiling slab 1 shown in FIG. 1 is a concrete-poured deck plate, to which a plurality of inserts 3 are pre-installed in place before the concrete is poured. The insert 3 is a member provided for attaching a hanging bolt 4 that suspends and supports the frame 6 on which the ceiling board 8 is placed via a hanger 5 . In addition, the ceiling slab 1 may be a concrete slab cast in a plywood formwork.
天井ボード８は、所定の厚みを有する平板状の岩綿吸音板であり、天井ボード８が載置される枠体６は、断面が略Ｔ字状のバー部材（Ｔバー）が格子状に結合されることによって形成される。
The ceiling board 8 is a flat plate-shaped rock wool sound absorbing board having a predetermined thickness. formed by being combined.
枠体６と天井ボード８とは、いわゆるグリッドタイプのシステム天井を構成するものであり、バー部材で区切られた枠体６の開口部に天井ボード８が上方から落とし込まれることによって、天井ボード８は、鉛直方向下方から枠体６により支持された状態となる。
The frame 6 and the ceiling board 8 constitute a so-called grid type system ceiling, and the ceiling board 8 is dropped from above into the opening of the frame 6 separated by bar members. 8 is in a state of being supported by the frame 6 from below in the vertical direction.
施工ロボット１００は、図１に示されるように枠体６に天井ボード８を載置する動作の他に、図２に示されるように、天井スラブ１と枠体６との間の空間の空間状態を検知する動作や、図３に示されるように、運搬ロボット１１０によって運搬される天井ボード８を運搬ロボット１１０から受け取る動作を行うことが可能である。図１～３は、施工ロボット１００によって行われる作業をわかりやすく誇張して示したイメージ図であり、実際の大きさや比率とは異なる部分がある。
The construction robot 100 moves the space between the ceiling slab 1 and the frame 6 as shown in FIG. It is possible to perform the operation of detecting the state and the operation of receiving the ceiling board 8 transported by the transport robot 110 from the transport robot 110 as shown in FIG. 1 to 3 are image diagrams exaggeratedly showing the work performed by the construction robot 100 in an easy-to-understand manner, and there are portions that differ from the actual sizes and proportions.
運搬ロボット１１０は、施工ロボット１００と同様に、外部からの操作を必要としない自律型ロボットである。なお、運搬ロボット１１０は、１台の施工ロボット１００に対して１台ずつ配置されていてもよいし、複数の施工ロボット１００に対して１台配置されていてもよい。
The transport robot 110, like the construction robot 100, is an autonomous robot that does not require external manipulation. One transportation robot 110 may be arranged for each construction robot 100 , or one transportation robot 110 may be arranged for a plurality of construction robots 100 .
施工ロボット１００及び運搬ロボット１１０は、それぞれ同じ構成の台車部１０を有し、施工ロボット１００は、台車部１０に施工ユニット２０が組付けられることによって構成され、運搬ロボット１１０は、台車部１０に運搬ユニット６０が組付けられることによって構成される。
The construction robot 100 and the transport robot 110 each have a carriage 10 having the same configuration. It is configured by assembling the transport unit 60 .
まず、図１～５を参照し、施工ロボット１００の構成について説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、図３の矢印Ａで示される部分を拡大して示した拡大図であり、図５は、施工ロボット１００及び運搬ロボット１１０を含む制御システム全体の構成を示すブロック図である。
First, the configuration of the construction robot 100 will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 4A and 4B are enlarged views showing the portion indicated by arrow A in FIG. 3, and FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the entire control system including the construction robot 100 and the transport robot 110. be.
施工ロボット１００は、図１～３に示すように、床面２を移動可能な台車部１０と、台車部１０上に載置される昇降部２１と、昇降部２１から枠体６に向かって延びるアーム部３０と、アーム部３０の先端側に設けられ天井ボード８を保持可能な保持部４０と、台車部１０、昇降部２１及びアーム部３０の作動を制御する制御部５０と、を備える。なお、施工ユニット２０は、台車部１０以外の機構によって構成される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the construction robot 100 includes a carriage portion 10 that can move on the floor surface 2, an elevating portion 21 that is placed on the carriage portion 10, and from the elevating portion 21 toward the frame 6. An extending arm portion 30, a holding portion 40 that is provided on the tip side of the arm portion 30 and can hold the ceiling board 8, and a control portion 50 that controls the operation of the carriage portion 10, the lifting portion 21, and the arm portion 30. . In addition, the construction unit 20 is configured by a mechanism other than the carriage portion 10 .
台車部１０は、床面２を全方向に自走可能な走行装置であり、本体部１１と、本体部１１に取り付けられた一対の車輪１４と、一対の車輪１４を別々に駆動可能に設けられた図示しない一対のモータと、一対のモータに電力を供給する図示しないバッテリと、を備える。このように一対の車輪１４を別々に駆動することによって、台車部１０は、その場で旋回することが可能である。なお、台車部１０に設けられたバッテリは、施工ユニット２０へ電力を供給する電力供給源としても使用される。
The carriage portion 10 is a traveling device capable of self-propelled on the floor surface 2 in all directions. and a battery (not shown) that supplies power to the pair of motors (not shown). By separately driving the pair of wheels 14 in this manner, the truck section 10 can turn on the spot. In addition, the battery provided in the truck part 10 is also used as a power supply source for supplying power to the construction unit 20 .
台車部１０を、その場で旋回させる構成としては、一対の車輪１４に代えて、例えば、３輪のオムニホイールや４輪のメカナムホイールを備えた構成が採用されてもよいし、全方向に回転可能な複数の球状体が床面２に接する駆動輪として機能する構成が採用されてもよい。なお、台車部１０は、作業効率の観点からは、その場での旋回が可能であることが好ましいが、床面２を前後左右に自走可能であって所定の位置へと移動することが可能な一般的な走行装置であってもよい。
As a configuration for rotating the carriage portion 10 on the spot, instead of the pair of wheels 14, for example, a configuration including a three-wheeled omni wheel or a four-wheeled Mecanum wheel may be adopted, or an omnidirectional wheel. A configuration may be employed in which a plurality of rotatable spherical bodies function as drive wheels in contact with the floor surface 2 . From the viewpoint of work efficiency, it is preferable that the carriage 10 can turn on the spot. A possible general traveling device may be used.
また、台車部１０には、台車部１０周辺の情報を取得可能な情報取得器１５が設けられる。情報取得器１５は、台車部１０の周囲や台車部１０の上方を撮像可能な全天球型または半天球型のカメラである。情報取得器１５によって撮像された画像は制御部５０へと送られ、台車部１０の自己位置の特定や障害物を検知するために用いられる。情報取得器１５としては、カメラに代えて、または、カメラに加えて、全方位の距離を検出可能なレーザスキャナ等の三次元測域センサ、いわゆる、３Ｄ－ＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）センサが用いられてもよい。
Further, the carriage 10 is provided with an information acquirer 15 capable of acquiring information around the carriage 10 . The information acquisition device 15 is an omnispherical or semi-spherical camera capable of capturing an image around the carriage 10 and above the carriage 10 . The image picked up by the information acquisition device 15 is sent to the control unit 50 and used to identify the self-position of the truck unit 10 and detect obstacles. As the information acquirer 15, instead of the camera, or in addition to the camera, a three-dimensional range sensor such as a laser scanner capable of detecting distances in all directions, a so-called 3D-LiDAR (light detection and ranging) sensor. may be used.
台車部１０上に取り付けられる施工ユニット２０の昇降部２１は、多段型の電動ジャッキであり、上下方向に沿って伸縮可能な構成を有する。昇降部２１の上端には、アーム部３０を設置するためのフランジ部２４が設けられる。このようにアーム部３０を上下方向に移動させる昇降部２１を設けることによって、アーム部３０の可動範囲が拡がるため、比較的小型のアーム部３０を採用することができる。
The elevating section 21 of the construction unit 20 mounted on the carriage section 10 is a multistage electric jack, and has a configuration that can be expanded and contracted along the vertical direction. A flange portion 24 for installing the arm portion 30 is provided at the upper end of the lifting portion 21 . Since the movable range of the arm part 30 is expanded by providing the elevating part 21 for moving the arm part 30 in the vertical direction, a relatively small arm part 30 can be adopted.
なお、昇降部２１を設けることなく、アーム部３０を大型化することによってアーム部３０の可動範囲を大きくすることも可能である。しかしながら、アーム部３０を大型化して可動範囲を大きくすると、安全性を確保すべきエリアが拡がり、施工ロボット１００の周囲で作業員が作業を行うことができなくなるため、結果として作業効率が低下してしまうおそれがある。また、アーム部３０を大型化した場合、枠体６周辺での小回りが利かず、枠体６と干渉しやすくなり、天井ボード８を載置する作業が困難になるおそれがある。このような理由からも、昇降部２１を設け、比較的小型のアーム部３０を採用することが好ましい。
It is also possible to increase the movable range of the arm section 30 by increasing the size of the arm section 30 without providing the lifting section 21 . However, increasing the size of the arm unit 30 to increase the movable range expands the area in which safety should be ensured, and workers cannot work around the construction robot 100. As a result, work efficiency decreases. There is a risk of In addition, if the arm portion 30 is enlarged, it will not be able to turn around the frame 6 in a small radius, and it will easily interfere with the frame 6, which may make it difficult to place the ceiling board 8 thereon. For this reason as well, it is preferable to provide the lifting section 21 and adopt the relatively small arm section 30 .
アーム部３０は、エンドエフェクタとして先端に取り付けられた保持部４０の姿勢を三次元において任意の姿勢とすることが可能な、いわゆる垂直多関節型のロボットアームである。
The arm unit 30 is a so-called vertical articulated robot arm in which the holding unit 40 attached to the tip as an end effector can take any three-dimensional posture.
具体的には、アーム部３０は、設置プレート２６に固定される基部３２ａと、第１回動部３１ａを介して連結方向軸線を中心に回動可能に基部３２ａと連結される第１リンク部３２ｂと、第２回動部３１ｂを介して水平方向軸線を中心に回動可能に第１リンク部３２ｂと連結される第２リンク部３２ｃと、第３回動部３１ｃを介して水平方向軸線を中心に回動可能に第２リンク部３２ｃと連結される第３リンク部３２ｄと、第４回動部３１ｄを介して連結方向軸線を中心に回動可能に第３リンク部３２ｄと連結される第４リンク部３２ｅと、第５回動部３１ｅを介して第４回動部３１ｄの回動軸に対して垂直な方向の軸線を中心に回動可能に第４リンク部３２ｅと連結される第５リンク部３２ｆと、第６回動部３１ｆを介して連結方向軸線を中心に回動可能に第５リンク部３２ｆと連結される第６リンク部３２ｇと、を有する。
Specifically, the arm portion 30 includes a base portion 32a fixed to the installation plate 26, and a first link portion connected to the base portion 32a through a first rotating portion 31a so as to be rotatable about the connecting direction axis. 32b, a second link portion 32c connected to the first link portion 32b so as to be rotatable about the horizontal axis via the second rotating portion 31b, and a horizontal axis via the third rotating portion 31c. and a third link portion 32d connected to the second link portion 32c so as to be rotatable about the connecting direction axis through the fourth rotating portion 31d. and the fourth link portion 32e is connected to the fourth link portion 32e through the fifth rotation portion 31e so as to be rotatable about an axis perpendicular to the rotation axis of the fourth rotation portion 31d. and a sixth link portion 32g rotatably connected to the fifth link portion 32f about the connection direction axis through the sixth rotation portion 31f.
各回動部３１ａ～３１ｆには、各回動部３１ａ～３１ｆを回動させる図示しないサーボモータ及び減速機がそれぞれ設けられる。
Each rotating portion 31a to 31f is provided with a servomotor and a speed reducer (not shown) for rotating each rotating portion 31a to 31f.
なお、アーム部３０は、上述のように軸数が６軸のものに限定されず、軸数が７軸以上のものであってもよい。
Note that the arm portion 30 is not limited to having six axes as described above, and may have seven or more axes.
上記構成のアーム部３０は、設置プレート２６を介して、昇降部２１のフランジ部２４に取り付けられる。
The arm portion 30 configured as described above is attached to the flange portion 24 of the lifting portion 21 via the installation plate 26 .
次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照し、アーム部３０の先端部である第６リンク部３２ｇに取り付けられる保持部４０の構成について説明する。図４Ａは、保持部４０によって天井ボード８が保持される前の状態を示しており、図４Ｂは、保持部４０によって天井ボード８が保持された後の状態を示している。
Next, the configuration of the holding portion 40 attached to the sixth link portion 32g, which is the tip portion of the arm portion 30, will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. 4A shows the state before the ceiling board 8 is held by the holding portion 40, and FIG. 4B shows the state after the ceiling board 8 is held by the holding portion 40. FIG.
図４Ａに示すように、保持部４０は、第６リンク部３２ｇに取り付けられる円盤状の本体部４１と、本体部４１から第６リンク部３２ｇとは反対の方向に向かって突出する複数のニードル４２（突起）と、複数のニードル４２を囲むように配置された円環状の保護リング４３と、一端が保護リング４３に結合され他端が本体部４１によって支持される複数の棒部材４４と、保護リング４３を本体部４１から引き離す方向に付勢するバネ部材４５と、を有する。
As shown in FIG. 4A, the holding portion 40 includes a disk-shaped body portion 41 attached to the sixth link portion 32g, and a plurality of needles protruding from the body portion 41 in the direction opposite to the sixth link portion 32g. 42 (protrusions), an annular protective ring 43 arranged to surround the plurality of needles 42, a plurality of rod members 44 each having one end coupled to the protective ring 43 and the other end supported by the body portion 41; and a spring member 45 that biases the protection ring 43 in a direction to separate it from the body portion 41 .
