KR20160145644A - 타워와 컬럼의 자동 건축 - Google Patents

Abstract

로봇은 타워 또는 컬럼을 분출할 수 있다. 로봇은 분출 노즐, 배치 시스템, 등반 장치, 및 콘트롤러를 포함할 수 있다. 분출 노즐은 경화되지 않은 건축 재료를 제어가능하게 분출할 수 있다. 배치 시스템은 타워 또는 컬럼의 둘레층을 횡단하도록 분출 노즐에게 제어가능하게 지시할 수 있다. 등반 장치는 로봇이 등반하도록 제어가능하게 작동시킬 수 있다. 콘트롤러는 자율적으로: 노즐이 타워 또는 컬럼의 둘레 층을 횡단하도록 배치 시스템에게 지시하고; 횡단 동안 경화되지 않은 건축 재료를 분출하도록 노즐에게 지시하고; 로봇이 점증적으로 등반하도록 등반 장치에게 지시하고; 및 분출된 타워 또는 컬럼이 소정 높이에 도달하기까지 상기 배치, 분출, 및 등반 단계들을 반복한다.

Description

타워와 컬럼의 자동 건축{AUTOMATED CONSTRUCTION OF TOWERS AND COLUMNS}

본 출원은 2014년 4월 16일자로 출원된 대리인 번호 028080-0996호의 “타워와 컬럼의 자동 건축(Automated Construction of Towers and Columns)”라는 명칭의 미국 가출원 제61/980,428호에 대해 우선권을 청구한다. 그의 전체 내용은 참고를 위하여 여기 포함된다.

본 출원은 윈드 터빈 및 컬럼들을 지지하는 타워들, 브리지, 사일로 및 굴뚝을 지지하는 파이론(pylon)과 같은 타워와 컬럼의 건축에 대한 것이다.

윈드 터빈 타워는 공장에서 제조되고, 높은 비용으로 사이트로 운반되고, 특수 크레인을 사용하여 조립된 중공 강 세그먼트들을 이용하여 건축된다. 건축은 높은 고도에서, 때로 강풍 아래 가혹한 작업 환경에서 실행될 수 있으므로, 매우 위험하다. 낙하, 중량 강 세그먼트들 사이의 절단, 및 크레인에 의한 타격, 그의 하중, 및 부속품들은 많은 잠재적인 위험을 초래한다.

윈드 터빈 타워 조립체는 토대(foundation), 타워, 기관실(nacelle)(발전기, 기어박스, 구동 트레인, 및 제동 시스템), 요우(yaw)(블레이드들을 바람에 대항하여 유지할 수 있는) 및 로터(블레이드, 허브, 및 노즈 콘)를 포함할 수 있다. 타워는 윈드 터빈 조립체의 가장 고가의 부품일 수 있다(약 $500K). 타워의 커다란 강 섹션들은 장착하기 위하여 공장으로부터 윈드 팜으로 운반되어야 한다. 그들은 특별한 운반 대책들을 필요로 할 수 있는 대형 중량물로 분류될 수 있다. 더욱 강한 바람 높이들에 도달할 수 있는 더 높은 타워들에 대한 요구가 증가되는 문제가 있다.

현재의 타워 건축의 방법들에 의하면 매우 높은 타워들을 건축하는 것은 특히 어렵게 될 수 있는데, 85 내지 100미터보다 높은 높이들에 이를 수 있는 크레인을 건설하는 것은 매우 비용이 고가일 수 있기 때문이다. 또한, 타워가 높을수록 운반시 부과되는 높이 제한과 도로의 폭 제한에 비추어 운반이 어려울 수 있는 큰 베이스 세그먼트를 필요로 할 수 있다. 대형 크레인은 또한 운반하기 위하여 윈드 팜에서 더 넓은 도로가 필요할 수 있다. 현재, 산 중턱의 윈드 팜에서의 도로 건설 비용은 매우 높을 수 있다(예컨대, 약 100의 설비들을 가지는 윈드 팜에 대해 약$30M).

본 발명은 윈드 터빈 및 컬럼들을 지지하는 타워들, 브리지, 사일로 및 굴뚝을 지지하는 파이론(pylon)과 같은 타워와 컬럼의 건축을 제공함을 목적으로 한다.

로봇은 타워 또는 컬럼(column)을 분출할 수 있다. 로봇은 분출(extrusion) 노즐, 배치(positioning) 시스템, 등반(climbing) 장치, 및 콘트롤러를 포함할 수 있다. 분출 노즐은 경화되지 않은 건축 재료를 제어가능하게 분출할 수 있다. 배치 시스템은 타워 또는 컬럼의 둘레층을 횡단하도록 분출 노즐에게 제어가능하게 지시할 수 있다. 등반 장치는 로봇이 등반하도록 제어가능하게 작동시킬 수 있다. 콘트롤러는 자율적으로: 노즐이 타워 또는 컬럼의 둘레 층을 횡단하도록 배치 시스템에게 지시하고; 횡단 동안 경화되지 않은 건축 재료를 분출하도록 노즐에게 지시하고; 로봇이 점증적으로 등반하도록 등반 장치에게 지시하고; 및 분출된 타워 또는 컬럼이 소정 높이에 도달하기까지 상기 배치, 분출, 및 등반 단계들을 각각 반복한다.

콘트롤러는, 등반 장치에게 지시하여 점증적으로 로봇이 타워 벽을 등반하기 전에, 이전에-분출된 층의 상부에서 각각, 타워 또는 컬럼의 다수의 둘레층들을 노즐이 횡단하도록 배치시스템에게 지시할 수 있다.

등반 장치는 둘, 셋 또는 그 이상의 각각 고무로 제조될 수 있는 하나 이상의 트랙들을 가지는 다수의 로버들을 포함할 수 있다.

각각의 로버는 적어도 두 개의 별개로 작동가능한 고무 트랙들을 가질 수 있다.

각각의 로버는 실질적으로 수직인 등반 표면에 대해 각각의 로버를 집합적으로 가압하는 실질적으로 수평 트러스에 부착된 실질적으로 수직 트러스에 의하여 지지될 수 있다.

각각의 수직 트러스는 각각의 수직 트러스에 슬라이드 가능하게 결합될 수 있다. 로봇은 타워나 컬럼의 벽에 대해 각각의 로버가 가압하도록 작동시키기 위하여 각각의 수직 트러스에 대해 내측으로 제어가능하게 당기는 케이블을 포함할 수 있다.

등반 장치는 타워 또는 컬럼의 외벽 또는 타워나 컬럼 내측의 구조물을 잡고 등반하는 구조를 가질 수 있다. 로봇이 타워 또는 컬럼의 층을 분출함과 거의 동시에 각각, 층들의 타워 또는 컬럼의 내측 구조물을 분출하도록 구성될 수 있다.

로봇은 재료 용기와, 지면과 타워 또는 컬럼의 상부 사이에서 재료 용기를 제어가능하게 운반하는 호이스트를 포함할 수 있다.

로봇은 콘트롤러의 제어 아래 재료 용기로부터 분출 노즐로 재료를 이송하는 자동 재료이송 장치를 포함할 수 있다.

