(57)【要約】【課題】建築現場において問題の無い精度でビス等の止め部材打ちを行うことができるロボット装置を提供する。【解決手段】ボードにビスを自動的に打つためのビス打ちロボット装置は、ビス打ち装置と、ビス打ち装置を保持した状態で、ビス打ち装置を三次元的に移動可能かつビス打ち装置の傾きを変更可能に構成されたロボットアームと、ロボットアームに取り付けられた３Ｄカメラと、ロボットアームを支持し、ロボットアームを昇降させる昇降装置と、昇降装置を支持した状態で自走する自走装置と、ロボットアームの動作を制御する制御部と、を備えている。制御部は、３Ｄカメラによって得られる撮像データに基づいて仮想的なビス打ち対象面を決定する。制御部は、ロボットアームを制御することによって、仮想的なビス打ち対象面の所定位置にビス打ち装置を移動させて、仮想的なビス打ち対象面に対して略垂直にボードにビス打ちを行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボード（９０）に止め部材（９７）を自動的に打つためのロボット装置（１０）であって、
止め部材（９７）を打ち込むための打込装置（２０）と、
前記打込装置（２０）を保持した状態で、該打込装置（２０）を三次元的に移動可能かつ該打込装置の傾きを変更可能に構成されたロボットアーム（３０）と、
前記ロボットアーム（３０）に取り付けられた３Ｄカメラ（４０）と、
前記ロボットアーム（３０）を支持し、該ロボットアーム（３０）を昇降させる昇降装置（５０）と、
前記昇降装置（５０）を支持した状態で自走する自走装置（６０）と、
前記ロボットアーム（３０）の動作を制御する制御部（７０）とを備え、
前記制御部（７０）は、前記３Ｄカメラ（４０）によって得られる撮像データに基づいて、前記止め部材（９７）の仮想的な打込対象面を決定し、
前記制御部（７０）は、前記ロボットアーム（３０）を制御することによって、前記仮想的な打込対象面の所定位置に前記打込装置（２０）を移動させて、前記ボード（９０）に前記止め部材（９７）の打ち込みを行う、ロボット装置（１０）。
【請求項２】
請求項１に記載のロボット装置（１０）であって、
前記ロボットアーム（３０）および前記昇降装置（５０）は、互いに分離可能かつ組立可能に構成された、ロボット装置（１０）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のロボット装置（１０）であって、
前記制御部（７０）は、前記ボードの上半分の領域（９５）について、第１の仮想的な打込対象面を決定し、前記ボードの下半分の領域（９６）について、前記第１の仮想的な打込対象面とは異なる第２の仮想的な打込対象面を決定するように構成され、
前記昇降装置（５０）は、前記第１の仮想的な打込対象面を決定して、前記上半分の領域（９５）に前記止め部材（９７）の打ち込みを行う動作と、前記第２の仮想的な打込対象面を決定して、前記下半分の領域（９６）に前記止め部材（９７）の打ち込みを行う動作と、の間に、上昇または下降する、ロボット装置（１０）。
【請求項４】
請求項３に記載のロボット装置（１０）であって、
前記ボード（９０）の実際の打込対象面の上側または下側の２つの端点のうちの第１の端点を含む第１の領域（Ａ１）を前記３Ｄカメラ（４０）によって撮像し、
前記第１の領域（Ａ１）の撮像データに基づいて、該第１の領域（Ａ１）の前記ボード（９０）の実際の打込対象面の外郭を形成する水平方向の第１の辺直線（Ｓ１）および鉛直方向の第２の辺直線（Ｓ２）を検出し、前記第１の辺直線（Ｓ１）と前記第２の辺直線（Ｓ２）との交点を第１の基準点（Ｒ１）として検出し、
前記ロボットアーム（３０）によって前記３Ｄカメラ（４０）を水平方向に移動させ、
前記ボード（９０）の上側または下側の前記２つの端点のうちの第２の端点を含む第２の領域（Ａ２）を前記３Ｄカメラ（４０）によって撮像し、
前記第２の領域（Ａ２）の撮像データに基づいて、該第２の領域（Ａ２）における前記ボード（９０）の実際の打込対象面の外郭を形成する水平方向の第３の辺直線（Ｓ３）および鉛直方向の第４の辺直線（Ｓ４）を検出し、前記第３の辺直線（Ｓ３）と前記第４の辺直線（Ｓ４）との交点を第２の基準点（Ｒ２）として検出し、
前記昇降装置（５０）を昇降させることなく、前記ロボットアーム（３０）によって前記３Ｄカメラ（４０）を前記ボード（９０）の中央側に移動させ、前記第１の領域（Ａ１）および前記第２の領域（Ａ２）よりも前記ボード（９０）の中央側に位置するとともに水平方向において前記第１の基準点（Ｒ１）と前記第２の基準点（Ｒ２）との間に位置する第３の領域（Ａ３）を前記３Ｄカメラ（４０）によって撮像し、
前記第３の領域（Ａ３）の撮像データに基づいて、前記第３の領域（Ａ３）の所定の点を第３の基準点（Ｒ３）として検出し、
前記第１の基準点（Ｒ１）または前記第２の基準点（Ｒ２）を原点とする平面であって、前記第１の基準点（Ｒ１）と前記第２の基準点（Ｒ２）と前記第３の基準点（Ｒ３）とを通る平面を、前記上半分の領域（９５）または前記下半分の領域（９６）のための前記仮想的な打込対象面として決定するように構成された、ロボット装置（１０）。
【請求項５】
請求項３に記載のロボット装置（１０）であって、
前記ボード（９０）の実際の打込対象面の上側または下側の２つの端点のうちの一方の端点を含む第１の領域（Ａ１）を前記３Ｄカメラ（４０）によって撮像し、
前記第１の領域（Ａ１）の撮像データに基づいて、前記第１の領域（Ａ１）における前記ボード（９０）の実際の打込対象面の外郭を形成する水平方向の第１の辺直線（Ｓ１）および鉛直方向の第２の辺直線（Ｓ２）を検出し、前記第１の辺直線（Ｓ１）と前記第２の辺直線（Ｓ２）との交点を第１の基準点（Ｒ１）として検出し、
前記第１の辺直線（Ｓ１）上の所定の点を第２の基準点（Ｒ２）として検出し、
前記第２の辺直線（Ｓ２）上の所定の点を第３の基準点（Ｒ３）として検出し、
前記第１の基準点（Ｒ１）を原点とする平面であって、前記第１の基準点（Ｒ１）と前記第２の基準点（Ｒ２）と前記第３の基準点（Ｒ３）とを通る平面を、前記上半分の領域（９５）または前記下半分の領域（９６）のための前記仮想的な打込対象面として決定するように構成された、ロボット装置（１０）。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載のロボット装置（１０）であって、
前記ボード（９０）の実際の打込対象面の上側または下側の２つの端点のうちの第１の端点を含む第１の領域（Ａ１）を前記３Ｄカメラ（４０）によって撮像し、
前記第１の領域（Ａ１）の撮像データに基づいて、該第１の領域（Ａ１）の前記ボード（９０）の実際の打込対象面の外郭を形成する水平方向の第１の辺直線（Ｓ１）および鉛直方向の第２の辺直線（Ｓ２）を検出し、前記第１の辺直線（Ｓ１）と前記第２の辺直線（Ｓ２）との交点を第１の基準点（Ｒ１）として検出し、
前記ロボットアーム（３０）によって前記３Ｄカメラ（４０）を水平方向に移動させ、
前記ボード（９０）の上側または下側の前記２つの端点のうちの第２の端点を含む第２の領域（Ａ２）を前記３Ｄカメラ（４０）によって撮像し、
前記第２の領域（Ａ２）の撮像データに基づいて、該第２の領域（Ａ２）における前記ボード（９０）の実際の打込対象面の外郭を形成する水平方向の第３の辺直線（Ｓ３）および鉛直方向の第４の辺直線（Ｓ４）を検出し、前記第３の辺直線（Ｓ３）と前記第４の辺直線（Ｓ４）との交点を第２の基準点（Ｒ２）として検出し、
