(57)【要約】【課題】本発明は法面作業ロボット本体に働く重力を２本のワイヤー牽引で打ち消し、法面作業ロボット本体が自由に動けるようにするとともに、２本のワイヤーに必要以上の牽引力が作用するのを防止することができる４足歩行型法面作業ロボットを得るにある。【解決手段】４足歩行型法面作業ロボット本体と、この法面作業ロボット本体を法面の異なる上部位置より吊り下げる一端部がそれぞれウインチに巻き取られた２本のワイヤーと、この２本のワイヤーに加わる張力をそれぞれ測定する２個のロードセルと、法面作業ロボット本体に働く重力を２本のワイヤーの牽引で打ち消し法面作業ロボット本体が自由に動けるように２個のロードセルに加えられる荷重を設定する制御装置とで４足歩行型法面作業ロボットを構成している。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４足歩行型法面作業ロボット本体と、この法面作業ロボット本体を法面の異なる上部位置より吊り下げる一端部がそれぞれウインチに巻き取られた２本のワイヤーと、この２本のワイヤーに加わる張力をそれぞれ測定する２個のロードセルと、前記法面作業ロボット本体に働く重力を前記２本のワイヤーの牽引で打ち消し、該法面作業ロボット本体が自由に動けるように、前記２個のロードセルに加えられる荷重を設定する制御装置とからなることを特徴とする４足歩行型法面作業ロボット。
【請求項２】
４足歩行型法面作業ロボット本体と、この法面作業ロボット本体の左右寄りの部位に、所定量回動可能に取付けられた左右のウインチ支持アームと、この左右のウインチ支持アームにそれぞれ取付けられた左右のウインチと、この左右のウインチに一端部がそれぞれ巻き付けられ、他端部が法面の異なる上部位置に係止される左右のワイヤーと、前記左右のウインチの操作による前記左右のウインチ支持アームの回動によって、前記左右のワイヤーに加わる張力をそれぞれ測定する左右のロードセルと、前記法面作業ロボット本体に働く重力を前記左右のワイヤーの牽引で打ち消し、該法面作業ロボット本体が自由に動けるように法面作業ロボット本体の位置を計測装置で測定して、前記左右のロードセルに加わる荷重を設定する制御装置とからなることを特徴とする４足歩行型法面作業ロボット。
【請求項３】
測定手段により予め計測した複数の係止具の位置と、測定手段により実時間で計測した法面作業ロボット本体の位置を用いて、左右のワイヤーに作用する張力を推定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の４足歩行型法面作業ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は法面への荷物の上げ下ろしや法枠に穴を形成したりする作業を行なう場合等に使用される４足歩行型法面作業ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の４足歩行型法面作業ロボットは急傾斜の法面では左右の取付けられたウインチのワイヤーの先端部を法面の上部の異なる位置に係止し、左右のワイヤーでワイヤー牽引することが考えられている。
【０００３】
この左右のワイヤーでのワイヤー牽引は、牽引する左右のワイヤーの長さが同じ場合には問題が生じないが、牽引される４足歩行型法面作業ロボット本体が左右方向に移動して、牽引する左右のワイヤーの長さが異なると、該左右のワイヤーに加えられる荷重をうまく制御しなければ法面作業ロボット本体が自由に動けなくなったり、左右のワイヤーの切断事故につながるという欠点があった。
【特許文献１】特になし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、法面作業ロボット本体に働く重力を２本のワイヤー牽引で打ち消し、法面作業ロボット本体が自由に動けるようにするとともに、２本のワイヤーに必要以上の牽引力が作用するのを防止することができる４足歩行型法面作業ロボットを提供することを目的としている。                    
【０００５】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は４足歩行型法面作業ロボット本体と、この法面作業ロボット本体を法面の異なる上部位置より吊り下げる一端部がそれぞれウインチに巻き取られた２本のワイヤーと、この２本のワイヤーに加わる張力をそれぞれ測定する２個のロードセルと、前記法面作業ロボット本体に働く重力を前記２本のワイヤーの牽引で打ち消し、該法面作業ロボット本体が自由に動けるように、前記２個のロードセルに加えられる荷重を設定する制御装置とで４足歩行型法面作業ロボットを構成している。
【０００７】
本発明は４足歩行型法面作業ロボット本体と、この法面作業ロボット本体の左右寄りの部位に、所定量回動可能に取付けられた左右のウインチ支持アームと、この左右のウインチ支持アームにそれぞれ取付けられた左右のウインチと、この左右のウインチに一端部がそれぞれ巻き付けられ、他端部が法面の異なる上部位置に係止される左右のワイヤーと、前記左右のウインチの操作による前記左右のウインチ支持アームの回動によって、前記左右のワイヤーに加わる張力をそれぞれ測定する左右のロードセルと、前記法面作業ロボット本体に働く重力を前記左右のワイヤーの牽引で打ち消し、該法面作業ロボット本体が自由に動けるように法面作業ロボット本体の位置を計測装置で測定して、前記左右のロードセルに加わる荷重を設定する制御装置とで４足歩行型法面作業ロボットを構成している。