재료 용기는 이동된 때 용기 내의 재료를 분출하는 내부 피스톤을 포함할 수 있다. 호이스트는 재료 용기에 연결된 케이블을 포함할 수 있으며 피스톤은 케이블에 연결될 수 있다.

재료 용기는 체결된 때 케이블에 가해진 힘에 반응하여 피스톤의 운동을 방지하고 체결 해제된 때 케이블에 가해진 힘에 반응하여 피스톤의 운동을 허용하는 제어가능한 록(lock)을 포함할 수 있다.

로봇은 분출 노즐의 위치를 제어하는 관절식(articulated) 아암을 포함할 수 있다. 관절식 아암은 모두 수직 및 수평으로 분출 노즐을 제어가능하게 이동시킬 수 있다.

배치 시스템은 광의 고정 위치 기준 비임을 제공하는 레이저를 포함할 수 있다.

이들 및 다른 부품들, 단계들, 특징들, 목적들, 이익들, 및 이점들은 이제 예시적인 실시예들, 첨부 도면들, 및 특허청구범위들의 이하의 상세한 설명의 검토로부터 명확해질 것이다.

기재 없음

도면들은 예시적인 실시예들이다. 도면들은 모든 실시예들을 예시하지 못한다. 다른 실시예들이 추가적으로 또는 대체해서 사용될 수 있다. 명백하거나 불필요한 세부 사항들은 공간을 절약하거나 또는 더욱 효과적인 예시를 위하여 생략될 수 있다. 일부 실시예들은 추가적인 부품들 또는 단계들에 의하거나 및/또는 예시된 부품들의 모두 또는 단계들이 없이 실시될 수 있다. 동일한 부호들이 다른 도면들에 표시될 때, 그것은 동일하거나 유사한 부품 또는 단계들을 표시한다.
도 1은 일 예로서의 로봇에 의하여 건축되는 타워의 예를 예시한다.
도 2는 타워와 로봇의 일 부분의 확대된 도면을 예시하며 콘트롤러의 제어 아래 수직 트러스들을 당겨서 수직 트러스들을 지지하는 대응하는 수평 트러스들의 트랙들을 내측으로 슬라이드 이동하도록 작동하는 케이블을 더욱 잘 예시한다.
도 3은 타워와 로봇의 일 부분의 확대된 도면을 예시하고 중앙 수직 기둥 둘레로 하나를 제외한 모든 수평 트러스들이 회전할 수 있는 방식을 예시한다.
도 4는 타워와 로봇의 일 부분의 확대된 도면을 예시하고 로버들과 수직 트러스들 사이의 연결부를 더욱 잘 예시한다.
도 5는 타워와 로봇의 일 부분의 확대된 도면을 예시하고 버킷(즉, 소재 용기)의 기능을 더욱 잘 예시한다.
도 6a와 6b는 내부 상태를 나타내기 위하여 그의 측벽의 일 부분이 절개된 도 5 도시의 버킷의 예의 세부 사항을 예시한다.
도 7a와 7b는 타워와 로봇의 일 부분의 확대된 도면을 예시하고 충진되는 분출 노즐 탱크의 다른 도면들을 도시한다.
도 8a, 8b 및 8c는 타워와 로봇의 일 부분의 확대된 도면을 예시하고, 존재할 때 타워(101)의 벽들의 수직 테이퍼를 보충하기 위하여 케이블에 의하여 중앙 기둥을 향하여 내측으로 수직 트러스들이 당겨질 수 있는 더 높은 높이들에서의 건축물의 예를 도시한다.
도 9는 타워와 로봇의 절개된 부분의 확대된 도면을 도시하고 하강 공정에 기여하는 노즐을 하강시키는 공정의 예를 예시한다.
도 10A는 가능한 작동을 위하여 로버(rover)들의 하나를 지면으로 하강시키기 위하여 윈치와 연동하여 사용될 수 있는 호이스트 케이블을 포함하는 타워와 로봇을 도시한다.
도 10B는 서비스를 위하여 또는 타워의 종료 후에 크레인에 의하여 전체 로봇을 들어 올리는 것을 도시한다.
도 11과 12는 타워 내측의 다양한 시스템 부품들의 가능한 보수를 위하여 타워 상부로 작업자를 보내기 위한 대체적인 방안을 도시한다.
도 13A와 13B는 타워에 부착된 인장 케이블을 가지며 로봇(도 13에 도시되지 않음)을 이용하여 완성된 타워의 예를 예시한다.
도 14A-14C는 강풍 하에 건축되면서 지선들에 의하여 타워를 지지하기 위하여 사용될 수 있는 장치를 예시한다.
도 15-17은 또 다른 유형의 로봇을 이용하여 건축되는 타워의 예를 예시한다.
도 18A와 18B는 타워 둘레에 감겨지는 케이블에 의하여 타워에 대해 가압되는 로버들을 이용하여 건축되는 타워의 다른 도면들이다.
도 19A-19C는 초기 건축 단계 동안 사용될 수 있는 베이스 건축 공정을 예시한다.

예시적인 실시예들이 이제 설명된다. 다른 실시예들이 추가적으로 또는 대신해서 사용될 수 있다. 공간을 절약하거나 보다 효과적인 도시를 위하여 명확하거나 불필요할 수 있는 설명들은 생략될 수 있다. 일부 실시예들은 추가적인 부품들 또는 단계들에 의하거나 및/또는 예시된 부품들의 모두 또는 단계들이 없이 실시될 수 있다.

큰 콘크리트 타워들을 자율적으로 건축하는 로봇들이 이제 설명될 것이다. 이들 로봇들은 윈드 터빈을 지지하는 타워를 포함하는, 소정 유형의 타워 또는 컬럼과 연관되어 사용될 수 있다.

타워들을 건축하는 로봇은 세트를 이루는 통합된 수직 등반 로버들과, 분출 노즐 조립체, 전자적인 운동 콘트롤러, 및 시멘트질 재료 공급 시스템을 포함할 수 있다. 그러한 시스템은 모든 유형의 콘크리트 타워들, 굴뚝, 사일로, 물 탱크, 및 대형 컬럼(브리지 컬럼)들을 건축하기 위하여 사용될 수 있다. 그러한 로봇들의 예들이 이제 설명된다.

이 방안은 콘크리트를 사용할 수 있으며 건축되는 동안 타워를 등반할 수 있는 로봇 시스템을 사용하여 타워를 자동으로 건축할 수 있다. 로봇 시스템은 운반하는 건축 장비를 잘 정렬되고 수평선에 대해 거의 완전한 구조와 방향을 가지고 최종 타워가 완성되도록 유지할 수 있다. GPS 센서들, 가속계, 및/또는 자이로센서(gyroscopes)와 같은 센서들이 이러한 정렬을 지원하기 위하여 사용될 수 있다.