前記昇降装置（５０）を昇降させることなく、前記ロボットアーム（３０）によって前記３Ｄカメラ（４０）を前記ボード（９０）の中央側に移動させ、前記第１の領域（Ａ１）および前記第２の領域（Ａ２）よりも前記ボード（９０）の中央側に位置するとともに水平方向において前記第１の基準点（Ｒ１）と前記第２の基準点（Ｒ２）との間に位置する第３の領域（Ａ３）を前記３Ｄカメラ（４０）によって撮像し、
前記第３の領域（Ａ３）の撮像データに基づいて、前記第３の領域（Ａ３）の所定の点を第３の基準点（Ｒ３）として検出し、
前記第１の基準点（Ｒ１）または前記第２の基準点（Ｒ２）を原点とする平面であって、前記第１の基準点（Ｒ１）と前記第２の基準点（Ｒ２）と前記第３の基準点（Ｒ３）とを通る平面を、前記上半分の領域（９５）および前記下半分の領域（９６）の両方のための前記仮想的な打込対象面として決定するように構成された、ロボット装置（１０）。
【請求項７】
ロボット装置（１０）を使用してボード（９０）に止め部材（９７）を自動的に打つための方法であって、
止め部材（９７）を打ち込むための打込装置（２０）と、
前記打込装置（２０）を保持した状態で、該打込装置（２０）を三次元的に移動可能かつ該打込装置（２０）の傾きを変更可能に構成されたロボットアーム（３０）と、
前記ロボットアーム（３０）に取り付けられた３Ｄカメラ（４０）と、
ロボットアーム（３０）を支持し、該ロボットアーム（３０）を昇降させる昇降装置（５０）と、
前記昇降装置（５０）を支持した状態で自走する自走装置（６０）と
を備えるロボット装置（１０）を用意する工程と、
前記ロボット装置（１０）が、前記３Ｄカメラ（４０）によって得られる撮像データに基づいて、前記止め部材の仮想的な打込対象面を決定する工程と、
前記ロボットアーム（３０）が、前記仮想的な打込対象面の所定位置に前記打込装置（２０）を移動させて、前記ボード（９０）に前記止め部材（９７）の打ち込みを行う工程と、を備える方法。
【請求項８】
ロボット装置（１０）のロボットアーム（３０）に設けた打込装置（２０）を使用して、ロボット装置（１０）の３Ｄカメラ（４０）により止め部材（９７）の打ち込み位置（Ｃ）を監視しつつ、前記止め部材（９７）を一又は複数のボード（９０）に自動的に打ち込んで建物骨組部材（１１０）に固定するための、ロボット装置によるボードの固定方法であって、
前記ボード（９０）を前記骨組部材（１１０）の表面側に配して該ボード（９０）及び骨組部材（１１０）の重なり領域（Ｂ）を設定する工程と、
前記重なり領域（Ｂ）内に特定された少なくとも１箇所の前記打ち込み位置（Ｃ１）において、前記止め部材（９７）を手作業により打ち込むことにより前記ボード（９０）及び骨組部材（１１０）を仮止めする工程と、
前記仮止めした止め部材（９７）の上面にマーキングシール（１２０）を添着して、前記打ち込み位置（Ｃ１）に基準点（Ｘ）を設定する工程と、
前記３Ｄカメラ（４０）が前記マーキングシール（１２０）を撮像することにより得た前記基準点（Ｘ）のデータに基づいて、ロボット装置（１０）の制御部（７０）により後続する止め部材（９７）を打ち込むための少なくとも１箇所の後続打ち込み位置（Ｃ２）を決定する工程と、
前記ロボットアーム（３０）の打込装置（２０）が前記後続打ち込み位置（Ｃ２）へ更に前記止め部材（９７）を自動的に打ち込む工程と、を備える方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法において、
前記基準点（Ｘ）は、前記重なり領域（Ｂ）の高さ方向の両端部近傍の二箇所に設定されるか、又は少なくとも、高さ方向の両端部近傍の二箇所及び中央付近一箇所の合計三箇所に設定される、前記方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法において、
前記後続打ち込み位置（Ｃ２）は、隣接する前記基準点（Ｘ）間において、２箇所以上設けられている、前記方法。
【請求項１１】
請求項８乃至１０の何れかに記載の方法において、
前記マーキングシール（１２０）は黒色である、前記方法。
【請求項１２】
ロボット装置（１０）のロボットアーム（３０）に設けた打込装置（２０）を使用して、ロボット装置（１０）の３Ｄカメラ（４０）により止め部材（９７）の打ち込み位置を監視しつつ、前記止め部材（９７）を複数のボード（９０）に自動的に打ち込んで建物骨組部材（１１０）に固定するための、ロボット装置によるボードの固定方法であって、
隣接する一対の前記ボード（９０Ａ、９０Ｂ）の境界部分（１００）が前記骨組部材（１１０）の巾方向ほぼ中央に位置するように該骨組部材（１１０）の表面側に配して、前記一対のボード（９０Ａ、９０Ｂ）と前記骨組部材（１１０）との一対の重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）を設定する工程と、
前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）内において夫々特定された少なくとも１箇所の前記打ち込み位置（Ｃ１）において、前記止め部材（９７）を手作業により打ち込むことにより前記各ボード（９０Ａ、９０Ｂ）と骨組部材（１１０）とを仮止めする工程と、
前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）内において夫々、前記仮止めした止め部材（９７）の上面にマーキングシール（１２０）を添着して、前記打ち込み位置（Ｃ１）に基準点（Ｘ）を設定する工程と、
前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）内において夫々、前記３Ｄカメラ（４０）が前記マーキングシール（１２０）を撮像することにより得た前記各基準点（Ｘ）のデータに基づいて、ロボット装置（１０）の制御部（７０）により後続する止め部材（９７）を打ち込むための少なくとも１箇所の後続打ち込み位置（Ｃ２）を決定する工程と、
前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）内において夫々、前記ロボットアーム（３０）の打込装置（２０）が前記後続打ち込み位置（Ｃ２）へ更に前記止め部材（９７）を自動的に打ち込む工程と、を備える方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法において、
前記基準点（Ｘ）は、前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）の高さ方向両端部近傍の二箇所に設定されるか、又は少なくとも、高さ方向両端部近傍の二箇所及び中央付近一箇所の合計三箇所に設定される、前記方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の方法において、
前記基準点（Ｘ）は、前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）の高さ方向両端部近傍の二箇所及びその中間の一箇所以上の複数個設定され、前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）の少なくとも一方において、前記複数個の基準点（Ｘ）どうしを結ぶ線分（Ｐ１、Ｐ２）は真直でなく前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）内に納まる折れ線を形成する、前記方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の方法において、
