KR20230040356A - 작업 시스템 및 작업 방법 - Google Patents

Abstract

본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템은, 구조물에 대하여 작업을 실시하기 위한 작업 시스템으로서, 항공기와, 상기 구조물에 대하여 작업을 실시하기 위한 로봇을 구비하고, 상기 항공기는, 상기 로봇을 유지한 상태에서, 상기 로봇을 상기 구조물까지 반송한 후, 상기 로봇을 상기 구조물 상에 하강시킨 후, 상기 로봇을 해방하고, 상기 로봇은, 상기 항공기로부터 해방되고, 그 후에 상기 구조물에 대하여 작업을 실시하는 것을 특징으로 한다.

Description

작업 시스템 및 작업 방법

본 개시는, 작업 시스템 및 작업 방법에 관한 것이다.

종래부터, 각종 작업 시스템이 알려져 있다. 이와 같은 작업 시스템으로서, 예를 들면, 특허문헌 1에서 제안되어 있는 배송 시스템이 있다.

특허문헌 1의 배송 시스템은, 특정한 유저에 송부된 화물을 수납한 차량과, 화물의 배송지에 배치되는 이동체를 구비한다. 이동체는, 소정의 정보의 송신 및 수신을 실시하는 통신부와, 차량이 배송지에 접근한 경우에, 이동체를 배송지로부터 차량을 향하여 이동시켜 화물을 회수하고, 다시 배송지로 이동시키는 제어를 실시하는 회수 제어부를 포함한다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2020-83600호

상기 구조를 구비하는 것에 의해, 특허문헌 1에서는, 차량 측에서 화물의 수용량을 증가시킬 수 있는 것이 기재되어 있다. 그러나, 특허문헌 1에서는, 구조물에 대하여 작업을 실시하는 것이 상정되어 있지 않다.

따라서, 본 개시는, 구조물에 대하여 작업을 실시하는 것이 가능한, 작업 시스템 및 작업 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 개시에 따른 작업 시스템은, 구조물에 대하여 작업을 실시하기 위한 작업 시스템으로서, 항공기와, 상기 구조물에 대하여 작업을 실시하기 위한 로봇을 구비하고, 상기 항공기는, 상기 로봇을 유지한 상태에서, 상기 로봇을 상기 구조물까지 반송한 후, 상기 로봇을 상기 구조물 상에 하강시킨 후에, 상기 로봇을 해방하고, 상기 로봇은, 상기 항공기로부터 해방되고, 그 후에 상기 구조물에 대하여 작업을 실시하는 것을 특징으로 한다.

본 개시에 의하면, 항공기에 의해 구조물까지 로봇을 반송하고, 항공기로부터 로봇을 구조물 상에 하강시키고, 항공기로부터 로봇을 해방한 후, 로봇에 의해 구조물에 대해 작업을 실시하기 때문에, 구조물에 대해 작업을 실시하는 것이 가능한, 작업 시스템 및 작업 방법을 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템의 전체 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이 구비하는 로봇의 개략적인 측면도이다.
도 3은, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템의 제어계를 도시하는 블록도이다.
도 4는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 항공기에 로봇을 수납하고 있는 모습을 도시하는 개략도이다.
도 5는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 항공기에 의해 구조물의 상방까지 로봇을 반송한 모습을 도시하는 개략도이다.
도 6은, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 항공기로부터 로봇을 구조물 상에 하강시키고 있는 모습을 도시하는 개략도이다.
도 7은, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 구조물에 로봇을 고정할 때에, 제2 로봇 아암을 신장시켜 제2 로봇 핸드로 철탑의 일부를 파지한 모습을 도시하는 개략도이다.
도 8은, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 구조물에 로봇을 고정할 때에, 고정 장치의 제2 로봇 핸드로 철탑의 일부를 파지한 후, 제2 로봇 아암을 수축시킨 모습을 도시하는 개략도이다.
도 9는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 항공기로부터 로봇을 해방하고 있는 모습을 도시하는 개략도이다.
도 10은, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 로봇에 의해 구조물에 대하여 작업을 실시하고 있는 모습을 도시하는 개략도이다.
도 11은, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 항공기에 의해 로봇을 회수하고 있는 모습을 도시하는 개략도이다.
도 12는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 13은, 본 개시의 다른 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 항공기에 로봇을 수납하고 있는 모습을 도시하는 개략도이다.
도 14A는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이 구비하는 로봇을 설명하기 위한 개략도이며, 상기 로봇과 일부 동일한 구조를 구비하는 자주 로봇의 측면도이다.
도 14B는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이 구비하는 로봇을 설명하기 위한 개략도이며, 상기 로봇과 일부 동일한 구조를 구비하는 자주 로봇의 상면도이다.
도 15는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이 구비하는 로봇 및 항공기를 설명하기 위한 개략도이며, 상기 로봇과 일부 동일한 구조를 구비하는 자주 로봇이 다른 항공기에 장착된 모습을 도시하는 측면도이다.
도 16은, 본 개시의 다른 실시 형태에 관련되는 작업 시스템에 이용되는 이동 로봇의 구성의 일례를 도시하는 분해도이다.
도 17은, 도 16의 이동 로봇이 딜리버리 로봇으로서 구성된 자주 로봇의 제1 구성 및 사용 양태를 도시하는 사시도이다.
도 18은, 도 16의 이동 로봇이 딜리버리 로봇으로서 구성된 자주 로봇의 제2 구성 및 사용 양태를 도시하는 사시도이다.
도 19는, 도 16의 이동 로봇이 딜리버리 로봇으로서 구성된 자주 로봇의 제3 구성 및 사용 양태를 도시하는 사시도이다.
도 20은, 도 16의 이동 로봇이 메인터넌스 로봇으로 구성된 고소(高所) 보행 로봇의 제1 구성 및 사용 양태를 도시하는 사시도이다.
도 21은, 도 16의 이동 로봇이 메인터넌스 로봇으로 구성된 고소 보행 로봇의 제2 구성 및 사용 양태를 도시하는 사시도이다.
도 22A는, 도 20의 메인터넌스 로봇이 철탑 상에서 이동하는 양태의 일례를 설명하기 위한 개략도이며, 초기 상태를 도시하는 측면도이다.
도 22B는, 도 20의 메인터넌스 로봇이 철탑 상에서 이동하는 양태의 일례를 설명하기 위한 개략도이며, 진행 방향 측으로 레그의 흡착 기구를 이동시켰을 때의 측면도이다.
도 22C는, 도 20의 메인터넌스 로봇이 철탑 상에서 이동하는 양태의 일례를 설명하기 위한 개략도이며, 베이스를 철탑으로부터 이격시켜 진행 방향 측으로 이동시켰을 때의 측면도이다.
도 22D는, 도 20의 메인터넌스 로봇이 철탑 상에서 이동하는 양태의 일례를 설명하기 위한 개략도이며, 메인터넌스 로봇의 진행 방향으로의 이동이 완료되었을 때의 측면도이다.

이하, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 개시에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에서는, 모든 도면을 통해, 동일 또는 상당하는 요소에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 중복하는 설명을 생략한다.

(작업 시스템(10))

도 1은, 본 실시 형태에 관련되는 작업 시스템의 전체 구성을 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 작업 시스템(10)은, 항공기로서의 VTOL기(11)(Vertical Take-Off and Landing aircraft, 수직 이착륙기)와, 철탑(T)(구조물)에 대하여 작업을 실시하기 위한 로봇(30)을 구비한다. 또한, 작업 시스템(10)은, 오퍼레이터(P)가 VTOL기(11) 및 로봇(30)을 원격 조작하기 위한 조작기(90)를 더 구비한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, VTOL기(11)는, VTOL기 본체(12)와, VTOL기 본체(12)의 상부에 장착되는 프로펠러(13)와, VTOL기 본체(12)의 내부에 설치되는 윈치(15)(도 3 참조)와, 윈치(15)에 권취되는 와이어 로프(16)(도 4 참조)를 가진다. 또한, VTOL기(11)는, 적어도 프로펠러(13) 및 윈치(15)의 동작을 제어하기 위한 VTOL 제어 장치(20)(도 3 참조)를 더 갖는다.

도 2는, 본 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이 구비하는 로봇의 개략적인 측면도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 로봇(30)은, 로봇 본체(31)와, 로봇 본체(31)를 철탑에 고정하기 위한 고정 장치(70)를 가진다. 또한, 로봇(30)은, 적어도 로봇 본체(50), 고정 장치(70) 및 후술하는 카메라(56)의 동작을 제어하기 위한 로봇 제어 장치(60)를 더 가진다. 또한, 로봇(30)은, 베이스(32)의 바닥부에 차륜(예를 들어, 4개의 차륜)을 설치하고, 베이스(32)의 내부에 그 4개의 차륜의 구동 장치를 설치하는 것에 의해, 자주(自走) 가능하게 구성되어도 좋다.

로봇 본체(31)는, 베이스(32)와, 그 기단부가 베이스(32)의 상면에 장착되는 한 쌍의 로봇 아암(42a, 42b)(제1 로봇 아암)과, 한 쌍의 로봇 아암(42a, 42b)의 선단에 설치되어, 철탑(T)에 대해 작업을 실시하기 위한 한 쌍의 로봇 핸드(48a, 48b)(제1 로봇 핸드)를 갖는다. 한 쌍의 로봇 아암(42a, 42b)은, 도 2에 도시하는 전후 방향 및 상하 방향에 직교하는 로봇(30)의 좌우 방향에 있어서, 서로 간격을 두고 설치된다. 로봇 아암(42a)의 선단에 로봇 핸드(48a)가 설치되고, 로봇 아암(42b)의 선단에 로봇 핸드(48b)가 설치된다.

또한, 한 쌍의 로봇 아암(40a, 40b) 및 한 쌍의 로봇 핸드(48a, 48b)의 구조는, 도 2 등에서 간략화하여 도시되고 있지만, 도 14A, 도 14B에 기재된 자주 로봇(120)의 구조와 동일해도 된다. 자주 로봇(120)의 상세한 구조에 대해서는 후술한다.

로봇 본체(31)는, 그 기단부가 베이스(32)의 상면의 후단부에 장착되는 보조 로봇 아암(52)과, 보조 로봇 아암(52)의 선단에 설치되는 디스플레이(54)와, 디스플레이(54)의 가장자리부에 설치되는 카메라(56)를 더 갖는다. 보조 로봇 아암(52)의 기단부는, 로봇(30)의 좌우 방향에 있어서, 한 쌍의 로봇 핸드(48a, 48b)의 사이에 설치된다.

고정 장치(70)는, 그 기단부가 베이스(32)의 바닥면에 장착되는 한 쌍의 로봇 아암(72a, 72b)(제2 로봇 아암)과, 한 쌍의 로봇 아암(72a, 72b)의 선단에 설치되는 한 쌍의 로봇 핸드(78a, 78b)(제2 로봇 핸드)를 갖는다. 로봇 아암(72a)의 선단에 로봇 핸드(78a)가 설치되고, 로봇 아암(72b)의 선단에 로봇 핸드(78b)가 설치된다. 고정 장치(70)는, 한 쌍의 로봇 핸드(78a, 78b)로 철탑(T)의 일부를 파지(유지)하는 것에 의해, 로봇 본체(31)를 철탑(T)에 고정한다.

