(57)【要約】      （修正有）【課題】施工ロボットが認識する自己位置と施工ロボットの実際の位置との間の誤差を低減できる手段を提供する。【解決手段】搬送ロボット１１は、コントローラと、走行装置と、天井ボードを支持する支持装置と、支持装置に支持された天井ボードを昇降させる昇降装置とを備える。搬送ロボット１１のコントローラは、施工位置に配置した天井ボードをビス打ちロボット１２に撮像させるＳ３８。コントローラは、ビス打ちロボット１２から入力した画像データに基づいてＳ４０、天井ボードと自己との相対位置を示す相対位置情報を算出して取得するＳ４１。コントローラは、取得した相対位置情報を用いて、自己位置を再決定するＳ４３。【選択図】図６
2020024519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
上記本体を移動させる第１移動装置と、
上記第１移動装置を駆動する第１駆動源と、
被支持部材を移動させる第２移動装置と、
上記第２移動装置を駆動する第２駆動源と、
コントローラと、を備えており、
上記コントローラは、
少なくとも天井に対する水平方向の座標を示す天井位置情報を取得する第１取得処理と、
上記第１取得処理で取得した上記天井位置情報が示す座標に対する自己位置を決定する第１決定処理と、
上記天井位置情報が示す座標に対する天井ボードの施工位置を示す施工位置情報を取得する第２取得処理と、
上記第１駆動源を駆動して、上記自己位置から上記施工位置まで上記本体を上記第１移動装置によって移動させる本体移動処理と、
天井の隅を区画する部材及び当該天井に固定された他の天井ボードの一方である対象部材と、自己または保持する天井ボードとの相対位置を示す相対位置情報を取得する第３取得処理と、
上記第３取得処理で取得した上記相対位置情報に基づいて決定した駆動量で上記第２駆動源を駆動し、上記第２移動装置によって上記被支持部材を移動させて上記天井ボードを上記施工位置に配置する配置処理と、天井に配置された上記天井ボードにビスを打ち込むビス打ち処理との少なくとも一方の処理であるワーク処理と、
上記第３取得処理で取得した上記相対位置情報に基づいて、上記自己位置を再決定する第２決定処理と、を実行する施工ロボット。
【請求項２】
上記被支持部材は、上記天井ボードにビスを打ち込むビス打ち装置であり、
上記第２移動装置は、上記被支持部材を水平方向に移動させる装置であり、
上記相対位置情報は、天井に位置決めされた上記天井ボードと自己との相対位置を示す情報であり、
上記コントローラは、
上記ビス打ち処理である上記ワーク処理を実行する請求項１に記載の施工ロボット。
【請求項３】
検出装置をさらに備えており、
上記コントローラは、上記第３取得処理において、天井に位置決めされた上記天井ボードに表記されたマーカを上記検出装置に検出させ、当該検出装置が出力する検出データに基づいて、上記相対位置情報を取得する請求項２に記載の施工ロボット。
【請求項４】
上記コントローラは、
上記第１決定処理において、上記天井位置情報が示す座標において上記本体が向く向きである自己向きをさらに決定し、
上記第３取得処理において、少なくとも２つの上記マーカを上記検出装置に検出させ、
上記第３取得処理で検出した２つの上記マーカに対する上記相対位置情報に基づいて上記自己向きを再決定する第３決定処理をさらに実行する請求項３に記載の施工ロボット。
【請求項５】
上記被支持部材は、上記天井ボードを支持する部材であり、
上記第２移動装置は、上記被支持部材を水平方向に移動させる装置であり、
上記コントローラは、
上記第３取得処理において、上記対象部材と上記被支持部材が支持する上記天井ボードとの相対位置を示す上記相対位置情報を取得し、
上記第３取得処理で取得した上記相対位置情報に応じた駆動量で上記第２駆動源を駆動して上記被支持部材に支持された上記天井ボードを上記対象部材に当接させて配置する上記配置処理である上記ワーク処理を実行する請求項１に記載の施工ロボット。
【請求項６】
上記コントローラは、
上記第１決定処理において、上記天井位置情報が示す座標において上記本体が向く向きである自己向きをさらに決定し、
上記第３取得処理において、上記対象部材に対する、保持する天井ボードの向きを取得し、
上記第３取得処理で取得した向きを用いて、上記自己向きを再決定する第４決定処理をさらに実行する請求項５に記載の施工ロボット。
【請求項７】
請求項２から４のいずれかに記載の施工ロボットである第１施工ロボットと、
請求項５または６に記載の施工ロボットである第２施工ロボットと、を備える施工システム。
【請求項８】
上記第１施工ロボットは、検出装置及び第１通信インタフェースをさらに備えており、
上記第２施工ロボットは、第２通信インタフェースをさらに備えており、
上記第１施工ロボットの上記コントローラは、
上記第３取得処理において、上記天井に表記されたマーカを上記検出装置に検出させ、上記検出装置が出力した上記マーカの位置と自己との相対位置を示す上記相対位置情報を取得するとともに、上記検出装置が出力した検出データを上記第１通信インタフェースを通じて上記第２施工ロボットに送信し、
上記第２施工ロボットの上記コントローラは、
上記第３取得処理において、上記第２通信インタフェースを通じて上記検出データを受信し、受信した当該検出データに基づいて上記相対位置情報を決定して取得する請求項７に記載の施工システム。
【請求項９】
本体と、当該本体を移動させる第１移動装置と、当該第１移動装置を駆動する第１駆動源と、被支持部材を移動させる第２移動装置と、当該第２移動装置を駆動する第２駆動源と、コンピュータと、を備える施工ロボットによって実行されるプログラムであって、
上記プログラムは、
少なくとも天井に対する水平方向の座標を示す天井位置情報を取得する第１取得処理と、
上記第１取得処理で取得した上記天井位置情報が示す座標に対する自己位置を決定する第１決定処理と、
上記天井位置情報が示す座標に対する天井ボードの施工位置を示す施工位置情報を取得する第２取得処理と、
上記第１駆動源を駆動して、上記自己位置から上記施工位置まで上記本体を上記第１移動装置によって移動させる本体移動処理と、
天井の隅を区画する部材及び当該天井に固定された他の天井ボードの一方である対象部材と、自己または保持する天井ボードとの相対位置を示す相対位置情報を取得する第３取得処理と、
上記第３取得処理で取得した上記相対位置情報に基づいて決定した駆動量で上記第２駆動源を駆動し、上記第２移動装置によって上記被支持部材を移動させて上記天井ボードを上記施工位置に配置する配置処理と、天井に配置された上記天井ボードにビスを打ち込むビス打ち処理との少なくとも一方の処理であるワーク処理と、
上記第３取得処理で取得した上記相対位置情報に基づいて、上記自己位置を再決定する第２決定処理と、を実行するプログラム。
【請求項１０】
本体と、当該本体を移動させる第１移動装置と、当該第１移動装置を駆動する第１駆動源と、被支持部材を移動させる第２移動装置と、当該第２移動装置を駆動する第２駆動源と、通信インタフェースと、を有する施工ロボットと、
通信インタフェース及びコントローラを有する操作装置と、を備える施工システムであって、
上記コントローラは、
少なくとも天井に対する水平方向の座標を示す天井位置情報を取得する第１取得処理と、
上記第１取得処理で取得した上記天井位置情報が示す座標に対する自己位置を決定する第１決定処理と、
上記天井位置情報が示す座標に対する天井ボードの施工位置を示す施工位置情報を取得する第２取得処理と、
上記第１駆動源を駆動して、上記自己位置から上記施工位置まで上記本体を上記第１移動装置によって移動させる本体移動処理と、
天井の隅を区画する部材及び当該天井に固定された他の天井ボードの一方である対象部材と、自己または保持する天井ボードとの相対位置を示す相対位置情報を取得する第３取得処理と、
上記第３取得処理で取得した上記相対位置情報に基づいて決定した駆動量で上記第２駆動源を駆動し、上記第２移動装置によって上記被支持部材を移動させて上記天井ボードを上記施工位置に配置する配置処理と、天井に配置された上記天井ボードにビスを打ち込むビス打ち処理との少なくとも一方の処理であるワーク処理と、
上記第３取得処理で取得した上記相対位置情報に基づいて、上記自己位置を再決定する第２決定処理と、を実行する施工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の室内に天井ボードを配置する施工ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の室内の天井に天井ボードを配置する施工ロボットが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載された施工ロボットは、搭乗する作業員の操縦によって自走し、ボードを搬送する。当該施工ロボットは、先に施工されたボードをカメラで撮像し、先に施工されたボードを基準に、次のボードを配置する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１１８２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者らは、作業者が搭乗せずに自走する自律型の施工ロボットの開発を行っている。自律型の施工ロボットでは、室内の移動のため、室内の壁や段差や障害物などの位置情報に対する自己位置を認識することが必要である。本願発明者らは、施工ロボットが移動を繰り返すと、施工ロボットが認識している自己位置と、施工ロボットの実際の位置との間に、施工に支障を生じる程度の誤差が生じるおそれがあるとの知見を得た。