本体部４１には、バネ部材４５を収容するとともに保護リング４３を収容可能な環状の収容溝４１ａと、収容溝４１ａの底面に貫通して形成され棒部材４４が挿通する貫通孔４１ｂと、が設けられる。
The body portion 41 has an annular accommodation groove 41a that accommodates the spring member 45 and the protection ring 43, and a through hole 41b formed through the bottom surface of the accommodation groove 41a and through which the rod member 44 is inserted. be provided.
上記構成の保持部４０によれば、保持部４０によって天井ボード８が保持される前は、図４Ａに示されるように、径方向外側から見てニードル４２の先端が保護リング４３によって覆われた状態となる。このため、ニードル４２が不用意に天井ボード８に接触することで天井ボード８を傷つけたり、作業員がニードル４２に接触したりすることを防止することができる。
According to the holding portion 40 configured as described above, before the ceiling board 8 is held by the holding portion 40, as shown in FIG. state. Therefore, it is possible to prevent the ceiling board 8 from being damaged by the needle 42 carelessly coming into contact with the ceiling board 8 and prevent the worker from contacting the needle 42 .
一方、保持部４０が天井ボード８の表面８ａに押し付けられると、図４Ｂに示すように、バネ部材４５が圧縮されるとともに保護リング４３が本体部４１の収容溝４１ａ内に収容され、ニードル４２が露出した状態となる。このように露出した複数のニードル４２が天井ボード８の表面８ａに突き刺さることによって、天井ボード８は、保持部４０により保持された状態となる。
On the other hand, when the holding portion 40 is pressed against the surface 8a of the ceiling board 8, as shown in FIG. is exposed. The plurality of needles 42 thus exposed pierce the surface 8 a of the ceiling board 8 , so that the ceiling board 8 is held by the holding portion 40 .
保持部４０の構成は上記構成に限定されず、保護リング４３といったニードル４２を覆うための部材を設けることなく、単に、第６リンク部３２ｇに取り付けられる本体部４１と、本体部４１から突出する複数のニードル４２と、からなるものであってもよいし、保持部４０が天井ボード８に接近したことが検知されると複数のニードル４２が天井ボード８に向かって突出するように構成されたものであってもよい。
The structure of the holding part 40 is not limited to the above structure, and the main body part 41 attached to the sixth link part 32g and the main body part 41 protruding from the main body part 41 are simply provided without providing a member such as the protective ring 43 for covering the needle 42. It may be composed of a plurality of needles 42, and the plurality of needles 42 are configured to project toward the ceiling board 8 when it is detected that the holding part 40 approaches the ceiling board 8. can be anything.
また、保持部４０は、ニードル４２を天井ボード８に突き刺すことによって天井ボード８を保持するものに限定されず、負圧によって天井ボード８の表面８ａを吸引して保持するものであってもよい。なお、一般的に岩綿吸音板（天井ボード８）には、複数の通気孔が形成されているため、吸引によって保持するには比較的大きな吸引力が必要となる。このため、天井ボード８を確実に保持するには、ニードル４２を有する保持部４０を用いることが好ましい。
Further, the holding part 40 is not limited to holding the ceiling board 8 by piercing the ceiling board 8 with the needle 42, but may hold the ceiling board 8 by sucking the surface 8a with a negative pressure. . In general, the rock wool sound absorbing plate (ceiling board 8) is formed with a plurality of ventilation holes, so a relatively large suction force is required to hold the sound absorbing plate by suction. Therefore, in order to securely hold the ceiling board 8, it is preferable to use the holding portion 40 having the needles 42. FIG.
施工ロボット１００は、上記各機構に加えて、枠体６の形状に関する枠体状態及び天井スラブ１と枠体６との間の空間の空間状態を検知するために、これらを検知可能な第１距離センサ５１（状態検知部）及び第２距離センサ５２（状態検知部）をさらに備える。
In addition to the above mechanisms, the construction robot 100 detects the frame state related to the shape of the frame 6 and the spatial state of the space between the ceiling slab 1 and the frame 6. A distance sensor 51 (state detection unit) and a second distance sensor 52 (state detection unit) are further provided.
第１距離センサ５１は、比較的測定精度が高いポイント式レーザ距離センサであって、アーム部３０の第５リンク部３２ｆに固定される。具体的には、図４Ａに示されるように、第１距離センサ５１は、検出面５１ａが第５リンク部３２ｆと第６リンク部３２ｇの連結軸方向を向くように、すなわち、距離を検出する方向が保持部４０側を常に指向するように、第５リンク部３２ｆのトラニオン部に固定される。なお、第１距離センサ５１は、第６リンク部３２ｇに固定されていてもよい。
The first distance sensor 51 is a point-type laser distance sensor with relatively high measurement accuracy, and is fixed to the fifth link portion 32 f of the arm portion 30 . Specifically, as shown in FIG. 4A, the first distance sensor 51 detects the distance so that the detection surface 51a faces the connecting axial direction of the fifth link portion 32f and the sixth link portion 32g. It is fixed to the trunnion portion of the fifth link portion 32f so that the direction always faces the holding portion 40 side. Note that the first distance sensor 51 may be fixed to the sixth link portion 32g.
第１距離センサ５１により計測を行う際には、第５回動部３１ｅや第４回動部３１ｄを所定の範囲で回動させてスキャン計測することによって、第１距離センサ５１の設置位置から計測対象物までの距離を比較的広い範囲に渡って精度よく取得することが可能である。なお、第１距離センサ５１としては、ＴｏＦ（Time of Flight）方式の三次元距離センサや第５リンク部３２ｆと第６リンク部３２ｇの連結軸を含む平面上にある計測対象物までの距離をスキャン計測可能な二次元測域センサ、いわゆる、２Ｄ－ＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）センサが用いられてもよいが、測定精度の観点からはポイント式レーザ距離センサを用いることが好ましい。
When performing measurement by the first distance sensor 51, by rotating the fifth rotating portion 31e and the fourth rotating portion 31d within a predetermined range and performing scanning measurement, the distance from the installation position of the first distance sensor 51 is increased. It is possible to accurately acquire the distance to the measurement object over a relatively wide range. As the first distance sensor 51, a ToF (Time of Flight) type three-dimensional distance sensor or a distance to a measurement object on a plane including the connecting axis of the fifth link portion 32f and the sixth link portion 32g is used. A two-dimensional range sensor capable of scan measurement, a so-called 2D-LiDAR (light detection and ranging) sensor, may be used, but a point-type laser distance sensor is preferably used from the viewpoint of measurement accuracy.
また、第１距離センサ５１は、アーム部３０の先端付近に設けられているため、例えば、図２に示すように、枠体６の形状に関する枠体状態及び天井スラブ１と枠体６との間の空間の空間状態を精度よく検知することが可能であるとともに、図３に示すように、運搬ロボット１１０によって運搬される天井ボード８の形状に関する天井ボード状態を精度よく検知することが可能である。
Further, since the first distance sensor 51 is provided near the tip of the arm portion 30, for example, as shown in FIG. It is possible to accurately detect the spatial state of the space between them, and as shown in FIG. be.
第１距離センサ５１によって検出された距離は、制御部５０へと送られ、後述のように主にアーム部３０の動作を制御するために用いられる。
The distance detected by the first distance sensor 51 is sent to the control section 50 and used mainly for controlling the operation of the arm section 30 as described later.
第２距離センサ５２は、天井スラブ１側に向けて設置されたＴｏＦ（Time of Flight）方式の三次元距離センサであり、第２距離センサ５２の設置位置から計測対象物までの距離を示す深度データ（Depth data）を取得可能なセンサである。第２距離センサ５２は、アーム部３０とともに設置プレート２６に固定される。なお、第２距離センサ５２を枠体６に近付けるために、例えば、上下方向に伸縮自在な支柱を介して第２距離センサ５２を設置プレート２６に固定してもよい。
The second distance sensor 52 is a ToF (Time of Flight) type three-dimensional distance sensor installed toward the ceiling slab 1 side, and the depth indicating the distance from the installation position of the second distance sensor 52 to the measurement object. It is a sensor that can acquire data (Depth data). The second distance sensor 52 is fixed to the installation plate 26 together with the arm portion 30 . In order to bring the second distance sensor 52 closer to the frame 6, the second distance sensor 52 may be fixed to the installation plate 26 via a support that is vertically extendable, for example.
このように第２距離センサ５２を鉛直方向上方に向けて設置することによって、例えば、図１に示すように、天井ボード８を載置する作業を監視することが可能であるとともに、図２に示すように、枠体６の形状に関する枠体状態及び天井スラブ１と枠体６との間の空間の空間状態を検知することが可能である。
By installing the second distance sensor 52 facing vertically upward in this way, it is possible to monitor the work of placing the ceiling board 8, for example, as shown in FIG. As shown, it is possible to detect the frame state regarding the shape of the frame 6 and the spatial state of the space between the ceiling slab 1 and the frame 6 .
第２距離センサ５２によって検出された距離は、制御部５０へと送られ、後述のように主に施工ロボット１００を枠体６の下方へと正確に移動させる際や載置作業の監視、載置作業の適否判定などにおいて用いられる。なお、台車部１０に設けられた上述の情報取得器１５によって、枠体６の位置や天井ボード８の載置状況を十分に把握することができる場合には、第２距離センサ５２を設けなくともよい。
The distance detected by the second distance sensor 52 is sent to the control unit 50, and as will be described later, mainly when the construction robot 100 is accurately moved below the frame 6, and when the placement work is monitored and placed. It is used to judge whether installation work is appropriate or not. If the position of the frame 6 and the state of placement of the ceiling board 8 can be fully grasped by the information acquisition device 15 provided on the carriage 10, the second distance sensor 52 is not provided. It's good.
制御部５０は、図５に示すように、第１距離センサ５１、第２距離センサ５２及び情報取得器１５により取得されたデータと、予め読み込まれたＢＩＭ（Building Information Modeling）等の作業エリアに関するデータとに基づいて、台車部１０、昇降部２１及びアーム部３０の作動を制御する。制御部５０が行う具体的な制御については、枠体６に天井ボード８を載置する後述の方法の説明において詳述する。
As shown in FIG. 5, the control unit 50 stores data acquired by the first distance sensor 51, the second distance sensor 52, and the information acquisition device 15, and preloaded BIM (Building Information Modeling) related to the work area. Based on the data, the operation of the truck section 10, the lifting section 21 and the arm section 30 is controlled. Concrete control performed by the control unit 50 will be described in detail later in the explanation of the method for mounting the ceiling board 8 on the frame 6 .
制御部５０は、具体的には、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及びＩ／Ｏインターフェース（入出力インターフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。ＲＡＭはＣＰＵの処理におけるデータを記憶し、ＲＯＭはＣＰＵの制御プログラム等を予め記憶し、Ｉ／Ｏインターフェースは制御部５０に接続された装置や検出器との情報の入出力に使用される。制御部５０は、複数のマイクロコンピュータで構成されていてもよく、例えば、施工ユニット２０と台車部１０とにそれぞれ設けられていてもよい。
Specifically, the control unit 50 is composed of a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and an I/O interface (input/output interface). be. The RAM stores data for CPU processing, the ROM stores CPU control programs and the like in advance, and the I/O interface is used to input/output information to/from devices and detectors connected to the control unit 50 . The control unit 50 may be composed of a plurality of microcomputers, and may be provided in each of the construction unit 20 and the carriage unit 10, for example.
また、制御部５０には、図５に示すように、施工ロボット１００及び運搬ロボット１１０に対して作業の指示を行ったり、作業状況を監視したりする外部のサーバ１２０とデータの送受信を行うための通信部５０ａが設けられる。通信部５０ａは、インターネット回線を介してデータを送信可能な一般的な無線通信機器であってもよいし、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）やＷｉ－Ｆｉ（登録商標）といった近距離無線通信機器であってもよい。通信部５０ａは、運搬ロボット１１０の制御部９０と通信を行う際にも用いられる。
In addition, as shown in FIG. 5, the control unit 50 is provided with an external server 120 for giving work instructions to the construction robot 100 and the transport robot 110 and for transmitting and receiving data to and from an external server 120 that monitors the work status. is provided with a communication unit 50a. The communication unit 50a may be a general wireless communication device capable of transmitting data via the Internet line, or may be a short-range wireless communication device such as BLE (Bluetooth (registered trademark) Low Energy) or Wi-Fi (registered trademark). It may be a communication device. The communication unit 50 a is also used when communicating with the control unit 90 of the transport robot 110 .
次に、図３、図５及び図６を参照し、天井ボード８を運搬する運搬ロボット１１０について説明する。図６は、図３において矢印Ｂで示される方向から見た運搬ロボット１１０の上面を部分的に示した図であり、台車部１０等を省略して示している。
Next, the transport robot 110 that transports the ceiling board 8 will be described with reference to FIGS. 3, 5 and 6. FIG. FIG. 6 is a view partially showing the upper surface of the transport robot 110 as seen from the direction indicated by the arrow B in FIG.
運搬ロボット１１０は、図３、図５及び図６に示すように、床面２を移動可能な台車部１０と、複数の天井ボード８が水平方向に重ね合わせられた状態で積載されるローラコンベヤ６４と、ローラコンベヤ６４に沿って複数の天井ボード８を送り出す送出機構６５と、水平方向に積層された天井ボード８が倒れることを防止する第１倒れ防止機構６６及び第２倒れ防止機構６７と、天井ボード８の表面８ａが施工ロボット１００側を向くように天井ボード８を反転させる反転機構６８と、台車部１０に立設され、これら各機構を支持する支柱６２と、台車部１０、送出機構６５、第１倒れ防止機構６６、第２倒れ防止機構６７及び反転機構６８の作動を制御する制御部９０と、を備える。なお、運搬ユニット６０は、台車部１０以外の機構によって構成される。
As shown in FIGS. 3, 5, and 6, the transport robot 110 includes a carriage 10 that can move on the floor surface 2, and a roller conveyor on which a plurality of ceiling boards 8 are stacked horizontally. 64, a delivery mechanism 65 that delivers a plurality of ceiling boards 8 along the roller conveyor 64, and a first fall prevention mechanism 66 and a second fall prevention mechanism 67 that prevent the horizontally stacked ceiling boards 8 from falling. , a reversing mechanism 68 for reversing the ceiling board 8 so that the surface 8a of the ceiling board 8 faces the construction robot 100 side; A control unit 90 that controls the operation of the mechanism 65 , the first fall prevention mechanism 66 , the second fall prevention mechanism 67 and the reversing mechanism 68 . Note that the transport unit 60 is configured by a mechanism other than the carriage portion 10 .