또한, 한 쌍의 로봇 아암(160a, 160b) 및 한 쌍의 로봇 핸드(68a, 68b)의 구조는, 도 2 등에서 간략화하여 도시하고 있지만, 도 14A, 도 14B에 기재된 자주(自走) 로봇(120)의 구조와 동일해도 된다. 상기한 바와 같이, 자주 로봇(120)의 상세한 구조에 대해서는 후술한다.

도 3은, 본 실시 형태에 관련되는 작업 시스템의 제어계를 도시하는 블록도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 조작기(90)는, VTOL기(11)를 원격 조작하기 위한 VTOL 조작기(91)와, 로봇(30)을 원격 조작하기 위한 로봇 조작기(96)를 가진다.

VTOL 조작기(91)는, 오퍼레이터(P)에 의한 조작 입력을 접수하기 위한 조작부(92)와, 조작부(92)에 의해 접수한 조작 입력을 VTOL기(11)에 대한 지령값으로서 송신하기 위한 송신부(93)를 갖는다. 또한, 로봇 조작기(96)는, 오퍼레이터(P)에 의한 조작 입력을 접수하기 위한 조작부(97)와, 조작부(97)에 의해 접수한 조작 입력을 로봇(30)에 대한 지령값으로서 송신하기 위한 송신부(98)를 갖는다.

VTOL 제어 장치(20)는, VTOL 조작기(91)의 송신부(93)로부터 송신되는 지령값을 수신하기 위한 수신부(22)를 갖는다. 또한, VTOL 제어 장치(20)는, 수신부(22)에서 수신한 지령값에 근거하여 프로펠러(13)의 동작을 제어하기 위한 프로펠러 제어부(24)와, 마찬가지로 행하여 윈치(15)의 동작을 제어하기 위한 윈치 제어부(26)를 더 가진다.

로봇 제어 장치(60)는, 로봇 조작기(96)의 송신부(98)로부터 송신되는 지령값을 수신하기 위한 수신부(62)를 갖는다. 또한, 로봇 제어 장치(60)는, 수신부(62)에서 수신한 지령값에 기초하여 카메라의 동작을 제어하기 위한 카메라 제어부(64)와, 마찬가지로 행하여 로봇 본체(31)의 동작을 제어하기 위한 로봇 제어부(66)와, 마찬가지로 행하여 고정 장치(70)의 동작을 제어하기 위한 고정 장치 제어부(68)를 더 갖는다.

(작업 시스템(10)의 작업 양태)

다음으로, 주로 도 4 내지 도 10에 기초하여, 작업 시스템(10)이 철탑(T)에 대하여 실시하는 작업 양태의 일례에 대하여 설명한다. 우선, 도 4에 도시하는 바와 같이, VTOL기(11), 2대의 로봇(30, 30)을 준비하고, VTOL기 본체(12)에 설치되는 수납용 도어(17)를 개방하여, VTOL기 본체(12)의 내부에 로봇(30, 30)을 수납한다.

이 때, 로봇(30, 30)은, 각각, 한 쌍의 로봇 아암(42a, 42b), 한 쌍의 로봇 아암(72a, 72b), 및 보조 로봇 아암(52)을 접은 상태에서, VTOL기 본체(12)의 내부에 수납되어도 된다. 예를 들어, 로봇(30, 30)은, 각각, 사람의 손에 의해 VTOL기 본체(12)의 내부에 운반되어도 된다. 또는, 예를 들어, 로봇(30, 30)이, 각각, 자주(自走) 가능하게 구성되는 것에 의해, 자주하여 VTOL기 본체(12)의 내부에 수납되어도 된다. 이 때, 로봇(30, 30)은, 각각, 자율적으로 자주해도 되고, 오퍼레이터(P)에 의해 원격 조작되어 자주해도 된다.

도 5는, 본 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이 항공기에 의해 구조물의 상방까지 로봇을 반송한 모습을 도시하는 개략도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, VTOL기(11)가 로봇(30, 30)을 수납한 상태에서, 로봇(30, 30)을 철탑(T)의 상방까지 반송한다. 도 5에서는, VTOL기(11)가, 로봇(30, 30)을 수납한 상태에서, 철탑(T)의 상방에서 정지 비행하고 있는 상태를 도시하고 있다.

상기한 바와 같이, VTOL기(11)가, 로봇(30, 30)을 철탑(T)의 상방까지 반송하는 것(바꾸어 말하면, 로봇(30, 30)을 수납한 위치로부터 철탑(T)의 상방까지 비행하여 이동하는 것), 및 철탑(T)의 상방에서 정지 비행하는 것은, VTOL기(11)가 자율적으로 실시해도 된다.

도 6은, 본 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이 항공기로부터 로봇을 구조물 상에 하강시키고 있는 모습을 도시한 개략도이다. 다음에, 도 6에 도시하는 바와 같이, VTOL기(11)가 한쪽의 로봇(30)을 철탑(T) 상에 하강시킨다. 구체적으로는, VTOL기(11)가 철탑(T)의 상방에 정지 비행한 상태에서, VTOL기 본체(12)의 바닥부에 설치된 도어(12a)가 개방된다. 그리고, 와이어 로프(16)가, 그 선단에 한쪽의 로봇(30)이 장착된 상태에서, VTOL기 본체(12)의 하방으로 조출(繰出)된다.

상기와 같이, VTOL기(11)가 한쪽의 로봇(30)을 철탑(T) 상에 하강시킬 때, 예를 들어, VTOL기(11)가 로봇(30)의 상방에서 정지 비행하는 것은, VTOL기(11)가 자율적으로 실시해도 되고, 윈치(15)가 와이어 로프(16)를 조출하는 것은, 오퍼레이터(P)가 조작기(90)에 의해 원격 조작으로 실시해도 된다.

도 7은, 본 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 구조물에 로봇을 고정할 때, 제2 로봇 아암을 신장하여 제2 로봇 핸드로 철탑의 일부를 파지한 모습을 도시하는 개략도이다. 또한, 도 7에 도시하는 바와 같이, 고정 장치(70)의 한 쌍의 로봇 아암(72a, 72b)을 신장하여, 동 고정 장치(70)의 한 쌍의 로봇 핸드(78a, 78b)로 철탑(T)의 주(主) 기둥(Ta)의 일부(구조물의 일부)를 파지한다. 또한, 예를 들면, 고정 장치(70)는, 한 쌍의 로봇 아암(72a, 72b) 및 한 쌍의 로봇 핸드(78a, 78b)에 부가하여 또는 대신하여, 베이스(32)의 측면에 철탑(T)에 흡착 가능한 마그넷을 가져도 된다.

도 8은, 본 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 구조물에 로봇을 고정할 때, 고정 장치의 제2 로봇 핸드로 철탑의 일부를 파지한 후, 제2 로봇 아암을 수축시킨 모습을 도시하는 개략도이다. 그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 고정 장치(70)의 한 쌍의 로봇 핸드(78a, 78b)로 주 기둥(Ta)을 파지한 후, 한 쌍의 로봇 아암(72a, 72b)을 수축시키는 것에 의해, 로봇 본체(31)를 한 쌍의 로봇 핸드(78a, 78b)로 파지한 주 기둥(Ta)의 일부까지 근접시킨다. 상기와 같이, 고정 장치(70)에 의해 철탑(T)에 한쪽의 로봇(30)을 고정할 수 있다.

도 9는, 본 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 항공기로부터 로봇을 해방하고 있는 모습을 도시하는 개략도이다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 고정 장치(70)에 의해 철탑(T)에 한쪽의 로봇(30)을 고정한 것이 확인되면, 로봇(30)으로부터 와이어 로프(16)를 분리하는 것에 의해, VTOL기(11)로부터 한쪽의 로봇(30)을 해방하여, 와이어 로프(16)를 윈치(15)로 권취한다.

또한, 상기와 마찬가지로 행하여, 고정 장치(70)에 의해 철탑(T)에 다른 쪽의 로봇(30)을 고정하고, VTOL기(11)로부터 다른 쪽의 로봇(30)을 해방한다. 또한, VTOL기(11)는, 로봇(30, 30)을 철탑(T) 상에서 해방한 후, 도어(12a)를 폐쇄하고, 철탑(T)의 상방으로부터 이격해도 된다.

상기와 같이 철탑(T)에 로봇(30, 30)을 고정하는 것 및 VTOL기(11)로부터 로봇(30, 30)을 해방하는 것은, 오퍼레이터(P)가 조작기(90)에 의해 원격 조작으로 실시해도 된다. 또한, 상기한 바와 같이 VTOL기(11)가, 도어(12a)를 폐쇄하고, 철탑(T)의 상방으로부터 이격되는 것은, VTOL기가 자율적으로 실시해도 된다.

도 10은, 본 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 로봇에 의해 구조물에 대해 작업을 실시하고 있는 모습을 도시하는 개략도이다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 로봇(30, 30)이, 각각, 고정 장치(70)에 의해 철탑(T)에 고정되면서, 한 쌍의 로봇 아암(160a, 160b)의 자세를 변경하면서, 한 쌍의 로봇 핸드(48a, 48b)로 철탑(T)에 대해 작업을 실시한다.

철탑(T)에 대해 작업의 일례로는, 예를 들어, 한 쌍의 로봇 핸드(48a, 48b)의 일부가, 각각, 드라이버로서 구성되고, 그 드라이버로 철탑(T)에 대해 나사 체결 작업을 실시하는 것을 들 수 있다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 한 쌍의 로봇 핸드(48a, 48b)로 철탑(T)에 대해 다른 작업이 실시되어도 된다.

상기와 같이 로봇(30, 30)에 의해 철탑(T)에 대해 작업을 실시하는 것은, 오퍼레이터(P)가 조작기(90)에 의해 원격 조작으로 실시해도 된다. 또한, 오퍼레이터(P)가, 로봇(30, 30) 중 원격 조작의 대상이 되는 로봇(30)을 전환하면서, 로봇(30, 30)을 원격 조작해도 된다. 이러한 경우, 오퍼레이터(P)는, 예를 들어, 조작기(90)의 디스플레이에 표시되는 화상에 대해서, 로봇(30, 30) 중 원격 조작의 대상이 되는 로봇(30)의 카메라(56)에 의해 촬상된 화상으로 전환하면서, 로봇(30, 30)을 원격 조작하여도 좋다.

또한, VTOL기(11)에, 로봇(30, 30)에 의해 철탑(T)에 대하여 작업을 실시하고 있는 모습을 촬상하여 화상을 취득하기 위한 카메라를 설치하고, 상기 화상에 기초하여, 오퍼레이터(P)가 조작기(90)에 의해 원격 조작을 실시해도 된다. 또한, 예를 들어, 상기 화상은, 로봇(30, 30) 및 그 주변의 전체적인 화상, 또는, 로봇(30, 30)의 어느 한쪽이 철탑(T)에 대해 작업을 실시하고 있는 개소 및 그 주변의 국소적인 화상 등이어도 된다.

또는, 화상 촬상용의 드론을 VTOL기(11)에 미리 수납해 두고, VTOL기(11)가 철탑(T)의 상방에서 상기 화상 촬상용의 드론을 해방하여, 상기 화상 촬상용의 드론으로 촬상한 화상에 기초하여, 오퍼레이터(P)가 조작기(90)에 의해 원격 조작을 실시해도 된다.