前記後続打ち込み位置（Ｃ２）は、隣接する前記基準点（Ｘ）間において、２箇所以上設けられている、前記方法。
【請求項１６】
請求項１２乃至１５の何れかに記載の方法において、
前記マーキングシール（１２０）は黒色である、前記方法。
【請求項１７】
請求項８乃至１７の何れかに記載の方法を適用した、ボードを固定するロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット装置を用いて自動的にビスまたは釘等の止め部材の打ち込みを行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築資材を製造する工程において、ロボット装置を用いて自動的に釘打ちを行う技術が従来から知られている（例えば、下記の特許文献１，２）。これらの装置では、釘打ち機を保持するロボットアームが固定的に設置されており、所定位置に精度良く位置決めされた建築資材に対してロボットアームが自動的に釘打ちを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２３８６０８号公報
【特許文献２】特開平９−２４８８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、建築現場においては、人手不足が問題となっており、建築作業の効率化が求められている。例えば、石膏ボードにビス打ちを行う場合、石膏ボードの外周部に沿って所定のピッチ（例えば、１００ｍｍ程度または２００ｍｍ程度）で多数のビスを打ち込む必要がある。この作業は、多大な労力を要するので、自動化できれば、建築作業を著しく効率化することができる。
【０００５】
しかしながら、建築現場においては、多種多様な部屋の形があるので、上述の建築資材の製造工程とは異なり、石膏ボードとロボット装置との相対位置を精度良く位置決めすることが難しい。また、床も完全な平面になっているとは限らず、局所的な勾配や凹凸が存在することも考えられる。また、建築資材の製造工程で使用されるロボット装置は、重量やサイズも大きいので、建築現場に持ち込むことには適していない。このため、製造工程で従来から使用されている上述したロボット装置を、建築現場でのビス打ちにそのまま利用することはできなかった。
【０００６】
このようなことから、建築現場において問題の無い精度でビス打ちまたは釘打ちを行うことができるロボット装置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
【０００８】
本発明の第１の形態によれば、ボードにビスまたは釘を自動的に打つためのロボット装置は、ビスまたは釘を打ち込むための打込装置と、当該打込装置を保持した状態で、打込装置を三次元的に移動可能かつ打込装置の傾きを変更可能に構成されたロボットアームと、ロボットアームに取り付けられた３Ｄカメラと、ロボットアームを支持し、ロボットアームを昇降させる昇降装置と、昇降装置を支持した状態で自走する自走装置と、ロボットアームの動作を制御する制御部と、を備えている。制御部は、３Ｄカメラによって得られる撮像データに基づいて、ビスまたは釘の仮想的な打込対象面を決定する。制御部は、ロボットアームを制御することによって、仮想的な打込対象面の所定位置に打込装置を移動させて、ボードにビスまたは釘の打ち込みを行う。
【０００９】
かかるロボット装置によれば、３Ｄカメラによって得られる撮像データに基づいて仮想的な打込対象面が決定される。したがって、建築現場において、ボードとロボット装置との相対位置を精度良く位置決めしなくても、あるいは、局所的な勾配または凹凸を有する床上にロボット装置が設置されたとしても、止め部材を打つべき位置を問題の無い精度で決定することができる。換言すれば、３Ｄカメラによって得られる撮像データに基づいて、ロボット装置の設置位置の誤差や傾きを補償することができる。
【００１０】
本発明の第２の形態によれば、第１の形態において、ロボットアームおよび昇降装置は、互いに分離可能かつ組立可能に構成される。かかる形態によれば、ロボットアームと昇降装置とを建築現場に互いに分離した状態で搬入して、建築現場で組み立てることができる。したがって、装置の運搬や荷下ろしの負荷が低減する。また、住宅のような狭い部屋にも搬入することが可能になる。
【００１１】
本発明の第３の形態によれば、第１または第２の形態において、制御部は、ボードの上半分の領域について、第１の仮想的な打込対象面を決定し、ボードの下半分の領域について、第１の仮想的な打込対象面とは異なる第２の仮想的な打込対象面を決定するように構成される。昇降装置は、第１の仮想的な打込対象面を決定して、上半分の領域に止め部材の打ち込みを行う動作と、第２の仮想的な打込対象面を決定して、下半分の領域に止め部材の打ち込みを行う動作と、の間に、上昇または下降する。かかる形態によれば、昇降装置が上昇または下降するたびに、仮想的な打込対象面を決定して、ビス打ちまたは釘打ちが行われるので、昇降装置の昇降量を高精度に制御できなくても、止め部材を打つべき位置を問題の無い精度で決定することができる。換言すれば、３Ｄカメラによって得られる撮像データに基づいて、昇降装置の昇降量の誤差を補償することができる。
【００１２】
本発明の第４の形態によれば、第３の形態において、ロボット装置は、ボードの実際の打込対象面の上側または下側の２つの端点のうちの第１の端点を含む第１の領域を３Ｄカメラによって撮像し、第１の領域の撮像データに基づいて、第１の領域のボードの実際の打込対象面の外郭を形成する水平方向の第１の辺直線および鉛直方向の第２の辺直線を検出し、第１の辺直線と第２の辺直線との交点を第１の基準点として検出し、ロボットアームによって３Ｄカメラを水平方向に移動させ、ボードの上側または下側の２つの端点のうちの第２の端点を含む第２の領域を３Ｄカメラによって撮像し、第２の領域の撮像データに基づいて、第２の領域におけるボードの実際の打込対象面の外郭を形成する水平方向の第３の辺直線および鉛直方向の第４の辺直線を検出し、第３の辺直線と第４の辺直線との交点を第２の基準点として検出し、昇降装置を昇降させることなく、ロボットアームによって３Ｄカメラをボードの中央側に移動させ、第１の領域および第２の領域よりもボードの中央側に位置するとともに水平方向において第１の基準点と第２の基準点との間に位置する第３の領域を３Ｄカメラによって撮像し、第３の領域の撮像データに基づいて、第３の領域の所定の点を第３の基準点として検出し、第１の基準点または第２の基準点を原点とする平面であって、第１の基準点と第２の基準点と第３の基準点とを通る平面を、上半分の領域または下半分の領域のための仮想的な打込対象面として決定するように構成される。かかる形態によれば、仮想的な打込対象面を精度良く決定することができる。
【００１３】