台車部１０は、施工ロボット１００の台車部１０と同じ構成であるため、その説明を省略する。
The carriage part 10 has the same configuration as the carriage part 10 of the construction robot 100, so the description thereof will be omitted.
ローラコンベヤ６４は、複数の回転ローラ６４ａと、複数の回転ローラ６４ａを囲むように設けられた無端ベルト６４ｂと、を有し、上側の平坦面に天井ボード８が積載されるように、図示しないブラケットを介して支柱６２に固定される。
The roller conveyor 64 has a plurality of rotating rollers 64a and an endless belt 64b provided so as to surround the plurality of rotating rollers 64a. It is fixed to the strut 62 via a bracket.
送出機構６５は、ローラコンベヤ６４の回転方向に沿って延び支柱６２に固定されるレール部材６５ａと、レール部材６５ａに沿って移動可能な押当部６５ｂと、押当部６５ｂを移動させる図示しない電動スライドと、押当部６５ｂの移動量を計測可能な移動量センサ６５ｃと、を有する。
The delivery mechanism 65 includes a rail member 65a that extends along the rotation direction of the roller conveyor 64 and is fixed to the post 62, a pressing portion 65b that can move along the rail member 65a, and a moving portion (not shown) that moves the pressing portion 65b. It has an electric slide and a movement amount sensor 65c capable of measuring the movement amount of the pressing portion 65b.
送出機構６５は、施工ロボット１００により天井ボード８が引き取られたことが検知されると、電動スライドを駆動し押当部６５ｂを天井ボード８に押し付けることによって、複数の天井ボード８全体をローラコンベヤ６４に沿って移動させる。これにより次に施工ロボット１００へと引き渡される天井ボード８が所定の位置まで送り出だされる。施工ロボット１００により天井ボード８が引き取られたか否かや、天井ボード８が所定の位置まで送り出だされたか否かについては、図示しない近接センサ等によって検知される。
When the construction robot 100 detects that the ceiling board 8 has been picked up, the delivery mechanism 65 drives the electric slide to press the pressing part 65b against the ceiling board 8, thereby moving the whole of the plurality of ceiling boards 8 onto the roller conveyor. Move along 64. As a result, the ceiling board 8 to be handed over to the construction robot 100 next is sent out to a predetermined position. Whether or not the construction robot 100 has picked up the ceiling board 8 and whether or not the ceiling board 8 has been sent out to a predetermined position is detected by a proximity sensor or the like (not shown).
また、天井ボード８を送り出す際に押当部６５ｂが移動した距離を移動量センサ６５ｃによって随時計測しておくことにより、何枚の天井ボード８が施工ロボット１００に供給されたか、すなわち、運搬ロボット１１０に何枚の天井ボード８が残っているかを把握することが可能である。
Further, by measuring the distance moved by the pressing portion 65b when sending out the ceiling board 8 by the movement amount sensor 65c at any time, it is possible to determine how many ceiling boards 8 have been supplied to the construction robot 100, that is, the transport robot. It is possible to grasp how many ceiling boards 8 remain at 110 .
なお、送出機構６５のレール部材６５ａは、ローラコンベヤ６４を挟み込むように配置された一対のレール部材であってもよく、この場合、押当部６５ｂは一対のレール部材によって下方から支持される。
The rail members 65a of the delivery mechanism 65 may be a pair of rail members arranged to sandwich the roller conveyor 64. In this case, the pressing portions 65b are supported from below by the pair of rail members.
第１倒れ防止機構６６は、施工ロボット１００へと引き渡される天井ボード８が、施工ロボット１００によって保持される前に倒れてしまうことを防止するものであり、第２倒れ防止機構６７は、天井ボード８が施工ロボット１００によって引き取られる際に、施工ロボット１００に引き取られる天井ボード８と重なり合っていた２番目の天井ボード８が倒れてしまうことを防止するものである。
The first fall prevention mechanism 66 prevents the ceiling board 8 delivered to the construction robot 100 from falling before being held by the construction robot 100. The second fall prevention mechanism 67 prevents the ceiling board 8 from falling down before being held by the construction robot 100. When the ceiling board 8 is picked up by the construction robot 100, the second ceiling board 8 overlapping the ceiling board 8 picked up by the construction robot 100 is prevented from falling down.
第１倒れ防止機構６６は、ローラコンベヤ６４の回転方向に沿って延びブラケット６６ｃを介して支柱６２に固定される本体部６６ａと、本体部６６ａから下方に向かって延び、天井ボード８に押し付けられる押付部６６ｂと、を有する。押付部６６ｂには、上下方向に伸縮可能な電動シリンダが内蔵されており、押付部６６ｂが伸長することによって、天井ボード８は、押付部６６ｂとローラコンベヤ６４とにより挟持された状態となる。
The first fall prevention mechanism 66 includes a main body portion 66a that extends along the rotational direction of the roller conveyor 64 and is fixed to the post 62 via a bracket 66c, and a main body portion 66a that extends downward from the main body portion 66a and is pressed against the ceiling board 8. and a pressing portion 66b. The pressing portion 66b has a built-in electric cylinder that can extend and contract in the vertical direction, and the extension of the pressing portion 66b causes the ceiling board 8 to be sandwiched between the pressing portion 66b and the roller conveyor 64.
第２倒れ防止機構６７は、ローラコンベヤ６４の回転方向に沿って延びブラケット６７ｄを介して支柱６２に固定されるシリンダ部６７ａと、シリンダ部６７ａから突出するロッド部６７ｂと、ロッド部６７ｂの先端から下方に向かって延び、天井ボード８に押し付けられる押付部６７ｃと、を有する。
The second fall prevention mechanism 67 includes a cylinder portion 67a that extends along the rotation direction of the roller conveyor 64 and is fixed to the post 62 via a bracket 67d, a rod portion 67b that protrudes from the cylinder portion 67a, and a tip of the rod portion 67b. and a pressing portion 67c that extends downward from the ceiling board 8 and is pressed against the ceiling board 8.
押付部６７ｃには、上下方向に伸縮可能な電動シリンダが内蔵されており、押付部６７ｃが伸長することによって、天井ボード８は、押付部６７ｃとローラコンベヤ６４とにより挟持された状態となる。
The pressing portion 67c has a built-in electric cylinder that can be expanded and contracted in the vertical direction, and the ceiling board 8 is sandwiched between the pressing portion 67c and the roller conveyor 64 by extending the pressing portion 67c.
また、シリンダ部６７ａ及びロッド部６７ｂは、送出機構６５のレール部材６５ａに沿って伸縮可能な電動シリンダを構成するものであり、送出機構６５の送出速度に合わせて伸長するように制御される。このため、送出機構６５によって複数の天井ボード８が送り出される際に、天井ボード８が倒れてしまうことを防止することができる。
The cylinder portion 67a and the rod portion 67b constitute an electric cylinder that can extend and contract along the rail member 65a of the delivery mechanism 65, and are controlled to extend according to the delivery speed of the delivery mechanism 65. Therefore, it is possible to prevent the ceiling boards 8 from falling down when the plurality of ceiling boards 8 are delivered by the delivery mechanism 65 .
反転機構６８は、天井ボード８を保持可能な保持部６８ａと、一端に保持部６８ａが設けられ他端がブラケット６８ｃを介して支柱６２に取り付けられるアーム部６８ｂと、を有する。アーム部６８ｂは、回動軸６８ｄを中心として回動可能にブラケット６８ｃにより支持されており、アーム部６８ｂの位置は、図示しないサーボモータによって、図６において実線で示される位置と破線で示される位置との２つの位置に切り替えられる。
The reversing mechanism 68 has a holding portion 68a capable of holding the ceiling board 8, and an arm portion 68b having one end provided with the holding portion 68a and the other end attached to the column 62 via a bracket 68c. The arm portion 68b is supported by a bracket 68c so as to be rotatable about a rotation shaft 68d. The position of the arm portion 68b is indicated by a solid line and a dashed line in FIG. 6 by a servomotor (not shown). position and can be switched between two positions.
保持部６８ａは、施工ロボット１００の保持部４０と同じ構成を有するとともに、本体部４１の収容溝４１ａに収容された保護リング４３を収容溝４１ａ内から押し出すように作動する図示しない電動アクチュエータを有する。電動アクチュエータは、施工ロボット１００の保持部４０により天井ボード８が保持されたことが検知されたときに作動し、これにより反転機構６８の保持部６８ａによる天井ボード８の保持が解除される。
The holding part 68a has the same configuration as the holding part 40 of the construction robot 100, and has an electric actuator (not shown) that operates to push out the protective ring 43 accommodated in the accommodation groove 41a of the main body 41 from the accommodation groove 41a. . The electric actuator is activated when it is detected that the ceiling board 8 is held by the holding part 40 of the construction robot 100 , thereby releasing the holding of the ceiling board 8 by the holding part 68 a of the reversing mechanism 68 .
ここで、天井ボード８は、一般的に、表面８ａを保護するために、表面８ａが重ね合わせられた２枚の天井ボード８を一組とし、複数組が重ねられた状態で市場に流通する。つまり、施工現場に搬入された複数の天井ボード８をそのまま施工ロボット１００に対して供給した場合、表面８ａと裏面８ｂとが交互に露出することになる。
Here, in order to protect the surface 8a, the ceiling board 8 is generally distributed in the market in a state in which two sets of ceiling boards 8 having the surfaces 8a superimposed are made into one set, and a plurality of sets are superimposed. . In other words, when a plurality of ceiling boards 8 brought into the construction site are directly supplied to the construction robot 100, the front surface 8a and the rear surface 8b are alternately exposed.
一方で、施工ロボット１００の保持部４０は、上述のように、天井ボード８の表面８ａを保持するように構成されている。
On the other hand, the holding part 40 of the construction robot 100 is configured to hold the surface 8a of the ceiling board 8 as described above.
このため、運搬ロボット１１０は、上記構成の反転機構６８によって、天井ボード８の裏面８ｂが施工ロボット１００側を向いている場合には、天井ボード８の表面８ａが施工ロボット１００側を向くように、天井ボード８を反転させている。
For this reason, the transfer robot 110 uses the above-configured reversing mechanism 68 to direct the front surface 8a of the ceiling board 8 toward the construction robot 100 when the back surface 8b of the ceiling board 8 faces the construction robot 100 side. , the ceiling board 8 is inverted.
運搬ロボット１１０は、上述のように押当部６５ｂの移動量を計測する移動量センサ６５ｃの検出値に基づいて、ローラコンベヤ６４上に何枚の天井ボード８が積載されているかを把握している。ローラコンベヤ６４上の天井ボード８の枚数が奇数枚である場合は、天井ボード８の表面８ａが施工ロボット１００側を向いた状態となり、偶数枚である場合は、天井ボード８の裏面８ｂが施工ロボット１００側を向いた状態となることから、天井ボード８の枚数が偶数枚であると判定された場合のみ、反転機構６８を作動させることによって、天井ボード８の表面８ａが常に施工ロボット１００側を向くようにしておくことが可能である。
The transport robot 110 grasps how many ceiling boards 8 are stacked on the roller conveyor 64 based on the detection value of the movement amount sensor 65c that measures the movement amount of the pressing portion 65b as described above. there is When the number of ceiling boards 8 on the roller conveyor 64 is an odd number, the front surface 8a of the ceiling board 8 faces the construction robot 100, and when the number is even, the back surface 8b of the ceiling board 8 is constructed. Since it faces the robot 100 side, only when it is determined that the number of ceiling boards 8 is an even number, the surface 8a of the ceiling board 8 is always on the side of the construction robot 100 by operating the reversing mechanism 68. It is possible to keep it facing
なお、複数の天井ボード８が、予め表面８ａと裏面８ｂとが重ね合わせられた状態となっている場合、つまり、常に天井ボード８の表面８ａが施工ロボット１００側を向くようにローラコンベヤ６４上に複数の天井ボード８を積載しておくことが可能な場合には、反転機構６８を設けなくともよい。
In addition, when the plurality of ceiling boards 8 are in a state in which the front surface 8a and the back surface 8b are overlapped in advance, the surface 8a of the ceiling board 8 is always placed on the roller conveyor 64 so as to face the construction robot 100 side. If it is possible to stack a plurality of ceiling boards 8 on the container, the reversing mechanism 68 may not be provided.
運搬ロボット１１０の制御部９０は、情報取得器１５及び移動量センサ６５ｃにより取得されたデータと、予め読み込まれたＢＩＭ等の作業エリアに関するデータとに基づいて、台車部１０、送出機構６５、第１倒れ防止機構６６、第２倒れ防止機構６７及び反転機構６８の作動を制御する。また、制御部９０には、施工ロボット１００の制御部５０と同様に、通信部９０ａが設けられる。なお、制御部９０の具体的な構成は、施工ロボット１００の制御部５０と同じであるため、その説明を省略する。
The control unit 90 of the transport robot 110 controls the carriage unit 10, the delivery mechanism 65, and the second robot based on the data acquired by the information acquisition device 15 and the movement amount sensor 65c, and the data related to the work area such as BIM read in advance. It controls the operations of the first fall prevention mechanism 66 , the second fall prevention mechanism 67 and the reversing mechanism 68 . Further, the control unit 90 is provided with a communication unit 90a, like the control unit 50 of the construction robot 100 . Since the specific configuration of the control unit 90 is the same as that of the control unit 50 of the construction robot 100, the description thereof will be omitted.