이러한 방안의 이점들은 완전 자율적인 작동, 강 세그먼트(타워 소재로 사용되거나 또는 콘크리트로 제조된 그러한 구조물의 종래 건축에서 사용되는 슬립 캐스트 부품들로 사용되는) 위의 공장 작업의 필요성을 제거하는 분출 콘크리트의 사용, 및 어려운 운반, 위험성 있는 높이 및 풍향 조건들에서 인력의 작업을 제거한 것에 의한 안전한 작업, 소재 운반의 저렴한 비용, 및 매우 높은(예컨대, 150 또는 200 미터 이상) 타워들의 건축 시공 능력에 기인할 수 있다.

1은 일 예로서의 로봇(103)에 의하여 건축되는 타워(101)의 예를 예시한다. 도 1에 예시된 바와 같이, 로봇은 다수의 로버(rover)(예에서는 세 개, 그 중의 하나는 예시에서 타워(101)의 후방에 있다)들, 각각 로버들의 하나를 지지하는 다수의 수직 트러스(107)(이 예에서 세 개)들, 각각 수직 트러스들의 하나를 지지하는 다수의 수평 트러스(109)(이 예에서 세 개)들, 분출 노즐(111), 분출 노즐(111)에 연결된 관절식 아암(113), 버킷(117), 부품실(119), 및 레이저 소스(120)을 포함할 수 있다.

연동되는 수직 트러스(107)와 수평 트러스(109)에 의하여 타워(101)에 대해 가압되면서 각각의 로버(105)는 타워(101)를 제어가능하게 위, 아래 및/또는 다른 방향들로 이동시키도록 구성될 수 있다. 각각의 로버(105)는 타워(101) 표면에 대해 높은 마찰을 가지도록 고무와 같은 유연한 소재로 이루어질 수 있는 두 개의 회전하는, 원형, 드라이브 트랙(벨트)들을 포함할 수 있다. 각각의 회전 드라이브 트랙은 각 로버(105) 내측의 모터에 의하여 별개로 제어될 수 있다. 각 모터는 콘트롤러(도시 없음)에 의하여 제어될 수 있다. 콘트롤러는 여기 설명된 하나 이상의 방식들에 따라 각각의 로버(105)를 이동시킬 수 있도록 각각의 로버(105)의 각각의 모터를 제어하도록 구성된다.

분출 노즐(111)은 건축되는 타워(101)의 상부 둘레 에지 위에 건축 재료를 분출하도록 구성될 수 있다. 분출 노즐(111)은 경화되지 않은 시멘트질 재료, 또는 경화되지 않은 폴리머들과 같은 타워(101)의 형성에 사용할 수 있는 소정 유형의 건축 재료를 분출하도록 구성될 수 있다. 분출 노즐(111)은 경화되지 않은 재료를 저장하기 위하여 노즐 위에 저장실을 포함할 수 있다. 필요로 될 때 분출 노즐이 재료를 분출하도록 콘트롤러에 의하여 제어될 수 있으며 분출 노즐(111)이 재료를 분출할 때 제어할 수 있는 밸브를 분출 노즐(111)이 포함할 수 있다. 분출 노즐(111)은 노즐의 분출 오리피스를 통해 재료를 급송하는 펌프를 포함할 수 있다.

관절식 아암(113)은 건축되는 타워(101)의 상부 에지 둘레 주위로 수평 및 수직을 포함하여 여러 위치들에 분출 노즐(111)을 제어가능하게 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 관절식 아암(113)은 버킷(117)과 같은, 다른 위치들로 분출 노즐(111)을 제어가능하게 이동시키도록 구성될 수 있다. 관절식 아암(113)은 타워(101)의 상부 에지 둘레 주위, 및 다른 위치들로 제어가능하게 이동하도록 관절식 아암(113)을 작동시키기 위하여 콘트롤러에 의하여 제어될 수 있다.

레이저(120)는 지면 위의 고정된 위치에 설치되어 분출 노즐(11)에 장착된 센서(도시 없음)에 의하여 수신될 수 있는 수직 레이저 비임(121)을 방출할 수 있다. 비임의 방향은 타워(101)의 수직 벽에서 어느 소정의 경사에 대응하도록 경사될 수 있다. 센서로부터의 정보는 콘크롤러에 제공될 수 있으며, 이로써 콘트롤러는 분출 노즐(111)이 수직 레이저 비임(121) 바로 위에 위치된 때를 알 수 있다. 수직 레이저 비임(121)은 이와 같이 로봇(103)의 운동에도 불구하고 고정 유지될 수 있는 지면에 대해 기준 점으로서 작용할 수 있으며, 콘트롤러에 의하여 분출 노즐(111)의 배치를 지원하도록 사용될 수 있다.

타워(101)는 토대(106)를 포함할 수 있다. 양자는 콘트롤러의 제어 하에 타워(101)의 상부 둘레 주위로 관절식 아암(113)에 의하여 분출 노즐이 회전됨에 따라 타워 크기가 분출 노즐(111)에 의하여 분출되는 재료에 의하여 증가되기 전에 건축될 수 있다. 타워(101)의 베이스 세그먼트는 통상적으로 토대(106) 위에 건축될 수 있으며 초기에는 각각의 수직 축(107)의 높이보다 약간 클 수 있다.

타워(101)의 베이스 세그먼트와 토대(106)는 모두 단일체일 수 있으며 오늘날 윈드 타워 토대가 공동으로 건축되는 바와 유사하게, 콘크리트 몰드를 사용하여 종래의 콘크리트 캐스팅에 의하여 건축될 수 있다. 베이스 세그먼트는 타워의 잔부가 건축됨에 따라 시스템에 대해 가압되어 시스템을 위로 이동시키도록 로버들에 대해 시초 벽들을 제공하도록 초기 타워에서 기능할 수 있다.

대체적으로, 토대(106)와 타워(101)는 로봇(103)에 의하여 건축될 수 있으며, 로봇(103)의 수직 트러스(107)들이 제거되고 아래의 지면 위에 지지되는 짧은 수직 기둥(도시 없음)들에 의하여 교체된다. 토대(106) 및/또는 타워(101)는 구멍(122)과 같이, 타워 내측으로 접근할 수 있는 하나 이상의 구멍들을 포함할 수 있다.

수평 트러스(109)들은 중앙 수직 기둥(123)에 부착될 수 있다. 수평 트러스(109)들의 하나는 중앙 수직 기둥(123)에 견고하게 고정될 수 있으며, 다른 수평 트러스들은 중앙 기둥(123) 둘레로 수평면에서 회전될 수 있다. 다수의 수평 트러스(109)들 사이의 각도는 타워 둘레에서의 각각의 로버의 위치를 제어함으로써 콘트롤러에 의하여 실질적으로 균등하게 유지될 수 있다. 이들 세 개가 사용될 때, 예컨대, 각도들은 각각 약120°일 수 있다.

도 2는 타워(101)와 로봇(103)의 일 부분의 확대된 도면을 예시하고 케이블(201)을 더욱 잘 예시하는 데, 이 케이블은 콘트롤러의 제어 아래 수직 트러스(107)들을 당겨서, 이들이 그들을 지지하는 대응하는 수평 트러스(109)들의 트랙들에서 내측으로 슬라이드 이동하도록 작동시킨다.