【０００５】
本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、施工ロボットが認識する自己位置と施工ロボットの実際の位置との間の誤差を低減できる手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
(1)  本発明に係る施工ロボットは、本体と、上記本体を移動させる第１移動装置と、上記第１移動装置を駆動する第１駆動源と、被支持部材を移動させる第２移動装置と、上記第２移動装置を駆動する第２駆動源と、コントローラと、を備える。上記コントローラは、少なくとも天井に対する水平方向の座標を示す天井位置情報を取得する第１取得処理と、上記第１取得処理で取得した上記天井位置情報が示す座標に対する自己位置を決定する第１決定処理と、上記天井位置情報が示す座標に対する天井ボードの施工位置を示す施工位置情報を取得する第２取得処理と、上記第１駆動源を駆動して、上記自己位置から上記施工位置まで上記本体を上記第１移動装置によって移動させる本体移動処理と、天井の隅を区画する部材及び当該天井に固定された他の天井ボードの一方である対象部材と、自己または保持する天井ボードとの相対位置を示す相対位置情報を取得する第３取得処理と、上記第３取得処理で取得した上記相対位置情報に基づいて決定した駆動量で上記第２駆動源を駆動し、上記第２移動装置によって上記被支持部材を移動させて上記天井ボードを上記施工位置に配置する配置処理と、天井に配置された上記天井ボードにビスを打ち込むビス打ち処理との少なくとも一方の処理であるワーク処理と、上記第３取得処理で取得した上記相対位置情報に基づいて、上記自己位置を再決定する第２決定処理と、を実行する。
【０００７】
コントローラは、対象部材と、自己または保持する天井ボードとの相対位置を示す相対位置情報を取得し、取得した相対位置情報に基づいて、ワーク処理を実行し、且つ、自己位置を再決定する。したがって、本体移動処理を実行することによって自己位置に生じた誤差が、天井に天井ボードを配置するごとに、或いは天井ボードにビス打ちを行うごとにリセットされる。その結果、自己位置に生じた誤差が蓄積されることが抑制され、蓄積された誤差によって天井ボードの施工に支障が生じることが抑制される。
【０００８】
(2)  上記被支持部材は、上記天井ボードにビスを打ち込むビス打ち装置であってもよい。上記第２移動装置は、上記被支持部材を水平方向に移動させる装置である。上記相対位置情報は、天井に位置決めされた上記天井ボードと自己との相対位置を示す情報である。上記コントローラは、上記ビス打ち処理である上記ワーク処理を実行する。
【０００９】
本発明に係る施工ロボットは、天井に配置された天井ボードにビスを打ち込むロボットであってもよい。
【００１０】
(3)  好ましくは、本発明に係る施工ロボットは、検出装置をさらに備えていてもよい。上記コントローラは、上記第３取得処理において、天井に位置決めされた上記天井ボードに表記されたマーカを上記検出装置に検出させ、当該検出装置が出力する検出データに基づいて、上記相対位置情報を取得する。
【００１１】
上記構成によれば、天井ボードに表記されたマーカを用いて、自己位置を再決定することができる。
【００１２】
(4)  好ましくは、上記コントローラは、上記第１決定処理において、上記天井位置情報が示す座標において上記本体が向く向きである自己向きをさらに決定し、上記第３取得処理において、少なくとも２つの上記マーカを上記検出装置に検出させ、上記第３取得処理で検出した２つの上記マーカに対する上記相対位置情報に基づいて上記自己向きを再決定する第３決定処理をさらに実行してもよい。
【００１３】
コントローラは、２つの上記マーカに対する相対位置情報に基づいて、ワーク処理を実行し、且つ、自己向きを再決定する。したがって、本体移動処理を実行することによって自己向きに生じた誤差が、天井ボードにビス打ちを行うごとにリセットされる。その結果、自己向きに生じた誤差が蓄積されることが抑制され、蓄積された誤差によって天井ボードの施工に支障が生じることが抑制される。
【００１４】
(5)  好ましくは、上記被支持部材は、上記天井ボードを支持する部材であり、上記第２移動装置は、上記被支持部材を水平方向に移動させる装置であり、上記コントローラは、上記第３取得処理において、上記対象部材と上記被支持部材が支持する上記天井ボードとの相対位置を示す上記相対位置情報を取得し、上記第３取得処理で取得した上記相対位置情報に応じた駆動量で上記第２駆動源を駆動して上記被支持部材に支持された上記天井ボードを上記対象部材に当接させて配置する上記配置処理である上記ワーク処理を実行してもよい。
【００１５】
本発明に係る施工ロボットは、天井ボードを搬送して天井に配置するロボットであってもよい。
【００１６】
(6)  好ましくは、上記コントローラは、上記第１決定処理において、上記天井位置情報が示す座標において上記本体が向く向きである自己向きをさらに決定し、上記第３取得処理において、上記対象部材に対する、保持する天井ボードの向きを取得し、上記第３取得処理で取得した向きを用いて、上記自己向きを再決定する第４決定処理をさらに実行してもよい。
【００１７】
コントローラは、対象部材に対する天井ボードの向きに基づいて、ワーク処理を実行し、且つ、上記自己向きを再決定する。したがって、本体移動処理を実行することによって自己向きに生じた誤差が、天井に天井ボードを配置するごとにリセットされる。その結果、自己向きに生じた誤差が蓄積されることが抑制され、蓄積された誤差によって天井ボードの施工に支障が生じることが抑制される。
【００１８】
(7)  本発明に係る施工システムは、上述の施工ロボットである第１施工ロボットと、上述の施工ロボットである第２施工ロボットとを備える。
【００１９】
本発明は、第１施工ロボット及び第２施工ロボットで天井を施工する施工システムとして捉えることもできる。
【００２０】
(8)  好ましくは、上記第１施工ロボットは、検出装置及び第１通信インタフェースをさらに備えていてもよい。上記第２施工ロボットは、第２通信インタフェースをさらに備える。上記第１施工ロボットの上記コントローラは、上記第３取得処理において、上記天井に表記されたマーカを上記検出装置に検出させ、上記検出装置が出力した上記マーカの位置と自己との相対位置を示す上記相対位置情報を取得するとともに、上記検出装置が出力した検出データを上記第１通信インタフェースを通じて上記第２施工ロボットに送信する。上記第２施工ロボットの上記コントローラは、上記第３取得処理において、上記第２通信インタフェースを通じて上記検出データを受信し、受信した当該検出データに基づいて上記相対位置情報を決定して取得する。
【００２１】
検出データが第１施工ロボットから第２施工ロボットに送信される。したがって、第１施工ロボットが取得した検出データを用いて、第１施工ロボット及び第２施工ロボットの双方の自己位置を再決定することができる。
【００２２】
(9)  本発明に係るプログラムは、本体と、当該本体を移動させる第１移動装置と、当該第１移動装置を駆動する第１駆動源と、被支持部材を移動させる第２移動装置と、当該第２移動装置を駆動する第２駆動源と、コンピュータと、を備える施工ロボットによって実行される。上記プログラムは、少なくとも天井に対する水平方向の座標を示す天井位置情報を取得する第１取得処理と、上記第１取得処理で取得した上記天井位置情報が示す座標に対する自己位置を決定する第１決定処理と、上記天井位置情報が示す座標に対する天井ボードの施工位置を示す施工位置情報を取得する第２取得処理と、上記第１駆動源を駆動して、上記自己位置から上記施工位置まで上記本体を上記第１移動装置によって移動させる本体移動処理と、天井の隅を区画する部材及び当該天井に固定された他の天井ボードの一方である対象部材と、自己または保持する天井ボードとの相対位置を示す相対位置情報を取得する第３取得処理と、上記第３取得処理で取得した上記相対位置情報に基づいて決定した駆動量で上記第２駆動源を駆動し、上記第２移動装置によって上記被支持部材を移動させて上記天井ボードを上記施工位置に配置する配置処理と、天井に配置された上記天井ボードにビスを打ち込むビス打ち処理との少なくとも一方の処理であるワーク処理と、上記第３取得処理で取得した上記相対位置情報に基づいて、上記自己位置を再決定する第２決定処理と、を実行する。
【００２３】
本発明は、プログラムとして捉えることもできる。
【００２４】