도 11은, 본 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 항공기에 의해 로봇을 회수하고 있는 모습을 도시하는 개략도이다. 마지막으로, 도 11에 도시하는 바와 같이, VTOL기(11)에 의해 철탑(T) 상의 로봇(30, 30)을 회수한다. 또한, 도 11에서는, VTOL기(11)에 의해 철탑(T) 상의 다른 쪽의 로봇(30)을 회수한 후, 한쪽의 로봇(30)을 회수하고 있는 상태를 도시하고 있다.

구체적으로는, 예를 들면, 로봇(30, 30)에 의한 철탑(T)에 대한 작업이 완료된 후 또는 완료되는 전후의 시간에, VTOL기(11)가 철탑(T)의 상방까지 비행해 온다. 다음으로, VTOL기(11)가 철탑(T)의 상방에서 정지 비행한 상태에서, VTOL기 본체(12)의 도어(12a)가 개방된다. 그리고, 와이어 로프(16)가, VTOL기 본체(12)의 하방으로 조출된다. 다음으로, 와이어 로프(16)의 선단에 다른 쪽의 로봇(30)이 장착된 후, 다른 쪽의 로봇(30)의 고정 장치(70)가 철탑(T)에 대한 고정을 해제하고(구체적으로는, 한 쌍의 로봇 핸드(78a, 78b)가, 각각, 주 기둥(Ta)의 일부를 손 떼고), 와이어 로프(16)가 윈치(15)에 의해 권취되는 것에 의해, VTOL기(11)의 내부에 다른 쪽의 로봇(30이 수납된다.

또한, 와이어 로프(16)의 선단에 대한 로봇(30)의 장착은, 예를 들어, 상기 로봇(30)의 한 쌍의 로봇 핸드(48a, 48b)가 와이어 로프(16)의 선단을 파지하고, 상기 한 쌍의 로봇 핸드(48a, 48b)에 의해 상기 와이어 로프(16)의 선단을 베이스(32)에 설치된 후크에 장착하는 것에 의해 실시되어도 좋다.

상기와 같이 하여, VTOL기(11에 의해 철탑(T) 상의 다른 쪽의 로봇(30)을 회수한다. 또한, 상기와 마찬가지로 행하여, VTOL기(11)에 의해 철탑(T) 상의 한쪽의 로봇(30)을 회수한다.

상기와 같이 VTOL기(11)에 의해 철탑(T) 상의 로봇(30, 30)을 회수하는 것은, 오퍼레이터(P)가 조작기(90)에 의해 원격 조작으로 실시해도 좋다. 또한, 한 쌍의 로봇 핸드(48a, 48b)에 의해 와이어 로프(16)의 선단을 베이스(32)의 후크에 장착하는 경우, 이 작업에 대해서도, 오퍼레이터(P)가 조작기(90)에 의해 원격 조작으로 실시해도 좋다.

(효과)

본 실시 형태에 관련되는 작업 시스템(10)은, VTOL기(11)에 의해 철탑(T)의 상방까지 로봇(30, 30)을 반송하고, VTOL기(11)로부터 로봇(30, 30)을 철탑(T) 상에 하강시키고, VTOL기(11)로부터 로봇(30, 30)을 해방한 후, 로봇(30, 30)에 의해 철탑(T)에 대해 작업을 실시하기 때문에, 철탑(T)에 대해 작업을 실시하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 로봇(30, 30)이, 각각, 고정 장치(70)를 가지므로, 상기 로봇(30, 30)이 철탑(T) 상에서 안정된 상태로 상기 철탑(T)에 대하여 작업을 실시하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, VTOL기(11)가 로봇(30, 30)을 철탑(T) 상에 하강시키는 것 및 로봇(30, 30)이 철탑(T)에 대하여 작업을 실시하는 것이, 오퍼레이터(P)가 조작기(90)에 의해 원격 조작으로 실시된다. 이에 의해, VTOL기(11)가 로봇(30, 30)을 철탑(T) 상에 하강시키는 것, 및 로봇(30, 30)이 철탑(T)에 대하여 작업을 실시하는 것이, 각각, 자율적으로 실시되는 경우와 비교하여, 이들 작업을 확실하게 실시하는 것이 가능해진다.

(작업 방법의 일례)

도 12에 기초하여, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 방법의 일례에 대하여 설명한다. 도 12는, 본 실시 형태에 관련되는 작업 방법을 도시하는 흐름도이다.

도 12에 도시하는 바와 같이, 먼저, 항공기 및 로봇을 준비하는 단계(S1)(제1 단계)가 실시된다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 항공기로서 VTOL기(11), 로봇으로서 2대의 로봇(30, 30)을 준비하고, 또한 조작기(90)를 준비하는 경우에 대해서 설명했지만, 이 경우에 한정되지 않고, 다른 양태로 단계(S1)가 실시되어도 좋다.

다음으로, 항공기에 로봇을 장착 또는 수납하는 단계(S2)(제2 단계)가 실시된다. 또한, 상기 실시 형태에서는, VTOL기(11)의 내부에 로봇(30, 30)을 수납하는 경우에 대해 설명하였지만, 이 경우에 한정되지 않고, 다른 양태로 단계(S2)가 실시되어도 좋다.

또한, 항공기에 의해 구조물의 상방까지 로봇을 반송하는 단계(S3)(제3 단계)가 실시된다. 또한, 상기 실시 형태에서는, VTOL기(11)에 의해 철탑(T)의 상방까지 로봇(30, 30)을 반송하는 경우에 대하여 설명하였지만, 이 경우에 한정되지 않고, 다른 양태로 단계(S3)가 실시되어도 된다.

그리고 항공기로부터 로봇을 구조물 상에 하강시키는 단계(S4)(제4 단계)가 실시된다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 윈치(15) 및 와이어 로프(16)를 이용하여, VTOL기(11)로부터 로봇(30, 30)을 철탑(T) 상에 하강시키는 경우에 대하여 설명하였지만, 이 경우에 한정되지 않고, 다른 양태로 단계(S4)가 실시되어도 좋다.

다음으로, 구조물에 로봇을 고정하는 단계(S5-1)가 실시된다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 고정 장치(70)의 한 쌍의 로봇 핸드(78a, 78b)가 철탑(T)의 주 기둥(Ta)을 파지하는 것에 의해, 철탑(T)에 로봇(30, 30)을 고정하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이 경우에 한정되지 않고, 다른 양태로 단계(S5-1)가 실시되어도 된다.

또한, 항공기로부터 로봇을 해방하는 단계(S5-2)(제5 단계)가 실시된다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 고정 장치(70)의 한 쌍의 로봇 핸드(78a, 78b)가 철탑(T)의 주 기둥(Ta)을 손 떼는 것에 의해, 철탑(T)에 로봇(30, 30)을 고정하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이 경우에 한정되지 않고, 다른 양태로 단계(S5-2)가 실시되어도 된다.

그리고, 로봇에 의해 구조물에 대하여 작업을 실시하는 단계(S6)(제6 단계)가 실시된다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 로봇(30, 30)이, 각각, 한 쌍의 로봇 아암(160a, 160b)의 자세를 변경하면서, 한 쌍의 로봇 핸드(48a, 48b)로 철탑(T)에 대해 작업을 실시하는 경우에 대해 설명하였지만, 이 경우에 한정되지 않고, 다른 양태로 단계(S6)가 실시되어도 좋다.

마지막으로, 항공기에 의해 로봇을 회수하는 단계(S7)가 실시된다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 윈치(15) 및 와이어 로프(16)를 이용하여, VTOL기(11)의 내부에 로봇(30, 30)을 수납하는 것에 의해, VTOL기(11)에 의해 로봇(30, 30)을 회수하는 경우에 대해 설명하였지만, 이 경우에 한정되지 않고, 다른 양태로 단계(S7)가 실시되어도 좋다.

(다른 실시 형태)

도 13에 기초하여, 본 개시의 다른 실시 형태에 관련되는 작업 시스템에 대하여 설명한다. 도 13은, 본 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이, 항공기에 로봇을 수납하고 있는 모습을 도시하는 개략도이다. 또한, 본 실시 형태에 관련되는 작업 시스템은, VTOL기(11)의 내부에 로봇(30, 30)을 수납하는 양태를 제외하고, 상기 실시 형태에 관련되는 작업 시스템(10)과 동일하다. 따라서, 동일 부분에는 동일한 참조 번호를 붙이고, 동일하게 되는 설명은 반복하지 않는다.

본 실시 형태에서는, 도 13에 도시하는 바와 같이, VTOL기(11)가 한쪽의 로봇(30)의 상방에 정지 비행한 상태에서, VTOL기 본체(12)의 바닥부에 설치된 도어(12a)가 개방되고, 윈치(15)에 권취된 와이어 로프(16)가 VTOL기 본체(12)의 하방으로 조출된다. 그리고, 동 도면에 도시하는 바와 같이, 와이어 로프(16)의 선단에 한쪽의 로봇(30)이 장착된 후, 와이어 로프(16)가 윈치(15)에 의해 권취되는 것에 의해, VTOL기(11)의 내부에 한쪽의 로봇(30)이 수납된다. 또한, 상기와 마찬가지로 실시하여, VTOL기(11)의 내부에 다른 쪽의 로봇(30)이 수납된다.

상기와 같이 VTOL기(11)의 내부에 로봇(30)이 수납될 때, 예를 들어, VTOL기(11)가 로봇(30)의 상방에서 정지 비행하는 것은, VTOL기(11)가 자율적으로 실시해도 되고, 윈치(15)가 와이어 로프(16)를 조출하고 또한 권취하는 것, 및 와이어 로프(16)의 선단에 로봇(30, 30)이 장착되는 것은, 오퍼레이터(P)가 조작기(90)에 의해 원격 조작으로 실시해도 된다.

또한, 도 13에 도시하는 바와 같이, VTOL기(11)가, 와이어 로프(16)에 의해 로봇(30)을 매단 상태에서, 상기 로봇(30)을 철탑(T)의 상방까지 반송해도 좋다. 또는, VTOL기(11)가 와이어 로프(16)에 의해 수납 장치를 매달고, 이 수납 장치를 지면에 탑재한 상태에서 이 수납 장치의 내부에 로봇(30)을 수납하고, 이 수납 장치로부터 철탑(T)의 상방에서 로봇(30)을 해방시켜도 좋다.

(변형예)

상기 설명으로부터, 당업자에게 있어서는, 본 발명의 많은 개량이나 다른 실시 형태가 분명하다. 따라서, 상기 설명은, 예시로서만 해석되어야 하며, 본 발명을 실행하는 최선의 양태를 당업자에게 교시할 목적으로 제공된 것이다. 본 발명의 정신을 일탈하지 않고, 그 구조 및/또는 기능의 상세를 실질적으로 변경할 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 작업 시스템(10)이, 항공기로서 VTOL기(11)를 구비하는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 작업 시스템(10)은, 예를 들면, 도 15에 도시하는 바와 같은 드론(250), 사람에 의해 운전되는 유인 항공기, 또는 다른 항공기를 구비하고 있어도 된다. 또한, 다른 항공기에 대해서는, 공지의 구조이기 때문에, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

상기 실시 형태에서는, VTOL기(11)의 내부에 로봇(30)을 수납하는 것에 의해, 항공기로서의 VTOL기(11)가 로봇(30)을 유지하는 경우에 대해서 설명했다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 항공기로서 도 15에 도시하는 바와 같은 드론(250)을 준비하고, 동 도면에 도시하는 바와 같이 드론(250)의 하부에 로봇(30)을 장착하는 것에 의해, 항공기가 로봇(30)을 유지해도 된다.