이러한 당김에 의하여 각각의 로버(105)들은 타워(101)의 외벽에 대해 단단하게 가압된다. 콘트롤러의 제어 아래 하나의 모터 장착 윈치(도시 없으나, 부품실(119) 내에 있을 수 있는)는 이러한 당김을 실행할 수 있으며 각각의 수직 트러스(107)들이 타워(101)의 중심 액세스로부터 균등한 거리에 있을 수 있다. 공전 풀리가 케이블들에 90°구부러짐을 제공하기 위하여 중앙 수직 기둥(123) 바닥에서 사용될 수 있어서 케이블들을 윈치로 인도하고 또한 부품실(119)에 위치될 수 있다.

콘트롤러는 관절식 아암(113)으로 하여금 타워(101)의 상부 림 바로 위에 분출 노즐(111)을 위치시키고 이어서 분출 노즐(111)을 분출 재료를 향하여 인도하면서 이 상부 림 둘레로 회전시키도록 구성될 수 있다. 이로써 타워(101)의 기존 림 상부에 추가적인 재료층을 분출시킬 수 있다. 콘트롤러는 다음에 분출된 최종 층 바로 위로 관절 아암(113)이 분출 노즐(111)을 들어 올리고 다음에 분출 노즐(111)이 동일한 방식으로 추가적인 층을 분출시키도록 구성될 수 있다.

이 공정은 관절식 아암이 그 최고 가능한 지점에 도달하기까지 반복할 수 있다. 이 지점에서, 콘트롤러는 로버(105)에 대해 점증식으로 타워(101)의 외벽을 따라 위로 기도록 지시할 수 있다. 로봇(103)이 이러한 등반을 종료한 후에, 콘트롤러는 관절식 아암(113)을 그의 최하 위치로 이동시키며 이어서 관절식 아암(113)과 분출 노즐(103)에게 동일한 방식으로 다음 세트의 층들을 분출하도록 지시할 수 있다.

대체적인 구조에서, 콘트롤러는 같은 수평면에 유지되기보다 나선 패턴으로 분출 노즐(111)을 회전시키고 이어서 각 층이 증착된 후에 분출 노즐(111)을 지속적으로 상승시키도록 관절식 아암(113)에 지시할 수 있다.

대체적인 구조에서, 분출 노즐이 층을 분출 후에 분출 노즐(111)을 상승시키도록 콘트롤러는 관절식 아암(113)에 지시하지 않을 수 있으나, 대신에 각각의 분출된 층이 소량 증가된 후에 타워(101) 벽 위로 등반하도록 로버(105)에 지시할 수 있다.

콘트롤러는 타워가 소정 높이에 이르기까지 이들 공정들의 하나를 반복하도록 지시할 수 있다.

로봇(103)은 로버(105)의 운동과 위치를 검출하는 중앙 기둥 위에 위치된 주 부품실(119)에 위치될 수 있는 가속계, 자이로센서, 및 GPS 모듈과 같은 센서들을 포함할 수 있다. 이러한 정보를 기초로, 관절식 아암(113)의 각각의 수직 등반 또는 수직 이동 후에 동일한 수평 레벨에 위치하도록 모든 로버(105)들에 지시할 수 있다.

분출 노즐(111)의 저장실은 단일 층 또는 그 이상의 층의 일부 또는 모두를 분출하도록 충분한 재료를 저장하기에 충분할 수 있다.

분출 노즐(111)은, 분출 노즐의 각 측면 위에 하나와 같이, 각 분출 층의 측면들을 유연화하도록 배향된 하나 이상의 모종삽 형상의 공구들을 포함할 수 있다. 분출 노즐은 여기 참조를 위하여 그 내용이 포함된 미국 특허 제7,878,789호에 개시된 소정의 유형의 어느 형태일 수 있다.

도 2 도시와 같이, 수직 레이저 비임(121)은 타워 벽의 수직 각도에 대응할 수 있는, 특정 경사 각도에서 타워(101) 벽을 따라 위로 방사될 수 있다. 분출 노즐(111) 아래의 센서는 분출 노즐이 관절식 아암(113)에 의하여 회전될 때 레이저 비임을 검출할 수 있으며 이로써 로버(105)(및 그들이 연결되는 수직 트러스(107)들)의 횡방향 위치들에 무관하게 콘트롤러에 의하여 각각의 새로운 층의 시작을 기입한다. 이와 같이, 건축의 정확성에 대한 이해가능한 충격이 가해져서, 로버(105)들의 초기 횡방향 위치의 중요성을 감소시킨다.

도 3은 타워(101)와 로봇(103)의 일 부분의 확대된 도면을 예시하고 수평 트러스(109)들의 하나를 제외한 모두가 중앙 수직 기둥(123) 둘레로 회전할 수 있는 방식을 더욱 잘 예시한다. 도 2 예시와 같이, 수평 트러스들의 하나를 제외한 모든 트러스들은 중앙 수직 기둥(123) 둘레로 선회할 수 있다. 수평 트러스(109)들의 하나는 중앙 수직 기둥(123)의 자유 회전을 방지하기 위하여 잠금 핀(125)들에 의하여 중앙 수직 기둥(123) 위에 체결될 수 있다. 이로써 각각의 로버(105)는 다른 로버(105)들에 힘을 미치지 않고 타워(101)의 각 측면으로 자유로이 이동할 수 있다. 이러한 측면으로 이동하기 위한 자유에 의하여 군용 탱크 및 불도저들에서 사용된 바와 같이, 로버(105)들을 제 코스로 조종하고 유지하기 하기 위하여, 간단한 드라이브 체인 조종을 이용할 수 있다.

도 4는 타워(101)와 로봇(103)의 일 부분의 확대된 도면을 예시하고 로버들과 수직 트러스(107)들 사이의 연결부를 더욱 잘 예시한다. 도 4 예시와 같이, 로버(105)들과 수직 트러스(107)들 사이의 연결 점들의 위치는 로버의 하부 측면을 향하도록 로버(105)가 타워(101)에 가하는 최대 압력을 발생시킬 수 있으며, 이로써 경화하기에 최대 시간을 가진 타워(101) 영역에 최대 압력을 인가할 수 있다.

분출 노즐(111)에 의하여 분출되는 재료는 상하로 호이스트에 의하여 이동되는 버킷을 사용하여 배치들의 분출 노즐(111)로 공급될 수 있다.

도 5는 타워(10)와 로봇(103)의 일 부분의 확대된 도면을 예시하고 버킷(117)의 기능을 더욱 잘 예시한다. 호이스트로 작용하는 윈치는 부품실(119)에 있을 수 있다. 콘트롤러의 제어 아래, 윈치는 비워진 때 버킷(117)에 연결된 호이스트 케이블(501)을 신장시킬 수 있으며, 이로써 버킷(117)은 지면으로 복귀할 수 있으며 여기서 버킷은 분출될 재료로 채워질 수 있거나 또는 채워진 또 다른 버킷으로 교체될 수 있다. 도 1에 예시된 바와 같이, 타워의 베이스 세그먼트는 구멍(122)을 포함할 수 있으며 이를 통해 재료는 버킷으로 공급될 수 있거나 또는 이를 통해 교체 버킷이 이동될 수 있으며, 이어서 윈치는 충진된 버킷(117)을 상승시키도록 지시될 수 있다.