(10)  本発明に係る施工システムは、本体と、当該本体を移動させる第１移動装置と、当該第１移動装置を駆動する第１駆動源と、被支持部材を移動させる第２移動装置と、当該第２移動装置を駆動する第２駆動源と、通信インタフェースと、を有する施工ロボットと、通信インタフェース及びコントローラを有する操作装置と、を備える。上記コントローラは、少なくとも天井に対する水平方向の座標を示す天井位置情報を取得する第１取得処理と、上記第１取得処理で取得した上記天井位置情報が示す座標に対する自己位置を決定する第１決定処理と、上記天井位置情報が示す座標に対する天井ボードの施工位置を示す施工位置情報を取得する第２取得処理と、上記第１駆動源を駆動して、上記自己位置から上記施工位置まで上記本体を上記第１移動装置によって移動させる本体移動処理と、天井の隅を区画する部材及び当該天井に固定された他の天井ボードの一方である対象部材と、自己または保持する天井ボードとの相対位置を示す相対位置情報を取得する第３取得処理と、上記第３取得処理で取得した上記相対位置情報に基づいて決定した駆動量で上記第２駆動源を駆動し、上記第２移動装置によって上記被支持部材を移動させて上記天井ボードを上記施工位置に配置する配置処理と、天井に配置された上記天井ボードにビスを打ち込むビス打ち処理との少なくとも一方の処理であるワーク処理と、上記第３取得処理で取得した上記相対位置情報に基づいて、上記自己位置を再決定する第２決定処理と、を実行する。
【００２５】
本発明は、施工ロボットが操作装置によって操作される施工システムとして捉えることもできる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、施工ロボットが認識する自己位置と施工ロボットの実際の位置との間の誤差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、施工システム１０の構成図である。
【図２】図２（Ａ）は、端末装置１３の機能ブロック図であり、図２（Ｂ）は、ビス打ちロボット１２の機能ブロック図であり、図２（Ｃ）は、搬送ロボット１１の機能ブロック図である。
【図３】図３は、端末装置１３に表示された割付図を示す図である。
【図４】図４は、天井ボード１４が施工される室内を示す図である。
【図５】図５（Ａ）は、自己位置及び自己向き決定処理のフローチャートであり、図５（Ｂ）は、搬送ロボット１１のプログラム４３が実行する施工位置移動処理のフローチャートであり、図５（Ｃ）は、ビス打ちロボット１２のプログラム１４３が実行する施工位置移動処理のフローチャートである。
【図６】図６は、搬送ロボット１１のプログラム４３及びビス打ちロボット１２のプログラム１４３が実行する処理の一部を示す図である。
【図７】図７は、搬送ロボット１１のプログラム４３及びビス打ちロボット１２のプログラム１４３が実行する処理の一部であって、図６の続きである。
【図８】図８は、天井ボード１４の施工を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施形態が説明される。なお、各実施形態は、本発明の一実施態様にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施態様が変更できることは言うまでもない。
【００２９】
[施工システム１０]
本実施形態に係る施工システム１０の構成が図１に示される。施工システム１０は、天井ボード１４をビスを用いて野縁１５（図４）に固定することにより、建築物の天井を施工するシステムである。図４に示されるように、建築物の室内の上部の空間には、複数の野縁１５が配置されている。野縁１５は、長尺の角柱状の部材である。野縁１５は、長手方向を水平方向に一致させて、不図示の野縁受けを用いて吊下されている。複数の野縁１５は、互いに平行になるように、かつ、同一平面上に位置するようにそれぞれ配置されている。
【００３０】
図１に示される施工システム１０は、天井ボード１４（図４）を搬送して所定の位置に配置することを主に担当する搬送ロボット１１と、所定の位置に配置された天井ボード１４を野縁１５にビス止めすることを主に担当するビス打ちロボット１２と、端末装置１３とを備える。搬送ロボット１１は、本発明の施工ロボット及び第２施工ロボットの一例である。ビス打ちロボット１２は、本発明の施工ロボット及び第１施工ロボットの一例である。
【００３１】
[端末装置１３]
端末装置１３は、パーソナルコンピュータや、タブレットや、スマートフォンなどである。以下では、端末装置１３がタブレットである例を説明する。端末装置１３は、図２（Ａ）に示されるように、コントローラ２０と、タッチパネル２４と、通信モジュール２５とを備える。コントローラ２０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ２１と、メモリ２２とを有する。
【００３２】
メモリ２２は、プログラム２３を記憶する。プログラム２３は、ＣＰＵ２１によって実行される。プログラム２３は、例えば、作業者の指示を受け付けるためのアイコンをタッチパネル２４に表示させ、アイコンによるユーザの指示を受け付け、受け付けた指示に応じて、搬送ロボット１１やビス打ちロボット１２に指示を送信する。
【００３３】
搬送ロボット１１やビス打ちロボット１２への指示の送信は、通信モジュール２５を用いて行われる。通信モジュール２５は、無線通信モジュールであってもよいし、有線通信モジュールであってもよい。以下では、通信モジュール２５は、無線通信モジュールである例を説明する。通信モジュール２５は、ＲＳ２３２やＲＳ４８５などの通信プロトコルを用いて、搬送ロボット１１やビス打ちロボット１２と相互に無線通信を行う。
【００３４】
また、メモリ２２は、割付図を記憶する。割付図は、図３に示されるように、天井ボード１４の寸法や、天井ボード１４を配置する位置などを示す図である。作業者は、タッチパネル２４に表示された割付図が示す寸法で長尺の基材を切断し、割付図が示す長さの複数の天井ボード１４を作製する。割付図は、例えば、建築物の設計データを記憶するデータベースからメモリ２２に転送され、メモリ２２に記憶される。割付図は、本発明の施工位置情報の一例である。
【００３５】
また、メモリ２２は、データベースから転送された室内の座標データを記憶する。座標データは、室内の四隅の座標や、天井ボード１４が施工される座標を示すデータを含む。すなわち、座標データは、室内における各天井ボード１４がそれぞれ配置される位置を示す。端末装置１３は、座標データを用いて、搬送ロボット１１が天井ボード１４を配置する配置位置を搬送ロボット１１に指示する。座標データは、天井位置情報の一例である。
【００３６】
[搬送ロボット１１]
搬送ロボット１１は、図２（Ｃ）に示すように、本体３１と、本体３１に取り付けられた走行装置３２及び昇降装置３３と、昇降装置３３に支持されて昇降する支持装置３４と、ビス打ち装置３５とを備える。搬送ロボット１１は、本発明の施工ロボット及び第２施工ロボットの一例である。走行装置３２は、本発明の第１走行装置の一例である。
【００３７】
本体３１は、コントローラ４０と、バッテリ４４と、電源回路４５と、通信モジュール４６とを備える。バッテリ４４は、例えば、充放電が可能な２次電池である。電源回路４５は、バッテリ４４から供給された直流電圧を２４Ｖや１２Ｖなどの所定の電圧値の直流電圧に変換して出力する回路である。電源回路４５は、例えば、スイッチングレギュレータなどのＤＣ−ＤＣコンバータである。電源回路４５が出力する直流電圧は、コントローラ４０や、昇降装置３３や、支持装置３４や、ビス打ち装置３５やカメラ３６などに供給される。通信モジュール４６は、ＲＳ２３２やＲＳ４８５などの通信プロトコルを用いて、端末装置１３及びビス打ちロボット１２と相互に無線通信を行う。通信モジュール４６は、本発明の通信インタフェース及び第２通信インタフェースの一例である。
【００３８】
コントローラ４０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ４１と、メモリ４２とを有する。コントローラ４０は、例えばパーソナルコンピュータである。メモリ４２は、プログラム４３を記憶する。プログラム４３は、ＣＰＵ４１によって実行される。プログラム４３は、走行装置３２や昇降装置３３やビス打ち装置３５やカメラ３６の動作を制御するプログラムである。ＣＰＵ４１は、本発明のコンピュータの一例である。コントローラ４０は、本発明のコントローラ及び第２コントローラの一例である。
【００３９】
走行装置３２は、搬送ロボット１１を走行させる装置である。走行装置３２は、一対（２個）の駆動輪５４Ａと、一対（２個）の補助輪５４Ｂと、一対の駆動輪５４Ａをそれぞれ回転駆動する２つの駆動モータ５５と、各駆動モータ５５をそれぞれ駆動させる２つのドライブ回路５６と、を有する。すなわち、一対の駆動輪５４Ａは、互いに独立して駆動可能である。駆動モータ５５は、本発明の第１駆動源の一例である。
【００４０】
一対の駆動輪５４Ａは、搬送ロボット１１の左右方向（幅方向）において互いに離間して配置されている。一対の補助輪５４Ｂは、搬送ロボット１１の前後方向（奥行方向）において互いに離間して配置されている。一対の駆動輪５４Ａ及び一対の補助輪５４Ｂは、不図示の車軸にそれぞれ固定されている。車軸は、本体３１に回転可能に保持されている。
【００４１】
補助輪５４Ｂは、主輪５７と、複数の副輪５８と有する。複数の副輪５８は、主輪５７の周面に配置されている。複数の副輪５８は、主輪５７の周面の接線方向に沿う回転軸に回転可能に支持されている。すなわち、補助輪５４Ｂは、いわゆるオムニホイールである。