続いて、図１～３、図７及び図８を主に参照し、上記構成の施工ロボット１００によって、枠体６に天井ボード８を載置する方法について説明する。図７は、施工ロボット１００が行う作業の手順を示したフロー図であり、図８Ａ～図８Ｄは、施工ロボット１００が行う天井ボード８の設置作業を説明するための概略図であり、枠体６に天井ボード８が載置される様子を時系列に沿って順に示している。
Next, referring mainly to FIGS. 1 to 3, 7 and 8, a method of placing the ceiling board 8 on the frame 6 by the construction robot 100 configured as described above will be described. FIG. 7 is a flow diagram showing the procedure of work performed by the construction robot 100, and FIGS. 8A to 8D are schematic diagrams for explaining the installation work of the ceiling board 8 performed by the construction robot 100. 6 shows how the ceiling board 8 is placed in chronological order.
まず、ステップＳ１１では、施工ロボット１００の制御部５０において、作業エリアに関するデータが読み込まれ、記憶される。具体的には、制御部５０の通信部５０ａを介してサーバ１２０からＢＩＭ等の図面データが取得され、記憶部に記憶される。ここで読み込まれるデータには、ＢＩＭ等の図面データに加えて、枠体６の位置や天井ボード８を取り付ける順序などが含まれる。
First, in step S11, the control unit 50 of the construction robot 100 reads and stores data relating to the work area. Specifically, drawing data such as BIM is acquired from the server 120 via the communication unit 50a of the control unit 50 and stored in the storage unit. The data read here includes the position of the frame body 6 and the order in which the ceiling boards 8 are attached, in addition to drawing data such as BIM.
次に、ステップＳ１２では、制御部５０は、台車部１０の情報取得器１５によって、施工ロボット１００の周辺の情報、例えば、柱までの距離や柱の配置を取得し、記憶されたＢＩＭ等の図面データと取得された情報とを照合することにより、施工ロボット１００の自己位置、すなわち、図面上での座標を認識する。制御部５０は、自己位置を特定するために、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）機能を有していてもよい。
Next, in step S12, the control unit 50 acquires the information around the construction robot 100, for example, the distance to the pillars and the arrangement of the pillars, using the information acquisition unit 15 of the carriage unit 10, and uses the stored BIM or the like. By comparing the drawing data with the acquired information, the self-position of the construction robot 100, that is, the coordinates on the drawing are recognized. The control unit 50 may have a SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) function in order to specify its own position.
続くステップＳ１３では、制御部５０は、最初に天井ボード８が取り付けられる枠体６の座標をステップＳ１１で読み込まれたデータから抽出し、台車部１０を制御することによって施工ロボット１００を抽出された枠体６の座標に向けて移動させる。なお、最初に天井ボード８が取り付けられる枠体６は、施工ロボット１００が置かれた場所から最も近くの枠体６であってもよい。
In subsequent step S13, the control unit 50 first extracts the coordinates of the frame 6 to which the ceiling board 8 is attached from the data read in step S11, and controls the carriage unit 10 to extract the construction robot 100. Move toward the coordinates of the frame 6 . The frame 6 to which the ceiling board 8 is attached first may be the frame 6 closest to the place where the construction robot 100 is placed.
施工ロボット１００の移動が完了すると、制御部５０は、第２距離センサ５２によって、作業対象となる枠体６の認識を行う（ステップＳ１４）。具体的には、作業対象となる枠体６までの距離を第２距離センサ５２によって測定し、枠体６の開口部を形成する４つの辺の形状を検出する。
When the movement of the construction robot 100 is completed, the control unit 50 uses the second distance sensor 52 to recognize the frame 6 to be worked (step S14). Specifically, the distance to the frame 6 to be worked is measured by the second distance sensor 52, and the shapes of the four sides forming the opening of the frame 6 are detected.
ここで、枠体６の開口部を形成する４つの辺のうち何れかの辺が検出できない場合、枠体６と施工ロボット１００との間に何らかの障害物があり、枠体６の開口部が障害物によって覆われている可能性がある。このため、枠体６を正常に認識することができない場合には、作業を行うことができないとしてステップＳ２２に進み、枠体６が正常に認識された場合には、さらに詳細な情報を取得するためにステップＳ１５に進む。
Here, if any one of the four sides forming the opening of the frame 6 cannot be detected, there is an obstacle between the frame 6 and the construction robot 100, and the opening of the frame 6 is blocked. It may be covered by an obstacle. For this reason, if the frame 6 cannot be recognized normally, the process proceeds to step S22 assuming that the work cannot be performed, and if the frame 6 is recognized normally, more detailed information is acquired. Therefore, the process proceeds to step S15.
ステップＳ１５では、制御部５０は、台車部１０を制御することによって施工ロボット１００をステップＳ１４で認識された枠体６の直下へと移動させる。具体的には、制御部５０は、ステップＳ１４で認識された枠体６の４つの辺の位置に基づいて枠体６の中心座標を算出し、算出された中心座標の直下にアーム部３０の基部３２ａが位置するように施工ロボット１００を移動させる。
In step S<b>15 , the control unit 50 controls the carriage unit 10 to move the construction robot 100 directly below the frame 6 recognized in step S<b>14 . Specifically, the control unit 50 calculates the center coordinates of the frame 6 based on the positions of the four sides of the frame 6 recognized in step S14, and the arm unit 30 is positioned directly below the calculated center coordinates. The construction robot 100 is moved so that the base 32a is positioned.
施工ロボット１００の移動が完了すると、続くステップＳ１６において枠体６の形状に関する枠体状態が取得される。
When the movement of the construction robot 100 is completed, the frame state regarding the shape of the frame 6 is acquired in the following step S16.
具体的には、アーム部３０の先端側のリンク部である第５リンク部３２ｆに取り付けられた第１距離センサ５１によって、枠体６の開口部を形成する４つの辺とアーム部３０との相対位置関係が計測される。これにより、制御部５０は、アーム部３０と枠体６との位置関係を三次元的に把握することができる。
Specifically, the first distance sensor 51 attached to the fifth link portion 32f, which is the link portion on the tip side of the arm portion 30, detects the distance between the four sides forming the opening of the frame 6 and the arm portion 30. A relative positional relationship is measured. Thereby, the control section 50 can three-dimensionally grasp the positional relationship between the arm section 30 and the frame body 6 .
第１距離センサ５１による計測は、アーム部３０が上方に向かって延び、第１距離センサ５１の検出面５１ａが鉛直方向上方に向けられた状態で行われる。なお、枠体６が比較的高い位置にある場合は、第１距離センサ５１を枠体６に近付けるために、昇降部２１を予め設定された長さに伸長させておいてもよい。
Measurement by the first distance sensor 51 is performed in a state in which the arm portion 30 extends upward and the detection surface 51a of the first distance sensor 51 faces vertically upward. Note that when the frame 6 is at a relatively high position, the elevating section 21 may be extended to a preset length in order to bring the first distance sensor 51 closer to the frame 6 .
ステップＳ１６で行われる枠体６の状態の取得は、第１距離センサ５１による計測に代えて、または、これに加えて、第２距離センサ５２による計測によって行われてもよい。二つの距離センサ５１，５２により計測を行うことによって、アーム部３０と枠体６との位置関係をより精度よく把握することができる。特に、第１距離センサ５１及び第２距離センサ５２は、施工ロボット１００に直接取り付けられているため、枠体６や床面２が水平面に対して傾斜している場合であっても、施工ロボット１００に対する枠体６の相対的な位置関係を精度よく検知することができる。
Acquisition of the state of the frame 6 performed in step S16 may be performed by measurement by the second distance sensor 52 instead of or in addition to the measurement by the first distance sensor 51 . By measuring with the two distance sensors 51 and 52, the positional relationship between the arm portion 30 and the frame 6 can be grasped with higher accuracy. In particular, since the first distance sensor 51 and the second distance sensor 52 are directly attached to the construction robot 100, even if the frame 6 and the floor surface 2 are inclined with respect to the horizontal plane, the construction robot The relative positional relationship of the frame 6 with respect to 100 can be accurately detected.
続くステップＳ１７では、天井スラブ１と枠体６との間の空間の空間状態が取得される。
In the subsequent step S17, the spatial state of the space between the ceiling slab 1 and the frame 6 is acquired.
具体的には、図２に示すように、昇降部２１を予め設定された長さに伸長させた状態において、設置プレート２６に取り付けられた第２距離センサ５２によって、枠体６から天井スラブ１までの距離を計測するとともに、枠体６と天井スラブ１との間に配置された配管や配線、ブレース、吊りボルト４までの距離が計測される。
Specifically, as shown in FIG. 2 , the second distance sensor 52 attached to the installation plate 26 detects the movement of the ceiling slab 1 from the frame 6 while the elevating unit 21 is extended to a preset length. In addition to measuring the distance to the frame 6 and the ceiling slab 1, the distance to the piping, wiring, braces, and suspension bolts 4 arranged between the frame 6 and the ceiling slab 1 is measured.
また、第２距離センサ５２の死角となる部分については、図２に示すように、第１距離センサ５１によって、例えば、第１距離センサ５１の検出面５１ａを斜め上方に向けられた状態で計測される。第１距離センサ５１による計測は、例えば、アーム部３０の第１回動部３１ａを回動させることにより、略３６０度にわたって行われる。なお、枠体６と天井スラブ１との間の状態をより確実に検知するためには、天井スラブ１に向かって枠体６を超えた位置まで第１距離センサ５１を移動させた後、第１距離センサ５１の検出面５１ａを略水平方向に向けた状態で計測を行うことが好ましい。
As for the blind spot of the second distance sensor 52, as shown in FIG. be done. The measurement by the first distance sensor 51 is performed over approximately 360 degrees by rotating the first rotating portion 31a of the arm portion 30, for example. In order to more reliably detect the state between the frame 6 and the ceiling slab 1, after moving the first distance sensor 51 toward the ceiling slab 1 to a position beyond the frame 6, It is preferable to perform the measurement with the detection surface 51a of the 1-distance sensor 51 directed substantially horizontally.
これにより、制御部５０は、天井ボード８を枠体６に載置する際に天井ボード８及びアーム部３０が通る軌道と、枠体６と天井スラブ１との間にある配管等との相対位置関係を三次元的に把握することができる。特に、第１距離センサ５１及び第２距離センサ５２は、施工ロボット１００に直接取り付けられているため、床面２が水平面に対して傾斜している場合であっても、施工ロボット１００に対する配管等の相対的な位置関係を精度よく検知することができる。なお、ステップＳ１６で行われる枠体６の状態の取得と、ステップＳ１７で行われる空間状態の取得とは、同時に行われてもよい。
As a result, the control unit 50 can determine the relationship between the trajectory of the ceiling board 8 and the arm unit 30 when the ceiling board 8 is placed on the frame 6 and the piping or the like between the frame 6 and the ceiling slab 1 . Positional relationships can be grasped three-dimensionally. In particular, since the first distance sensor 51 and the second distance sensor 52 are directly attached to the construction robot 100, even if the floor surface 2 is inclined with respect to the horizontal plane, the piping or the like to the construction robot 100 is not detected. relative positional relationship can be detected with high accuracy. Acquisition of the state of the frame body 6 performed in step S16 and acquisition of the spatial state performed in step S17 may be performed at the same time.
このように枠体６の状態及び空間状態が取得されると、ステップＳ１８に進み、制御部５０は、天井ボード８を枠体６に載置する作業の可否を判定する。
When the state of the frame 6 and the space state are acquired in this way, the process proceeds to step S18, and the control unit 50 determines whether or not the work of placing the ceiling board 8 on the frame 6 is possible.
天井ボード８を枠体６に載置するには、枠体６の開口部を通じて天井ボード８を枠体６の上方に一旦、位置させる必要がある。このように天井ボード８を枠体６の上方に位置させる過程で天井ボード８及びアーム部３０が通る軌道上に配管等がある場合、枠体６の開口部を通じて天井ボード８を枠体６に載置することは不可能である。
In order to mount the ceiling board 8 on the frame 6 , the ceiling board 8 needs to be once positioned above the frame 6 through the opening of the frame 6 . In the process of positioning the ceiling board 8 above the frame body 6 in this way, if there is a pipe or the like on the track along which the ceiling board 8 and the arm part 30 pass, the ceiling board 8 is attached to the frame body 6 through the opening of the frame body 6 . Impossible to place.
天井ボード８を枠体６の上方に位置させる際には、枠体６の開口部の対角線上を通して斜め上方に向かって天井ボード８が挿入されるが、例えば、枠体６の開口部から見て四隅の何れにも配管やブレースがある場合には、天井ボード８の挿入方向をどのように変えたとしても、天井ボード８はこれらに当たってしまうことから、天井ボード８を枠体６に載置することは不可能である。
When the ceiling board 8 is positioned above the frame 6 , the ceiling board 8 is inserted diagonally upward through the opening of the frame 6 . If there are pipes or braces at any of the four corners, the ceiling board 8 will hit them no matter how the direction of insertion of the ceiling board 8 is changed. it is impossible to
また、天井ボード８を枠体６の上方に位置させるには、天井ボード８を鉛直方向に沿った状態として、枠体６の開口部の対角線上を上方に向けて真っすぐ挿入してもよいが、枠体６から天井スラブ１下面までの距離が天井ボード８の長さよりも長くなければ、天井ボード８は天井スラブ１に当たってしまうことから、天井ボード８を真っすぐ挿入することによって枠体６に載置することは不可能である。
In addition, in order to position the ceiling board 8 above the frame 6, the ceiling board 8 may be placed vertically, and the diagonal line of the opening of the frame 6 may be directed upward and inserted straight. Since the ceiling board 8 hits the ceiling slab 1 unless the distance from the frame 6 to the lower surface of the ceiling slab 1 is longer than the length of the ceiling board 8, the ceiling board 8 is inserted straight into the frame 6. it is impossible to place
このため、ステップＳ１８において、制御部５０は、取得された空間状態に基づいて、天井ボード８を枠体６に載置することが可能か否か、すなわち、配管等を避けて天井ボード８を枠体６に載置することが可能な軌道があるか否かを判定する。
Therefore, in step S18, the control unit 50 determines whether or not it is possible to place the ceiling board 8 on the frame 6 based on the acquired space condition. It is determined whether or not there is a track on which the frame 6 can be placed.