【発明の効果】
【０００８】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
【０００９】
（１）４足歩行型法面作業ロボット本体と、この法面作業ロボット本体を法面の異なる上部位置より吊り下げる一端部がそれぞれウインチに巻き取られた２本のワイヤーと、この２本のワイヤーに加わる張力をそれぞれ測定する２個のロードセルと、前記法面作業ロボット本体に働く重力を前記２本のワイヤーの牽引で打ち消し、該法面作業ロボット本体が自由に動けるように、前記２個のロードセルに加えられる荷重を設定する制御装置とで構成されているので、制御装置で法面に位置する法面作業ロボット本体に働く重力を２本のワイヤー牽引で打ち消すように作用させることができる。
したがって、法面作業ロボット本体を自由に動けるようにできる。
【００１０】
（２）前記（１）によって、２本のワイヤーに必要以上の牽引力を加えるのを防止できる。
したがって、ワイヤーの切断等の不具合を効率よく防止することができる。
【００１１】
（３）前記（１）によって、２個のロードセルを使用した制御装置を用いているので、比較的容易に設置することができる。
【００１２】
（４）請求項２も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に示す本発明を実施するための最良の形態により、本発明を詳細に説明する。
【００１４】
図１ないし図６に示す本発明を実施するための最良の第１の形態において、１は法枠等の枠２が形成された法面での穴明け作業等を行なうことができる本発明の４足歩行型法面作業ロボットで、この４足歩行型法面作業ロボット１は両側部に油圧駆動装置（図示せず）で駆動される無限軌道３、３が取付けられた車体４、この車体４の四隅部に水平方向および垂直方向に回動可能に取付けられた前後左右の足５、５、５、５、前記車体４の後部両側部寄りの部位に枢支ピン６、６で所定量回動可能に取付けられた左右のウインチ支持アーム７、７、この左右のウインチ支持アーム７、７に取付けられた左右のウインチ８、８、この左右のウインチ８、８に一端部がそれぞれ巻き付けられ、他端部が前記車体４の前部両側部寄りの部位に取付けられた左右のワイヤーフェアリーダー９、９を介して法面１０の異なるＢ、Ｃ位置に係止される左右のワイヤー１１、１１、この左右のワイヤー１１、１１に加わる張力によって、前記左右のウインチ支持アーム７、７が回動して当接する部位の車体４に取付けられた左右のロードセル１２、１２、前記車体４に取付けられた穴明け装置１３とからなる法面作業ロボット本体１４と、この法面作業ロボット本体１４の位置をトータルステーションで測定する測定手段としての計測装置１５と、前記左右のワイヤー１１、１１の係止されているＢ、Ｃの位置のデータ、前記計測装置１５の車体４の位置データおよび前記左右のロードセル１２、１２に加わる荷重のデータとからなるモーメントで、前記法面作業ロボット本体１４に働く重力Ｆａを前記左右のワイヤー１１、１１の牽引で打ち消し、自由に動けるように前記左右のロードセル１２、１２に加わる荷重Ｆｂ、Ｆｃを設定する制御装置１６とで構成されている。
なお、前記制御装置１６からの指令で、前記左右のウインチ８、８は正・逆回転して、左右のワイヤー１１、１１の伸縮を自動的に行なう。
【００１５】
前記前後左右の足５、５、５、５は前記車体４の前後左右部位に水平方向に回動可能に取付けられたブーム支持台１７、１７、１７、１７と、このブーム支持台１７、１７、１７、１７をそれぞれ水平方向に回動させるブーム支持台回動用油圧シリンダー１８、１８、１８、１８と、前記ブーム支持台１７、１７、１７、１７に後端部が枢支ピン１９、１９、１９、１９で枢支された垂直方向に回動可能なブーム２０、２０、２０、２０と、このブーム２０、２０、２０、２０をそれぞれ垂直方向に回動させるブーム回動用油圧シリンダー２１、２１、２１、２１と、前記ブーム２０、２、２０、２０の先端部に後端部が枢支ピン２２、２２、２２、２２で枢支された垂直方向に回動可能なアーム２３、２３、２３、２３と、このアーム２３、２３、２３、２３をそれぞれ垂直方向に回動させるアーム回動用油圧シリンダー２４、２４、２４、２４と、前記アーム２３、２３、２３、２３の先端部にそれぞれ取付けられた脚部材２５、２５、２５、２５とで構成されている。
【００１６】
上記構成の４足歩行型法面作業ロボット１は平地では前後左右の足５、５、５、５の脚部材２５、２５、２５、２５を地面より浮かせて、無限軌道３、３を駆動させて走行させる。
法面では図６に示すように、前後左右の足５、５、５、５を駆動させて４足歩行させるとともに、左右のウインチ８、８の左右のワイヤー１１、１１を法面１０の上部のＢ、Ｃ位置の係止具２６、２６に係止させ、トータルステーションに位置する計測装置１５で予め計測した前記係止具２６のＢ位置、前記係止具２６のＣ位置の位置データと、前記計測装置１５により実時間で計測した法面作業ロボット本体１４の位置データを用いて左右のワイヤー１１、１１に作用する張力を推定する制御装置１６で法面作業ロボット本体１４に働く重力Ｆａをモーメントで左右のワイヤー１１、１１の牽引で打ち消す荷重Ｆｂ、Ｆｃに左右のロードセル１２、１２がなるように制御する。