本発明の第５の形態によれば、第３の形態において、ロボット装置は、ボードの実際の打込対象面の上側または下側の２つの端点のうちの一方の端点を含む第１の領域を３Ｄカメラによって撮像し、第１の領域の撮像データに基づいて、第１の領域におけるボードの実際の打込対象面の外郭を形成する水平方向の第１の辺直線および鉛直方向の第２の辺直線を検出し、第１の辺直線と第２の辺直線との交点を第１の基準点として検出し、第１の辺直線上の所定の点を第２の基準点として検出し、第２の辺直線上の所定の点を第３の基準点として検出し、第１の基準点を原点とする平面であって、第１の基準点と第２の基準
点と第３の基準点とを通る平面を、上半分の領域または下半分の領域のための仮想的な打込対象面として決定するように構成される。かかる形態によれば、第４の形態と比べて、３Ｄカメラによる撮像回数が減るので、仮想的な打込対象面を決定するための動作時間を低減することができる。
【００１４】
本発明の第６の形態によれば、第１または第２の形態において、ロボット装置は、ボードの実際の打込対象面の上側または下側の２つの端点のうちの第１の端点を含む第１の領域を３Ｄカメラによって撮像し、第１の領域の撮像データに基づいて、第１の領域のボードの実際の打込対象面の外郭を形成する水平方向の第１の辺直線および鉛直方向の第２の辺直線を検出し、第１の辺直線と第２の辺直線との交点を第１の基準点として検出し、ロボットアームによって３Ｄカメラを水平方向に移動させ、ボードの上側または下側の２つの端点のうちの第２の端点を含む第２の領域を３Ｄカメラによって撮像し、第２の領域の撮像データに基づいて、第２の領域におけるボードの実際の打込対象面の外郭を形成する水平方向の第３の辺直線および鉛直方向の第４の辺直線を検出し、第３の辺直線と第４の辺直線との交点を第２の基準点として検出し、昇降装置を昇降させることなく、ロボットアームによって３Ｄカメラをボードの中央側に移動させ、第１の領域および第２の領域よりもボードの中央側に位置するとともに水平方向において第１の基準点と第２の基準点との間に位置する第３の領域を３Ｄカメラによって撮像し、第３の領域の撮像データに基づいて、第３の領域の所定の点を第３の基準点として検出し、第１の基準点または第２の基準点を原点とする平面であって、第１の基準点と第２の基準点と第３の基準点とを通る平面を、上半分の領域および下半分の領域の両方のための仮想的な打込対象面として決定するように構成される。かかる形態によれば、ボードの上半分の領域と下半分の領域とで共通の仮想的な打込対象面を決定するので、仮想的な打込対象面を決定するための動作時間を低減することができる。
【００１５】
本発明の第７の形態によれば、ロボット装置を使用してボードに止め部材を自動的に打つための方法が提供される。この方法は、止め部材を打ち込むための打込装置と、当該打込装置を保持した状態で、打込装置を三次元的に移動可能かつ打込装置の傾きを変更可能に構成されたロボットアームと、ロボットアームに取り付けられた３Ｄカメラと、ロボットアームを支持し、ロボットアームを昇降させる昇降装置と、昇降装置を支持した状態で自走する自走装置と、を備えるロボット装置を用意する工程と、ロボット装置が、３Ｄカメラによって得られる撮像データに基づいて、止め部材の仮想的な打込対象面を決定する工程と、ロボットアームが、仮想的な打込対象面の所定位置に打込装置を移動させて、ボードに止め部材の打ち込みを行う工程と、を備えている。かかる方法によれば、第１の形態と同様の効果を奏する。
本発明の第８の形態によれば、ロボット装置（１０）のロボットアーム（３０）に設けた打込装置（２０）を使用して、ロボット装置（１０）の３Ｄカメラ（４０）により止め部材（９７）の打ち込み位置（Ｃ）を監視しつつ、前記止め部材（９７）を一又は複数のボード（９０）に自動的に打ち込んで建物骨組部材（１１０）に固定するための、ロボット装置によるボードの固定方法であって、前記ボード（９０）を前記骨組部材（１１０）の表面側に配して該ボード（９０）及び骨組部材（１１０）の重なり領域（Ｂ）を設定する工程と、前記重なり領域（Ｂ）内に特定された少なくとも１箇所の前記打ち込み位置（Ｃ１）において、前記止め部材（９７）を手作業により打ち込むことにより前記ボード（９０）及び骨組部材（１１０）を仮止めする工程と、前記仮止めした止め部材（９７）の上面にマーキングシール（１２０）を添着して、前記打ち込み位置（Ｃ１）に基準点（Ｘ）を設定する工程と、前記３Ｄカメラ（４０）が前記マーキングシール（１２０）を撮像することにより得た前記基準点（Ｘ）のデータに基づいて、ロボット装置（１０）の制御部（７０）により後続する止め部材（９７）を打ち込むための少なくとも１箇所の後続打ち込み位置（Ｃ２）を決定する工程と、前記ロボットアーム（３０）の打込装置（２０）が前記後続打ち込み位置（Ｃ２）へ更に前記止め部材（９７）を自動的に打ち込む工程と、を備える方法である。
本発明の第９の形態によれば、前記基準点（Ｘ）は、前記重なり領域（Ｂ）の高さ方向の両端部近傍の二箇所に設定されるか、又は少なくとも、高さ方向の両端部近傍の二箇所及び中央付近一箇所の合計三箇所に設定される。
本発明の第１０の形態によれば、前記後続打ち込み位置（Ｃ２）は、隣接する前記基準点（Ｘ）間において、２箇所以上設けられている。
本発明の第１１の形態によれば、前記マーキングシール（１２０）は黒色である。
本発明の第１２の形態によれば、ロボット装置（１０）のロボットアーム（３０）に設けた打込装置（２０）を使用して、ロボット装置（１０）の３Ｄカメラ（４０）により止め部材（９７）の打ち込み位置を監視しつつ、前記止め部材（９７）を複数のボード（９０）に自動的に打ち込んで建物骨組部材（１１０）に固定するための、ロボット装置によるボードの固定方法であって、隣接する一対の前記ボード（９０Ａ、９０Ｂ）の境界部分（１００）が前記骨組部材（１１０）の巾方向ほぼ中央に位置するように該骨組部材（１１０）の表面側に配して、前記一対のボード（９０Ａ、９０Ｂ）と前記骨組部材（１１０）との一対の重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）を設定する工程と、前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）内において夫々特定された少なくとも１箇所の前記打ち込み位置（Ｃ１）において、前記止め部材（９７）を手作業により打ち込むことにより前記各ボード（９０Ａ、９０Ｂ）と骨組部材（１１０）とを仮止めする工程と、前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）内において夫々、前記仮止めした止め部材（９７）の上面にマーキングシール（１２０）を添着して、前記打ち込み位置（Ｃ１）に基準点（Ｘ）を設定する工程と、前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）内において夫々、前記３Ｄカメラ（４０）が前記マーキングシール（１２０）を撮像することにより得た前記各基準点（Ｘ）のデータに基づいて、ロボット装置（１０）の制御部（７０）により後続する止め部材（９７）を打ち込むための少なくとも１箇所の後続打ち込み位置（Ｃ２）を決定する工程と、前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）内において夫々、前記ロボットアーム（３０）の打込装置（２０）が前記後続打ち込み位置（Ｃ２）へ更に前記止め部材（９７）を自動的に打ち込む工程と、を備える方法である。