상기 실시 형태에서는, 항공기로서의 VTOL기(11)에 의해 철탑(T)의 상방까지 로봇(30)을 반송하고, 로봇(30)에 의해 철탑(T)에 대해 작업이 실시되는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 예를 들어, 항공기에 의해 고층 빌딩 등의 철탑(T) 이외의 구조물까지 로봇(30)을 반송하고, 로봇(30)에 의해 해당 구조물에 대해 작업이 실시되어도 된다. 또한, 항공기에 의해 구조물의 상방이 아니라 측부의 인접한 위치까지 로봇(30)을 반송해도 된다.

(자주 로봇(120))

마지막으로, 상기 실시 형태에 관련되는 로봇(30)(도 2 참조)과 일부 동일한 구조를 구비하는 자주 로봇(120)의 상세한 구조에 대해서 설명한다. 도 14A, 도 14B는, 상기 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이 구비하는 로봇을 설명하기 위한 개략도이며, 도 14A가 상기 로봇과 일부 동일한 구조를 구비하는 자주 로봇의 측면도이며, 도 14B가 상기 로봇과 일부 동일한 구조를 구비하는 자주 로봇의 상면도이다.

예를 들면, 상기 실시 형태에서 설명한 한 쌍의 로봇 아암(42a, 42b) 및 한 쌍의 로봇 아암(72a, 72b)이, 각각, 도 14A, 도 14B에 도시된 한 쌍의 로봇 아암(160a, 160b)과 동일한 구조여도 좋다. 또한, 상기 실시 형태에서 설명한 한 쌍의 로봇 핸드(48a, 48b) 및 한 쌍의 로봇 핸드(78a, 78b)가, 각각, 도 14A, 도 14B에 도시하는 한 쌍의 로봇 핸드(170a, 170b)와 동일한 구조여도 좋다.

도 14A, 도 14B에 도시하는 바와 같이, 주행 대차(130)는, 직육면체 형상의 차체(132)와, 차체(132)의 바닥부에 장착되는 4개의 차륜(134a∼134d)을 구비한다. 차륜(134a, 134b)이 한쪽의 차륜축을 통해 차체(132)의 후방부에 장착되고, 주행 대차(130)가 진행 방향으로 자주(自走)하도록 제어 장치에 의해 회전 구동된다. 또한, 차륜(134c, 134d)이, 다른 쪽의 차륜축을 통해 차체(132)의 전방부에 장착되고, 주행 대차(130)가 진행 방향을 변경하도록 제어 장치에 의해 제어된다.

차체(132)의 전방면에는, 장착부(220)를 개재하여 수납 용기(222)가 설치된다. 바꾸어 말하면, 주행 대차(130)의 전방에 수납 용기(222)가 설치된다. 수납 용기(222)는, 높이 방향으로 긴 중공의 직육면체 형상이며, 물품(G₁´, G₂´)을 적재하여 수납하는 것이 가능하다. 수납 용기(222)의 상면 전역에는 개구(224a)가 형성된다. 또한, 수납 용기(222)의 배면에는, 상단 가장자리로부터 높이 방향의 중앙부 부근까지 폭 방향의 전역에 직사각 형상의 개구(224b)가 형성된다. 개구(224a, 224b)는, 수납 용기(222)의 상면과 배면이 접속되어 좌우 방향으로 연장되는 코너부에서 연결되도록 설치된다.

(로봇 본체(150))

도 14A, 도 14B에 도시하는 바와 같이, 로봇 본체(150)는, 주행 대차(130)의 상부에 설치되고, 수직 방향으로 연장되는 회전축(AX₁´) 둘레로 선회 가능한 베이스부(152)와, 각각의 기단부가 베이스부(152)에 연결되는 한 쌍의 로봇 아암(160a, 160b)을 구비한다. 또한, 로봇 본체(150)는, 한 쌍의 로봇 아암(160a, 160b)의 선단 각각에 설치되는 로봇 핸드(170a, 170b)를 더 구비한다.

(베이스부(152))

베이스부(152)는, 차체(132) 상면의 후방부에 설치된다. 베이스부(152)는, 원기둥 형상이며, 그 바닥면이 차체(132) 상면의 후방부에 접촉 또는 거의 접촉하도록 설치된다. 베이스부(152)의 후단은, 전후 방향에 있어서, 차체(132)의 배면과 동일한 위치이다. 또한, 베이스부(152)의 후단은, 차체(132)의 배면보다 전방 측에 위치하고 있어도 좋다. 베이스부(152)의 중심축선은, 차체(132)의 좌우 방향에 있어서의 중앙을 전후 방향으로 연장하는 상기 차체(132)의 중심축선 상에 위치한다. 베이스부(152)는, 수직 방향으로 연장되는 회전축(AX₁´) 둘레로 선회 가능하다. 바꾸어 말하면, 로봇 본체(150)는, 차체(132)와 베이스부(152)를 회전축(AX₁´) 둘레로 회전 가능하게 연결하는 관절부(JT₁´)를 갖는다.

(한 쌍의 로봇 아암(160a, 160b))

한 쌍의 로봇 아암(160a, 160b)은, 각각, 링크(162)와, 링크(162)의 선단부에 관절부(JT₃´)를 통해 그 기단부가 연결되는 링크(164)를 갖는다. 한 쌍의 로봇 아암(160a, 160b)은, 도 14A, 도 14B에 도시하는 소형화 상태에 있어서, 자주 로봇(120)의 좌우 방향에 있어서의 중앙을 전후 방향으로 연장되는 상기 자주 로봇(120)의 중심축선을 따라 연장되고, 차체(132)의 양측면에 평행한 평면에 대해 서로 면 대칭이다. 한 쌍의 로봇 아암(160a, 160b)은, 독립적으로 동작하거나, 서로 관련되어 동작하거나 하는 것이 가능하다.

한 쌍의 링크(162, 162)의 기단부는, 수평 방향으로 연장되는 회전축(AX₂´) 둘레로 동축형으로 회전 가능해지도록, 또한 베이스부(152)를 통해 대향하도록, 베이스부(152)에 연결된다. 바꾸어 말하면, 한 쌍의 로봇 아암(160a, 160b)은, 각각, 베이스부(152)와 링크(162)를 회전축(AX₂´) 둘레로 회전 가능하게 연결하는 관절부(JT₂´)를 가진다.

한 쌍의 링크(162, 162)는, 각각, 기단부(163)와, 기단부(163)의 선단으로부터 돌출되는 방향으로 신축 가능한 선단부(163´)를 가짐으로써, 길이 방향으로 신축 가능하다. 이에 의해, 예를 들어, 한 쌍의 로봇 아암(160a, 160b)을 수축시키는 것에 의해, 수납 용기(122)의 내부에 한 쌍의 로봇 핸드(170a, 170b)를 삽입하기 쉬워진다.

한 쌍의 링크(164, 164)의 기단부는, 입방체 형상의 연결부에 의해, 대응하는 링크(162)의 선단부의 측부로서, 한 쌍의 링크(162, 162)가 대향하는 측에 연결된다. 한 쌍의 링크(162, 162)의 선단부, 및 한 쌍의 링크(164, 164)의 기단부는, 각각, 각각의 두께 방향에서 보아 반원 형상으로 형성된다.

상기 연결부를 포함하는 관절부(JT₃´)(즉, 링크(162)와 링크(164)의 사이에 개재하는 관절부(JT₃´))는, 링크(162)에 대해서 링크(164)를, 수평 방향으로 연장되는 회전축(AX₃´) 둘레로 회전시킬 수 있고, 또한 회전축(AX₃´)에 직교하는 회전축(AX₄´) 둘레로 회전시킬 수 있다.

바꾸어 말하면, 상기 연결부가 링크(162)의 선단부에 대하여 회전축(AX₃´) 둘레로 회전하는 것에 의해, 링크(162)가 상기 연결부와 일체적으로 회전축(AX₃´) 둘레로 회전할 수 있다. 또한, 링크(164)가 상기 연결부에 대하여 회전축(AX₄´) 둘레로 회전하는 것에 의해, 링크(164)가 회전축(AX₄´) 둘레로 회전할 수 있다.

도 15는, 본 실시 형태에 관련되는 작업 시스템이 구비하는 로봇 및 항공기를 설명하기 위한 개략도로서, 상기 로봇과 일부 동일한 구조를 구비하는 자주 로봇이 다른 항공기에 장착된 모습을 도시하는 측면도이다.

예를 들면, 상기 실시 형태에서 설명한 한 쌍의 로봇 아암(42a, 42b), 및 한 쌍의 로봇 핸드(48a, 48b)가, 각각, 도 14A, 도 14B에 도시하는 한 쌍의 로봇 아암(160a, 160b), 및 한 쌍의 로봇 핸드(170a, 170b)와 동일한 구조인 경우, 상기 실시 형태에서 설명한 로봇(30)이, 도 15에 도시하는 바와 같은 양태로 항공기로서의 드론(250)의 하방에 장착되는 것에 의해, 드론(250)에 의해 유지되어도 좋다.

도 15에 도시하는 바와 같이, 드론(250)은, 드론 본체(252)와, 드론 본체(252)에 장착되는 4개의 프로펠러(154a∼154d)를 가진다. 드론(250)은, 예를 들면, 프로펠러(154a∼154d)의 회전력을 이용하여 발전을 실시하는 것이 가능하다.

도 15에 도시하는 바와 같이, 드론(250)은, 한 쌍의 손잡이(156a, 156b)를 더 갖는다. 한 쌍의 손잡이(156a, 156b)는, 소형화 상태가 된 자주 로봇(120)의 한 쌍의 로봇 핸드(170a, 170b)와 대응하도록, 드론 본체(252)의 바닥부에 설치된다. 자주 로봇(120)은, 소형화 상태로 된 후에, 로봇 핸드(70a)에 의해 손잡이(156a)를 파지하고, 로봇 핸드(70b)에 의해 손잡이(156b)를 파지하는 것에 의해, 드론(250의 하방에 장착된다.

도 15에서는, 수납 용기(122)에 물품(G₁´, G₂´)이 수납된 상태이다. 이 때, 자주 로봇(120)은, 한 쌍의 링크(162, 162) 및 한 쌍의 링크(164, 164)를 측면에서 보아 높이 방향으로 중첩되어 소형화 상태로 되는 것에 의해, 자주 로봇(120) 및 물품(G₁´, G₂´)의 전체로서의 무게 중심을 자주 로봇(120)의 중앙부에 위치시키는 것이 가능하다.

(다른 실시 형태)

도 16 내지 도 21 및 도 22A 내지 도 22B에 기초하여, 다른 실시 형태에 관련되는 작업 시스템에 대하여 설명한다. 또한, 도 20에 도시하는 고소(高所) 보행 로봇(30B)이, 도 1 내지 도 13에 기초하여 설명한 로봇(30)의 제1 변형예이며, 도 20에 도시하는 고소 보행 로봇(30B)이, 상기 로봇(30)의 제2 변형예이다.