【００４２】
一対の駆動輪５４Ａが同方向に同回転数で回転することにより、搬送ロボット１１は、前進または後進する。一対の駆動輪５４Ａが同回転数で反対向きに回転することにより、搬送ロボット１１は、その場で回転する。一対の駆動輪５４Ａが同方向に異なる回転数で回転することにより、搬送ロボット１１は、左或いは右に転回する。搬送ロボット１１が前進または後進する際、補助輪５４Ｂの主輪５７が回転し、搬送ロボット１１が転回或いはその場で回転する際、補助輪５４Ｂの副輪５８が回転する。すなわち、補助輪５４Ｂは、駆動輪５４Ａの回転を妨げない。
【００４３】
駆動モータ５５は、直流モータや交流モータなど種々のモータを用いることができる。以下では、駆動モータ５５は、回転角度を決定して駆動可能なステッピングモータである例を説明する。ドライブ回路５６は、電源回路４５から供給された直流電圧を交流電圧に変換して駆動モータ５５に入力する回路である。ドライブ回路５６は、駆動信号が入力されるスイッチング素子を有する。ドライブ回路５６は、スイッチング素子に入力された駆動信号に応じた交流電圧を生成し、当該駆動信号に応じた回転角度や回転量で駆動輪５４Ａを回転駆動させる。駆動モータ５５及びドライブ回路５６は、いわゆるパルス列入力タイプであって、駆動信号（パルス列）が入力されるものであってもよいし、いわゆる位置決め機能内蔵タイプであって、駆動信号を生成するコントローラを有するものであってもよい。以下では、駆動モータ５５及びドライブ回路５６は、いわゆるパルス列入力タイプであって、コントローラ４０から入力された駆動信号によって回転駆動する例を説明する。すなわち、コントローラ４０は、ドライブ回路５６に入力する駆動信号を用いて一対の駆動モータ５５の回転角度や回転量を制御することにより、走行装置３２による搬送ロボット１１の移動方向や移動距離を制御することができる。
【００４４】
なお、搬送ロボット１１の移動方向や移動距離を制御可能であれば、走行装置３２に代えて、クローラなど、他の走行装置が用いられてもよい。
【００４５】
[昇降装置３３]
図２に示される昇降装置３３は、天井ボード１４を昇降させる装置である。詳しく説明すると、昇降装置３３は、伸縮自在のロッド６７と、ロッド６７を伸縮させる電動シリンダ６８と、電動シリンダ６８のドライブ回路６９とを備える。
【００４６】
ロッド６７は、上下方向に沿う軸線を有する角筒状の基端ロッドと、当該基端ロッド内を上下方向にスライド可能な角筒状の中間ロッドと、中間ロッド内を上下方向にスライド可能な角筒状の先端ロッドとを有し、上下方向に伸縮自在である。
【００４７】
電動シリンダ６８は、伸長することにより、ロッド６７を伸長させ、縮小することにより、ロッド６７を縮小させる。電動シリンダ６８は、ドライブ回路６９によって駆動される。ドライブ回路６９は、駆動信号が入力されるスイッチング素子を有する。ドライブ回路６９は、入力された駆動信号に応じて、電動シリンダ６８を伸長させ、或いは縮小させる。駆動信号は、コントローラ４０から入力される。すなわち、コントローラ４０は、ドライブ回路６９に入力する駆動信号により、ロッド６７を伸長させ、或いは縮小させ、ロッド６７の長さを制御することができる。ドライブ回路６９は、スイッチング素子を有する定電流回路や定電圧回路やインバータ等であってもよいし、電源回路４５の出力端と電動シリンダ６８の入力端との間に接続された電磁リレーなどのスイッチであってもよい。
【００４８】
[支持装置３４]
支持装置３４は、天井ボード１４を支持する装置である。支持装置３４は、ロッド６７の先端に取り付けられたスライド装置７０と、スライド装置７０に保持された支持台７９と、吸引装置８０とを備える。天井ボード１４は、支持台７９に載置され、支持台７９によって支持される。スライド装置７０は、本発明の第２移動装置の一例である。支持台７９は、本発明の被支持部材の一例である。
【００４９】
スライド装置７０は、支持台７９を直交する２方向に移動させる装置である。すなわち、スライド装置７０は、天井ボード１４を所定の位置に配置する際に、支持台７９を移動させて、支持台７９に支持された天井ボード１４を移動させる装置である。
【００５０】
詳しく説明すると、スライド装置７０は、ロッド６７の先端に固定された第１レール７１と、第１レール７１に支持された第１スライダ７２と、第１スライダ７２に支持された第２レール７５と、第２レール７５に支持された第２スライダ７６とを備える。
【００５１】
第１レール７１は、支持台７９が天井ボード１４を水平に支持する支持姿勢において、水平方向に沿って延びている。以下、第１レール７１が延びる方向をＸ方向と記載して説明する。第１レール７１は、Ｘ方向に沿ってスライド自在に第１スライダ７２を支持する。第２レール７５は、上述の支持姿勢において、水平方向に沿って、かつＸ方向と直交する方向に沿って延びている。以下、第２レール７５が延びる方向をＹ方向と記載して説明する。第２レール７５は、Ｙ方向に沿ってスライド自在に第２スライダ７６を支持する。すなわち、第２スライダ７６は、Ｘ方向及びＹ方向に沿って移動可能である。
【００５２】
また、スライド装置７０は、第１スライダ７２をＸ方向に沿って移動させる駆動モータ７３と、駆動モータ７３を回転駆動させるドライブ回路７４とを備える。駆動モータ７３及びドライブ回路７４の構成は、走行装置３２の駆動モータ５５及びドライブ回路５６の構成と同様である。すなわち、駆動モータ７３の回転角度や回転量は、コントローラ４０が出力する駆動信号によって制御することができる。駆動モータ７３の回転は、不図示の第１駆動伝達機構によって第１スライダ７２に伝達される。第１駆動伝達機構は、例えば、駆動モータ７３によって回転駆動される駆動プーリと、従動プーリと、駆動プーリ及び従動プーリに架け渡された無端環ベルトとを有する。無端環ベルトは、第１スライダ７２に固着される。駆動モータ７３が回転駆動することにより、無端環ベルトを介して第１スライダ７２がＸ方向に沿って移動される。
【００５３】
また、スライド装置７０は、第２スライダ７６をＹ方向に沿って移動させる駆動モータ７７と、駆動モータ７７を回転駆動させるドライブ回路７８とを備える。駆動モータ７７及びドライブ回路７８の構成は、走行装置３２の駆動モータ５５及びドライブ回路５６の構成と同様である。すなわち、駆動モータ７７の回転角度や回転量は、コントローラ４０が出力する駆動信号によって制御することができる。駆動モータ７７の回転は、不図示の第２駆動伝達機構によって第２スライダ７６に伝達される。第２駆動伝達機構の構成は、第１駆動伝達機構と同様である。駆動モータ７７が回転駆動することにより、第２駆動伝達機構を介して第２スライダ７６がＹ方向に沿って移動される。駆動モータ７３、７７は、本発明の第２駆動源の一例である。
【００５４】
第１スライダ７２及び第２スライダ７６の初期位置は、第１スライダ７２のＸ方向に沿った可動範囲と、第２スライダ７６のＹ方向に沿った可動範囲との中間位置とされている。天井ボード１４を支持した搬送ロボット１１の重心バランスの変動を抑制するため、第１スライダ７２の＋Ｘ方向への移動距離及び−Ｘ方向への移動距離は、ともに数ｃｍ程度に設定されている。また、同様に、第２スライダ７６の＋Ｙ方向への移動距離及び−Ｙ方向への移動距離は、ともに数ｃｍ程度に設定されている。
【００５５】
[吸引装置８０]
天井ボード１４が載置される支持台７９は、第２スライダ７６に設けられている。支持台７９には、吸引装置８０の吸引パッド８３が設けられている。吸引装置８０は、吸引パッド８３と、吸引パッド８３内の空気を吸引する真空ポンプ８１と、真空ポンプ８１のドライブ回路８２とを備える。吸引パッド８３は、開口を有する半球殻状であり、真空ポンプ８１とパイプで接続されている。すなわち、真空ポンプ８１は、吸引パッド８３と吸引パッド８３の開口を閉塞する天井ボード１４とに囲まれた空間内の空気を吸引することができる。
【００５６】
ドライブ回路８２は、例えば、駆動信号が入力されるスイッチング素子を有する定電圧回路や定電流回路である。ドライブ回路８２は、駆動信号が入力されることにより、真空ポンプ８１を駆動させる。駆動された真空ポンプ８１は、吸引パッド８３内の空気を吸引し、吸引パッド８３内を大気圧よりも低い圧力にする。吸引パッド８３は、支持台７９に支持されて自重によって吸引パッド８３に押しつけられた天井ボード１４を吸引して保持する。なお、ドライブ回路８２に代えて、電源回路４５の出力端と真空ポンプ８１の入力端との間に接続された電磁リレーなどのスイッチが設けられてもよい。スイッチは、コントローラ４０から入力された駆動信号によりオンとなり、電源回路４５から真空ポンプ８１へ電力を供給させる。
【００５７】
[ビス打ち装置３５]
ビス打ち装置３５は、電動ドライバと、当該電動ドライバのドライブ回路とを備える。電動ドライバの構成は公知であるので詳しい説明は省略するが、例えば、日立工機株式会社製のＷＦ１８ＤＳＬを電動ドライバに用いることができる。ドライブ回路は、コントローラ４０から駆動信号を入力される定電圧回路や定電流回路やインバータ等である。或いは、ドライブ回路は、電源回路４５の出力端と電動ドライバの入力端との間に接続された電磁リレーなどのスイッチである。ビス打ち装置３５は、コントローラ４０からドライブ回路に入力される駆動信号に応じて動作する。すなわち、コントローラ４０は、駆動信号により、ビス打ち装置３５の動作を制御することができる。ビス打ちロボット１２は、昇降装置１３３及びスライド装置１７０を駆動してビス打ち装置１３５を移動させた後、ビス打ち装置１３５を駆動して、天井ボード１４にビスを打ち込む。