本発明の第１３の形態によれば、前記基準点（Ｘ）は、前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）の高さ方向両端部近傍の二箇所に設定されるか、又は少なくとも、高さ方向両端部近傍の二箇所及び中央付近一箇所の合計三箇所に設定される。
本発明の第１４の形態によれば、前記基準点（Ｘ）は、前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）の高さ方向両端部近傍の二箇所及びその中間の一箇所以上の複数個設定され、前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）の少なくとも一方において、前記複数個の基準点（Ｘ）どうしを結ぶ線分（Ｐ１、Ｐ２）は真直でなく前記各重なり領域（Ｂ１、Ｂ２）内に納まる折れ線を形成する。
本発明の第１５の形態によれば、前記後続打ち込み位置（Ｃ２）は、隣接する前記基準点（Ｘ）間において、２箇所以上設けられている。
本発明の第１６の形態によれば、前記マーキングシール（１２０）は黒色である。
本発明の第１７の形態によれば、  上記第８乃至第１７の何れかの形態を適用した、ボードを固定するロボット装置である。
【００１６】
本発明は、上述したロボット装置や、止め部材を自動的に打つための方法の他、当該ロボット装置を使用してボードに止め部材を自動的に打つためのプログラムや、コンピュータが読み取り可能に当該プログラムを記憶する記憶媒体など、種々の形態で実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態のロボット装置の斜視図である。
【図２】図１のロボット装置の正面図である。
【図３】昇降装置が上昇した状態にあるロボット装置の斜視図である。
【図４】仮想的なビス打ち対象面の決定手順を示す説明図である。
【図５】前記ロボット装置により石膏ボードを建物骨組部材（不図示）に対してビス打ちする１つの具体例を示す図である。
【図６】代替実施形態としての仮想的なビス打ち対象面の決定手順を示す説明図である。
【図７】石膏ボードの実際のビス打ち対象面の外郭に欠損がある場合に、第１の辺直線を検出する具体例を示す図である。
【図８】前記ロボット装置により石膏ボードを建物骨組部材に対してビス打ちする他の具体例の第１の工程図である。
【図９】同上、第２の工程図である。
【図１０】同上、第３の工程図である。
【図１１】図１１（ａ）及び（ｂ）は夫々、石膏ボードをビスにより骨組部材に対して固定してマーキングシールを添着した状態の部分拡大断面図、及びその部分平面図である。
【図１２】石膏ボードをビスにより骨組部材に対して固定する際に不都合を生ずる状態を示す図である。
【図１３】図１２に示した問題を解消するために、前記ロボット装置により石膏ボードを建物骨組部材に対してビス打ちする更に他の具体例の第１の工程図である。
【図１４】同上、第２の工程図である。
【図１５】同上、第３の工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態のビス打ちロボット装置１０（以下、単にロボット装置１０と呼ぶ）の斜視図である。図２は、図１のロボット装置１０の正面図である。本実施形態では、ロボット装置１０は、建築現場において、４隅を仮止めされた石膏ボード（以下、適宜ボードとも言う）９０にビスを自動的に打つ（増し打ちを行う）ために使用される。図示するように、ロボット装置１０は、ビス打ち装置２０と、ロボットアーム３０と、３Ｄカメラ４０と、昇降装置５０と、自走装置６０と、制御部７０と、を備えている。なお、ビス打ち装置２０が打ち込むビスは釘でも良く、又はその他の止め部材でも良く、これを以下、適宜止め部材とも呼ぶ。
【００１９】
ビス打ち装置２０は、汎用のビス打ち装置である。本実施形態では、トリガを引いた状態で、ビスが放出される先端部を石膏ボード９０に押し当てることによって、ビスが石膏ボード９０を介して建物の骨組部材（図８の石膏ボード９０及び骨組部材１１０を参照）に打ち込まれる。
【００２０】
ロボットアーム３０は、ビス打ち装置２０を保持した状態で、ビス打ち装置２０を三次元的に移動可能に構成される。さらに、ロボットアーム３０は、保持するビス打ち装置２０の傾き（鉛直方向に平行な面に対する傾き）を変更可能に構成される。このロボットアーム３０には、ビス打ち装置２０の近傍に３Ｄカメラ４０が取り付けられている。
【００２１】
昇降装置５０は、ロボットアーム３０を支持するとともに、ロボットアーム３０を昇降させる。図１および図２は、昇降装置５０が最も低い位置まで降下した状態を示している。一方、図３では、昇降装置５０が最も高い位置まで上昇した状態を示している。
【００２２】
自走装置６０は、昇降装置５０（ひいては、昇降装置５０に支持されるロボットアーム３０、カメラ４０および装置２０）を支持した状態で自走する。ロボットアーム３０、３Ｄカメラ４０、昇降装置５０および自走装置６０として、公知の任意の装置を使用することができる。本実施形態では、ロボットアーム３０と昇降装置５０とは、互いに分離可能に構成されており、ボルト３１を使用して一体化することができる。このため、ロボットアーム３０と昇降装置５０とを分離した状態で建築現場に搬入し、建築現場で容易に組み立てることができる。したがって、装置の運搬や荷下ろしの負荷が低減する。また、住宅のような狭い部屋にも搬入することが可能になる。同様に、本実施形態では、昇降装置５０と自走装置６０とは、互いに分離可能に構成されており、ボルト５１を使用して一体化することができる。ただし、ロボットアーム３０、昇降装置５０および自走装置６０の少なくとも一部は、建築現場でユーザが組み立てることができない態様であってもよい。
【００２３】
制御部７０は、ロボット装置１０の動作全般（例えば、ロボットアーム３０の動作）を制御する。本実施形態では、制御部７０は、ユーザが操作するタブレットＰＣ（図示省略）から無線通信を介して動作指令を受け取り、その動作指令に基づいてロボット装置１０の動作を制御する。制御部７０は、さらに、所定のプログラムを実行することによって、３Ｄカメラ４０によって得られる撮像データに基づいて仮想的なビス打ち対象面（打込対象面とも呼ぶ）を決定し、ロボットアーム３０を制御することによって、仮想的なビス打ち対象面の所定位置にビス打ち装置２０を順次移動させて、石膏ボード９０に順次ビス打ちを行う。仮想的なビス打ち対象面を決定するために撮像データを処理するプログラムとしては、公知または市販の任意の画像処理ソフト、例えばＨＡＬＣＯＮ（登録商標）を使用することができる。
【００２４】
以下、仮想的なビス打ち対象面を決定する処理の具体例について説明する。制御部７０は、ロボットアーム３０を動作させて、第１の領域を撮像可能な位置まで３Ｄカメラ４０を移動させる。第１の領域とは、本実施形態では、石膏ボード９０の実際のビス打ち対象面の上側の２つの端点のうちの一方の端点（第１の端点とも呼ぶ）を含む領域である。次
いで、制御部７０は、図４（ａ）に示すように、３Ｄカメラ４０よって第１の領域Ａ１を撮像する。
【００２５】
次いで、制御部７０は、第１の領域Ａ１の撮像データに基づいて、第１の領域Ａ１の石膏ボード９０の実際のビス打ち対象面９１を検出する。次いで、制御部７０は、ビス打ち対象面９１の外郭を形成する水平方向の第１の辺直線Ｓ１と、鉛直方向の第２の辺直線Ｓ２と、を検出する。次いで、制御部７０は、第１の辺直線Ｓ１と第２の辺直線Ｓ２との交点を第１の基準点Ｒ１として検出する。
【００２６】