도 16은, 본 개시의 다른 실시 형태에 관련되는 무인 배송 시스템에 이용되는 이동 로봇(1000)의 구성의 일 예를 도시하는 분해도이다. 도 17은, 도 16의 이동 로봇(1000)이 딜리버리 로봇으로서 구성된 자주 로봇(30A)의 제1 구성 및 사용 양태를 도시하는 사시도이다. 도 18은, 도 16의 이동 로봇(1000)이 딜리버리 로봇으로서 구성된 자주 로봇(30A)의 제2 구성 및 사용 양태를 도시하는 사시도이다. 도 19는, 도 16의 이동 로봇(1000)이 딜리버리 로봇으로서 구성된 자주 로봇(30A)의 제3 구성 및 사용 양태를 도시하는 사시도이다. 도 20은, 도 16의 이동 로봇(1000)이 메인터넌스 로봇으로서 구성된 고소 보행 로봇(30B)의 제1 구성 및 사용 양태를 도시하는 사시도이다. 도 21은, 도 16의 이동 로봇(1000)이 메인터넌스 로봇으로서 구성된 고소 보행 로봇(30B)의 제2 구성 및 사용 양태를 도시하는 사시도이다.

도 16을 참조하면, 이동 로봇(1000)은, 배송에 특화된 딜리버리 로봇인 자주 로봇(30A)과, 고층 구조물의 메인터넌스에 특화된 메인터넌스 로봇인 고소 보행 로봇(30B)으로 구성될 수 있다. 이것을, 이하, 상세하게 설명한다.

이동 로봇(1000)은, 베이스 유닛(310)(도 1 내지 도 13에 기초하여 설명한 베이스(32)에 상당)과, 로봇 아암부(320, 330)와, 이동부(340, 350)를 구비한다. 도 10에 있어서는, 중앙부에 베이스 유닛(310)이 도시되고, 좌상부에 로봇 아암부(320)(제3 로봇 아암) 및 운반차(360)가 도시되고, 좌하부에 이동부(340)가 도시되고, 우상부에 로봇 아암부(330)가 도시되고, 우하부에 이동부(350)(제2 로봇 아암)가 도시되어 있다.

베이스 유닛(310)의 상면에 로봇 아암부(320)가 장착되고, 베이스 유닛(310)의 양단부의 측면에 이동부(340)가 장착되는 것에 의해, 딜리버리 로봇인 자주 로봇(30A)이 구성되고(도 17 내지 도 19 참조), 베이스 유닛(310)의 상면에 로봇 아암부(330)가 장착되고, 베이스 유닛(310)의 양단부의 측면에 이동부(350)가 장착되는 것에 의해, 메인터넌스 로봇인 고소 보행 로봇(30B)이 구성된다(도 20 내지 도 21 및 도 22A 내지 도 22D 참조).

(베이스 유닛(310))

베이스 유닛(310)은, 이동 로봇(1000)의 바디 및 샤시를 구성하는 부분으로서, 대략 일정한 두께를 가지면서, 또한, 길이 방향의 양단부에 세(細)폭부를 가지는 형상으로 형성되어 있다. 베이스 유닛(310)은, 베이스 유닛(310)의 중앙부의 상면에, 로봇 아암부(320, 330)가 장착되는 로봇 아암부 장착부(311)가 설치되어 있다. 로봇 아암부 장착부(311)는, 예를 들면, 짧은 원기둥 형상으로 형성되고, 도시되지 않은 모터에 의해서, 베이스 유닛(310)의 중앙부의 상면에 수직인 회동축선(A300)의 둘레로 회동 가능하게 베이스 유닛(310)의 본체에 설치되어 있다. 로봇 아암부 장착부(311)는, 그 상면이 베이스 유닛(310)의 중앙부의 상면과 동일 평면이 되도록 설치되어 있다.

또한, 베이스 유닛(310)의 각 단부(端部)의 세폭부의 각 측면에, 이동부 장착부(312)가 설치되고, 이 이동부 장착부(312)에 개구부가 형성되어 있다. 이 개구부에, 이동부(340, 350)가 연결되는 차축의 단부(313)가 노출되어 있다.

베이스 유닛(310)의 양단부의 세폭부에 대응하는 2쌍의 차축의 내측의 한쪽의 차축이, 조타 가능하게 구성되어 있고, 또한, 당해 2쌍의 차축의 내측의 한쪽의 차축이, 도시되지 않은 구동원에 의해 구동되는 구동 차축이며, 다른 쪽의 차축이 종동 차축이다. 또한, 쌍방의 차축을 구동 차축으로 해도 된다. 이 구동원은, 예를 들어, 모터로 구성된다.

베이스 유닛(310)에는, 배터리(328) 및 로봇 제어기(1201)가 탑재되어 있다. 배터리(328)는 이동 로봇(1000)을 동작시키기 위한 전력을 공급한다. 로봇 제어기(1201)는, 실시 형태 1의 로봇 제어기(201)와 마찬가지로 구성되어 있다.

한편, 베이스 유닛(310)에, 이동부(340C)로서 크롤러가 장착되는 경우, 베이스 유닛(310)은, 전체 길이에 걸쳐, 세(細)폭으로 형성되고, 또한, 로봇 아암부 장착부(311)는 본체와 일체(회동 불능)로 형성된다. 또한, 한 쌍의 차축은, 비조타 차축이 된다. 또한, 이 경우에도, 로봇 아암부 장착부(311)를 회동 가능하게 하고, 로봇 아암부(320)를, 당해 로봇 아암부 장착부(311)에 장착 가능한 구조로 구성해도 된다.

또한, 베이스 유닛(310)은, 이동부 장착부(312)에 이동부(350)(제2 로봇 아암)가 장착되는 경우에는, 각 차축이, 로봇 아암의 기단 링크로서, 개별적으로, 모터에 의해 위치 제어되면서 구동된다.

(로봇 아암부(320))

로봇 아암부(320)는, 자주 로봇(30A)을 구성하는 로봇 아암부이다. 배송되는 화물을 취급하기 위해서는, 화물을 어느 정도의 높이로 들어 올릴 필요가 있기 때문에, 로봇 아암부(320)는 로봇 아암부 장착부(311)의 상면에 수직으로 상방으로 연장되는 몸통부(321)를 구비한다. 이 몸통부(321)의 상단부에 한 쌍의 로봇 아암(322, 322)이 설치되어 있다. 각각의 로봇 아암(322)은, 다관절의 로봇 아암(여기서는, 다관절 아암)으로 구성되어 있다. 또한, 로봇 아암의 구성은, 특별히 한정되지 않고, 수직 다관절의 아암 이외에 수평 다관절 아암(이른바, 스칼라 아암)으로 해도 된다. 로봇 아암(322)의 선단에는 핸드(322a)가 장착되어 있다. 핸드(322a)의 구성은, 특별히 제한되지 않는다. 핸드(322a)는, 여기에서는, 대상물을 진공 흡착하는 흡착 핸드로 구성되어 있다. 핸드(322a)가, 예를 들면, 대상물을 양측으로부터 협지하는 핸드로 구성되어도 된다.

몸통부(321)의 상단에는, 고객용 표시기(323)가 설치되어 있다. 고객용 표시기(323)에는, 고객 마이크(324), 고객 스피커(325), 시계(視界) 카메라(326)가 설치되어 있다. 이들에 의해, 자주 로봇(30A)과 배송처의 수취인(고객)의 대화가 가능해진다.

자주 로봇(30A)은, 배송 시에, 배송되는 화물을 수용하는 운반차(360)와 연결된다(도 17 내지 도 19 참조). 운반차(360)는, 자주하지 않고, 자주 로봇(30A)에 밀리거나 또는 당겨져서 주행한다. 이하에서는, 운반차(360)의 주행 방향에 있어서의 전후 방향을 운반차(360)의 전후 방향이라고 부른다. 운반차(360)는, 직육면체 형상의 상자체로 이루어지는 본체(361)를 구비한다. 이 본체(361)의 내부 공간이 배송되는 화물의 수용 공간으로 되어 있다.

본체(361)는, 후단면의 하부에 전방으로 인입된 단차부(365)를 가진다. 본체(361)의 후면의 단차부(365)의 상측 부분에, 개폐 도어(364)가 설치되어 있다. 이 개폐 도어(364)는, 본체(361)의 하물 수용 공간에, 배송하는 하물을 출입하기 위한 것이다.

본체(361)의 바닥부의 4 코너에는, 차륜(362)이 각각 설치되어 있다.

본체(361)의 양측면에 돌출부로 이루어지는 한 쌍의 연결부(361a)가 설치되어 있다. 한 쌍의 연결부(361a)의 후단면에는, 각각, 자주 로봇(30A)의 한 쌍의 핸드(332a)를 수용하는 바닥이 있는 구멍으로 이루어지는 연결 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 자주 로봇(30A)은, 한 쌍의 핸드(332a)를 이들의 한 쌍의 연결 구멍에 삽입하고, 당해 연결 구멍의 바닥면을 흡착하는 것에 의해, 운반차(360)와 연결된다. 또한, 연결부(361a)와 핸드(322a)의 연결 구조는, 이것에 한정되지 않는다. 당해 연결 구조는, 연결부(361a)와 핸드(322a)를 연결 가능하면 되고, 예를 들어, 연결부(361a)와 핸드(322a)에 서로의 계합부를 설치하고, 그것에 의해, 양자를 연결해도 된다.

운반차(360)는, 또한, 배터리(363)를 구비한다. 연결부(361a)에는, 배터리(363)와 전기적으로 접속된 제1 전기 접점(도시하지 않음)이 설치되고, 또한 자주 로봇(30A)의 핸드(322a)에 배터리(328)에 전기적으로 접속된 제2 전기 접점(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 자주 로봇(30A)이 운반차(360)와 연결되었을 때에, 제1 전기 접점과 제2 전기 접점이 접촉하여 전기적으로 도통하고, 자주 로봇(30A)의 배터리(328)가 운반차(360)의 배터리(363)에 의해 충전된다. 이 충전은, 베이스 유닛(310)의 로봇 제어기(1201)의 제어에 의해, 필요에 따라, 적절히 실행된다. 이에 의해, 자주 로봇(30A)의 주행 가능 거리가, 운반차(360)가 배터리(363)를 구비하지 않는 경우에 비해, 길어진다.

(이동부(340))

이동부(340)는, 이동 로봇(1000)을 주행시키는 3 종류의 주행부로 구성된다.

제1 이동부(340A)는, 제1 주행부로서의 옥내용 타이어로 구성된다. 옥내용 타이어는, 예를 들어, 트레드(주행면)의 요철이 비교적 작게 형성되어 있다. 옥내용 타이어는, 그 회전축이 베이스 유닛(310)의 이동부 장착부(312)의 차축의 단부(313)에 연결되도록 하여, 베이스 유닛(310)에 장착된다.

제2 이동부(340B)는, 제2 주행부로서의 옥외용 타이어로 구성된다. 옥외용 타이어는, 트레드(주행면)의 요철이 비교적 크게 형성되어 있다. 또한, 타이어에 서스펜션이 장착되어 있다. 옥외 타이어는, 그 회전축이 베이스 유닛(310)의 이동부 장착부(312)의 차축의 단부(313)에 연결되도록 하여, 베이스 유닛(310)에 장착된다. 또한, 서스펜션이, 적절히, 베이스 유닛(310)에 연결된다.

제3 이동부(340C)는, 제3주행부로서의 크롤러(캐터필러)로 구성된다. 크롤러는, 그 구동 기구가 베이스 유닛(310)의 이동부 장착부(312)의 차축의 단부(313)에 연결되도록 하여, 베이스 유닛(310)에 장착된다.