具体的には、例えば、枠体６の開口部から見て三つの隅に配管等がある場合には、残りの１つの隅を通る軌道によって天井ボード８を載置することが可能と判定し、例えば、枠体６の開口部の直上に配管等があり、天井ボード８を真っすぐ挿入することができない場合には、天井ボード８を鉛直面に対して所定の角度以上傾けた状態で挿入する軌道によって天井ボード８を載置することが可能と判定する。
Specifically, for example, when there are pipes or the like at three corners when viewed from the opening of the frame 6, it is determined that the ceiling board 8 can be placed by the trajectory passing through the remaining one corner. For example, if there is a pipe directly above the opening of the frame 6 and the ceiling board 8 cannot be inserted straight, insert the ceiling board 8 at a predetermined angle or more with respect to the vertical plane. It is determined that the ceiling board 8 can be placed according to the track.
そして、アーム部３０の可動範囲も考慮した結果、配管等を避けて天井ボード８を枠体６に載置可能な軌道があると判定された場合には、保持部４０により天井ボード８を保持するためにステップＳ１９へと進む。一方、天井ボード８を枠体６に載置可能な軌道がないと判定された場合には、天井ボード８を載置する作業を行うことができないとしてステップＳ２２に進む。
As a result of considering the movable range of the arm part 30, if it is determined that there is a track that allows the ceiling board 8 to be placed on the frame body 6 while avoiding piping, etc., the ceiling board 8 is held by the holding part 40. To do so, the process proceeds to step S19. On the other hand, if it is determined that there is no track on which the ceiling board 8 can be placed on the frame 6, it is determined that the work of placing the ceiling board 8 cannot be performed, and the process proceeds to step S22.
ステップＳ１９において、制御部５０は、アーム部３０の作動を制御することによって、運搬ロボット１１０に積載された天井ボード８を保持部４０に保持させる。
In step S<b>19 , the control unit 50 causes the holding unit 40 to hold the ceiling board 8 loaded on the transport robot 110 by controlling the operation of the arm unit 30 .
これに先立って、制御部５０は、運搬ロボット１１０に対して、天井ボード８の受け渡しを要求する要求信号を、通信部５０ａを介して発信する。
Prior to this, the control unit 50 transmits a request signal for requesting delivery of the ceiling board 8 to the transport robot 110 via the communication unit 50a.
運搬ロボット１１０は、制御部９０の通信部９０ａにおいて要求信号を受信すると、天井ボード８を受け渡すために、施工ロボット１００の近傍へと移動する。なお、１台の施工ロボット１００に対して運搬ロボット１１０が１台ずつ配置されておらず、複数の施工ロボット１００の間で例えば２～３台の運搬ロボット１１０を共用している場合には、最も近くにいる運搬ロボット１１０が要求信号に応じて施工ロボット１００の近傍へと移動する。
When the communication unit 90 a of the control unit 90 receives the request signal, the transport robot 110 moves to the vicinity of the construction robot 100 to deliver the ceiling board 8 . In addition, when one transport robot 110 is not arranged for one construction robot 100, and two or three transport robots 110 are shared among a plurality of construction robots 100, for example, The closest transport robot 110 moves to the vicinity of the construction robot 100 in response to the request signal.
運搬ロボット１１０の接近が検知されると、制御部５０は、まず、図３に示すように、アーム部３０の第５リンク部３２ｆに取り付けられた第１距離センサ５１によって、運搬ロボット１１０に積載された天井ボード８の状態を認識させる。なお、ステップＳ１９に進んだ時点で、昇降部２１は、運搬ロボット１１０に積載された天井ボード８の高さに応じて予め収縮される。
When the approach of the transport robot 110 is detected, first, as shown in FIG. The state of the installed ceiling board 8 is recognized. It should be noted that, at the time when the process proceeds to step S19, the lifting section 21 is contracted in advance according to the height of the ceiling board 8 loaded on the transport robot 110 .
天井ボード８の状態、すなわち、天井ボード８の４つの辺の位置が認識されると、４つの辺の位置に基づいて天井ボード８の中心Ｃ１が認識される。そして、制御部５０は、認識された天井ボード８の中心Ｃ１の延長線上に保持部４０の中心Ｃ２が位置するように、アーム部３０の各回動部３１ａ～３１ｆの回動量を制御する（図４Ａ参照）。
When the state of the ceiling board 8, that is, the positions of the four sides of the ceiling board 8 are recognized, the center C1 of the ceiling board 8 is recognized based on the positions of the four sides. Then, the control unit 50 controls the amount of rotation of each of the rotating portions 31a to 31f of the arm portion 30 so that the center C2 of the holding portion 40 is positioned on the extension line of the recognized center C1 of the ceiling board 8 (Fig. 4A).
図４Ａに示される状態から保持部４０をさらに天井ボード８に向けて移動させることにより、保持部４０のニードル４２が天井ボード８の表面８ａに突き刺さる（図４Ｂ参照）。これにより天井ボード８は、保持部４０により保持された状態となる。
By further moving the holding part 40 toward the ceiling board 8 from the state shown in FIG. 4A, the needle 42 of the holding part 40 sticks into the surface 8a of the ceiling board 8 (see FIG. 4B). As a result, the ceiling board 8 is held by the holding portion 40 .
このように保持部４０により天井ボード８が保持された状態となったことは、第１距離センサ５１によって検知される。第１距離センサ５１による検知結果は、保持完了信号として、施工ロボット１００の制御部５０から運搬ロボット１１０の制御部９０へと送信される。
The first distance sensor 51 detects that the ceiling board 8 is thus held by the holding portion 40 . A detection result by the first distance sensor 51 is transmitted from the control unit 50 of the construction robot 100 to the control unit 90 of the transport robot 110 as a holding completion signal.
保持完了信号を受け取った運搬ロボット１１０の制御部９０は、第１倒れ防止機構６６の押付部６６ｂを収縮し、押付部６６ｂとローラコンベヤ６４とによる天井ボード８の挟持を解除するとともに、施工ロボット１００の制御部５０へ挟持解除信号を送信する。
Upon receiving the holding completion signal, the control unit 90 of the transport robot 110 contracts the pressing portion 66b of the first fall prevention mechanism 66 to release the clamping of the ceiling board 8 between the pressing portion 66b and the roller conveyor 64, and the construction robot A clamp release signal is transmitted to the control unit 50 of 100 .
挟持解除信号を受け取った施工ロボット１００の制御部５０は、アーム部３０の各回動部３１ａ～３１ｆの回動量を制御し、保持部４０により保持された天井ボード８を枠体６に向けて移動させる。
The control unit 50 of the construction robot 100 that has received the clamping release signal controls the amount of rotation of each of the rotating portions 31a to 31f of the arm unit 30, and moves the ceiling board 8 held by the holding unit 40 toward the frame 6. Let
なお、図６に示すように、運搬ロボット１１０に積載された天井ボード８が、施工ロボット１００側に向けて、２枚並んでいる場合は、施工ロボット１００から見て右側の天井ボード８、すなわち、運搬ロボット１１０の反転機構６８によって保持された天井ボード８が、保持部４０により保持される天井ボード８として選択される。
As shown in FIG. 6, when two ceiling boards 8 loaded on the transport robot 110 are arranged side by side facing the construction robot 100, the ceiling board 8 on the right side as viewed from the construction robot 100, that is, , the ceiling board 8 held by the reversing mechanism 68 of the transport robot 110 is selected as the ceiling board 8 held by the holding section 40 .
このようにして運搬ロボット１１０から施工ロボット１００への天井ボード８の引き渡しが完了すると、ステップＳ２０に進み、枠体６への天井ボード８の載置作業が実行される。
When the transfer of the ceiling board 8 from the transport robot 110 to the construction robot 100 is completed in this way, the process proceeds to step S20, and the operation of placing the ceiling board 8 on the frame 6 is performed.
具体的には、図８Ａから図８Ｄに示すように、制御部５０は、アーム部３０の各回動部３１ａ～３１ｆの回動量を適宜制御し、天井ボード８が枠体６や配管に当たらないように保持部４０の位置を三次元的に変化させることによって、最終的に天井ボード８を枠体６に載置する。
Specifically, as shown in FIGS. 8A to 8D, the control unit 50 appropriately controls the amount of rotation of each of the rotating portions 31a to 31f of the arm portion 30 so that the ceiling board 8 does not hit the frame 6 or the pipes. Finally, the ceiling board 8 is placed on the frame 6 by changing the position of the holding portion 40 three-dimensionally.
図８Ａには、格子状に結合されたバー部材６ａ，６ｂにより囲まれた枠体６の開口部６ｃの対角線上を通して斜め上方に向かって天井ボード８が挿入されている状態が示されている。具体的には、天井ボード８は、鉛直面に対して略４５度傾けられた状態で開口部６ｃの対角線上を通るようにして斜め上方へと挿入される。なお、天井ボード８の傾斜角度は、開口部６ｃの直上の障害物までの距離や枠体６から天井スラブ１下面までの距離に応じて適宜設定される。
FIG. 8A shows a state in which the ceiling board 8 is inserted obliquely upward through the diagonal line of the opening 6c of the frame 6 surrounded by the bar members 6a and 6b joined in a grid pattern. . Specifically, the ceiling board 8 is inserted obliquely upward so as to pass along the diagonal line of the opening 6c while being inclined at approximately 45 degrees with respect to the vertical plane. The inclination angle of the ceiling board 8 is appropriately set according to the distance to an obstacle directly above the opening 6c and the distance from the frame 6 to the lower surface of the ceiling slab 1.
図８Ａに示される状態となった後、天井ボード８全体が枠体６の上方に位置した状態になると、図８Ｂに示すように、天井ボード８の中心が枠体６の開口部６ｃの中心と略一致するように、各回動部３１ａ～３１ｆの回動量が制御される。
After reaching the state shown in FIG. 8A, when the entire ceiling board 8 is positioned above the frame 6, the center of the ceiling board 8 becomes the center of the opening 6c of the frame 6, as shown in FIG. 8B. The amount of rotation of each of the rotating portions 31a to 31f is controlled so as to substantially coincide with .
そして、図８Ｂに示される状態から第１回動部３１ａ、第４回動部３１ｄまたは第６回動部３１ｆを回動させることによって、図８Ｃに示されるように、開口部６ｃの４つの辺の向きと天井ボード８の４つの辺の向きとを略一致させる。
By rotating the first rotating portion 31a, the fourth rotating portion 31d, or the sixth rotating portion 31f from the state shown in FIG. 8B, the four openings 6c are rotated as shown in FIG. 8C. The direction of the sides and the direction of the four sides of the ceiling board 8 are made to substantially match.
図８Ｃに示される状態から第２回動部３１ｂ、第３回動部３１ｃ及び第５回動部３１ｅを少しずつ回動させることによって、天井ボード８及び保持部４０を鉛直方向下方へと移動させる（図１参照）。
By gradually rotating the second rotating portion 31b, the third rotating portion 31c, and the fifth rotating portion 31e from the state shown in FIG. 8C, the ceiling board 8 and the holding portion 40 are moved downward in the vertical direction. (see Figure 1).
このように天井ボード８を鉛直方向下方へと移動させると、天井ボード８は、枠体６の開口部６ｃに対して上方から落とし込まれることによって、図８Ｄに示すように、４つの辺がバー部材６ａ，６ｂによってそれぞれ鉛直方向下方から支持された状態となる。
When the ceiling board 8 is moved downward in the vertical direction in this way, the ceiling board 8 is dropped from above into the opening 6c of the frame 6, so that the four sides are formed as shown in FIG. 8D. The bar members 6a and 6b are in a state of being supported from below in the vertical direction.
そして、この状態から保持部４０をさらに鉛直方向下方へと移動させていくと、天井ボード８の表面８ａに突き刺さっていたニードル４２が天井ボード８から徐々に抜ける。天井ボード８からニードル４２が完全に抜けることによって、枠体６への天井ボード８の載置が完了する。
Then, when the holding part 40 is further moved downward in the vertical direction from this state, the needle 42 stuck in the surface 8a of the ceiling board 8 is gradually removed from the ceiling board 8. - 特許庁The mounting of the ceiling board 8 on the frame 6 is completed when the needle 42 is completely removed from the ceiling board 8 .
なお、図８Ａ～図８Ｄに示される一連のアーム部３０の動きは、一例であって、これに限定されるものではない。例えば、図８Ｃに示される状態から、天井ボード８全体を鉛直方向下方へと移動させることに代えて、天井ボード８の４つの辺のうちの何れか１つの辺のみを先にバー部材６ａ，６ｂに沿って当接した状態、すなわち、天井ボード８が水平面に対して僅かに傾斜した状態とし、その後、バー部材６ａ，６ｂに当接した辺を支点として、天井ボード８の残りの３つの辺をバー部材６ａ，６ｂに近付けるようにして天井ボード８を枠体６に落とし込んでもよい。
Note that the series of movements of the arm portion 30 shown in FIGS. 8A to 8D is an example, and is not limited to this. For example, instead of moving the entire ceiling board 8 downward in the vertical direction from the state shown in FIG. 6b, that is, the ceiling board 8 is slightly inclined with respect to the horizontal plane. The ceiling board 8 may be dropped into the frame body 6 so that the sides are brought closer to the bar members 6a and 6b.