次いで、制御部７０は、ロボットアーム３０を動作させて、第２の領域を撮像可能な位置まで３Ｄカメラ４０を水平方向に移動させる。第２の領域とは、本実施形態では、石膏ボード９０の実際のビス打ち対象面の上側の２つの端点のうちの他方の端点（第２の端点とも呼ぶ）を含む領域である。次いで、制御部７０は、図４（ｂ）に示すように、３Ｄカメラ４０よって第２の領域Ａ２を撮像する。
【００２７】
次いで、制御部７０は、第２の領域Ａ２の撮像データに基づいて、第２の領域Ａ２の石膏ボード９０の実際のビス打ち対象面９２を検出する。次いで、制御部７０は、ビス打ち対象面９２の外郭を形成する水平方向の第３の辺直線Ｓ３と、鉛直方向の第４の辺直線Ｓ４と、を検出する。次いで、制御部７０は、第３の辺直線Ｓ３と第４の辺直線Ｓ４との交点を第２の基準点Ｒ２として検出する。
【００２８】
次いで、制御部７０は、ロボットアーム３０を動作させて、第３の領域を撮像可能な位置まで３Ｄカメラ４０を下方（換言すれば、石膏ボード９０の中央側）に移動させる。この際、昇降装置５０は下降されない。第３の領域とは、本実施形態では、第１の領域Ａ１および第２の領域Ａ２よりも石膏ボード９０の中央側に位置するとともに水平方向において第１の基準点Ｒ１と第２の基準点Ｒ２との間に位置する領域である。次いで、制御部７０は、図４（ｃ）に示すように、３Ｄカメラ４０よって第３の領域Ａ３を撮像する。
【００２９】
次いで、制御部７０は、第３の領域Ａ３の撮像データに基づいて、第３の領域Ａ３の石膏ボード９０の実際のビス打ち対象面９３を検出する。次いで、制御部７０は、ビス打ち対象面９３上の任意の点を第３の基準点Ｒ３として検出する。図４（ｃ）では、一例として、第３の領域Ａ３の中央点を第３の基準点Ｒ３として検出している。
【００３０】
次いで、制御部７０は、第１の基準点Ｒ１または第２の基準点Ｒ２を原点とする平面であって、第１の基準点Ｒ１と第２の基準点Ｒ２と第３の基準点Ｒ３とを通る平面を、石膏ボード９０の上半分の領域９５（図５参照）のための仮想的なビス打ち対象面として決定する。
【００３１】
こうして上半分の領域９５のための仮想的なビス打ち対象面を決定すると、制御部７０は、図５に例示するように、ロボットアーム３０を動作させて、当該仮想的なビス打ち対象面の複数の所定位置（第１の基準点Ｒ１または第２の基準点Ｒ２に対して、所定の方向に所定の距離だけ隔てた位置）にビス打ち装置２０を順次移動させて、石膏ボード９０の上半分の領域９５に所定のピッチでビス９７を打つ。この際、ロボットアーム３０は、仮想的なビス打ち対象面に対してビスが垂直に打ち込まれるように、ビス打ち装置２０の傾きを制御する。なお、図５において、石膏ボード９０の４隅に打ち込まれたビス９７ａは、作業者によって事前に仮打ちされた目安ビスであり、その他のビス９７は、ビス打ち装置２０によって増し打ちされるものである。
【００３２】
次いで、制御部７０は、昇降装置５０を下降させた後、第１の基準点Ｒ１および第２の基準点Ｒ２を検出したのと同様の方法で、３つの基準点（具体的には、図５に示す基準点
Ｒ４，Ｒ５、および、鉛直方向に見て基準点Ｒ４，Ｒ５の間にあり、基準点Ｒ４，Ｒ５よりも石膏ボード９０の中央側にある点（図示省略））を検出し、当該３つの基準点を通る平面を、石膏ボード９０の下半分の領域９６（図５参照）のための仮想的なビス打ち対象面として決定する。そして、制御部７０は、図５に例示するように、基準点Ｒ４または基準点Ｒ５を基準として、石膏ボード９０の下半分の領域９６にビス９７を打つ。なお、下半分の領域９６に先にビス９７を打った後に、上半分の領域９５にビス９７を打ってもよい。
【００３３】
こうして１つの石膏ボード９０について、ビス打ちが終了すると、自走装置６０は、隣の石膏ボード９０の前まで移動する。そして、制御部７０は、上述した仮想的なビス打ち対象面の決定およびビス打ちを実行する。このようなロボット装置１０の自動的な動作は、例えば、部屋のタイプ（例えば、部屋の形状および大きさ、ならびに、石膏ボード９０の位置など）をタブレットＰＣに予め登録しておき、ユーザが部屋のタイプを入力することによって、指定された部屋のタイプに応じた動作指令をタブレットＰＣから制御部７０に送信することによって実現されてもよい。
【００３４】
上述したロボット装置１０によれば、３Ｄカメラ４０によって得られる撮像データに基づいて仮想的なビス打ち対象面が決定される。したがって、建築現場において、石膏ボード９０とロボット装置１０との相対位置を精度良く位置決めしなくても、あるいは、局所的な勾配または凹凸を有する床上にロボット装置１０が設置されたとしても、ビスを打つべき位置を問題の無い精度で決定することができる。また、実際のビス打ち対象面ではなく、仮想的なビス打ち対象面に基づいて、ビスの打ち位置を決定するので、実際のビス打ち対象面に細かく追従してビスの打ち位置を決定する必要がない。このため、問題が無い精度の範囲で、簡易的にビスの打ち位置を決定できる。
【００３５】
また、ロボット装置１０は、ロボットアーム３０と昇降装置５０と自走装置６０とを建築現場で組み立てた際に、組立誤差（各装置の正確な相対位置関係に対する誤差）が生じたとしても、当該組立誤差を、３Ｄカメラによって得られる撮像データに基づいて補償して、仮想的なビス打ち対象面を適切に決定できる。
【００３６】
さらに、ロボット装置１０は、石膏ボード９０の上半分の領域９５と下半分の領域９６とに、それぞれ別の仮想的なビス打ち対象面を設定するので、上半分の領域９５へのビス打ち動作と、下半分の領域９６へのビス打ち動作と、の間に昇降装置５０を上昇または下降させる際に昇降装置５０の昇降量を高精度に制御できなくても、ビス９７を打つべき位置を問題の無い精度で決定することができる。
【００３７】
さらに、ロボット装置１０は、第１の辺直線Ｓ１と第２の辺直線Ｓ２との交点を第１の基準点Ｒ１として検出し、第３の辺直線Ｓ３と第４の辺直線Ｓ４との交点を第２の基準点Ｒ２として検出するので、石膏ボード９０の角部に欠損が生じていたとしても、基準点を適切に検出することができる。
【００３８】
図６は、代替実施形態としての仮想的なビス打ち対象面の決定手順を示す説明図である。この代替実施形態では、制御部７０は、まず、図４に示した実施形態と同様にして、第１の領域Ａ１を撮像して、実際のビス打ち対象面９１、第１の辺直線Ｓ１、第２の辺直線Ｓ２および第１の基準点Ｒ１を検出する。次いで、制御部７０は、第１の辺直線Ｓ１上の任意の点を第２の基準点Ｒ２として検出する。次いで、制御部７０は、第２の辺直線Ｓ２の任意の点を第３の基準点Ｒ３として検出する。第２の基準点Ｒ２および第３の基準点Ｒ３は、第１の基準点Ｒ１から極力離れていることが望ましく、例えば、第１の領域Ａ１の境界上の点であってもよい。
【００３９】
次いで、制御部７０は、第１の基準点Ｒ１を原点とする平面であって、第１の基準点Ｒ１と第２の基準点Ｒ２と第３の基準点Ｒ３とを通る平面を、石膏ボード９０の上半分の領域９５（図５参照）のための仮想的なビス打ち対象面として決定する。次いで、制御部７０は、上半分の領域９５にビス９７を打つ。なお、第１の領域Ａ１に代えて、図４（ａ）に示した第２の領域Ａ２を撮像して、同様の処理が行われてもよい。
【００４０】
その後、制御部７０は、昇降装置５０を降下させた後、上半分の領域９５のための仮想的なビス打ち対象面と同様の手順で下半分の領域９６のための仮想的なビス打ち対象面を決定し、下半分の領域９６にビス９７を打つ。この場合、原点は、図５に示す基準点Ｒ４または基準点Ｒ５になる。