도 6A와 6B는 그의 측벽의 일부분이 내부 구성을 보이기 위하여 절단된 도 5 도시의 버킷(117)의 예의 세부를 예시한다. 도 6A는 바닥에 피스톤(601)을 구비한 버킷(117)을 예시하고, 도 6B는 피스톤(601)의 중간이 상승된 버킷(117)을 예시한다.

도 6A 도시와 같이, 피스톤(601)은 버킷이 채워진 때 버킷(117)의 바닥으로서 작용할 수 있다. 버킷은 유입/유출 파이프(603)를 통해 충진될 수 있다. 피스톤(601)은 이후에 버킷(117) 내에서 상승되어 재료를 유입/유출 파이프(603)를 통해 배출시킴으로써 버킷(117) 내의 재료를 비울 수 있다.

콘트롤러의 제어 아래, 버킷이 가득찬 후에 버킷(117)이 호이스트에 의하여 타워(101) 상부로 상승되며 호이스트 케이블(501)을 버킷(117)에 체결하기 위하여 솔레노이드는 핀(605)을 작동시킬 수 있으며, 이로써 호이스트 동안 버킷(117) 내에서 피스톤이 상승되는 것이 방지될 수 있다. 버킷(117)이 일단 타워(101)의 상부에 도달하면, 콘트롤러는 솔레노이드에 지시하여 핀(605)으로 버킷(117)으로부터 호이스트 케이블(501)을 해제시킬 수 있다. 콘트롤러의 제어 아래 호이스트에 의하여 호이스트 케이블(501)을 위로 더욱 당기면, 이어서 유입/유출 파이프(603)를 통해 버킷(117) 내의 재료를 배출시킬 수 있다. 이로써 버킷(117)의 상부에 최종적으로 도달하기까지 버킷(117) 내에서 피스톤(601)을 상승시킴으로써 버킷(117)을 비울 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 호이스트는 버킷 운반과 재료 압송 기능을 동시에 실행한다.

버킷들에 의한 경화되지 않은 재료의 운반 대신에, 재료는 긴 호스 또는 다른 어느 수단을 통하여 분출 노즐(111)에 공급될 수 있다.

도 7A와 7B는 타워(101)와 로봇(103)의 일 부분의 확대된 도면들을 도시하며 충진되는 분출 노즐(111)의 다른 도면들을 도시한다. 이들 도면들에 도시된 바와 같이, 관절식 아암(113)은 콘트롤러의 제어 아래, 분출 노즐(111)을 이동시킬 수 있으므로 솔레노이드에 의하여 호이스트의 호이스트 케이블(501)로부터 버킷(117)을 해제하도록 핀(605)이 작동하기 전에 버킷(117)의 유입/유출 파이프(603)는 분출 노즐(111)의 상부에서 유입 개구(701)에 진입한다. 이어서, 호이스트는 다시 호이스트 케이블(501)을 당겨서, 버킷(117) 내의 재료는 버킷(117)에서 배출되어 분출 노즐(111)의 재료 저장실에 진입한다. 위에 표시한 바와 같이, 관절식 아암(113)은 콘트롤러의 제어 아래 또한 중앙 기둥 둘레에 회전할 수 있으며 따라서 이 분출 노즐(111)이 타워(101)의 상부 림 위에 추가적인 재료 층을 분출할 수 있다. 도 7A에 표시된 바와 같이, 관절식 아암(113)은 서보 모터(703 및 705)들과 같은 하나 이상의 서보 모터들에 의하여 제어될 수 있다.

도 8A와 8B는 타워(101)와 로봇(103)의 일 부분의 확대된 도면을 도시하고 존재시 타워(101)의 벽들에서 수직 테이퍼를 보충하기 위하여 중앙 기둥을 향하여 내측으로 케이블(201)에 의하여 수직 트러스들이 당겨질 수 있는 더 높은 높이에서의 건축의 예를 도시한다.

도 8C 도시와 같이, 버킷(117)으로부터 분출 노즐(111)로 재료를 공급하는 대체적인 방안은 콘트롤러의 제어 아래 동작할 수 있는 접철식 튜브(801)를 통해 실행될 수 있다. 이러한 구조에서, 분출 노즐(111)은 수동식 메카니즘일 수 있는 데, 능동적인 압송 성능을 가질 필요가 없기 때문이다. 이 구조의 재료는 도 6에 도시되고 그리고 위에 설명된 바와 같이, 여전히 피스톤(601)을 상승시킴으로써 분출 노즐(111)로 압송될 수 있다.

도 9는 타워(101)와 로봇(103)의 일 부분의 확대된 도면을 도시하고 분출 노즐(111)을 보수하는 공정의 예를 도시한다. 분출 노즐(111) 내에서 재료가 우연히 경화되거나 또는 부품들 중의 하나가 고장인 경우와 같이, 분출 노즐(111)이 보수가 필요하면, 관절식 아암(113)에 의하여 유입/유출 파이프(603)에 분출 노즐(111)이 부착된 후에, 콘트롤러는 분출 노즐(111)을 관절식 아암(113)으로부터 분리시킬 수 있다.

이어서 호이스트를 이용하여 버킷(117)을 하강시킴으로써 분출 노즐(111)은 느리게 지면으로 하강될 수 있다. 이어서 분출 노즐(111)은 보수되거나 교체될 수 있다. 이어서 보수되거나 교체된 분출 노즐(111)은 호이스트에 의하여 버킷(117)을 상승시킴으로써 상승될 수 있으며, 상부에 도달하면, 콘트롤러의 제어 아래 다시 관절식 아암(113)에 재결합될 수 있다. 분출 공정이 이어서 콘트롤러에 의하여 실행될 수 있다.

인간 작업자가 시스템의 부품을 고정하거나 교체하는 것이 필요로 되는 경우, 버킷(117)을 운반하는 호이스트는 또한 케이지의 작업자를 올리기 위하여 사용될 수 있다.

도 10A는 보수를 위하여 로버(105)들의 하나를 지면으로 하강시키기 위하여 윈치와 연동하여 사용될 수 있는 호이스트 케이블(1001)을 포함하는, 타워(101)와 로봇(103)을 도시한다. 교체 전에, 로버(105)는 콘트롤러의 제어 아래 수직 트러스(107)로부터 분리될 수 있다. 다른 로버(105)들이 동일한 방식으로 동시에 하강될 수 있다.

도 10B는 보수를 위하여, 또는 타워 작업 종료 후에, 크레인에 의하여 전체 로봇(103)을 들어 올리는 것을 도시한다.