また、図８Ｃに示される状態から天井ボード８を鉛直方向下方へと移動させる工程は、第２距離センサ５２によって監視されており、開口部６ｃの４つの辺の向きと天井ボード８の４つの辺の向きとにずれが生じている場合には、ずれが無くなるように、第１回動部３１ａ、第４回動部３１ｄまたは第６回動部３１ｆが適宜回動される。
Further, the process of moving the ceiling board 8 downward in the vertical direction from the state shown in FIG. 8C is monitored by the second distance sensor 52. If there is a deviation in the direction of the sides, the first rotating portion 31a, the fourth rotating portion 31d, or the sixth rotating portion 31f is rotated appropriately so as to eliminate the deviation.
天井ボード８の載置が完了すると、続くステップＳ２１において、天井ボード８の載置作業の適否の判定、すなわち、天井ボード８の載置作業が正常に完了したか否かが確認される。
When the ceiling board 8 has been completely placed, it is determined in the following step S21 whether or not the ceiling board 8 placement work is appropriate, that is, whether or not the ceiling board 8 placement work has been completed normally.
天井ボード８が枠体６に正常に載置されている場合、すなわち、天井ボード８の４つの辺がバー部材６ａ，６ｂにほぼ接した状態となっている場合、施工ロボット１００側から見て、枠体６の下面までの距離と天井ボード８の表面８ａまでの距離との差は、天井ボード８を下方から支持する枠体６のフランジ部の厚さに略等しく、天井ボード８の４つの辺近傍において同じ大きさになる。
When the ceiling board 8 is normally placed on the frame 6, that is, when the four sides of the ceiling board 8 are in contact with the bar members 6a and 6b, when viewed from the construction robot 100 side, , the difference between the distance to the lower surface of the frame 6 and the distance to the surface 8a of the ceiling board 8 is substantially equal to the thickness of the flange portion of the frame 6 that supports the ceiling board 8 from below. have the same size in the neighborhood of two sides.
このため、ステップＳ２１では、第１距離センサ５１及び第２距離センサ５２の何れか一方または両方によって天井ボード８の４つの辺近傍における枠体６の下面までの距離と天井ボード８の表面８ａまでの距離とを計測し、計測された距離の差が、何れの辺近傍においても予め設定された閾値より小さくなっているか否かによって、天井ボード８の載置作業が正常に完了したか否かを判定している。なお、閾値は、天井ボード８を下方から支持する枠体６のフランジ部の厚さに基づいて設定される。
Therefore, in step S21, one or both of the first distance sensor 51 and the second distance sensor 52 detect the distance to the lower surface of the frame 6 near the four sides of the ceiling board 8 and the surface 8a of the ceiling board 8. and whether or not the difference between the measured distances is smaller than a preset threshold value in the vicinity of any of the sides. are judging. The threshold value is set based on the thickness of the flange portion of the frame 6 that supports the ceiling board 8 from below.
天井ボード８の４つの辺の何れの辺近傍においても距離の差が閾値より小さい場合は、天井ボード８の４つの辺が枠体６にほぼ接した状態になっていると推定されることから、制御部５０は、所定の箇所の枠体６に対する天井ボード８の載置作業が正常に完了したとして、作業の完了を記憶するとともにステップＳ２３に進む。
If the difference in distance is smaller than the threshold in the vicinity of any of the four sides of the ceiling board 8, it is presumed that the four sides of the ceiling board 8 are almost in contact with the frame 6. , the control unit 50 determines that the operation of placing the ceiling board 8 on the frame 6 at the predetermined location has been completed normally, stores the completion of the operation, and advances to step S23.
一方、何れかの辺近傍における距離の差が閾値以上となった場合は、天井ボード８と枠体６との間に想定を超えた隙間が生じた状態になっていると推定されることから、作業が正常に完了していないとしてステップＳ２２に進む。なお、ステップＳ２２に進む前に、距離の差が閾値以上となった箇所にアーム部３０を押し当てて天井ボード８を僅かに上下動させることによって、天井ボード８の載置状態を改善するステップを追加してもよい。
On the other hand, if the distance difference in the vicinity of any of the sides is equal to or greater than the threshold, it is presumed that there is an unexpected gap between the ceiling board 8 and the frame 6. , the operation is not normally completed, and the process proceeds to step S22. Before proceeding to step S22, a step of improving the mounting state of the ceiling board 8 by slightly moving the ceiling board 8 up and down by pressing the arm part 30 against the point where the distance difference is equal to or greater than the threshold. may be added.
ステップＳ２２では、所定の箇所の枠体６に対して天井ボード８の載置が完了していないとして、制御部５０は、載置作業不可または載置作業未完了をその原因とともに記憶する。なお、ステップＳ２１及びステップＳ２２で制御部５０に記憶された作業状況に関する情報は、制御部５０の通信部５０ａを介してサーバ１２０へと逐次送信される。
In step S22, it is determined that the ceiling board 8 has not been completely placed on the frame body 6 at the predetermined location, and the control unit 50 stores the reason that the placing work is not possible or the placing work is not completed. The information about the work status stored in the control unit 50 in steps S21 and S22 is sequentially transmitted to the server 120 via the communication unit 50a of the control unit 50. FIG.
このため、サーバ１２０を介して施工ロボット１００の作業状況を監視するオペレータや現場の作業員は、何れの箇所の枠体６に対して天井ボード８の載置作業が正常に完了しているかを容易に確認することができるとともに、何れの天井ボード８の載置作業をやり直す必要があるかや天井ボード８の載置作業が行われなかった原因を容易に把握することができる。
For this reason, an operator who monitors the work status of the construction robot 100 via the server 120 or a worker at the site can determine to which frame 6 the ceiling board 8 has been normally placed. This can be easily confirmed, and it is possible to easily grasp which ceiling board 8 needs to be re-mounted and the reason why the ceiling board 8 was not mounted.
このようにステップＳ２１及びステップ２２において作業状況の記憶が完了すると、ステップＳ２３に進み、制御部５０は、予定されている載置作業がすべて完了したか否かを確認する。
When the work status is stored in steps S21 and S22 in this manner, the process proceeds to step S23, and the control section 50 confirms whether or not all the scheduled placement work has been completed.
予定されていた載置作業がすべて完了した場合、処理を終了し、次の作業の指示をサーバ１２０から受信するまで施工ロボット１００は待機状態となる。
When all of the scheduled placement work is completed, the processing is terminated, and the construction robot 100 is in a standby state until an instruction for the next work is received from the server 120 .
一方、予定されていた載置作業がまだ完了していない場合、ステップＳ１３へと戻り、次に天井ボード８が載置される枠体６の場所へと移動する。それ以降、上述のような工程を経て天井ボード８の載置作業が実行される。
On the other hand, if the scheduled placement work has not been completed yet, the process returns to step S13 and moves to the place of the frame 6 where the ceiling board 8 is placed next. Thereafter, the ceiling board 8 is placed through the steps described above.
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
According to the above embodiment, the following effects are obtained.
上記構成の施工ロボット１００の制御部５０は、第１距離センサ５１及び第２距離センサ５２の少なくとも一方により枠体６の形状に関する枠体状態を検知し、検知された枠体状態に基づいてアーム部３０を作動させることにより、保持部４０によって保持された天井ボード８を、枠体６の上方から落とし込むようにして枠体６に載置している。
The control unit 50 of the construction robot 100 configured as described above detects the frame state related to the shape of the frame 6 by at least one of the first distance sensor 51 and the second distance sensor 52, and based on the detected frame state, the arm is moved. By operating the portion 30, the ceiling board 8 held by the holding portion 40 is placed on the frame 6 so as to drop from above the frame 6. As shown in FIG.
このように、枠体６の形状を確認した後に、天井ボード８を枠体６に対して載置するようにすることによって、枠体６の４つの辺の向きが施工ロボット１００に対してどのような向きとなっている場合であっても、天井ボード８を枠体６に対して円滑に、且つ、自動的に載置することができる。また、高所作業である天井ボード８の載置作業を施工ロボット１００によって行うことによって、作業員の作業負担を軽減するとともに安全性を確保することができる。
By placing the ceiling board 8 on the frame 6 after confirming the shape of the frame 6 in this way, it is possible to determine how the four sides of the frame 6 are oriented with respect to the construction robot 100 . Even in such an orientation, the ceiling board 8 can be smoothly and automatically placed on the frame 6 . In addition, by using the construction robot 100 to place the ceiling board 8, which is a high-place work, it is possible to reduce the work burden on workers and ensure safety.
また、上記構成の施工ロボット１００の制御部５０は、予め検知された天井スラブ１と枠体６との間の空間の空間状態に基づいて、枠体６への天井ボード８の載置の可否を判定している。
Further, the control unit 50 of the construction robot 100 configured as described above determines whether or not the ceiling board 8 can be placed on the frame 6 based on the spatial state of the space between the ceiling slab 1 and the frame 6 detected in advance. are judging.
このように天井スラブ１と枠体６との間の空間に配管等の障害物がある場合には、不用意に天井ボード８を枠体６に載置する作業を実行してしまうことを回避することによって、施工ロボット１００による作業の安全性を確保することができる。また、天井スラブ１と枠体６との間の空間に配管等の障害物がある場合であっても、これらを避けることが可能な軌道を演算し、演算された軌道に沿って天井ボード８を移動させることにより、天井ボード８を枠体６に対して円滑に、且つ、自動的に載置することができる。
In this way, when there is an obstacle such as a pipe in the space between the ceiling slab 1 and the frame 6, it is possible to prevent the ceiling board 8 from being carelessly placed on the frame 6. By doing so, the safety of the work performed by the construction robot 100 can be ensured. In addition, even if there are obstacles such as pipes in the space between the ceiling slab 1 and the frame 6, a trajectory that can avoid these obstacles is calculated, and the ceiling board 8 is moved along the calculated trajectory. By moving , the ceiling board 8 can be smoothly and automatically placed on the frame 6 .
また、上記構成の施工ロボット１００の制御部５０は、保持部４０により天井ボード８を保持させる際、第１距離センサ５１によって検出された天井ボード８の形状に関する天井ボード状態に基づいて、保持部４０により天井ボード８を保持する位置を設定している。
Further, when holding the ceiling board 8 by the holding unit 40, the control unit 50 of the construction robot 100 configured as described above controls the holding unit 40 based on the state of the ceiling board 8 regarding the shape of the ceiling board 8 detected by the first distance sensor 51. A position for holding the ceiling board 8 is set by 40 .
天井ボード８が通る軌道は、天井ボード８が枠体６に当たってしまわないように、天井ボード８の寸法誤差や天井ボード８の保持位置の誤差を考慮して、ある程度の余裕を持って設定されるが、保持部４０により天井ボード８が保持される位置を毎回同じ位置とすることが可能となることで、天井ボード８が通る軌道を、あまり余裕がない軌道とすることが可能となる。これにより天井ボード８を載置可能な軌道の範囲が拡がるため、天井ボード８の載置作業の効率を向上させることができる。また、天井ボード８の中心Ｃ１を保持部４０により保持するようにすることで、天井ボード８の取り回しが安定するため、結果として、天井ボード８を枠体６に載置する作業を安定して行うことができる。
The track along which the ceiling board 8 passes is set with a certain amount of margin in consideration of the dimensional error of the ceiling board 8 and the error of the holding position of the ceiling board 8 so that the ceiling board 8 does not hit the frame 6. However, since the position where the ceiling board 8 is held by the holding part 40 can be set to the same position every time, the track along which the ceiling board 8 passes can be made into a track with little margin. Since the range of the track|orbit which the ceiling board 8 can be mounted by this expands, the efficiency of the mounting work of the ceiling board 8 can be improved. Further, since the center C1 of the ceiling board 8 is held by the holding portion 40, the handling of the ceiling board 8 is stabilized. It can be carried out.
なお、次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。
The following modifications are also within the scope of the present invention, and it is possible to combine the configurations shown in the modifications with the configurations described in the above embodiments, or to combine the configurations described in different modifications below. is also possible.
上記実施形態では、天井スラブ１と枠体６との間の空間の空間状態を、施工ロボット１００に設けられた第１距離センサ５１及び第２距離センサ５２によって検知している。これに代えて、空間状態は、施工ロボット１００または施工ロボット１００とは別のロボットに設けられた、水平面における距離をスキャン計測可能な二次元測域センサ、いわゆる、２Ｄ－ＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）センサによって予め検知されていてもよい。具体的には、二次元測域センサを、枠体６の下方から枠体６の開口部を通過させて枠体６の上方へと天井スラブ１に向けて移動させることによって、天井スラブ１と枠体６との間の空間の空間状態を枠体６毎に予め取得しておいてもよい。
In the above embodiment, the spatial state of the space between the ceiling slab 1 and the frame 6 is detected by the first distance sensor 51 and the second distance sensor 52 provided on the construction robot 100 . Alternatively, the spatial state can be measured using a two-dimensional ranging sensor capable of scanning and measuring a distance in a horizontal plane provided in the construction robot 100 or a robot different from the construction robot 100, a so-called 2D-LiDAR (light detection and ranging sensor). ) may have been detected in advance by a sensor. Specifically, by moving the two-dimensional range sensor from below the frame 6 through the opening of the frame 6 and above the frame 6 toward the ceiling slab 1, The spatial state of the space between the frames 6 may be obtained in advance for each frame 6 .
このように各枠体６に対して予め空間状態が検知されていると、載置作業の可否を事前に判定することが可能となるため、載置作業ができない枠体６を作業対象から予め除外しておくことで、施工ロボット１００による天井ボード８の載置作業を効率的に行うことが可能となる。なお、載置作業の可否は、施工ロボット１００とは別のロボットが判定してもよい。また、空間状態に加えて、枠体６の状態についても、枠体６毎に予め取得しておいてもよい。
If the spatial state of each frame 6 is detected in advance in this way, it is possible to determine in advance whether or not the placement work can be performed. By excluding it, it becomes possible to efficiently perform the work of placing the ceiling board 8 by the construction robot 100 . It should be noted that a robot different from the construction robot 100 may determine whether or not the placement work can be performed. In addition to the spatial state, the state of the frame 6 may also be acquired in advance for each frame 6 .