(로봇 아암부(330))

로봇 아암부(330)는 고소 보행 로봇(30B)을 구성하는 로봇 아암부이다. 로봇 아암부(330)는, 한 쌍의 로봇 아암(331, 331)(제1 로봇 아암)을 포함한다. 각 로봇 아암(331)은, 다관절의 로봇 아암(여기서는, 6축 로봇 아암)으로 구성되어 있다. 로봇 아암(331)의 선단에는 핸드(331a)(제1 로봇 핸드)가 장착되어 있다. 핸드(331a)의 구성은, 특별히 제한되지 않는다. 핸드(331a)는, 여기에서는, 대상물을 진공 흡착하는 흡착 핸드로 구성되어 있다. 핸드(331a)가, 예를 들면, 대상물을 협지하는 핸드로 구성되어도 된다.

로봇 아암부(330)는, 고소(高所)에서 메인터넌스를 실시하기 위해서는, 수평 방향으로 신장되는 긴 아암이 필요하기 때문에, 2개의 로봇 아암(331, 331)이, 직접, 각각, 베이스 유닛(310)의 로봇 아암부 장착부(311)에 장착된다. 이에 의해, 2개의 로봇 아암(331, 331)이, 베이스 유닛(310)의 상면에 근접하여 따르도록 연장될 수 있다. 또한, 고소 보행 로봇(30B)을, 고소(高所)로 들어 올릴 필요가 있기 때문에, 로봇 아암부(330)는, 로봇 아암(331)을 컴팩트하게 접을 수 있도록 구성되어 있다(도 20 및 도 21 참조).

로봇 아암부(330)는, 또한, 시계 카메라(326)를 포함한다. 시계 카메라(326)도, 직접, 베이스 유닛(310)의 로봇 아암부 장착부(311)에 장착된다. 그 밖에, 현지 작업원과의 제휴나, 주변 정보 수집을 위한 마이크, 스피커를 설치하도록 해도 된다.

(이동부(350))

이동부(350)(제2 로봇 아암)는, 이동 로봇(1000)을 고소 보행시키는 2종류의 다리부로 구성된다.

제4 이동부(350A)는, 제1 다리부로서의 숏 레그로 구성된다. 숏 레그는, 예를 들어, 5축 로봇 아암으로 구성된다. 이 5축 로봇 아암은, 기단 링크(354)가 다리부의 밑동에 상당하고, 선단부(352)(제2 로봇 핸드)가 다리부의 족부에 상당한다. 기단 링크(354)는, 베이스 유닛(310)의 이동부 장착부(312)의 차축의 단부(313)에 연결된다. 선단부(352)는, 연결처의 링크에 대하여 비틀림 회전 가능하게 구성되어 있다. 이 선단부(352)는, 대상물에 흡착하도록 구성되어 있다. 여기에서는, 선단부(352)는, 전자석을 구비하고 있고, 전자석을 ON시키는 것에 의해, 선단부(352)를 자성의 대상물에 흡착시키고, 전자석을 OFF시키는 것에 의해, 선단부(352)를 자성의 대상물로부터 해방시키도록 구성되어 있다. 따라서, 선단부(352)의 비틀림 회전축선이 기단 링크(354)의 회전축선에 평행한 상태에서 선단부(352)를 대상물에 흡착 고정하고, 선단부(352)의 비틀림 회전을 컴플라이언스 제어한 상태에서, 기단 링크(354)를 회전시키면, 베이스 유닛(310)이 당해 회전 방향과 반대 방향으로 이동한다. 이에 따라, 후술하는 바와 같이, 고소 보행 로봇(30B)이 자벌레 형상으로 보행하는 것이 가능해진다.

제4 이동부(350A)는, 또한, 중공의 고정 커버 부재(353)를 포함한다. 고정 커버 부재(353)는, 기단 링크(354)를 회동 가능하게 관통시키도록 하여 베이스 유닛(310)의 이동부 장착부(312)에 고정된다. 이에 의해, 숏 레그가 베이스 유닛(310)에 장착된다.

제5 이동부(350B)는, 제2 다리부로서의 롱 레그로 구성된다. 롱 레그는, 예를 들어, 7축 로봇 아암으로 구성된다. 이 이외의 구성은, 제4 이동부(350A)와 마찬가지이다.

(자주 로봇(30A)의 제1 구성 및 사용 양태)

도 17을 참조하면, 자주 로봇(30A)의 제1 구성에서는, 베이스 유닛(310)의 로봇 아암부 장착부(311)에 로봇 아암부(320)가 장착되고, 베이스 유닛(310)의 각 이동부 장착부(312)에 제1 이동부(340A)의 옥내용 타이어가 장착된다. 이에 의해, 자주 로봇(30A)의 제1 구성으로서, 옥내 주행용의 딜리버리 로봇이 구성된다.

이 자주 로봇(30A)은, 예를 들어, 집배 거점(집배 센터)에서, 화물을 운반하는데 사용된다. 이 경우, 자주 로봇(30A)은, 예를 들어, 이하와 같은 집배 작업을 실시한다.

우선, 자주 로봇(30A)은, 한 쌍의 로봇 아암(322)의 한 쌍의 핸드(322a)를 운반차(360)의 한 쌍의 연결부(361a)의 연결 구멍에 삽입하고, 연결 구멍의 바닥면을 핸드(322a)로 흡착하는 것에 의해, 운반차(360)를 자신과 연결한다. 이 때, 자주 로봇(30A)의 배터리(328)가 운반차(360)의 배터리(363)에 의해 충전된다. 또한, 자주 로봇(30A)의 전단부가, 운반차(360)의 후면의 단차부(365)에 위치하여, 자주 로봇(30A)이 운반차(360)에 근접하여 연결된다.

계속해서, 자주 로봇(30A)은, 운반차(360)를 밀거나 당기거나 하면서 화물 적하장까지 자주(自走)한다. 계속해서, 자주 로봇(30A)은, 한 쌍의 핸드(322a)의 흡착을 정지하고, 당해 한 쌍의 핸드(322a)를 운반차(360)의 한 쌍의 연결부(361a)의 연결 구멍으로부터 빼내어, 운반차(360)를 자신으로부터 분리한다. 계속해서, 자주 로봇(30A)은, 스스로 화물을 운반차(360)에 적재한다. 즉, 화물을 운반하는 로봇과 화물을 하역하는 로봇이 동일하다. 구체적으로는, 자주 로봇(30A)은, 한 쌍의 로봇 아암(322)에 의해, 운반차(360)의 개폐 도어(364)를 개방하고, 화물 적하장에 놓여져 있는 화물(도 17에는 도시하지 않음)을 한 쌍의 로봇 아암(322)의 한 쌍의 핸드(322a)로 유지하고, 그것을 운반차(360)의 수용 공간에 둔다. 이 때, 자주 로봇(30A)은, 필요에 따라, 몸통부(321)를 회전시키면서, 당해 작업을 실시한다. 자주 로봇(30A)은, 필요한 화물을 운반차(360)에 수용하면, 개폐 도어(364)를 폐쇄하고, 운반차(360)를 자신과 연결하여, 소정의 장소까지 자주(自走)한다.

그리고, 자주 로봇(30A)은, 필요하면, 상기와 반대의 순서로 작업하는 것에 의해, 운반차(360)를 자신과 분리하고, 운반차(360)로부터 화물을 취출한다.

자주 로봇(30A)은, 상기 작업에 있어서, 필요에 따라, 고객용 표시기(323), 고객 마이크(324), 고객 스피커(325), 및 시계 카메라(326)에 의해, 사람과 대화한다.

(자주 로봇(30A)의 제2 구성 및 사용 양태)

도 18을 참조하면, 자주 로봇(30A)의 제2 구성에서는, 베이스 유닛(310)의 로봇 아암부 장착부(311)에 로봇 아암부(320)가 장착되고, 베이스 유닛(310)의 각 이동부 장착부(312)에 제2 이동부(340B)의 옥외용 타이어가 장착된다. 이에 의해, 자주 로봇(30A)의 제2 구성으로서, 옥외 주행용의 딜리버리 로봇이 구성된다.

이 제2 구성의 자주 로봇(30A)은, 옥외용 타이어 구비하기 때문에, 화물을 최종적으로 송달처에 전달하는 배송용의 자주 로봇으로서 적합하게 사용된다. 이 이외에는, 제1 구성의 자주 로봇(30A)과 마찬가지이다.

(자주 로봇(30A)의 제3 구성 및 사용 양태)

도 19를 참조하면, 자주 로봇(30A)의 제3 구성에서는, 베이스 유닛(310)의 로봇 아암부 장착부(311)에 로봇 아암부(320)가 장착되고, 베이스 유닛(310)의 각 이동부 장착부(312)에 제3 이동부(340C)의 크롤러가 장착된다. 이에 의해, 자주 로봇(30A)의 제3 구성으로서, 악로(惡路) 주행용의 딜리버리 로봇이 구성된다.

이 제3 구성의 자주 로봇(30A)은, 크롤러를 구비하기 때문에, 악로를 주행하여, 화물을 최종적으로 송달처에 전달하는 악로 배송용의 자주 로봇으로서 적합하게 사용된다. 이 이외에는 제1 구성의 자주 로봇(30A)과 마찬가지이다. 악로로서, 예를 들어, 재해 시의 도로, 부정지(不整地) 등이 예시된다. 또한, 제2 구성의 자주 로봇(30A)은, 한쪽의 크롤러의 속도를 떨어뜨리거나 또는 정지시키는 등을 하여, 방향을 변경한다.

(고소 보행 로봇(30B)의 제1 구성 및 사용 양태)

도 20에 도시하는 고소 보행 로봇(30B)이, 도 1 내지 도 13에 기초하여 설명한 로봇(30)의 제1 변형예이다. 도 20을 참조하면, 고소 보행 로봇(30B)의 제1 구성에서는, 베이스 유닛(310)(베이스)의 로봇 아암부 장착부(311)에 로봇 아암부(330)가 장착된다. 구체적으로는, 예를 들면, 베이스 유닛(310)의 로봇 아암부 장착부(311)에, 회동축선(A300)에 대칭으로 위치하도록, 한 쌍의 로봇 아암(331)(제1 로봇 아암)이 장착된다. 그리고 시계 카메라(326)가, 한 쌍의 로봇 아암(331)의 중앙의 전방에 위치하도록, 로봇 아암부 장착부(311)에 장착된다. 또한, 현지 작업원과의 제휴나, 주변 정보 수집을 위한 마이크, 스피커가 설치되는 경우에는, 이들이, 적절히, 로봇 아암부 장착부(311) 및/또는 시계 카메라(326)에 장착된다. 그리고, 베이스 유닛(310)의 각 이동부 장착부(312)에 제4 이동부(350A)의 숏 레그가 장착된다. 이에 의해, 고소 보행 로봇(30B)의 제1 구성으로서, 고소를 보행하여 메인터넌스를 실시하는 메인터넌스 로봇이 구성된다.

이 제1 구성의 고소 보행 로봇(30B)은, 예를 들면, 도 1 내지 도 13에 기초하여 설명한 실시 형태와 마찬가지로, 이하와 같이 사용된다.