도 11과 12는 타워 내측의 다양한 시스템 부품들을 보수하기 위하여 타워 상부에 작업자를 보내기 위한 대체적인 방안을 도시한다. 이러한 구조에서, 케이블(1101)이 도 11 도시와 같이 하나의 수평 트러스(109)에 부착될 수 있다. 원격으로 작동되는 래치에 의하여 아래로 해제되어 낙하될 수 있는 웨이트(1103)가 케이블(1101)에 부착될 수 있다. 케이블(1101)의 다른 단부(1105)는 지면까지 아래로 걸릴 수 있으며 지면에서 자유 회전 스풀에 연결될 수 있다. 상부에서 작업자가 필요로 되면, 웨이트는 원격으로 해제될 수 있으며 타워(101) 내측으로 케이블(1101)을 하강시킬 수 있다. 웨이트(1103)를 유지하는 래치(도시 없음)를 분리하기 위하여 케이블의 지면 단부(1105)가 당겨져 해제될 때 이것이 실행될 수 있다.

케이블이 타워 내측에서 지면 레벨에 있을 때, 케이블은 케이지(1201)에 연결될 수 있으며 다른 단부(1105)(타워(101) 외측에 있을 수 있는)는, 도 12 도시와 같이, 케이지(1201)를 들어 올리기 위하여 윈치에 의하여 당겨질 수 있다. 각각의 수평 트러스(109)들에는 상부의 소정 섹션들로 케이지(1201)를 보낼 수 있도록 설치된 동일한 유형의 이중 풀리와 케이블이 구비될 수 있다.

도 13A와 13B는 로봇(103)(도 13에 도시 없음)을 이용하여 완성되고, 일 예가 인장 케이블(1303)인 타워에 장착된 인장 케이블들을 가지는 타워의 예를 도시한다. 도 13A는 전체 타워(1301)를 도시하고, 도 13B는 상부 부분의 폐쇄를 도시한다. 타워(1301)의 분출이 완료되고 구조물이 완전히 경화된 후에, 케이블(130)과 같은 부착된 케이블들을 가진 링(1305)이 크레인이나 헬리콥터를 이용하여 건축된 타워 상부에 설치될 수 있다. 건축 후의 타워의 장력 형성을 위하여, 일단 링이 장착되면, 케이블들의 하단부들은 타워 내측의 콘크리트 마루(토대)에 고정되고 신장시켜 장력이 부여될 수 있다. 콘크리트 내측의 강 보강에 대한 이점으로서, 인장 케이블들은 검사 및 보수를 위하여 접근할 수 있는 것이다(예컨대, 부식에 대해 보호하기 위한 주기적인 페인팅).

다수의 보강 단계들은 다른 타워 높이들에서 다수의 강제 링들에 의한 타워 건축 동안 사용될 수 있다. 케이블의 장력 부여는 케이블 섹션들을 중첩시키기 위하여 인접한 링들 사이에 또는 전체 타워를 따라 실행될 수 있다.

도 14A - 14C는 강풍 존재시 건축되므로 지선(guy wires)들에 의하여 타워를 지지하도록 이용될 수 있는 장치를 도시한다. 건축되면서, 타워는 인장 케이블들에 의하여 보강되지 않을 수 있으며, 따라서 그의 가장 약한 인장 강도 상태에 있을 수 있다. 극한의 풍속(폭풍우와 같은)의 경우, 타워의 신축 섹션들은 바람의 힘에 의하여 파손될 수 있다. 사전 예방책으로서, 도 14A - 14C 도시의 장치들이 사용될 수 있다.

이 장치에서, 각각의 로버(105)는 하나 이상의 목재 또는 중합체 로그(1401)들을 운반할 수 있으며, 그를 관통하여 튼튼한 케이블이나 로프(1403)들이 나사 결합될 수 있다. 로버(105)들이 소정 높이에 도달할 때, 지면까지 걸려 있는 케이블이나 로프(1403)의 이완된 단부(1405)들은 타워 둘레로 그들의 루프를 조이도록 당겨질 수 있다. 이어서 케이블의 단부(1405)들은 지선을 형성하기 위하여 지면 위의 앵커들에 하강 결합될 수 있다. 이어서 로버들은 콘트롤러의 제어 아래 케이블들이나 로프들을 이완시킬 수 있으며 타워의 잔여부의 건축이 진행됨에 따라 위로 계속 상승할 수 있다. 이로써 건축 동안 지선들에 의하여 타워가 고정될 수 있으며, 이는 잠재적인 폭풍우의 강력한 힘에 대해 타워를 보호할 수 있다.

로봇(103)에 의하여 분출되는 타워는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 많은 수의 측면들을 가진 피라미드(예컨대, 3, 4, 또는 5), 타원 단면을 가진 콘(cone), 또는 어느 다른 형상을 가질 수 있다.

로버들에 대해 초기 등반 구조물을 제공할 수 있는, 타워(101)의 초기 부분은 다른 방안을 이용하여 건축될 수 있다. 예컨대, 로버(105)들과 수직 트러스(107)들은 초기에 제거될 수 있다. 이러한 구조에서, 수직 기둥이 대신해서 각각의 수평 트러스(107)들의 외측 단부들에 장착될 수 있으며 베이스 근처에서 지면 위에 안정되게 설치된다. 각각의 기둥은 모터로 구동되는 리프트 시스템을 가질 수 있으며 그 위에 수평 트러스(109)의 단부가 지지된다. 이로써 전체 로봇(103)은 지면 높이에서 베이스 상부까지 들어 올려질 수 있으며 노즐은 층-별 방식으로 베이스 구조물을 건축한다.

도 15-17은 또 다른 형태의 로봇(1503)에 의하여 건축되는 타워(1501)의 예를 도시한다. 이러한 방안에서, 로봇(1503)은 타워 외측보다 타워(1501)의 내측을 등반하도록 구성될 수 있다. 내부 등반이 가능하도록, 분출 노즐(1509)에 의하여 타워(1501)가 분출됨에 따라, 건축되는 타워의 베이스 직경보다 더 작은 직경을 가지는 실린더(1505)(또는 다른 단면 형상)가 분출 노즐(1507)에 의하여 분출될 수 있다. 두 개의 분출 노즐(1507 및 1509)들은 타워 및 내부 원통 구조물을 동시에 건축하기 위하여 재료를 동시에 분출할 수 있다.

로봇(1503)은 원통형 구조물의 내벽에 대해 3개 이상의 세트를 이루는 회전 드라이브 트랙(1511)들을 가압함으로써 등반할 수 있다. 로봇(1503)의 모든 다른 측면들은 로봇(103)에 관련해서 위에서 설명된 바와 동일하다. 재료 공급은 또한 앞에서 설명된 바와 동일한 배치 방식에 의하여 실행될 수 있다.

내부 실린더(1505)의 위치를 확보하기 위하여 분출 노즐(1507 및 1509)들의 양자 또는 어느 하나에 의하여 다양한 구조물들이 분출될 수 있다. 예컨대, 도 17 도시와 같이, 리브 스페이서(1701)과 같은, 리브 스페이서들이 타워(1501) 내부에서 분출될 수 있다. 콘트롤러는 이들 스페이서들의 분출을 또한 명령하도록 구성될 수 있다.

여전히 추가적인 구조에서, 추가적인 내부 구조물은 제공될 수 없다. 대신에, 로버(105)들은 건축 동안 타워의 내벽에 대해 외측으로 가압하고 내벽을 따라 기어오르도록 배향될 수 있다.