また、上記実施形態では、施工ロボット１００は、特有の台車部１０と昇降部２１とを備えている。これに代えて、台車部１０と昇降部２１とからなる部分は、一般的な高所作業車であってもよく、この場合、アーム部３０は、高所作業車の作業台に設置される。
Further, in the above-described embodiment, the construction robot 100 includes the unique carriage section 10 and the lifting section 21 . Alternatively, the portion consisting of the truck portion 10 and the lifting portion 21 may be a general aerial work vehicle, and in this case, the arm portion 30 is installed on the work platform of the aerial work vehicle. .
また、上記実施形態では、アーム部３０の基部３２ａは、第１リンク部３２ｂとの連結方向軸が鉛直方向に沿うように設置プレート２６に固定されている。これに代えて、基部３２ａは、第１リンク部３２ｂとの連結方向軸が鉛直方向に対して傾いた状態で設置プレート２６に固定されていてもよい。このように基部３２ａを傾けておくことにより、運搬ロボット１１０からの天井ボード８の受け取りが容易となる。
Further, in the above-described embodiment, the base portion 32a of the arm portion 30 is fixed to the installation plate 26 so that the connecting direction axis with the first link portion 32b is along the vertical direction. Alternatively, the base portion 32a may be fixed to the installation plate 26 in a state in which the connecting direction axis with the first link portion 32b is tilted with respect to the vertical direction. By inclining the base portion 32a in this manner, receiving the ceiling board 8 from the transport robot 110 is facilitated.
また、上記実施形態では、施工ロボット１００は、運搬ロボット１１０から天井ボード８を受け取っている。これに代えて、施工ロボット１００は、複数の天井ボード８を一時的に保管可能な保管部を備えていてもよい。この場合、保管部は、例えば、台車部１０に設けられ、天井ボード８は、アーム部３０に取り付けられた保持部４０により保持可能な状態で保管部に保管される。具体的には、施工ロボット１００は、図９～図１２に示される変形例のような、複数の天井ボード８を保管することが可能な保管部１３０を備えていてもよい。図９は、保管部１３０を備えた施工ロボット１００の側面図であり、図１０は、図９のＣ－Ｃ線に沿う断面を拡大して示した拡大断面図であり、図１１は、保管部１３０を備えた施工ロボット１００の動作を説明するための図であり、図１２は、図９のＤ－Ｄ線に沿う断面を拡大して示した拡大断面図である。
Further, in the above embodiment, the construction robot 100 receives the ceiling board 8 from the transport robot 110 . Alternatively, the construction robot 100 may include a storage section capable of temporarily storing a plurality of ceiling boards 8 . In this case, the storage section is provided, for example, in the carriage section 10 , and the ceiling board 8 is stored in the storage section in a state in which it can be held by the holding section 40 attached to the arm section 30 . Specifically, the construction robot 100 may include a storage unit 130 capable of storing a plurality of ceiling boards 8, such as the modifications shown in FIGS. 9-12. 9 is a side view of construction robot 100 having storage unit 130, FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing a cross section taken along line CC of FIG. 9, and FIG. 12A and 12B are diagrams for explaining the operation of the construction robot 100 having the unit 130, and FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-section taken along line DD in FIG.
保管部１３０は、複数の天井ボード８が鉛直方向に積み重ねられた状態で積載される積載機構７０と、枠体６に載置される前に天井ボード８が一時的に仮置きされる仮置き部７４と、を有する。仮置き部７４には、上述の施工ユニット２０によって積載機構７０から移送された１枚の天井ボード８が仮置きされる。
The storage unit 130 includes a stacking mechanism 70 in which a plurality of ceiling boards 8 are vertically stacked and a temporary storage unit in which the ceiling boards 8 are temporarily placed before being placed on the frame 6. a portion 74; One ceiling board 8 transferred from the loading mechanism 70 by the construction unit 20 is temporarily placed on the temporary placement section 74 .
積載機構７０は、天井ボード８が積載される積載部７１と、台車部１０の上面に立設し、積載部７１を鉛直方向に移動可能に支持する複数の支柱７２と、支柱７２に沿って積載部７１を鉛直方向に移動させる図示しない電動アクチュエータと、を有する。
The loading mechanism 70 includes a loading unit 71 on which the ceiling board 8 is loaded, a plurality of posts 72 erected on the upper surface of the carriage unit 10 and supporting the loading unit 71 so as to be vertically movable, and an electric actuator (not shown) that moves the loading unit 71 in the vertical direction.
積載部７１は、最も上方に積載される天井ボード８の高さが常に同じ高さとなるように電動アクチュエータによって、その高さが調整される。つまり、積載される天井ボード８が減少するにつれて、積載部７１は、徐々に上方へと移動する。なお、作業員が積載部７１に天井ボード８を補充する際には、積載部７１は最も低い位置へと下げられ、補充が完了すると、積載部７１は、最も上方に積載される天井ボード８の高さが所定の高さとなるまで上昇する。最も上方に積載される天井ボード８の高さが所定の高さとなっているか否かは、例えば、何れかの支柱７２に取り付けられた近接センサ等によって検知される。
The height of the stacking portion 71 is adjusted by an electric actuator so that the height of the ceiling board 8 stacked highest is always the same. In other words, as the number of ceiling boards 8 to be loaded decreases, the loading section 71 gradually moves upward. When the worker replenishes the ceiling board 8 in the loading unit 71, the loading unit 71 is lowered to the lowest position. rises until the height reaches a predetermined height. Whether or not the height of the ceiling board 8 stacked highest is at a predetermined height is detected by, for example, a proximity sensor or the like attached to one of the columns 72 .
仮置き部７４は、図９及び図１０に示されるように、次に枠体６に載置される予定の天井ボード８を、表面８ａが鉛直面にほぼ沿った状態であって、角部の１つが鉛直方向下方を向いた状態で、一時的に置いておくために設けられた載置台であり、天井ボード８の側面８ｃを支持する第１支持部材７６と、天井ボード８の裏面８ｂを支持する第２支持部材７７と、台車部１０の上面に立設し、第１支持部材７６及び第２支持部材７７が直接的または間接的に取り付けられる支柱７９と、を有する。
As shown in FIGS. 9 and 10, the temporary placement portion 74 holds the ceiling board 8 to be placed on the frame 6 next in a state in which the surface 8a is substantially along the vertical plane, and the corners is a mounting table provided for temporarily placing the ceiling board 8 in a state where one of the is directed downward in the vertical direction. and a column 79 erected on the upper surface of the truck portion 10 and to which the first and second support members 76 and 77 are directly or indirectly attached.
第１支持部材７６は、図１０に示すように、天井ボード８の側面８ｃが載置される載置面７６ｂを有する載置部７６ａと、天井ボード８の表面８ａに対向する対向部７６ｃと、を有する断面形状が略Ｌ字状の部材であり、１枚の天井ボード８の２つの側面８ｃを支持するように、天井ボード８の中心部分を挟んで対称的に一対配置されている。具体的には、一対の第１支持部材７６は、図９に示すように、天井ボード８の側面８ｃが載置される載置部７６ａの載置面７６ｂが互いに直交した状態となるようにそれぞれ配置されている。
As shown in FIG. 10, the first support member 76 includes a mounting portion 76a having a mounting surface 76b on which the side surface 8c of the ceiling board 8 is mounted, and a facing portion 76c facing the surface 8a of the ceiling board 8. , and are arranged in pairs symmetrically across the central portion of the ceiling board 8 so as to support the two side surfaces 8c of one ceiling board 8. Specifically, as shown in FIG. 9, the pair of first support members 76 are arranged such that the mounting surfaces 76b of the mounting portion 76a on which the side surface 8c of the ceiling board 8 is mounted are perpendicular to each other. placed respectively.
対向部７６ｃは、上方に向かうにつれて天井ボード８の表面８ａとの間の間隔が徐々に大きくなるようにテーパ状に形成されており、後述のように天井ボード８を仮置き部７４に仮置きする際に天井ボード８の側面８ｃを案内するガイド部として機能する。
The facing portion 76c is formed in a tapered shape so that the distance between it and the surface 8a of the ceiling board 8 gradually increases as it goes upward. It functions as a guide portion that guides the side surface 8c of the ceiling board 8 when the ceiling board 8 is moved.
第２支持部材７７は、天井ボード８の裏面８ｂが載置される載置面７７ａを有する平板状の部材であり、第１支持部材７６と同様に、天井ボード８の中心を挟んで対称的に一対配置されている。具体的には、第２支持部材７７は、図１０に示すように、載置面７７ａが、第１支持部材７６の載置部７６ａの載置面７６ｂと直交した状態となるように配置されている。
The second support member 77 is a flat member having a mounting surface 77a on which the back surface 8b of the ceiling board 8 is mounted. are arranged in pairs. Specifically, as shown in FIG. 10, the second support member 77 is arranged such that the mounting surface 77a is orthogonal to the mounting surface 76b of the mounting portion 76a of the first support member 76. ing.
また、第２支持部材７７の載置面７７ａは、図１０に示されるように、鉛直面ＶＰに対して、所定の第１角度θ（例えば、５°～１０°、好ましくは６°前後）だけ傾いた状態となっている。このため、仮置き部７４に仮置きされた天井ボード８は、２つの側面８ｃが一対の第１支持部材７６の載置部７６ａの載置面７６ｂにそれぞれ接するとともに、裏面８ｂが一対の第２支持部材７７の載置面７７ａに接することになる。なお、第１角度θの大きさは、上記範囲に限定されず、載置面７７ａが鉛直面ＶＰに対して傾くことで天井ボード８が自重により載置面７６ｂ及び載置面７７ａにそれぞれ接した状態となればどのような大きさであってもよく、例えば、１０°より大きくてもよい。
Further, as shown in FIG. 10, the placement surface 77a of the second support member 77 is at a predetermined first angle θ (for example, 5° to 10°, preferably around 6°) with respect to the vertical plane VP. It is in a tilted state. Therefore, the ceiling board 8 temporarily placed on the temporary placement portion 74 has two side surfaces 8c in contact with the placement surfaces 76b of the placement portions 76a of the pair of first support members 76, respectively, and the back surface 8b has a pair of first support members 76a. 2, the mounting surface 77a of the support member 77 is contacted. The magnitude of the first angle θ is not limited to the above range, and the tilting of the mounting surface 77a with respect to the vertical plane VP causes the ceiling board 8 to come into contact with the mounting surface 76b and the mounting surface 77a by its own weight. It can be of any size as long as it is aligned, for example greater than 10°.
ここで、上述のように、天井ボード８は、一般的に、表面８ａを保護するために、表面８ａが重ね合わせられた２枚の天井ボード８を一組とし、複数組が重ねられた状態で市場に流通する。
Here, as described above, the ceiling boards 8 are generally in a state in which two sets of ceiling boards 8 with the surfaces 8a superimposed form one set in order to protect the surface 8a, and a plurality of sets are superimposed. circulate in the market.
つまり、積載機構７０の積載部７１に鉛直方向に積み重ねられた天井ボード８をそのまま施工ユニット２０の保持部４０によって保持して枠体６に載置すると、１枚置きに裏面８ｂ側が枠体６に載置されることになってしまう。
That is, when the ceiling boards 8 stacked in the vertical direction on the stacking section 71 of the stacking mechanism 70 are held by the holding section 40 of the construction unit 20 and placed on the frame body 6, the back surface 8b side of every other board is placed on the frame body 6. will be placed on
そこで、この変形例では、積載機構７０に積載された天井ボード８を、施工ユニット２０によって、一旦、仮置き部７４に仮置きし、仮置きされた天井ボード８の表面８ａを施工ユニット２０の保持部４０によって保持するようにしている。
Therefore, in this modification, the ceiling board 8 loaded on the loading mechanism 70 is temporarily placed on the temporary placement section 74 by the construction unit 20, and the surface 8a of the temporarily placed ceiling board 8 is moved to the construction unit 20. He is trying to hold|maintain by the holding|maintenance part 40. FIG.
次に、積載機構７０の積載部７１に積載された天井ボード８を仮置き部７４へ仮置きする工程について説明する。
Next, a process of temporarily placing the ceiling board 8 loaded on the stacking section 71 of the stacking mechanism 70 on the temporary placing section 74 will be described.
制御部５０は、アーム部３０の作動を制御することによって、積載部７１の最も上方に積載された天井ボード８の上面を保持部４０により保持させる。なお、天井ボード８は、この後、仮置き部７４に一旦、仮置きされることから、この時点において、保持部４０の中心Ｃ２を天井ボード８の中心Ｃ１に合わせる必要がない。このため、例えば、天井ボード８の中心Ｃ１位置を認識する必要がないことから、積載部７１に積載された天井ボード８を保持部４０によって保持することに要する時間を短くすることができる。
The control unit 50 controls the operation of the arm unit 30 to cause the holding unit 40 to hold the upper surface of the ceiling board 8 stacked at the top of the stacking unit 71 . Since the ceiling board 8 is temporarily placed in the temporary placement section 74 after this, it is not necessary to align the center C2 of the holding section 40 with the center C1 of the ceiling board 8 at this point. Therefore, for example, since there is no need to recognize the center C1 position of the ceiling board 8, the time required for holding the ceiling board 8 loaded on the loading section 71 by the holding section 40 can be shortened.