【００５８】
カメラ３６は、レンズ及び撮像素子を有しており、レンズで集光された光を撮像素子で撮像し、撮像した画像を画像データとして出力する。カメラ３６は、例えば、株式会社Ｌｏｇｉｔｅｃｈ社製のＣ９２０Ｒを用いることができる。
【００５９】
[ビス打ちロボット１２]
ビス打ちロボット１２は、図２（Ｂ）に示されるように、本体１３１と、走行装置１３２と、昇降装置１３３と、ビス打ち装置１３５と、スライド装置１７０と、カメラ１３６とを備える。ビス打ちロボット１２は、本発明の施工ロボット及び第１施工ロボットの一例である。走行装置１３２は、本発明の第１移動装置の一例である。カメラ１３６は、検出装置の一例である。
【００６０】
走行装置１３２の構成は、搬送ロボット１１の走行装置３２の構成と同じである。昇降装置１３３の構成は、搬送ロボット１１の昇降装置３３の構成と同じである。ビス打ち装置１３５の構成は、搬送ロボット１１のビス打ち装置３５の構成と同じである。スライド装置１７０の構成は、搬送ロボット１１のスライド装置７０の構成と同じである。カメラ１３６の構成は、カメラ３６の構成と同じである。
【００６１】
走行装置１３２、昇降装置１３３、及びビス打ち装置１３５の構成を、搬送ロボット１１の走行装置３２、昇降装置３３、及びビス打ち装置３５の構成と同一にすることにより、仕様や性能の統一を図り、部材の調達や管理が容易になる。ただし、走行装置１３２、昇降装置１３３、及びビス打ち装置１３５の構成は、搬送ロボット１１の走行装置３２、昇降装置３３、及びビス打ち装置３５の構成と相違していてもよい。
【００６２】
スライド装置１７０は、ビス打ち装置１３５を水平方向に移動可能に支持する。すなわち、ビス打ちロボット１２のビス打ち装置１３５は、水平方向において互いに直交する２方向に移動可能である。また、スライド装置１７０は、上下方向に沿う回転軸線周りに回転可能に設けられている。すなわち、ビス打ち装置１３５は、上下方向に沿う回転軸線周りに回転可能であって、かつ、水平方向において互いに直交する２方向に移動可能である。ビス打ち装置１３５は、本発明の被支持部材の一例である。スライド装置１７０は、本発明の第２移動装置の一例である。
【００６３】
本体１３１は、コントローラ１４０と、バッテリ１４４と、電源回路１４５と、通信モジュール１４６とを備える。コントローラ１４０は、ＣＰＵ１４１と、メモリ１４２とを有する。本体１３１の構成は、搬送ロボット１１の本体３１と同構成である。ただし、ビス打ちを主に担当するビス打ちロボット１２のメモリ１４２には、プログラム４３と相違するプログラム１４３が記憶されている。通信モジュール１４６は、本発明の第１通信インタフェース及び通信インタフェースの一例である。ＣＰＵ１４１は、本発明のコンピュータの一例である。
【００６４】
搬送ロボット１１は、予め設定された天井ボード１４の受取位置で作業者から天井ボード１４を受け取り、割付図が示す施工位置の直下まで天井ボード１４を搬送する。搬送ロボット１１は、搬送した天井ボード１４を施工位置の近傍まで持ち上げた後、壁や、施工済みの他の天井ボード１４に対して位置合わせを行って、天井ボード１４を配置する。ビス打ちロボット１２は、搬送ロボット１１が配置した天井ボード１４にビスを打ち込んで野縁１５に固定する。以下、搬送ロボット１１及びビス打ちロボット１２に上述の動作を実行させるプログラム４３、１４３が実行する処理について説明する。なお、以下では、プログラム４３が実行する処理を、コントローラ４０や搬送ロボット１１が実行する処理として記載し、プログラム１４３が実行する処理を、コントローラ１４０や搬送ロボット１１が実行する処理として記載することがある。
【００６５】
[自己位置及び自己向き決定処理]
図５（Ａ）に示される自己位置及び自己向き決定処理は、座標データに対する自己の位置及び自己の向きを搬送ロボット１１及びビス打ちロボット１２に認識させる処理である。すなわち、自己位置決定処理は、搬送ロボット１１及びビス打ちロボット１２がそれぞれ実行する。以下では、搬送ロボット１１のプログラム４３が位置決定処理を実行する場合について説明するが、ビス打ちロボット１２のプログラム１４３も、同様の処理を実行する。
【００６６】
作業者は、室内の壁１７の所定位置に、所定の基準マーカを表記したシートを貼り付ける。所定位置は、メモリ２２に記憶された座標データによって指定される位置である。所定の基準マーカは、例えば、２つの円である。
【００６７】
作業者は、シートに正対する位置に搬送ロボット１１を配置し、端末装置１３を用いて、自己位置決定処理の実行を指示する。当該指示（以下、位置決定指示とも記載する）は、通信モジュール２５、４６を通じて搬送ロボット１１に入力される。
【００６８】
搬送ロボット１１のプログラム４３は、端末装置１３から位置決定指示が入力されるまで待機する（Ｓ１１：Ｎｏ）。プログラム４３は、位置決定指示が入力されたと判断すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、座標データがメモリ４２に記憶されているか否かを判断する（Ｓ１２）。プログラム４３は、座標データがメモリ４２に記憶されていないと判断すると、座標データの送信を指示する座標データ送信要求を通信モジュール４６を用いて端末装置１３に無線送信する（Ｓ１３）。
【００６９】
フローチャートには示されていないが、通信モジュール２５を通じて座標データ送信要求を受信した端末装置１３は、メモリ２２に記憶された座標データを通信モジュール２５を通じて無線送信する。
【００７０】
プログラム４３は、座標データ送信要求を送信した後、通信モジュール４６を通じて座標データを受信するまで待機する（Ｓ１４：Ｎｏ）。プログラム４３は、通信モジュール４６を通じて座標データを受信したと判断すると（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、室内の壁１７に設置された所定の基準マーカを、カメラ３６を用いて撮像する（Ｓ１５）。座標データを受信するステップＳ１４の処理は、本発明の第１取得処理の一例である。
【００７１】
次に、プログラム４３は、カメラ３６が出力した画像データの解析を行い（Ｓ１６）、搬送ロボット１１が基準マーカに対して適正な位置及び向きにいるか否かを判断する（Ｓ１７）。適正な位置及び向きとは、例えば、基準マーカに対して所定の距離だけ離間して、基準マーカに正対する位置及び向きである。
【００７２】
例えば、プログラム４３は、画像データに基づいて、上下方向における基準マーカ（円）の半径と、左右方向における基準マーカ（円）の半径とを算出し、当該２つの半径の差から、基準マーカに対する左右方向のずれを算出する。また、プログラム４３は、上下方向における基準マーカ（円）の半径とメモリ４２に予め記憶された基本半径との差に基づいて、基準マーカとの相対距離が適正か否かを判断する。なお、搬送ロボット１１が基準マーカに対して適正な位置及び向きにいるか否かの判断は、上述した例に限られない。カメラ３６が撮像した基準マーカの形状に基づいて、搬送ロボット１１が適正な位置及び向きにいるか否かを判断可能であれば、他の判断手段が用いられてもよい。
【００７３】
プログラム４３は、算出した基準マーカまでの距離及び基準マーカの位置する方向が適正でないと判断すると（Ｓ１７：Ｎｏ）、画像テータに基づいて、現在位置から、適正となる位置までの距離及び方向と、回転の向き及び回転角度を算出する。プログラム４３は、算出した距離及び方向に応じた駆動信号を生成し、生成した駆動信号を走行装置３２の駆動モータ５５のドライブ回路５６に入力して、搬送ロボット１１を走行させる（Ｓ１８）。また、プログラム４３は、算出した回転の向き及び回転角度に応じた駆動信号を生成し、生成した駆動信号を走行装置３２の駆動モータ５５のドライブ回路５６に入力して、搬送ロボット１１をその場で回転させる（Ｓ１８）。
【００７４】
プログラム４３は、ステップＳ１８の実行後、ステップＳ１５からステップＳ１８の処理を再度実行する。すなわち、プログラム４３は、搬送ロボット１１が基準マーカに対して適正な位置にあると判断するまで、ステップＳ１５からステップＳ１８までの処理を繰り返し実行する。
【００７５】
プログラム４３は、搬送ロボット１１が基準マーカに対して正対する適正な位置及び向きにあると判断すると（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、現在位置を、メモリ２２に記憶された座標データに示された所定の基準位置として自己位置を決定し、また、座標データにおける自己向きを決定し（Ｓ１９）、決定した自己位置をメモリ４２に記憶し、自己位置及び自己向き決定処理を終了する。例えば、座標データにおけるＸ軸の正方向と、搬送ロボット１１の正面が現在向いている向きとがなす角度が、自己向きとして決定される。或いは、座標データが示す座標におけるベクトルが自己向きとして決定されてもよい。自己位置及び自己向き決定処理は、本発明の第１決定処理の一例である。