표시된 바와 같이, 로봇은 여기 설명된 바와 같은 분출 노즐들, 수직 트러스들, 수평 트러스들, 버킷들, 및 호이스트를 제어하고 모든 기능들을 실행하도록 구성되는 전자식 콘트롤러를 포함할 수 있다. 전자식 콘트롤러는 로봇의 또 다른 위치에서 부품실(119) 내에 또는 다른 장소에 위치될 수 있다. 전자식 콘트롤러는 제어하는 각 부품들과 전선을 통하여 또는 무선으로 통신하도록 구성될 수 있다. 전자식 콘트롤러가 원하는 방식으로 모든 동작들을 실행하도록 전자식 콘트롤러의 명령들을 실행하기 위해서 및/또는 이들 명령들의 결과를 검출하기 위하여 센서들, 서보들, 다른 운동 유발 및/또는 검출 장치, 또는 이들의 조합이 적절하게 위치될 수 있다.

전자식 콘트롤러는, 전자식 콘트롤러에 대해 여기 설명된 기능들을 실행하도록 구성된 컴퓨터 시스템에 의하여 가동될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 하나 이상의 프로세서들, 유형(tangible) 메모리(예컨대, 랜덤 액세스 메모리(RAMs), 읽기 전용 메모리(ROMs), 및/또는 프로그램가능한 읽기 전용 메모리(PROMs), 유형의 저장장치(예컨대, 하드 디스크 드라이브, CD/DVD 드라이브, 및/또는 플래시 메모리), 시스템 버스, 비디오 처리 컴포넌트, 네트워크 통신 컴포넌트, 입력/출력 포트, 및/또는 사용자 인터페이스 장치(예컨대, 키보드, 프린팅 장치, 디스플레이, 마이크로폰, 음향재생장치, 및/또는 터치 스크린을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템은 소프트웨어(예컨대, 하나 이상의 운영 시스템, 장치 드라이버, 어플리케이션 프로그램, 및/또는 통신 프로그램)를 포함할 수 있다. 소프트웨어가 포함될 때, 소프트웨어는 프로그램 지시를 포함하며 연관 데이터 및 라이브러리를 포함할 수 있다. 포함될 때, 프로그래밍 지시는 여기 설명된 바와 같이, 컴퓨터 시스템의 기능들의 하나 이상을 실행하는 하나 이상의 알고리듬을 실행하도록 구성된다. 각각의 컴퓨터 시스템에 의하여 실행되는 각 기능의 설명은 또한 해당 기능을 실행하는 알고리듬(들)의 설명을 구성한다.

소프트웨어는 하나 이상의 하드 디스크 드라이브, CDs, DVDs, 및/또는 플래시 메모리와 같은 하나 이상의 영구적인, 유형 저장 장치에 저장될 수 있다. 소프트웨어는 소스 코드 및/또는 목적(object) 코드 포맷일 수 있다. 연관 데이터는 어떤 형태의 휘발성 또는 비휘발성 메모리에 저장될 수 있다. 소프트웨어는 영구적인 메모리에 적재될 수 있으며 하나 이상의 프로세서들에 의하여 실행될 수 있다.

여기 논의되었던 부품들, 단계들, 특성들, 목적들, 이점들, 및 이익들은 단지 예시적이다. 그들의 어느 것이나, 그들과 연관되어 논의되었던 어느것도 어떠한 방식으로도 보호 범위를 제한하려는 것은 아니다. 많은 다른 실시예들이 고려될 수 있다. 이들은 더 작고, 부가적이며, 및/또는 다른 부품들, 단계들, 특성들, 목적들, 이점들, 및/또는 이익들을 가지는 실시예들을 포함한다. 이들은 또한 다른 부품들 및/또는 단계들이 배치되거나 및/또는 달리 지시된 실시예들을 포함한다.

예컨대, 도 18A 및 18B에 도시된 바와 같이, 로버(105)들은 각각의 로버에 부착된 풀리(1803)들 위로 그들 둘레에 감긴 케이블(1801)에 의하여 타워(101)에 대해 가압될 수 있다. 로버(1805)들의 하나는 시스템이 테이퍼형 타워를 등반함에 따라 케이블을 긴장 유지하는 윈치(1805)를 가질 수 있다.

도 19A-19B 도시와 같이, 세 개의 수직 기둥(1901)들이 토대(1903) 둘레에 안정되게 장착될 수 있다. 수평 트러스(109)들의 단부들은 수직 기둥(1901)들 위의 수직 트랙들에 슬라이드 가능하게 결합될 수 있다. 각각의 수직 기둥(1901)에는 분출 노즐(117)에 의하여 베이스의 소정 높이가 도달되기까지 타워 베이스의 각각의 층이 분출된 후에 기둥이 지지하는 수평 트러스(109)를 들어 올리도록 모터가 장착된 리프팅 시스템이 구비될 수 있다. 이어서 수직 기둥들은 제거될 수 있고, 타워에 대해 로버(105)들을 미는 수직 트러스(107)들과 로버(105)들이 부가될 수 있고, 위에 설명되고 도 19C 도시와 같이, 타워의 베이스 세그먼트를 지나 건축이 계속될 수 있다.

달리 진술되지 않으면, 이어지는 특허청구범위 내를 포함하여, 이 명세서에 기재된 모든 방안(measurement)들, 값, 등급(ratings), 위치들, 크기(magnitude)들, 크기(size)들, 및 사양(specification)들은 대략적이며, 정확하지 않다. 그들이 연관되고 그들이 속하는 이 기술에서 통상적인기능들과 합치하는 합리적인 범위를 가지기 위한 것이다.

이 명세서에 인용되었던 모든 물품들, 특허, 특허 출원들, 및 다른 간행물들은 여기 참고를 위하여 포함된다.

특허청구범위에 사용된 때, "을 위한 수단(means for)"라는 어구는 기재된 대응하는 구조물과 재료 및 그들의 균등물을 포함하는 것으로 의도되고 해석되어야 한다. 유사하게, 특허청구범위에 사용된 때 "을 위한 단계(step for)"라는 어구는 설명된 대응하는 행위들 및 그 균등물을 포함하도록 의도되고 해석되어야 한다. 특허청구범위로부터 이들 어구들이 없는 것은 특허청구범위가 이들 대응하는 구조물, 재료, 또는 행위, 또는 그들의 균등물에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니되고 의도되지 않는다.

보호 범위는 단지 이제 이어지는 특허청구범위에 의해서만 제한된다. 이러한 범위는 가능한 넓게 해석되어야만 하고 특수한 의미가 설명된 경우를 제외하고 본 명세서와 이어지는 진행 경과에 비추어 해석될 때 특허청구범위에 사용된 언어의 보통 의미와 합치하도록 해석되고 그리고 모든 구조상 및 기능상 균등물을 포함하도록 해석되어야 한다.