고소 보행 로봇(30B)은, 예를 들면, 드론에 의해, 고층 건조물(예를 들면, 철탑)의 메인터넌스 현장으로 수송된다. 그리고, 예를 들어, 고층 구조물에, 발판이 되는 자성의 부재(이하, 발판 부재라고 함)(371)(예를 들어, 철탑의 수평한 비임 부재)가 존재하는 경우, 고소 보행 로봇(30B)은, 각 숏 레그의 선단부(352)(제2 로봇 핸드)를 발판 부재(371)의 측면에 흡착시킨다. 그리고, 시계 카메라(326)로 작업 대상물(예를 들어, 선재(線材))(372)을 확인하면서, 당해 작업 대상물을 한 쌍의 로봇 아암(331)의 한 쌍의 핸드(331a)로 흡착 유지하여, 필요한 메인터넌스를 실시한다.

이 경우, 고소 보행 로봇(30B)은, 이하와 같이 보행한다.

고소 보행 로봇(30B)은, 예를 들면, 발판 부재(371)에 대하여, 조금 간극을 가진 상태에서, 각 숏 레그의 선단부(352)의 비틀림 회전축선이 기단 링크(354)의 회전축선에 평행한 상태에서 선단부(352)를 발판 부재(371)에 흡착시키고, 선단부(352)의 비틀림 회전을 컴플라이언스 제어한 상태에서, 기단 링크(354)를 후방으로 회전시킨다. 그러면, 베이스 유닛(310)이 "평행 링크"의 원리로, 전방 또한 하방으로 이동한다. 베이스 유닛(310)이 발판 부재(371)에 접촉하면, 고소 보행 로봇(30B)은, 2쌍의 숏 레그의 선단부(352)를 전방으로 이동시켜, 상기와 마찬가지로 흡착 고정시킨다. 그리고, 상기와 동일하게 행하여, 기단 링크(354)를 후방으로 회전시키면, 베이스 유닛(310)이 전방으로 이동하면서, 상방으로 이동한 후, 하방으로 이동하여, 발판 부재(371)에 접촉한다. 이후, 이 동작을 반복하는 것에 의해, 고소 보행 로봇(30B)이 자벌레 형상으로 보행한다.

또한, 발판 부재(371)가 수평이 아닌 경우, 고소 보행 로봇(30B)은, 4개의 숏 레그를, 소위 "3점 지지"의 상태를 유지하면서, 순차적으로 전방으로 이동시키는 것에 의해 자벌레 형상으로 보행할 수 있다.

(고소 보행 로봇(30B)의 제2 구성 및 사용 양태)

도 21에 도시하는 고소 보행 로봇(30B)이, 도 1 내지 도 13에 기초하여 설명한 로봇(30)의 제2 변형예이다. 도 21을 참조하면, 고소 보행 로봇(30B)의 제2 구성에서는, 베이스 유닛(310)의 로봇 아암부 장착부(311)에 로봇 아암부(330)가, 상기와 마찬가지로 장착된다. 그리고, 베이스 유닛(310)의 각 이동부 장착부(312)에 제5 이동부(350B)의 롱 레그가 장착된다. 이에 의해, 고소 보행 로봇(30B)의 제2 구성으로서, 고소를 보행하여 메인터넌스를 실시하는 메인터넌스 로봇이 구성된다.

제2 구성의 고소 보행 로봇(30B)은, 숏 레그에 비해 길고 또한 굵은 롱 레그를 가지므로, 보다 광범위한 메인터넌스 작업을 실시할 수 있다.

(고소 보행 로봇(30B)의 철탑 상에서의 이동 양태)

마지막으로, 도 22A 내지 도 22D에 기초하여, 도 20에 도시하는 고소 보행 로봇(30B)이 철탑 상을 이동하는 양태의 일례에 대해 설명한다. 여기서는, 고소 보행 로봇(30B)이 철탑의 발판 부재(371) 상(도 1 내지 도 13에 기초하여 설명한 실시 형태에서의 철탑(T)의 완금(腕金)(Tb) 상에 상당)을 도 22A 내지 도 22D로 도시하는 진행 방향으로 이동하는 양태의 일례에 대해 설명한다.

우선, 도 22A에 도시하는 바와 같이, 고소 보행 로봇(30B)은, 베이스 유닛(310)의 하부에 설치되는 전자석(359)에 통전하는 것에 의해, 이 전자석(359)의 전자력에 의해 베이스 유닛(310)을 발판 부재(371)의 상면에 흡착시킨다. 또한, 고소 보행 로봇(30B)은, 4개의 이동부(350A) 각각의 선단에 설치되는 선단부(352)에 통전하는 것에 의해, 해당 선단부(352)의 전자력에 의해 4개의 이동부(350A)를 발판 부재(371)의 측면에 흡착시킨다. 상기와 같이, 고소 보행 로봇(30B)은, 발판 부재(371)에 흡착 가능하다. 그리고, 이 상태에서, 고소 보행 로봇(30B)은, 한 쌍의 로봇 아암, 및 한 쌍의 핸드(331a)에 의해 철탑에 대해 작업을 실행하는 것이 가능하다.

다음으로, 고소 보행 로봇(30B)은, 베이스 유닛(310)을 발판 부재(371)의 상면에 흡착시킨 채로, 4개의 선단부(352)로의 통전을 정지시키는 것에 의해, 4개의 이동부(350A)를 발판 부재(371)의 측면으로부터 해방한다.

또한, 도 22B에 도시하는 바와 같이, 고소 보행 로봇(30B)은, 전자석(359)의 전자력에 의해 베이스 유닛(310)을 발판 부재(371)의 상면에 흡착시킨 채로, 4개의 선단부(352)가 진행 방향 측으로 서로 동일한 거리만큼 이동하도록, 4개의 기단 링크(354)를 서로 동일한 각도만큼 회전시킨다. 또한, 동 도면(도 22B)에 도시하는 바와 같이, 고소 보행 로봇(30B)은, 4개의 이동부(350A)가 측면에서 보아 도 22A에 도시하는 상태보다도 길어지도록, 4개의 이동부(350A) 중 길이 방향의 중앙부에 설치되는 관절축을 회전시킨다. 이에 의해, 4개의 선단부(352)는, 각각, 도 22A에 도시하는 상태와 동일한 높이 위치가 된다.

그리고, 동 도면(도 22B)에 도시하는 바와 같이, 고소 보행 로봇(30B)은, 4개의 선단부(352)에 다시 통전하는 것에 의해, 해당 선단부(352)의 전자력에 의해 4개의 이동부(350A)를 발판 부재(371)의 측면 중 도 22A에 도시하는 상태보다도 진행 방향 측의 부분에 흡착시킨다.

다음으로, 고소 보행 로봇(30B)은, 4개의 선단부(352)의 전자력에 의해 4개의 이동부(350A)를 발판 부재(371)의 측면에 흡착시킨 채로, 전자석(359)으로의 통전을 정지시키는 것에 의해, 베이스 유닛(310)을 발판 부재(371)의 상면으로부터 해방한다.

또한, 도 22C에 도시하는 바와 같이, 고소 보행 로봇(30B)은, 4개의 선단부(352)의 전자력에 의해 4개의 이동부(350A)를 발판 부재(371)의 측면에 흡착시킨 채로, 4개의 이동부(350A)가 수직 방향으로 연장되도록(즉, 4개의 기단 링크(354) 각각이 대응하는 선단부(352)와 진행 방향에서 동일한 위치가 되도록), 4개의 기단 링크(354)를 서로 동일한 각도만큼 회전시킨다. 이에 의해, 동 도면(도 22C)에 도시하는 바와 같이, 베이스 유닛(310)의 하부가 발판 부재(371)의 상면으로부터 이격되고, 또한 베이스 유닛(310)이 도 22A, 도 22B에 도시하는 상태보다도 진행 방향 측으로 이동한다.

그리고, 도 22D에 도시하는 바와 같이, 고소 보행 로봇(30B)은, 4개의 선단부(352)의 전자력에 의해 4개의 이동부(350A)를 발판 부재(371)의 측면에 흡착시킨 채, 4개의 이동부(350A)가 측면에서 보아 도 22A에 도시하는 상태와 동일한 길이가 되도록, 4개의 이동부(350A) 중 길이 방향의 중앙부에 설치되는 관절축을 회전시킨다. 이에 따라, 베이스 유닛(310)의 하부가 발판 부재(371)의 상면에 다시 접촉한다.

마지막으로, 동 도면(도 22D)에 도시하는 바와 같이, 고소 보행 로봇(30B)은, 4개의 선단부(352)의 전자력에 의해 4개의 이동부(350A)를 발판 부재(371)의 측면에 흡착시킨 채, 베이스 유닛(310)의 하부에 설치된 전자석(359)에 다시 통전하는 것에 의해, 해당 전자석(359)의 전자력에 의해 베이스 유닛(310)을 발판 부재(371)의 상면에 다시 흡착시킨다. 상기와 같이 하여, 고소 보행 로봇(30B)은, 발판 부재(371) 상을 진행 방향으로 이동하는 것이 가능하다.

또한, 상기한 도 22A 내지 도 22D에 기초하는 설명에서는, 고소 보행 로봇(30B)이, 철탑 중 수평 방향으로 연장되는 발판 부재(371) 상을 이동하는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 고소 보행 로봇(30B)은, 상기와 마찬가지의 양태로, 철탑 중 수직 방향으로 연장되는 주 기둥 상도 이동 가능하다.

또한, 도 22A 내지 도 22D에 기초하는 설명에서는, 4개의 이동부(350A)를 전자력에 의해 발판 부재(371)의 측면에 흡착시키는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 4개의 레그 각각의 선단에 철탑의 일부를 파지 가능한 핸드를 설치하고, 이들 핸드에 의해 철탑의 일부를 파지시키는 것에 의해, 고소 보행 로봇(30B)이 철탑에 고정되어도 된다.

(정리)

상기 과제를 해결하기 위해, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 시스템은, 구조물에 대하여 작업을 실시하기 위한 작업 시스템으로서, 항공기와, 상기 구조물에 대하여 작업을 실시하기 위한 로봇을 구비하고, 상기 항공기는, 상기 로봇을 유지한 상태에서, 상기 로봇을 상기 구조물까지 반송한 후, 상기 로봇을 상기 구조물 상에 하강시킨 후에, 상기 로봇을 해방하고, 상기 로봇은, 상기 항공기로부터 해방되고, 그 후에 상기 구조물에 대하여 작업을 실시하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 본 개시에 관한 작업 시스템은, 항공기에 의해 구조물까지 로봇을 반송하고, 항공기로부터 로봇을 구조물 상에 하강시키고, 항공기로부터 로봇을 해방한 후, 로봇에 의해 구조물에 대해 작업을 실시하기 때문에, 구조물에 대해 작업을 실시하는 것이 가능해진다.

상기 로봇은, 로봇 본체와, 상기 로봇 본체를 상기 구조물에 고정하기 위한 고정 장치를 가지며, 상기 항공기는, 상기 고정 장치에 의해 상기 로봇이 상기 구조물에 고정된 후, 상기 구조물 상에서 상기 로봇을 해방해도 좋다.

상기 구성에 의하면, 로봇이 고정 장치를 가지므로, 상기 로봇이 구조물 상에서 안정된 상태에서 상기 구조물에 대해 작업을 실시하는 것이 가능해진다.

예를 들어, 상기 로봇 본체는, 베이스와, 그 기단부가 상기 베이스에 장착되는 제1 로봇 아암과, 상기 제1 로봇 아암의 선단에 설치되고, 상기 구조물에 대해 작업을 실시하기 위한 제1 로봇 핸드를 가지며, 상기 고정 장치는, 상기 베이스에 설치되어도 좋다.