【００４１】
かかる代替実施形態によれば、図４に示した手順と比べて、３Ｄカメラ４０による撮像回数が減るので、仮想的なビス打ち対象面を決定するための動作時間を低減することができる。
【００４２】
さらなる代替実施形態として、制御部７０は、図４または図６に示した手順にしたがって、上半分の領域９５および下半分の領域９６の一方のための仮想的なビス打ち対象面を決定し、その決定した仮想的なビス打ち対象面を上半分の領域９５および下半分の領域９６の他方にそのまま流用してもよい。こうすれば、仮想的なビス打ち対象面を決定するための動作時間をさらに低減することができる。
【００４３】
図７は、石膏ボード９０の実際のビス打ち対象面９１の外郭に欠損がある場合に、第１の辺直線Ｓ１を検出する具体例を示している。図７は、ビス打ち対象面９１の上側の外郭の一部を示している。この例では、直線性の高い直線部Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３の間に欠損９８，９９が存在している。このような場合、制御部７０は、直線部Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３のみを抽出し、それらを結合することで欠損９８，９９が発生している部分を補完して、第１の辺直線Ｓ１を検出してもよい。この手法は、第２の辺直線Ｓ２の検出においても同様に適用可能である。
【００４４】
上述したいくつかの実施形態では、撮像した画像から検出された３点を通る平面を仮想的なビス打ち対象面として決定したが、４つ以上の基準点に基づいて仮想的なビス打ち対象面を決定してもよい。例えば、撮像した画像に基づいて実際のビス打ち対象面９１に所定程度以上の歪みが検出される場合には、４つ以上の基準点を抽出して、それらの基準点から近似平面を算出し、当該近似平面を仮想的なビス打ち対象面として決定してもよい。あるいは、実際のビス打ち対象面９１を複数の領域に区切り、その領域毎に、３つ以上の基準点を検出して、当該基準点に基づいて仮想的なビス打ち対象面を決定してもよい。
【００４５】
次に、図８乃至図１５により本発明の他の実施形態を示す。特に、図８は、ロボット装置により石膏ボードを建物骨組部材に対してビス打ちする他の具体例の第１の工程図、図９は、同上第２の工程図、図１０は、同上第３の工程図である。
図８中、建物の側壁の内面には、複数の建物骨組部材（建物の柱又は梁等であり、以下、単に骨組部材という）１１０（１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）（図８中、３個のみ示す）が所定ピッチで配されており、例えば、骨組部材１１０Ａに対して、一対のボード９０Ａ及び９０Ｂが隣接して取付けられ、また次の骨組部材１１０Ｂに対してボード９０Ｂの左右方向中央部が取付けられ、また次の骨組部材１１０Ｃに対してボード９０Ｂ及び９０Ｃが隣接して取付けられ、ボード全体で内壁を構成する。この場合、ボード９０と骨組部材１１０（幅寸法ｎ１とする）とを止めるビス９７（図１１参照）は、図８中左右方向の各骨組部材１１０Ａ〜１１０Ｃ位置において図中上下方向（高さ方向）例えば７箇所の打ち込み位置Ｃ（Ｃ１、Ｃ２）に打ち込まれるものとするが、これに限らず７箇所より少ない又は８箇所以上の複数箇所に打ち込まれても良い。
最初に、中央のボード９０Ｂを中央の骨組部材１１０Ｂに対して取付ける手順について説明する。図８中、ボード９０Ｂ及び骨組部材１１０Ｂが重なった重なり領域Ｂ（ハッチングで示す）の幅方向中心位置において、上下方向７箇所の打ち込み位置Ｃ１、Ｃ２のうち、最上部、中間部、及び最下部の三箇所の打ち込み位置Ｃ１のみに、職人の目視による手作業により目安ビス９７を打ち込んでボード９０Ｂを骨組部材１１０Ｂに対して仮止めする。
続いて、図９に示す如く、職人の手作業により、黒色円形のマーキングシール１２０をボード９０Ｂの上記三箇所の目安ビス９７を覆うようにマーキングシール１２０自体に設けた接着剤等により添着し（図１１も参照）、以下これらの位置を基準点Ｘと呼ぶ。なお、目安ビス９７及びマーキングシール１２０を取付ける理由は後述する。
続いて、図９中、今度は、３Ｄカメラ４０が上中下の３個のマーキングシール１２０（基準点Ｘ）を撮像してその撮像データを制御部７０（図１）へ送る。制御部７０では、隣接するマーキングシール１２０（基準点Ｘ）間の離間寸法ｍ１を決定してその１／３の寸法ｍ２を割り出して（１／３×ｍ１＝ｍ２）、次の合計４箇所の打ち込み位置Ｃ２を算出してその信号をロボットアーム３０へ送る。
従って、ロボットアーム３０が稼働して残りの４箇所の打ち込み位置Ｃ２へ順番にビス９７を自動的に打ち込んでボード９０を骨組部材１１０Ｂに対して取付け固定する。
次に、隣接する一対のボード９０Ａ及び９０Ｂを、図中左方の骨組部材１１０Ａに対して取付ける手順について説明する。この場合は、骨組部材１１０Ａの幅寸法はｎ１の半分の幅寸法ｎ２（＝ｎ１×１／２）の部分が、隣接する各ボード９０Ａ及び９０Ｂに振り分けて対応位置することにより、ボード９０Ａ及び９０Ｂと骨組部材１１０Ａとで２つの重なり領域Ｂ１及びＢ２が形成される。
従って、図８中、各重なり領域Ｂ１及びＢ２において夫々、上記の場合と同様に、職人により、最上部、中間部、及び最下部の三箇所の打ち込み位置Ｃ１のみに、ビス９７を打ち込んでボード９０Ａ及び９０Ｂを骨組部材１１０Ａに対して仮止めする。このとき、ボード９０Ａ及び９０Ｂの境界部１００とビス９７との水平方向（左右方向）離間寸法はｎ３であり（ｎ３＜ｎ２）、例えば、ｎ１は３８ｍｍ、ｎ２は１９ｍｍ、ｎ３は９ｍｍであるが、これらの寸法に限ることはない。
続いて、図９中、各重なり領域Ｂ１及びＢ２において夫々、職人により、マーキングシール１２０をボード９０Ａ及び９０Ｂの上中下の三箇所にビス９７を覆って添着し、同様にこれらの位置を基準点Ｘと呼ぶ。即ち、隣接するボード９０Ａ及び９０Ｂの継ぎ目においては、１つの骨組部材１１０Ａに対して上下方向２列の基準点Ｘが設定される。
続いて、図１０中、各重なり領域Ｂ１及びＢ２において夫々、３Ｄカメラ４０が上中下の３個のマーキングシール１２０（基準点Ｘ）を撮像して、上記の場合と同様に制御部７０と共働して寸法ｍ２（図１０参照）を算出して次の合計４箇所の打ち込み位置Ｃ２を決定する。
従って、各重なり領域Ｂ１及びＢ２において夫々、ロボットアーム３０が稼働して残りの４箇所の打ち込み位置Ｃ２へビス９７を自動的に打ち込んで一対のボード９０Ａ及び９０Ｂを夫々骨組部材１１０Ａに対して取付け固定する。
なお、図８において、職人により目安ビス９７及びマーキングシール１２０を取付ける理由は以下の通りである。即ち、３Ｄカメラ４０からの撮像データのみにより、重なり領域Ｂ（Ｂ１、Ｂ２）を正確に認識し、しかもビス９７を打ち込む位置を正確に認識識別するのが現実には難しいため、まず職人の手作業により目安ビス９７を重なり領域Ｂ（Ｂ１、Ｂ２）内の幅方向中心位置に正確に打ち込む。続いて、３Ｄカメラ４０により目安ビス９７の頭部を撮像してその位置を正確に認識できれば良いのであるが、実際には撮像する際のフラッシュライトの光がビス９７頭部で反射して頭部の反射映像が周囲のボード９０の反射映像に溶け込んでしまい目安ビス９７の位置を正確に識別しづらいことが判明した。従って、職人により目安ビス９７を覆って取付けたマーキングシール１２０を撮像することにより良好に目安ビス９７の位置（基準点Ｘ）を識別させるのである。３Ｄカメラ４０が一旦基準点Ｘを認識した後は、上記の如く自動的に残りのビス９７の打ち込みが可能となる。またマーキングシール１２０が黒色の理由は、マーキングシールの種々の色を試してみた結果、３Ｄカメラ４０は黒色を最も良好に識別したからであるが、勿論種々の他の色でも良い。また、３Ｄカメラ４０の軸線撮像方向がボード９０の表面に対してほぼ９０度をなすときは特に撮影時のフラッシュライトの反射が強くて認識識別困難になるので、上記軸線方向をボード９０表面に対して若干傾けたときに反射効果が薄くなって良好な識別撮像ができた。