"제1(first)" 및 "제2(second)" 등과 같은 관련 용어들은 그들 사이의 실제 관계 또는 순서를 반드시 필요로 하거나 의미함이 없이, 단지 하나의 주체 또는 행위를 다른 것으로부터 구별하기 위하여 사용될 수 있다. 명세서나 특허청구범위에서 요소들의 리스트와 관련되어 사용될 때 용어 "포함하다(comprise)", "포함하는(comprising)", 및 그의 다른 변형은 리스트가 전속적이 아니고 다른 요소들이 포함될 수 있는 것을 표시하려는 것이다.

사하게, "하나(a)" 또는 "하나(an)"가 선행되는 요소는 추가적인 한정 없이 동일한 형태의 추가적인 요소의 존재를 배제해지 않는다.

특허청구범위의 어느 것도 특허법 섹션 101, 102, 또는 103의 요건들을 충족하지 않는 주제를 포함하지 않으며, 특허청구범위의 어느 것도 그와 같이 해석되어서는 아니 된다. 그러한 주제의 의도하지 않은 포함에 대해서는 권리가 포기된다. 바로 이 단락에서 진술된 것을 제외하고, 특허청구범위에 기재되거나 기재되지 않은 여부를 불문하고, 진술되거나 또는 도시된 어느 성분, 단계, 특징, 목적, 이익, 이점, 또는 균등물도 공중에게 전속되기를 의도하거나 전속되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

요약은 독자가 기술적 개시의 특징을 신속하게 확인하는 것을 지원하기 위하여 제공된다. 요약은 특허청구범위의 범위나 의미를 해석하거나 제한하기 위하여 사용되지 않을 것이라는 이해와 함께 제출된다. 더욱이, 상기 상세한 설명의 다양한 특징들은 본 발명을 요약하기 위하여 함께 그룹으로 분류된다. 이러한 본 발명의 방법은 각각의 청구항에 명확하게 기재된 것보다 많은 특징들을 청구된 실시예들이 필요로 하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 오히려, 이하의 특허청구범위가 반영하는 바와 같이, 본 발명의 주제는 단일의 개시된 실시예의 모든 특징들보다 더 적다. 이와 같이, 이하의 특허청구범위는 여기 상세한 설명에 포함되고, 각각의 청구항은 그 자체로서 별개로 청구된 주제로서 기능한다.

101: 타워 103: 로봇

Claims (20)

1. 타워 또는 컬럼을 분출 성형하기 위한 로봇으로서:
   경화되지 않은 건축 소재를 조절가능하게 분출하는 분출 노즐;
   상기 타워 또는 컬럼의 둘레 층을 횡단하도록 상기 분출 노즐을 제어가능하게 구동하는 배치 시스템;
   상기 로봇이 상승하도록 제어가능하게 구동하는 등반 장치; 및
   상기 타워 또는 컬럼의 둘레 층을 상기 노즐이 횡단하도록 상기 배치 시스템에 지시하고;
   경화되지 않은 건축 소재를 횡단 동안 분출하도록 상기 노즐에 지시하고;
   점증적으로 상기 로봇이 등반하도록 상기 로봇을 작동하기 위하여 상기 등반 장치에 지시하고; 및
   분출 성형된 타워 또는 컬럼이 소정 높이에 도달하기까지 상기 배치, 분출, 및 승강 단계들을 반복하도록 자동으로 지시하는 콘트롤러를 포함하는 타워 또는 컬럼을 분출하기 위한 로봇.
2. 청구항 1에 있어서, 이전에 분출된 층 위에서 각각, 상기 타워 벽을 점증적으로 상기 로봇이 등반하도록 상기 등반 장치에 지시하기 전에, 상기 콘트롤러는 상기 타워 또는 컬럼의 다수 둘레층을 상기 노즐이 횡단하도록 상기 배치 시스템에 지시하는 로봇.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 등반 장치는 각각 하나 이상의 회전 드라이브 트랙들을 가지는 다수의 로버들을 포함하는 로봇.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 등반 장치는 각각 하나 이상의 회전 드라이브 트랙들을 가지는 적어도 두 개의 로버들을 포함하는 로봇.
5. 청구항 3에 있어서, 상기 등반 장치는 각각 하나 이상의 회전 드라이브 트랙들을 가지는 적어도 3개의 로버들을 포함하는 로봇.
6. 청구항 3에 있어서, 각각의 로버는 적어도 두 개의 독립적으로-작동가능한 회전 드라이브 트랙들을 가지는 로봇.
7. 청구항 3에 있어서, 각각의 로버를 실질적으로 수직인 등반 표면에 대해 집단적으로 가압하는 실질적으로 수평인 트러스에 부착된 실질적으로 수직인 트러스에 의하여 각각의 로버가 지지되는 로봇.
8. 청구항 4에 있어서, 각각의 수직 트러스는 각각의 수평 트러스에 슬라이드 가능하게 결합되는 로봇.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 타워 또는 컬럼의 벽에 대해 각각의 로버가 가압되도록 각각의 수직 트러스에 내측으로 제어가능하게 당기는 케이블을 포함하는 로봇.
10. 청구항 1에 있어서, 상기 등반 장치는 상기 타워 또는 컬럼의 외벽 위로 잡고서 등반하는 구조를 가지는 로봇.
11. 청구항 1에 있어서, 상기 등반 장치는 상기 타워 또는 컬럼 내측 구조 위로 잡고서 등반하는 구조를 가지는 로봇.
12. 청구항 1에 있어서, 상기 로봇은 로봇이 상기 타워 또는 컬럼 층을 분출함과 각각 거의 동시에, 층즐의 타워 또는 컬럼 내측의 구조를 분출하는 제2의 분출 노즐을 포함하는 로봇.
13. 청구항 1에 있어서, 지면과 상기 타워 또는 컬럼의 상부 사이로 상기 재료 용기를 제어가능하게 운반하는 호이스트와 재료 용기를 더 포함하는 로봇.
14. 청구항 13에 있어서, 상기 콘트롤러의 제어 하에 상기 재료 용기로부터 상기 분출 노즐에 재료를 이송하는 자동 재료 이송 장치를 더 포함하는 로봇.
15. 청구항 13에 있어서, 상기 재료 용기는 이동될 때 상기 용기 내의 재료를 밀어내는 내부 피스톤을 포함하는 로봇.
16. 청구항 15에 있어서, 상기 호이스트는 상기 재료 용기에 연결되는 케이블을 포함하고 상기 피스톤은 상기 케이블에 연결되는 로봇.
17. 청구항 16에 있어서, 상기 재료 용기는 체결된 때 케이블에 가해진 힘에 반응하여 피스톤의 운동을 방지하고 체결 해제된 때 케이블에 가해진 힘에 반응하여 피스톤의 운동을 허용하는 조절가능한 록을 더 포함하는 로봇.
18. 청구항 1에 있어서, 상기 분출 노즐의 위치를 조절하는 관절식 아암을 더 포함하는 로봇.
19. 청구항 18에 있어서, 상기 관절식 아암은 수직 및 수평으로 상기 분출 노즐을 제어가능하게 이동시킬 수 있는 로봇.
20. 청구항 1에 있어서, 상기 배치 시스템은 고정 위치 기준 광을 제공하는 레이저를 포함하는 로봇.
    

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