【００７６】
なお、自己位置及び自己向きを決定可能であれば、他の構成や処理によって自己位置及び自己向きが決定されてもよい。例えば、マーカ型ＡＲなどの空間認識技術を用いて自己位置及び自己向きが決定されてもよいし、パターンマッチングなどを用いた画像解析技術を用いて自己位置及び自己向きが決定されてもよい。
【００７７】
自己位置及び自己向き決定処理の実行後、作業者は、施工の開始の指示を端末装置１３に入力する。施工の開始の指示が入力された端末装置１３は、天井ボード１４を受け取る受取位置の座標データを搬送ロボット１１に送信する。受取位置の座標データを受信した搬送ロボット１１のプログラム４３は、座標データが示す受取位置までの走行ルートを決定し、決定した走行ルートに応じた駆動信号を生成して搬送ロボット１１を走行させる。
【００７８】
作業者は、基材を切断して天井ボード１４を作製し、受取位置にいる搬送ロボット１１の支持台７９に天井ボード１４を載置する。その後、作業者は、端末装置１３のタッチパネル２４に表示された割付図（図３（Ｂ））において、天井ボード１４を施工する位置をタップなどよって指示する。指示を受け付けた端末装置１３は、指示された施工位置を示すデータを搬送ロボット１１及びビス打ちロボット１２に送信し、天井ボード１４の施工の開始を搬送ロボット１１及びビス打ちロボット１２に指示する。
【００７９】
天井ボード１４の施工の開始の指示を受信した搬送ロボット１１は、図５（Ｂ）に示される施工位置移動処理を実行する。
【００８０】
[施工位置移動処理]
施工位置移動処理は、搬送ロボット１１のプログラム４３が、施工位置に応じた目標位置まで搬送ロボット１１を走行させる処理である。プログラム４３は、天井ボード１４の施工の開始の指示を受信するまで待機する（Ｓ２１：Ｎｏ）。施工の開始の指示には、天井ボード１４の施工位置を示す割付図が含まれる。なお、割付図は、施工開始の指示の前に、端末装置１３から受信して、メモリ４２に予め記憶されていてもよい。施工位置情報である割付図を取得するステップＳ２１の処理は、本発明の第２取得処理の一例である。
【００８１】
プログラム４３は、施工の開始の指示を受信したと判断すると（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、駆動信号を生成して真空ポンプ８１を駆動させ、吸引装置８０に天井ボード１４を吸引させる（Ｓ２２）。すなわち、搬送ロボット１１は、天井ボード１４を確実に保持する。
【００８２】
次に、プログラム４３は、施工開始の指示とともに受信した割付図が示す施工位置の直下までの走行ルートを決定する（Ｓ２３）。プログラム４３は、決定した走行ルートに応じた駆動信号を生成する（Ｓ２４）。プログラム４３は、生成した駆動信号を走行装置３２の駆動モータ５５のドライブ回路５６に入力し、施工位置の直下の目標位置まで搬送ロボット１１を走行させ（Ｓ２５）、施工位置移動処理を終了する。ステップＳ２５の処理は、本発明の本体移動処理の一例である。
【００８３】
[施工位置移動処理]
一方、天井ボード１４の施工の開始の指示を受信したビス打ちロボット１２は、図５（Ｃ）に示される施工位置移動処理を実行する。図５（Ｃ）に示される施工位置移動処理は、搬送ロボット１１による天井ボード１４の位置合わせなどを補助するために、天井ボード１４をカメラ１３６で撮像可能な補助位置まで、ビス打ちロボット１２を走行させる処理である。
【００８４】
ビス打ちロボット１２のプログラム１４３は、天井ボード１４の施工の開始の指示を受信するまで待機する（Ｓ２６：Ｎｏ）。施工の開始の指示には、上述の補助位置を示すデータが含まれる。
【００８５】
プログラム１４３は、施工の開始の指示を受信したと判断すると（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、施工の開始の指示に含まれる補助位置までの走行ルートを決定する（Ｓ２７）。プログラム１４３は、ステップＳ２３と同様にして、決定した走行ルートに応じた駆動信号を生成し（Ｓ２８）、走行装置１３２を用いてビス打ちロボット１２を補助位置まで走行させ、施工位置移動処理を終了する。図５（Ｃ）に示される施工位置移動処理は、本発明の本体移動処理の一例である。
【００８６】
[搬送ロボット１１及びビス打ちロボット１２が実行する処理]
次に、搬送ロボット１１が位置合わせを行いつつ天井ボード１４を施工位置に配置する際に搬送ロボット１１及びビス打ちロボット１２が実行する処理を、図６、７のフローチャート、及び図８の説明図を用いて説明する。なお、以下では、直交する２つの壁１７に対して天井ボード１４を位置合わして施工する例を説明する。但し、壁１７に代えて、施工済みの他の天井ボード１４に対して位置合わせして天井ボード１４を施工する場合も、同様の処理が実行される。壁１７や施工済みの他の天井ボード１４は、本発明の対象部材の一例である。
【００８７】
まず、搬送ロボット１１のプログラム４３は、駆動信号を生成して昇降装置３３のロッド６７を伸長させ、搬送ロボット１１に天井ボード１４を持上げさせる（Ｓ３１）。その際、プログラム４３は、天井ボード１４の上面が野縁１５の下面に近接するように昇降装置３３を駆動する。具体的には、プログラム４３は、メモリ４２に記憶された座標データ及び割付図から、野縁１５の下面の座標を決定する。プログラム４３は、決定した座標に応じて、ロッド６７を伸長させる電動シリンダ６８の駆動量を算出して駆動信号を生成する。プログラム４３は、生成した駆動信号を電動シリンダ６８のドライブ回路６９に入力する。
【００８８】
次に、プログラム４３は、カメラ１３６を用いて天井ボード１４を撮像することを示す撮像指示をビス打ちロボット１２に送信する（Ｓ３２）。なお、撮像指示は、天井ボード１４の持ち上げが終了したことを通知する終了通知であってもよい。また、撮像指示は、端末装置１３を介してビス打ちロボット１２に送信されてもよい。
【００８９】
ビス打ちロボット１２のプログラム１４３は、撮像指示を受信すると、カメラ１３６を用いて、天井ボード１４及び壁１７を撮像する（Ｓ３３）。具体的には、ビス打ちロボット１２は、カメラ１３６を天井ボード１４の下方へ配置し、天井ボード１４の下方から壁１７及び天井ボード１４を撮像する。
【００９０】
プログラム１４３は、撮像によって得られた画像データを搬送ロボット１１に送信する（Ｓ３４）。一方、搬送ロボット１１のプログラム４３は、ビス打ちロボット１２が送信した画像データを受信する。なお、画像データの受信は、端末装置１３を介して行われてもよい。画像データは、検出データの一例である。
【００９１】
搬送ロボット１１のプログラム４３は、画像データを受信すると、壁１７と天井ボード１４とがなす角度を算出する（Ｓ３５）。壁１７と天井ボード１４とがなす角度とは、図８（Ａ）に示されるように、天井ボード１４の第１端面１４Ａと、壁面１７Ａとがなす角度θを意味する。或いは、壁１７と天井ボード１４とがなす角度は、天井ボード１４の第２端面１４Ｂと、壁面１７Ｂとがなす角度であってもよい。プログラム４３は、受信した画像データから、天井ボード１４の第１端面１４Ａと、壁１７の壁面１７Ａとを決定し、決定した第１端面１４Ａと壁面１７Ａとがなす角度θを算出する。
【００９２】
搬送ロボット１１のプログラム４３は、算出した角度θに応じた駆動信号を生成し、生成した駆動信号を駆動モータ５５のドライブ回路５６に入力して駆動輪５４Ａを回転駆動させ、搬送ロボット１１をその場で、角度θだけ回転させる。なお、フローチャートには示されていないが、搬送ロボット１１のプログラム４３は、角度θがほぼゼロとなるまで、ステップＳ３２〜Ｓ３６の処理を繰り返し実行してもよい。
【００９３】
次に、搬送ロボット１１のプログラム４３は、ステップＳ３５で算出した角度θを用いて、自己向きを再決定し（Ｓ３７）、メモリ４２に記憶させる。すなわち、ステップＳ１９で決定した自己向きは、施工位置移動処理（図５（Ｂ））の実行により、誤差を生じることが考えられる。ステップＳ３７は、誤差が生じた自己向きを、角度θを用いて再決定する処理である。詳しく説明すると、例えば、搬送ロボット１１が、施工位置移動処理の実行後において、角度θがゼロとなる向きで目標位置に到達する場合、角度θは、施工位置移動処理によって自己向きに生じた誤差を示すことになる。搬送ロボット１１のプログラム４３は、ステップＳ３５で算出した角度θを用いて自己向きを再決定する（Ｓ３７）。その結果、施工位置移動処理によって自己向きに生じた誤差がリセットされる。ステップＳ３７の処理は、第４決定処理の一例である。
【００９４】
次に、搬送ロボット１１のプログラム４３及びビス打ちロボット１２のプログラム１４３は、ステップＳ３８〜Ｓ４０の処理を実行する。ステップＳ３８〜Ｓ４０の処理は、ステップＳ３２〜Ｓ３４の処理と同じである。
【００９５】
搬送ロボット１１のプログラム４３は、ビス打ちロボット１２が送信した画像データを受信すると、施工位置までの距離を算出する（Ｓ４１）。具体的に説明すると、プログラム４３は、画像データに基づいて、支持する天井ボード１４の第１端面１４Ａ及び第２端面１４Ｂ（図７）と、壁面１７Ａ及び壁面１７Ｂとの位置を決定する。プログラム４３は、決定した位置に基づいて、天井ボード１４の第１端面１４Ａと壁面１７Ａと間の第１離間距離Ｌ１（図８（Ｂ））と、第２端面１４Ｂと壁面１７Ｂと間の第２離間距離Ｌ２（図８（Ｂ））と、を算出して取得する（Ｓ４１）。ステップＳ４１の処理は、本発明の第３取得処理の一例である。