예를 들면, 상기 고정 장치는, 그 기단부가 상기 베이스에 장착되는 제2 로봇 아암과, 상기 제2 로봇 아암의 선단에 설치되는 제2 로봇 핸드를 구비하고, 상기 고정 장치는, 상기 제2 로봇 핸드로 상기 구조물의 일부를 유지하는 것에 의해, 상기 로봇 본체를 상기 구조물에 고정해도 좋다.

상기 로봇은, 상기 제1 로봇 핸드에 의해 상기 구조물의 일부를 유지한 후, 상기 제1 로봇 아암의 자세를 변경하여 상기 제1 로봇 핸드에 의해 상기 구조물의 다른 일부를 유지하는 동작을 반복하는 것에 의해, 상기 구조물 상을 타고 이동 가능해도 좋다.

상기 구성에 의하면, 로봇이 구조물 상을 타고 이동하면서 해당 구조물에 대하여 작업을 실시하는 것이 가능하게 된다.

상기 베이스가 주행 대차로서 구성되는 것에 의해, 상기 로봇은, 상기 구조물 상을 자주 가능해도 된다.

상기 구성에 의하면, 로봇이 구조물 상을 자주하면서 해당 구조물에 대하여 작업을 실시하는 것이 가능하게 된다.

오퍼레이터가 상기 항공기 및 상기 로봇을 원격 조작하기 위한 조작기를 더 구비하고, 상기 항공기가 상기 로봇을 상기 구조물 상에 하강시키는 것, 또는 상기 로봇이 상기 구조물에 대해 작업을 실시하는 것 중 적어도 어느 한쪽은, 오퍼레이터가 상기 조작기에 의해 원격 조작으로 실시해도 된다.

상기 구성에 의하면, 항공기가 로봇을 구조물 상에 하강시키는 것, 및 로봇이 구조물에 대해 작업을 실시하는 것이, 각각, 자율적으로 실시되는 경우와 비교하여, 이들 작업을 확실하게 실시하는 것이 가능해진다.

예를 들어, 상기 로봇을 복수 대 구비하고, 복수의 상기 로봇이 상기 구조물에 대하여 작업을 실시하는 것은, 복수 대의 상기 로봇 중 원격 조작의 대상이 되는 상기 로봇을 전환하면서, 상기 오퍼레이터가 상기 조작기에 의해 원격 조작으로 실시해도 된다.

예를 들면, 상기 항공기는, 상기 로봇을 수납하기 위한 수납 장치를 갖고, 상기 로봇을 상기 수납 장치에 수납한 상태에서, 상기 로봇을 상기 구조물까지 반송해도 좋다.

예를 들어, 상기 항공기는 드론이어도 좋다.

상기 로봇은, 상기 제1 로봇 아암과, 상기 베이스와, 상기 로봇을 이동시키는 이동부의 3개의 조립 유닛을 구비하고, 상기 베이스의 상면에 상기 제1 로봇 아암이 장착되고, 상기 베이스의 측면에 상기 이동부가 장착되어 있어도 좋다.

상기 구성에 의하면, 상기 로봇을, 간단하게 조립하는 것이 가능하다.

상기 베이스는, 상면에 상기 베이스의 상면으로부터 수직으로 연장되는 몸통부를 포함하는 제3 로봇 아암과, 상기 베이스의 상면에 직접 장착되고, 상기 베이스의 상면에 근접하여 따르도록 연장되는 것이 가능한 상기 제1 로봇 아암을 선택적으로 장착하는 것이 가능하며, 또한, 측면에, 상기 로봇을 주행시키는 주행부와, 상기 로봇을 고소 보행시키는 상기 제2 로봇 아암을 선택적으로 장착하는 것이 가능하도록 구성되어 있어도 좋다.

상기 구성에 의하면, 상기 베이스의 상면에 상기 제3 로봇 아암을 장착함과 함께 상기 베이스의 측면에 주행부를 장착하는 것에 의해, 예를 들면, 배송용 로봇을 구성할 수 있다. 또한, 상기 베이스의 상면에 상기 제4 로봇 아암부를 장착함과 함께 상기 베이스의 측면에 상기 제2 로봇 아암을 장착하는 것에 의해, 예를 들어, 고층 구조물의 메인터넌스용의 고소 보행 로봇을 구성할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 작업 방법은, 구조물에 대하여 작업을 실시하기 위한 작업 방법으로서, 항공기와, 구조물에 대하여 작업을 실시하기 위한 로봇을 준비하는 제1 단계와, 상기 제1 단계를 실시한 후에, 상기 항공기에 의해 상기 로봇을 유지하는 제2 단계와, 상기 제1 및 상기 제2 단계를 실시한 후에, 상기 항공기에 의해 상기 구조물까지 상기 로봇을 반송하는 제3 단계와, 상기 제1 내지 상기 제3 단계를 실시한 후에, 상기 항공기로부터 상기 로봇을 상기 구조물 상에 하강시키는 제4 단계와, 상기 제1 내지 상기 제4 단계를 실시한 후에, 상기 항공기로부터 상기 로봇을 해방하는 제5 단계와, 상기 제1 내지 상기 제5 단계를 실시한 후에, 상기 로봇에 의해 상기 구조물에 대하여 작업을 실시하는 제6 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 본 개시에 따른 작업 방법은, 항공기에 의해 구조물까지 로봇을 반송하고, 항공기로부터 로봇을 구조물 상에 하강시키고, 항공기로부터 로봇을 해방한 후, 로봇에 의해 구조물에 대해 작업을 실시하기 때문에, 구조물에 대해 작업을 실시하는 것이 가능해진다.

10 작업 시스템 11 VTOL기
12 VTOL기 본체 13 프로펠러
15 윈치 16 와이어 로프
30 로봇 31 로봇 본체
32 베이스 42a, 42b 로봇 아암
48a, 48b 로봇 핸드 56 카메라
60 로봇 제어 장치 70 고정 장치
90 조작기 T 철탑
P 오퍼레이터

Claims (13)

1. 구조물에 대해 작업을 실시하기 위한 작업 시스템으로서,
   항공기와, 상기 구조물에 대해 작업을 실시하기 위한 로봇을 구비하고,
   상기 항공기는, 상기 로봇을 유지한 상태에서, 상기 로봇을 상기 구조물까지 반송한 후, 상기 로봇을 상기 구조물 상에 하강시킨 후에, 상기 로봇을 해방하고,
   상기 로봇은, 상기 항공기로부터 해방되고, 그 후에 상기 구조물에 대하여 작업을 실시하는 것을 특징으로 하는, 작업 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 로봇은, 로봇 본체와, 그 로봇 본체를 상기 구조물에 고정하기 위한 고정 장치를 구비하고,
   상기 항공기는, 상기 고정 장치에 의해 상기 로봇이 상기 구조물에 고정된 후, 상기 구조물 상에서 상기 로봇을 해방하는 것인, 작업 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 로봇 본체는, 베이스와, 그 기단부가 당해 베이스에 장착되는 제1 로봇 아암과, 상기 제1 로봇 아암의 선단에 설치되고, 상기 구조물에 대해 작업을 실시하기 위한 제1 로봇 핸드를 구비하고,
   상기 고정 장치는, 상기 베이스에 설치되는 것인, 작업 시스템.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 고정 장치는, 그 기단부가 상기 베이스에 장착되는 제2 로봇 아암과, 상기 제2 로봇 아암의 선단에 설치되는 제2 로봇 핸드를 구비하고,
   상기 고정 장치는, 상기 제2 로봇 핸드로 상기 구조물의 일부를 유지하는 것에 의해, 상기 로봇 본체를 상기 구조물에 고정하는 것인, 작업 시스템.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 로봇은, 상기 제1 로봇 핸드에 의해 상기 구조물의 일부를 유지한 후, 상기 제1 로봇 아암의 자세를 변경하여 상기 제1 로봇 핸드에 의해 상기 구조물의 다른 일부를 유지하는 동작을 반복하는 것에 의해, 상기 구조물 상을 타고 이동 가능한 것인, 작업 시스템.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 베이스가 주행 대차로서 구성되는 것에 의해, 상기 로봇은, 상기 구조물 상을 자주 가능한 것인, 작업 시스템.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   오퍼레이터가 상기 항공기 및 상기 로봇을 원격 조작하기 위한 조작기를 더 구비하고,
   상기 항공기가 상기 로봇을 상기 구조물 상에 하강시키는 것, 또는 상기 로봇이 상기 구조물에 대해 작업을 실시하는 것 중 적어도 어느 한쪽은, 오퍼레이터가 상기 조작기에 의해 원격 조작으로 실시하는 것인, 작업 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 로봇을 복수 대 구비하고,
   복수의 상기 로봇이 상기 구조물에 대하여 작업을 실시하는 것은, 복수 대의 상기 로봇 중 원격 조작의 대상이 되는 상기 로봇을 전환하면서, 상기 오퍼레이터가 상기 조작기에 의해 원격 조작으로 실시하는 것인, 작업 시스템.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 항공기는, 상기 로봇을 수납하기 위한 수납 장치를 구비하며, 상기 로봇을 상기 수납 장치에 수납한 상태에서, 상기 로봇을 상기 구조물까지 반송하는 것인, 작업 시스템.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 항공기는 드론인 것인, 작업 시스템.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로봇은, 상기 제1 로봇 아암과, 상기 베이스와, 상기 로봇을 이동시키는 이동부의 3개의 조립 유닛을 구비하고,
    상기 베이스의 상면에 상기 제1 로봇 아암이 장착되고, 상기 베이스의 측면에 상기 이동부가 장착되어 있는 것인, 작업 시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 베이스는, 상면에, 상기 베이스의 상면으로부터 수직으로 연장되는 몸통부를 포함하는 제3 로봇 아암과, 상기 베이스의 상면에 직접 장착되고, 상기 베이스의 상면에 근접하여 따르도록 연장되는 것이 가능한 상기 제1 로봇 아암을 선택적으로 장착하는 것이 가능하며, 또한, 측면에, 상기 로봇을 주행시키는 주행부와, 상기 로봇을 고소 보행시키는 상기 제2 로봇 아암을 선택적으로 장착하는 것이 가능하도록 구성되어 있는 것인, 작업 시스템.
13. 구조물에 대하여 작업을 실시하기 위한 작업 방법으로서,
    항공기와, 구조물에 대해 작업을 실시하기 위한 로봇을 준비하는 제1 단계와,
    상기 제1 단계를 실시한 후에, 상기 항공기에 의해 상기 로봇을 유지하는 제2 단계와,
    상기 제1 및 상기 제2 단계를 실시한 후에, 상기 항공기에 의해 상기 구조물까지 상기 로봇을 반송하는 제3 단계와,
    상기 제1 내지 상기 제3 단계를 실시한 후에, 상기 항공기로부터 상기 로봇을 상기 구조물 상에 하강시키는 제4 단계와,
    상기 제1 내지 상기 제4 단계를 실시한 후에, 상기 항공기로부터 상기 로봇을 해방하는 제5 단계와,
    상기 제1 내지 상기 제5 단계를 실시한 후에, 상기 로봇에 의해 상기 구조물에 대하여 작업을 실시하는 제6 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는, 작업 방법.
    

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