このため、Ｂ、Ｃ間の法面１０のいずれに位置しても、法面作業ロボット本体１４に働く重力Ｆａをモーメントで左右のワイヤー１１、１１に加わる荷重Ｆｂ、
Ｆｃを左右のロードセル１２、１２で計測しながら制御でき、法面作業ロボット本体１４を自由に動けるように牽引することができる。
なお、法面作業ロボット本体１４の位置計測は同じトータルステーションではなく、他の測定手段を用いても実現可能である。
[発明を実施するための異なる形態]
【００１７】
次に、図７ないし図１３に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１８】
図７ないし図１０に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、法面１０の上部のＢ、Ｃの位置に無線等で操作される左右のウインチ８Ａ、８Ａを設置して、該左右のウインチ８Ａ、８Ａのワイヤー１１、１１の先端部を左右のロードセル１２、１２に押し圧される左右のワイヤー支持アーム２７、２７に取付けて左右のワイヤー１１、１１で法面作業ロボット本体１４を牽引し、制御装置１６からの制御信号で前記左右のウインチ８Ａ、８Ａを駆動できるようにした点で、このように構成した４足歩行型法面作業ロボット１Ａにしても、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様な作用効果が得られる。
【００１９】
図１１ないし図１３に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、法面作業ロボット本体１４より繰り出されている左右のワイヤー１１、１１の長さを測定する左右のワイヤーの繰り出し量測定装置２８、２８を用いるとともに、該左右のワイヤーの繰り出し量測定装置２８、２８で測定された左右のワイヤー１１、１１の繰り出し量とあらかじめ測定されているＢ、Ｃ間の距離および法面作業ロボット本体１４に働く重力Ｆａとからなるモーメントにより、法面作業ロボット本体１４に働く重力Ｆａを左右のワイヤー１１、１１の牽引で打ち消す制御装置１６Ａを用いた点で、このように構成した４足歩行型法面作業ロボット１Ｂにしても、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様な作用効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は４足歩行型法面作業ロボットを製造する産業で利用される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を実施するための最良の第１の形態の側面図。
【図２】本発明を実施するための最良の第１の形態の平面図。
【図３】本発明を実施するための最良の第１の形態の左右のウインチの取付部の平面図。
【図４】本発明を実施するための最良の第１の形態の左右のウインチの取付部の側面図。
【図５】本発明を実施するための最良の第１の形態の足の説明図。
【図６】本発明を実施するための最良の第１の形態の使用状態の説明図。
【図７】本発明を実施するための第２の形態の側面図。
【図８】本発明を実施するための第２の形態の平面図。
【図９】本発明を実施するための第２の形態の要部説明図。
【図１０】本発明を実施するための第２の形態の使用状態の説明図。
【図１１】本発明を実施するための第３の形態の側面図。
【図１２】本発明を実施するための第３の形態の平面図。
【図１３】本発明を実施するための第３の形態の要部説明図。
【符号の説明】
【００２２】
１、１Ａ、１Ｂ：４足歩行型法面作業ロボット、
２：法枠等の枠、              ３：無限軌道、
４：車体、                    ５：足、
６：枢支ピン、                ７：ウインチ支持アーム、
８：ウインチ、                ９：ワイヤーフェアリーダー、
１０：法面、                  １１：ワイヤー、
１２：ロードセル、            １３：穴明け装置、
１４：法面作業ロボット本体、  １５：計測装置、
１６、１６Ａ：制御装置、      １７：ブーム支持台、
１８：ブーム支持台回動油圧シリンダー、
１９：枢支ピン、              ２０：ブーム、
２１：ブーム回動用油圧シリンダー、
２２：枢支ピン、              ２３：アーム、
２４：アーム回動用油圧シリンダー、
２５：脚部材、                ２６：係止具、
２７：ワイヤー支持アーム、
２８：ワイヤーの繰り出し量測定装置。
【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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