【００９６】
プログラム４３は、算出した第１離間距離Ｌ１及び第２離間距離Ｌ２に応じたスライド装置７０の駆動量を決定する（Ｓ４２）。具体的には、プログラム４３は、第１離間距離Ｌ１に応じた駆動モータ７３の駆動量を算出し、第２離間距離Ｌ２に応じた駆動モータ７７の駆動量を算出する。
【００９７】
次に、搬送ロボット１１のプログラム４３は、ステップＳ４１で決定した第１離間距離Ｌ１及び第２離間距離Ｌ２とを用いて、ステップＳ１９で決定した自己位置を再決定し（Ｓ４３）、メモリ４２に記憶させる。すなわち、ステップＳ１９で決定した自己位置は、施工位置移動処理（図５（Ｂ））の実行により、誤差を生じることが考えられる。ステップＳ４３は、誤差が生じた自己位置を、離間距離Ｌ１及び離間距離Ｌ２を用いて再決定する処理である。詳しく説明すると、例えば、搬送ロボット１１は、施工位置移動処理の実行後において、第１離間距離Ｌ１及び第２離間距離Ｌ２がともに２０ｃｍになる位置を目標位置として移動し、ステップＳ４１で算出した第１離間距離Ｌ１が２５ｃｍで、第２離間距離Ｌ２が２３ｃｍであった場合、搬送ロボット１１の自己位置は、壁面１７Ｂ（図８）に沿う向きに５ｃｍ、壁面１７Ａに沿う向きに３ｃｍの誤差を生じていることになる。プログラム４３は、壁面１７Ｂから２３ｃｍ、壁面１７Ａから２５ｃｍの位置を、自己位置として再決定する（Ｓ４３）。その結果、施工位置移動処理によって自己位置に生じた誤差がリセットされる。ステップＳ４３の処理は、第２決定処理の一例である。
【００９８】
次に、搬送ロボット１１のプログラム４３は、ステップＳ４２で算出した駆動量で駆動モータ７３、７７を駆動させ、天井ボード１４の第１端面１４Ａを壁面１７Ａに当接させ、天井ボード１４の第２端面１４Ｂを壁面１７Ｂに当接させる（Ｓ４４）。すなわち、天井ボード１４の角を壁１７の隅に当接させて位置合わせを行って天井ボード１４を施工位置に配置する。ステップＳ４４の処理は、本発明の配置処理及びワーク処理の一例である。
【００９９】
なお、天井ボード１４の移動は、スライド装置７０ではなく、走行装置３２を用いて行ってもよいし、スライド装置７０と走行装置３２との双方を用いて行ってもよい。
【０１００】
次に、プログラム４３は、天井ボード１４の位置合わせが終了したことを示す終了通知をビス打ちロボット１２に送信する（Ｓ４５）。ただし、終了通知は、端末装置１３を介してビス打ちロボット１２に送信されてもよい。
【０１０１】
ビス打ちロボット１２のプログラム１４３は、終了通知を受信すると、カメラ１３６を用いて天井ボード１４を撮像する（Ｓ４６）。具体的には、天井ボード１４に表記されたマーカを撮像する。図８（Ｃ）は、ステップＳ４６において撮像された天井ボード１４を示す。図において塗り潰された丸がマーカを示す。マーカは、ビスが打たれる位置を示す。なお、図８（Ａ）、（Ｂ）では、マーカの図示が省略されている。
【０１０２】
ビス打ちロボット１２のプログラム１４３は、図７に示されるように、撮像によって得られた画像データから、第１マーカ及び第２マーカの位置と自己との相対位置を示す相対位置情報を決定して取得する（Ｓ４７）。第１マーカとは、ビス打ちロボット１２が最初にビスを打つマーカとして、割付図において示されるマーカである。第２マーカとは、第１マーカの近傍の他のマーカである。ステップＳ４７の処理は、第３取得処理の一例である。
【０１０３】
ビス打ちロボット１２のプログラム１４３は、ステップＳ４７で取得した第１マーカの相対位置情報に基づいて、スライド装置１７０の駆動量を決定する（Ｓ４８）。具体的には、プログラム１４３は、取得した相対位置情報に基づいて、ビス打ち装置１３５が第１マーカの直下となる位置に移動するだけの駆動モータ７３、７７の駆動量を算出して決定する。
【０１０４】
次に、ビス打ちロボット１２のプログラム１４３は、ステップＳ４７で取得した第１マーカ及び第２マーカに対する相対位置情報に基づいて、自己位置及び自己向きを再決定（Ｓ４９）し、メモリ１４２に記憶させる。すなわち、ステップＳ１９で決定した自己位置及び自己向きは、施工位置移動処理（図５（Ｃ））の実行により、誤差を生じることが考えられる。ステップＳ４９は、誤差が生じた自己位置及び自己向きを、第１マーカ及び第２マーカに対する相対位置情報を用いて再決定する処理である。詳しく説明すると、例えば、ビス打ちロボット１２は、ビス打ち装置１３５が第１マーカの直下となる位置に移動して、撮像を行う（Ｓ４６）。したがって、ビス打ちロボット１２の自己位置に誤差が生じていないと、ステップＳ３７で取得した第１マーカに対する相対位置情報は、ゼロとなる。プログラム１４３は、ステップＳ４７で取得した第１マーカに対する相対位置情報に基づいて、自己位置を再決定する（Ｓ４９）。その結果、施工位置移動処理によってビス打ちロボット１２の自己位置に生じた誤差がリセットされる。ステップＳ４９の処理は、本発明の第２決定処理の一例である。
【０１０５】
また、ビス打ちロボット１２のプログラム１４３は、第１マーカ及び第２マーカに対する自己位置情報を用いて自己向きを再決定する（Ｓ４９）。例えば、第１マーカの中心と第２マーカの中心とを結ぶ直線の傾きを決定し、決定した直線の傾きと、割付図が示す第１マーカの中心と第２マーカの中心とを結ぶ直線の傾きとの角度差を算出し、算出した角度差を用いて、自己向きを再決定する。ステップＳ４９の処理は、本発明の第３決定処理の一例である。
【０１０６】
次に、ビス打ちロボット１２のプログラム１４３は、ステップＳ４８で決定した駆動量でスライド装置１７０を駆動し、ビス打ち装置１３５を第１マーカの直下に移動させる（Ｓ５０）。そして、プログラム１４３は、ビス打ち装置１３５を駆動して、第１マーカにビスを打ち込む（Ｓ５１）。ステップＳ５０、Ｓ５１の処理は、本発明のビス打ち処理及びワーク処理の一例である。
【０１０７】
ビス打ちロボット１２のプログラム１４３は、ステップＳ４６〜Ｓ５１までの処理を、全てのマーカのうち、割付図が示すマーカに対して、それぞれ実行する。割付図が示すマーカとは、搬送ロボット１１が次の天井ボード１４の施工作業に従事可能とするため、天井ボード１４を野縁１５に仮固定可能な数及び位置のマーカであって、割付図によって予め決められたマーカを意味する。
【０１０８】
ビス打ちロボット１２のプログラム１４３は、割付図が示すマーカにビスを打ち込んで天井ボード１４の仮固定が終了すると、仮固定が終了したことを示す終了通知を搬送ロボット１１に送信した後（Ｓ５２）、残りのマーカに対してステップＳ４６〜５１までの処理を実行し、天井ボード１４を野縁１５に固定し、１枚目の天井ボード１４の施工を終了する。なお、終了通知は、端末装置１３を介して搬送ロボット１１に送信されてもよい。
【０１０９】
一方、搬送ロボット１１のプログラム４３は、仮ビス打ちの終了通知を受信すると（Ｓ５２）、再決定した自己位置から天井ボード１４の受け取り位置までの走行ルートを決定する（Ｓ５４）。プログラム４３は、決定した走行ルートに応じた走行装置３２の駆動モータ５５の駆動量を決定し（Ｓ５５）、決定した駆動量に応じた駆動信号をドライブ回路５６に入力して走行装置３２を走行させ、受取位置まで移動して（Ｓ５６）、１枚目の天井ボード１４の施工を終了する。
【０１１０】
搬送ロボット１１のプログラム４３及びビス打ちロボット１２のプログラム１４３は、割付図が示す全ての天井ボード１４に対して図６、図７に示す処理を実行し、天井を施工する。
【０１１１】
[実施形態の作用効果]
本実施形態では、壁面１７Ａ、１７Ｂや位置決めされた天井ボード１４が適正な位置にあるものとして、壁面１７Ａ、１７Ｂや位置決めされた天井ボード１４を基準として、搬送ロボット１１及びビス打ちロボット１２の自己位置が再決定される。すなわち、図５（Ｂ）、（Ｃ）に示される施工位置移動処理によって座標データにおける自己位置と、実際の自己位置との間に生じた誤差が、天井ボード１４を施工する度にリセットされる。したがって、天井ボード１４の施工を繰り返すことよって誤差が積算されることを防止することができる。その結果、搬送ロボット１１が壁や障害物に接触することを防止することができる。また、搬送ロボット１１が持ち上げた天井ボード１４が壁や施工済みの天井ボード１４に当接することを防止することができる。
【０１１２】
また、本実施形態では、搬送ロボット１１のプログラム４３は、天井ボード１４を施工するために取得した離間距離Ｌ１、Ｌ２を用いて自己位置を再決定する。したがって、自己位置を再決定するための情報を新たに取得する処理を省くことができる。その結果、天井ボード１４の施工に要する時間を短くすることができ、また、ＣＰＵ４１の処理負担を低減することができる。
【０１１３】
また、本実施形態では、ビス打ちロボット１２のプログラム１４３は、天井ボード１４にビスを打ち込むために取得したマーカの位置を用いて自己位置を再決定する。したがって、自己位置を再決定するための情報を新たに取得する処理を省くことができる。その結果、天井ボード１４の施工に要する時間を短くすることができ、また、ＣＰＵ１４１の処理負担を低減することができる。