保持部４０により天井ボード８が保持されたことが確認されると、制御部５０は、天井ボード８の角部の１つが鉛直方向下方を向いた状態となるようにアーム部３０を制御した後、仮置き部７４の対向部７６ｃと第２支持部材７７との間に天井ボード８が差し込まれるようにアーム部３０を制御する。天井ボード８は、対向部７６ｃと第２支持部材７７との間に差し込まれる際、対向部７６ｃにテーパ状に形成された部分や第２支持部材７７にテーパ状に形成された部分によって案内される。
When it is confirmed that the ceiling board 8 is held by the holding part 40, the control part 50 controls the arm part 30 so that one of the corners of the ceiling board 8 faces downward in the vertical direction. , the arm portion 30 is controlled so that the ceiling board 8 is inserted between the facing portion 76 c of the temporary placement portion 74 and the second support member 77 . When the ceiling board 8 is inserted between the opposing portion 76 c and the second support member 77 , it is guided by the tapered portion of the opposing portion 76 c and the tapered portion of the second support member 77 . be.
仮置き部７４への天井ボード８の仮置きは、保持部４０により保持された天井ボード８の面が表面８ａである場合、図９に示すように、保持部４０を、天井ボード８を挟んで第２支持部材７７とは反対側に位置させた状態で行われる。一方、保持部４０により保持された天井ボード８の面が裏面８ｂである場合には、図１１に示すように、保持部４０を、第２支持部材７７側に位置させた状態で行われる。なお、天井ボード８は、上述のように、表面８ａが重ね合わせられた２枚の天井ボード８が一組とされていることから、保持部４０によって表面８ａ側と裏面８ｂ側とが交互に保持されることになる。
When the surface of the ceiling board 8 held by the holding portion 40 is the front surface 8a, the holding portion 40 is placed across the ceiling board 8 as shown in FIG. is positioned on the side opposite to the second support member 77. On the other hand, when the surface of the ceiling board 8 held by the holding portion 40 is the back surface 8b, the holding portion 40 is positioned on the second support member 77 side as shown in FIG. As described above, since the ceiling board 8 is made up of two ceiling boards 8 whose front surfaces 8a are superimposed, the holding part 40 alternately alternates between the front surface 8a side and the back surface 8b side. will be retained.
このように仮置き部７４に仮置きされた天井ボード８は、その裏面８ｂ側が第２支持部材７７側に常に位置し、傾斜した載置面７７ａに裏面８ｂが接することになる。
The ceiling board 8 temporarily placed on the temporary placement portion 74 in this way always has its back surface 8b side positioned on the second support member 77 side, and the back surface 8b comes into contact with the inclined mounting surface 77a.
ここで、仮置き部７４において、保持部４０による天井ボード８の保持の解除は、例えば、天井ボード８からニードル４２を引き抜く方向に保持部４０を動かすことによって行われるが、このとき、天井ボード８は、第１支持部材７６や第２支持部材７７によって押さえられることになる。このため、第１支持部材７６や第２支持部材７７が押し当てられた跡が天井ボード８に残ってしまうおそれがある。
Here, in the temporary placement portion 74, the holding of the ceiling board 8 by the holding portion 40 is released by, for example, moving the holding portion 40 in the direction in which the needle 42 is pulled out from the ceiling board 8. At this time, the ceiling board 8 is held down by the first support member 76 and the second support member 77 . For this reason, there is a possibility that the ceiling board 8 may leave traces where the first support member 76 and the second support member 77 are pressed against each other.
このような事象を避けるとともに、保持部４０による天井ボード８の保持が円滑に解除されるようにするために、保持部４０には、図１２に示されるような、保持解除機構４６が設けられることが好ましい。
In order to avoid such an event and to smoothly release the holding of the ceiling board 8 by the holding portion 40, the holding portion 40 is provided with a holding release mechanism 46 as shown in FIG. is preferred.
保持解除機構４６は、図１２に示すように、保持部４０の本体部４１の中心部に設けられた電動アクチュエータ４８と、電動アクチュエータ４８により保持部４０の中心Ｃ２に沿って進退する押圧部４７と、を有する。
As shown in FIG. 12, the holding release mechanism 46 includes an electric actuator 48 provided at the center of the main body portion 41 of the holding portion 40, and a pressing portion 47 that advances and retreats along the center C2 of the holding portion 40 by the electric actuator 48. and have
保持部４０によって天井ボード８を保持する際、押圧部４７は、図１２（ａ）に示されるように、本体部４１内に収容された状態となる一方、保持部４０による天井ボード８の保持を解除する際には、図１２（ｂ）に示されるように、本体部４１から突出することにより、保持部４０から天井ボード８を引き離すように天井ボード８を押圧する。なお、図１２には、保持部４０によって天井ボード８の表面８ａ側を保持した状態が示されているが、天井ボード８の裏面８ｂ側が保持部４０により保持される場合も同様である。
When the ceiling board 8 is held by the holding portion 40, the pressing portion 47 is accommodated in the main body portion 41 as shown in FIG. 12(b), the ceiling board 8 is pushed away from the holding part 40 by protruding from the body part 41, as shown in FIG. 12(b). Although FIG. 12 shows a state in which the front surface 8a side of the ceiling board 8 is held by the holding portion 40, the same applies when the rear surface 8b side of the ceiling board 8 is held by the holding portion 40.
押圧部４７による天井ボード８の押圧は、瞬間的に行われるものではなく、例えば、数秒程度かけて徐々に行われる。このため、電動アクチュエータ４８としては、オンオフ形式の電磁ソレノイドではなく、例えば、ボールねじと回転モータとを組み合わせた電動シリンダといった伸縮量を微調整可能な形式のアクチュエータを用いることが好ましい。また、アクチュエータの駆動方式は、電動式に限定されず、空気圧式や油圧式であってもよい。
The pressing of the ceiling board 8 by the pressing portion 47 is not performed instantaneously, but is performed gradually over several seconds, for example. Therefore, as the electric actuator 48, it is preferable to use an actuator capable of finely adjusting the expansion/contraction amount, such as an electric cylinder combining a ball screw and a rotary motor, instead of an on/off electromagnetic solenoid. Further, the drive method of the actuator is not limited to electric, and may be pneumatic or hydraulic.
また、天井ボード８を保持する保持部４０の保持力を向上させるために、図１２に示されるように、ニードル４２は、周方向だけではなく、径方向にも複数配置されてもよい。このようにニードル４２を周方向及び径方向に複数配置しておくことにより、積載部７１に積載された天井ボード８を保持部４０によって容易に持ち上げることが可能となる。なお、保持部４０においてニードル４２はどのように配列されていてもよく、例えば、円環状や楕円状に配置されていてもよいし、矩形状に配置されていてもよい。
Further, in order to improve the holding force of the holding portion 40 that holds the ceiling board 8, as shown in FIG. 12, a plurality of needles 42 may be arranged not only in the circumferential direction but also in the radial direction. By arranging a plurality of needles 42 in the circumferential direction and the radial direction in this manner, the ceiling board 8 loaded on the loading portion 71 can be easily lifted by the holding portion 40 . The needles 42 may be arranged in any manner in the holding portion 40. For example, the needles 42 may be arranged in an annular shape, an elliptical shape, or a rectangular shape.
保持部４０による保持が解除され仮置き部７４に仮置きされた天井ボード８は、その自重によって、裏面８ｂが第２支持部材７７の載置面７７ａに接し、２つの側面８ｃが載置部７６ａの載置面７６ｂにそれぞれ接した状態で安定する。つまり、天井ボード８は、仮置き部７４に仮置きされることによって、表面８ａ側が常に同じ方向を向くとともに、中心Ｃ１の位置が常に同じ位置となる。
The ceiling board 8 temporarily placed on the temporary placement portion 74 after being released from the holding portion 40 has its back surface 8b in contact with the placement surface 77a of the second support member 77 due to its own weight, and the two side surfaces 8c are placed on the placement portion. 76a is stabilized while being in contact with the mounting surface 76b. That is, the ceiling board 8 is temporarily placed on the temporary placement portion 74 so that the surface 8a side always faces the same direction and the position of the center C1 is always the same.
上述のように、天井ボード８が仮置きされる仮置き部７４は、アーム部３０を含む施工ユニット２０と同様に、台車部１０に設けられていることから、アーム部３０の座標系と仮置き部７４の座標系とは同じ座標系となる。つまり、アーム部３０の座標系において、天井ボード８の表面８ａの中心Ｃ１の位置座標は常に同じ位置座標となる。
As described above, the temporary placement portion 74 on which the ceiling board 8 is temporarily placed is provided on the carriage portion 10 in the same manner as the construction unit 20 including the arm portion 30. The coordinate system is the same as the coordinate system of the placement section 74 . That is, in the coordinate system of the arm portion 30, the positional coordinates of the center C1 of the surface 8a of the ceiling board 8 are always the same positional coordinates.
したがって、枠体６に天井ボード８を載置するために仮置き部７４に仮置きされた天井ボード８を保持部４０によって保持する際には、保持部４０を所定の位置座標へと移動させるだけで、保持部４０の中心Ｃ２と天井ボード８の中心Ｃ１とを一致させることができる。
Therefore, when holding the ceiling board 8 temporarily placed on the temporary placing portion 74 in order to place the ceiling board 8 on the frame 6, the holding portion 40 is moved to the predetermined position coordinates. The center C2 of the holding portion 40 and the center C1 of the ceiling board 8 can be made to coincide with each other.
このように、仮置き部７４に仮置きされた天井ボード８を保持部４０によって保持するにあたって、天井ボード８の中心Ｃ１を検知するための工程、例えば、天井ボード８の４つの辺の位置を認識するといった工程が不要になることから、天井ボード８を枠体６に載置する作業の作業時間を短縮することが可能となる。
In holding the ceiling board 8 temporarily placed in the temporary placement section 74 by the holding section 40, a process for detecting the center C1 of the ceiling board 8, for example, the positions of the four sides of the ceiling board 8, is performed. Since the process of recognizing is no longer necessary, it is possible to shorten the work time for the work of placing the ceiling board 8 on the frame body 6 .
また、仮置き部７４に仮置きされた天井ボード８は、裏面８ｂ側から支持部材７７によって支えられた状態となっていることから、天井ボード８の表面８ａ側から保持部４０を近づけることによって、保持部４０のニードル４２は、天井ボード８の表面８ａへと容易に突き刺さることになる。このため、天井ボード８を保持部４０によって容易に保持することができる。
Further, since the ceiling board 8 temporarily placed on the temporary placement portion 74 is supported by the support member 77 from the back surface 8b side, by bringing the holding portion 40 close to the ceiling board 8 from the front surface 8a side, , the needle 42 of the holding part 40 easily sticks into the surface 8 a of the ceiling board 8 . Therefore, the ceiling board 8 can be easily held by the holding portion 40 .
そして、図９に示すように、天井ボード８の表面８ａ側が保持部４０によって保持されたことが確認されると、制御部５０は、上記実施形態と同様にして、アーム部３０の各回動部３１ａ～３１ｆの回動量を適宜制御し、天井ボード８を枠体６に載置する。
Then, as shown in FIG. 9, when it is confirmed that the surface 8a side of the ceiling board 8 is held by the holding portion 40, the control portion 50 controls each rotating portion of the arm portion 30 in the same manner as in the above embodiment. The amount of rotation of 31a to 31f is appropriately controlled, and the ceiling board 8 is placed on the frame 6. As shown in FIG.
このようにこの変形例では、天井ボード８の保管と、枠体６への天井ボード８の載置と、が１台の施工ロボット１００で行われるため、天井ボード８の載置作業をより効率的に行うことができる。
As described above, in this modification, since the storage of the ceiling board 8 and the placement of the ceiling board 8 on the frame 6 are performed by the single construction robot 100, the work of placing the ceiling board 8 can be made more efficient. can be done systematically.
また、上述の運搬ロボット１１０のように、ローラコンベヤ６４上に複数の天井ボード８が水平方向に重ね合わされた状態で積載されている場合、ローラコンベヤ６４に接する天井ボード８の側面８ｃが欠損してしまうおそれがあるのに対して、この変形例では、積載機構７０に複数の天井ボード８が鉛直方向に積み重ねられた状態で積載されているため、このような欠損が生じることを避けることができる。また、この変形例では、納入された複数の天井ボード８を荷姿のままで積載機構７０に載せ、梱包を解くことにより、施工ロボット１００への天井ボード８の補充が完了することから、補充作業における作業員の負担を軽減することができる。
Also, as in the transport robot 110 described above, when a plurality of ceiling boards 8 are stacked on the roller conveyor 64 in a state of being horizontally superimposed, the side surface 8c of the ceiling board 8 in contact with the roller conveyor 64 is damaged. On the other hand, in this modified example, since a plurality of ceiling boards 8 are stacked vertically on the loading mechanism 70, such damage can be avoided. can. Further, in this modified example, the plurality of delivered ceiling boards 8 are placed on the loading mechanism 70 as they are packed and unpacked to complete the replenishment of the ceiling boards 8 to the construction robot 100. It is possible to reduce the burden on workers during work.
また、上記実施形態や上記変形例では、施工ロボット１００及び運搬ロボット１１０に搭載されるシリンダやモータといったアクチュエータが電動式である場合について説明したが、アクチュエータの駆動方式は、電動式に限定されず、空気圧式や油圧式であってもよい。
Further, in the above-described embodiment and modified example, the case where the actuators such as the cylinders and motors mounted on the construction robot 100 and the transport robot 110 are electric has been described, but the drive method of the actuators is not limited to the electric type. , pneumatic or hydraulic.
また、上記実施形態では、施工ロボット１００は、台車部１０の情報取得器１５によって取得された周辺の情報に基づいて自己位置を認識している。施工ロボット１００は、自己位置の認識精度を向上させるために、情報取得器１５に加えて、ジャイロセンサや方位センサ、加速度センサを備えていてもよい。
Further, in the above embodiment, the construction robot 100 recognizes its own position based on the surrounding information acquired by the information acquisition device 15 of the carriage 10 . The construction robot 100 may include a gyro sensor, an orientation sensor, and an acceleration sensor in addition to the information acquisition device 15 in order to improve the recognition accuracy of its own position.
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the specific configurations of the above embodiments. do not have.