図１２は、仮に、上記の如く職人による目安ビス９７及びマーキングシール１２０を使用しないで、３Ｄカメラ４０のみにより、一対の隣接するボード９０Ａ及び９０Ｂを骨組部材１１０Ａ´に取り付けた状態を示す。この場合、骨組部材１１０Ａ´は高さ方向に真直であることが好ましいが、実際には同図の如く湾曲して伸びていることがある。即ち、一対のボード９０Ａ及び９０Ｂを、図中左方へ大きく湾曲した骨組部材１００Ａ´（説明の為湾曲度を実際より拡大して示している）に対して３Ｄカメラのみによりビス９７を取付けたと仮定する。すると、骨組部材１００Ａ´の右方湾曲凹部１１０ａが境界部１００から上記離間寸法ｎ３よりも更に境界部１００に近い位置まで湾曲していた場合に、幾つかのビス９７ｂが重なり領域Ｂ２即ち、骨組部材１１０Ａ´から外れてしまい、ボード９０Ｂ及び骨組部材１１０Ａの良好な取付け固定が行われないという問題を生ずる。本発明では、この問題を解決するため、上述した図８乃至図１０に示した方法を適用するが、その具体的手順を次の図１３乃至図１５を使用して説明する。
図１３は、図１２と同様に、隣接した一対のボード９０Ａ及び９０Ｂが左方へ大きく湾曲した骨組部材１００Ａ´に対して取付ける図である。
最初に、図１３中、上記の場合と同様に、各重なり領域Ｂ１及びＢ２において夫々、職人により、最上部、中間部、及び最下部の三箇所の打ち込み位置Ｃ１のみに、ビス９７を打ち込んでボード９０Ａ及び９０Ｂを骨組部材１１０Ａに対して仮止めする。このとき、注目すべきは、図１３中右側の重なり領域Ｂ２では、湾曲凹部１１０ａの上下方向中間部右端と境界部１００との離間寸法ｎ３´が前記湾曲に起因して小さい（ｎ３´＜ｎ３）。従って、ビス９７を図８又は図１２に示すような正規位置Ｃ１（境界部１００から寸法ｎ３だけ離れている）に打ち込むと、図１２に示す如く骨組部材１１０Ａ´から外れてしまう。職人は目視及び手触りでこの事情が容易に解るため、該職人は右側の重なり領域Ｂ２の中間部の打ち込み位置が境界部１００から寸法ｎ４（ｎ４＜ｎ３）だけ離れた位置のＣ１´になるよう調節して目安ビス９７ａを仮止め用に打ち込む。この時、図１３中、上側及び中間打ち込み位置Ｃ１及びＣ１´を結ぶ線分Ｐ１と中間及び下側打ち込み位置Ｃ１´及びＣ１を結ぶ線分Ｐ２とは真直にならずに鈍角αを形成するが、各線分Ｐ１及びＰ２は夫々右側重なり領域Ｂ２内に外れることのない折れ線として納まっている。
続いて、図１４中、上記の場合と同様に、職人により、マーキングシール１２０をボード９０Ａ及び９０Ｂの上中下の三箇所に目安ビス９７ａを覆って貼り付け、同様にこれらの位置を基準点Ｘと呼ぶ。
続いて、図１５中、各重なり領域Ｂ１及びＢ２において夫々、３Ｄカメラ４０が上中下の３個のマーキングシール１２０（基準点Ｘ）を撮像して、上記の場合と同様に制御部７０と共働して寸法ｍ２（図１０参照）を算出して次の合計４箇所の打ち込み位置Ｃ２を決定する。この場合特に、３Ｄカメラ４０及び制御部７０は共働して、上記線分Ｐ１及びＰ２を仮想的に認識して、その線分上に上側２箇所及び下側２箇所の打ち込み位置Ｃ２を設定する。
続いて、各重なり領域Ｂ１及びＢ２において夫々、ロボットアーム３０が稼働して残りの４箇所の打ち込み位置Ｃ２へビス９７を自動的に打ち込んで一対のボード９０Ａ及び９０Ｂを骨組部材１１０Ａに対して取付け固定する。これにより、右側重なり領域Ｂ２において、線分Ｐ１及びＰ２が右側重なり領域Ｂ２内に折れ線状態で納まっていることに起因して、ビス９７の打ち込み位置Ｃ２も右側重なり領域Ｂ２内に納まるから、ボード９０Ｂを骨組部材１１０Ａ´へ良好に取付け固定可能である。
勿論、目安ビス９７ａ（マーキングシール１２０）による折れ線は２つの線分Ｐ１及びＰ２のみならず、３つ以上の線分からなる折れ線でもよいし、またこのような折れ線は右側領域Ｂ２のみならず、左側領域Ｂ１においてもまた両方の領域Ｂ１及びＢ２に適用しても良い。
また上記実施例では、図９中、ボード９０Ｂの中央の骨組部材１１０Ｂでは、寸法ｍ２の一例としては２００ｍｍ（寸法ｍ１は６００ｍｍ）である。なお、寸法ｍ２＝２００ｍｍの数値は、寸法ｍ１が６００ｍｍ以外の例えば１０００ｍｍになったとしても維持される。また同図中では、ボード９０Ｂの両端の骨組部材１１０Ａ及び１１０Ｃにおいても寸法ｍ２は同様に２００ｍｍとして図示されているが、これに限ることなく、ボード９０どうしの継ぎ目取付け強度が必要なため、骨組部材１１０Ａ及び１１０Ｃにおいては、寸法ｍ２は中央の骨組部材１１０Ｂの寸法ｍ２より短い（例えば１／２）の１００ｍｍとしてもよく、この場合の寸法ｍ２＝１００ｍｍも同様に、寸法ｍ１の数値の如何にかかわらず維持される。しかしながら、上記ｍ２＝２００ｍ又は１００ｍｍもこれに限ることはなく、適宜他の寸法を取り得る。
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上述した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各形態要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。例えば、上述した諸形態は、釘打ちにも適用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０…ロボット装置
２０…ビス打ち装置
３０…ロボットアーム
３１…ボルト
４０…３Ｄカメラ
５０…昇降装置
５１…ボルト
６０…自走装置
７０…制御部
９０（９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ）…石膏ボード
９１，９２，９３…実際のビス打ち対象面
９５…上半分の領域
９６…下半分の領域
９７，９７ａ、９７ｂ…ビス
９８，９９…欠損
１００…境界部
１１０（１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ａ´）…骨組部材
１１０ａ…湾曲凹部
１２０…マーキングシール
Ｂ（Ｂ１、Ｂ２）…重なり部
Ｃ１…目安ビス打ち込み位置
Ｃ２…後続ビス打ち込み位置
Ｓ１…第１の辺直線
Ｓ２…第２の辺直線
Ｓ３…第３の辺直線
Ｓ４…第４の辺直線
Ａ１…第１の領域
Ａ２…第２の領域
Ａ３…第３の領域
Ｒ１…第１の基準点
Ｒ２…第２の基準点
Ｒ３…第３の基準点
Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３…直線部
Ｒ４，Ｒ５…基準点
Ｘ…基準点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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