【０１１４】
また、本実施形態では、ビスを打ち込むために天井ボード１４に表記されたマーカを用いてビス打ちロボット１２の自己位置を再決定している。マーカの位置の決定は、天井ボード１４の第１端面１４Ａや第２端面１４Ｂの位置の決定よりも、画像解析の処理が容易である。したがって、マーカを用いてビス打ちロボット１２の自己位置を再決定することにより、天井ボード１４の施工に要する時間をさらに短くすることができ、また、ＣＰＵ１４１の処理負担をさらに低減することができる。
【０１１５】
また、本実施形態では、壁面１７Ａ、１７Ｂや位置決めされた天井ボード１４が適正な向きにあるものとして、壁面１７Ａ、１７Ｂや位置決めされた天井ボード１４を基準として、搬送ロボット１１及びビス打ちロボットの自己向きが再決定される。すなわち、図５（Ｂ）、（Ｃ）に示される施工位置移動処理によって自己向きに生じた誤差が、天井ボード１４を施工する度にリセットされる。したがって、天井ボード１４の施工を繰り返すことよって誤差が積算されることを防止することができる。その結果、搬送ロボット１１が壁や障害物に接触することを防止することができる。また、搬送ロボット１１が持ち上げた天井ボード１４が壁や施工済みの天井ボード１４に当接することを防止することができる。
【０１１６】
また、本実施形態では、搬送ロボット１１のプログラム４３は、天井ボード１４を施工するためにステップＳ３５で取得した角度θを用いて自己向きを再決定する。したがって、自己向きを再決定するための情報を新たに取得する処理を省くことができる。その結果、天井ボード１４の施工に要する時間を短くすることができ、また、ＣＰＵ４１の処理負担を低減することができる。
【０１１７】
また、本実施形態では、ビス打ちロボット１２のプログラム１４３は、天井ボード１４にビスを打ち込むために取得したマーカの位置を用いて自己向きを再決定する。したがって、自己向きを再決定するための情報を新たに取得する処理を省くことができる。その結果、天井ボード１４の施工に要する時間を短くすることができ、また、ＣＰＵ１４１の処理負担を低減することができる。
【０１１８】
[変形例]
【０１１９】
上述の実施形態では、自己位置及び自己向きを再決定する例（Ｓ３７、４３、Ｓ４９）を説明した。しかしながら、搬送ロボット１１及びビス打ちロボット１２は、自己位置のみを再決定してもよい。その場合、ビス打ちロボット１２は、ステップＳ４７において、ビス打ちを行う第１マーカに対する相対位置情報のみを算出して取得すればよい。
【０１２０】
上述の実施形態では、施工システム１０が搬送ロボット１１及びビス打ちロボット１２を備える例を説明した。しかしながら、施工システム１０は、搬送ロボット１１及び端末装置１３で構成されていてもよい。この場合、搬送ロボット１１が搬送して天井に配置した天井ボードは、作業者によってビスを打たれ、天井に固定される。
【０１２１】
施工システム１０は、ビス打ちロボット１２及び端末装置１３で構成されていてもよい。この場合、作業者が天井ボード１４を天井に位置決めして配置し、ビス打ちロボット１２が天井ボード１４にビスを打ち込んで天井に固定する。
【０１２２】
上述の実施形態では、搬送ロボット１１とビス打ちロボット１２とがそれぞれ自己位置を記憶する例を説明した。しかしながら、搬送ロボット１１のみが自己位置をメモリ４２に記憶し、ビス打ちロボット１２は、搬送ロボット１１に対する相対位置を、自己位置に代えてメモリ１４２に記憶していてもよい。反対に、ビス打ちロボット１２のみが自己位置をメモリ１４２に記憶し、搬送ロボット１１は、ビス打ちロボット１２に対する相対位置を、自己位置に代えてメモリ４２に記憶していてもよい。
【０１２３】
また、上述の実施形態では、ビス打ちロボット１２のプログラム１４３が、天井ボード１４に表記されたマーカに対する相対位置情報を取得して自己位置を再決定する例を説明した。しかしながら、プログラム１４３は、マーカに対する相対位置情報に代えて、搬送ロボット１１が天井に位置決めして配置した天井ボード１４の第１端面１４Ａ及び第２端面１４Ｂと自己との相対位置を示す相対位置情報を取得し、取得した相対位置情報を用いて、自己位置を再決定してもよい。すなわち、位置決めされた天井ボード１４と自己との相対位置を決定可能であれば、マーカ以外の情報が用いられてもよい。
【０１２４】
また、上述の実施形態では、コントローラ４０が本体３１に設置された例を説明した。しかしながら、コントローラ４０は、端末装置１３に設けられていてもよい。すなわち、搬送ロボット１１は、端末装置１３によって遠隔操作されてもよい。端末装置１３は、生成した駆動信号を通信モジュール２５を通じて搬送ロボット１１に送信する。搬送ロボット１１は、通信モジュール４６を通じて駆動信号を受信し、受信した駆動信号を走行装置３２や、昇降装置３３や、支持装置３４や、ビス打ち装置３５に入力する。この場合、端末装置１３は、本発明の操作装置の一例である。
【０１２５】
また、上述の実施形態では、カメラ３６を用いて天井ボード１４のマーカの位置を決定する例を説明した。しかしながら、マーカの位置を決定可能であれば、カメラ３６に代えて、センサが用いられてもよい。例えば、天井ボード１４のマーカにレーザ光を照射する発光部と、マーカで反射された反射光を受光する受光部とを有するレーザセンサがカメラ３６に代えて用いられてもよい。或いは、天井ボード１４のマーカに超音波を照射し、マーカで反射された超音波を受ける超音波センサがカメラ３６に代えて用いられてもよい。さらに或いは、天井ボード１４のマーカに近接したことを磁気によって検出する近接センサがカメラ３６に代えて用いられてもよい。すなわち、天井ボード１４のマーカの位置を検出可能であれば、どのようなセンサが用いられてもよい。なお、マーカは、使用するセンサに合わせて、例えば、反射するレーザ光の強度を天井ボード１４と異ならせるものが使用され、或いは、反射する超音波の強度を天井ボード１４と異ならせるものが使用され、さらに或いは、天井ボード１４よりも磁界変化を生じさせるものが使用される。
【０１２６】
また、カメラ３６に代えて、天井ボード１４の角の位置や中央の位置などである形状位置を決定可能なセンサが用いられてもよい。例えば、上述したレーザセンサや、超音波センサや、近接センサが、カメラに代えて用いられてもよい。上述のセンサが出力するデータは、検出データの一例である。
【０１２７】
また、上述の実施形態では、搬送ロボット１１及びビス打ちロボット１２は、端末装置１３から座標データ及び割付図を取得する例を説明した。しかしながら、プログラム４３やプログラム１４３は、座標データや割付図を記憶するデータベースから、インターネットを通じて座標データや割付図をダウンロードして取得してもよい。
【０１２８】
また、上述の実施形態では、駆動モータ５５がステッピングモータである例を説明した。しかしながら、駆動モータ５５は、搬送ロボット１１の移動距離を制御可能であれば、ステッピングモータ以外のモータであってもよい。例えば、駆動モータ５５は、直流モータであってもよい。その場合、駆動モータ５５のシャフトや、当該シャフトと連動して回転する部材にエンコーダセンサが設けられる。コントローラは、エンコーダセンサの出力値により、搬送ロボット１１の移動距離を算出し、算出した移動距離に応じて、駆動モータ５５の駆動を制御する。
【０１２９】
また、上述の実施形態では、本発明の第２移動装置の一例として、スライド装置７０、１７０を説明した。しかしながら、本発明の第２移動装置は、３次元的な移動が可能なロボットアームであってもよい。
【０１３０】
また、上述の実施形態では、電動モータや電動シリンダを用いて走行装置３２や昇降装置３３や支持装置３４を駆動させる例を説明した。しかしながら、油圧モータや油圧シリンダを用いて走行装置３２や昇降装置３３や支持装置３４を駆動してもよい。その場合、プログラム４３、１４３は、油圧モータや油圧シリンダのパイロット圧を制御する電磁弁を開閉する駆動信号を生成して出力することにより、油圧モータの回転量や、油圧シリンダの長さを制御する。
【符号の説明】
【０１３１】
１０・・・施工システム
１１・・・搬送ロボット
１２・・・ビス打ちロボット
１３・・・端末装置
１４・・・天井ボード
１７・・・壁
２５・・・通信モジュール
３１・・・本体
３２・・・走行装置
３３・・・昇降装置
３４・・・支持装置
３６・・・カメラ
４０・・・コントローラ
４２・・・メモリ
４３・・・プログラム
４６・・・通信モジュール
７０・・・スライド装置
７９・・・支持台
１３５・・・ビス打ち装置
１３６・・・カメラ
１４０・・・コントローラ
１４３・・・プログラム
１４６・・・通信モジュール
１７０・・・スライド装置
【図１】
2020024519.tif 000003
【図２】
2020024519.tif 000004
【図３】
2020024519.tif 000005
【図４】
2020024519.tif 000006
【図５】
2020024519.tif 000007
【図６】
2020024519.tif 000008
【図７】
2020024519.tif 000009
【図８】
2020024519.tif 000010