(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、建物の壁に吹き付けるための自動化システムを提供する。【解決手段】自動化システムは、キャリアと、キャリア上に搭載されたロボット機構であって、エンドエフェクタを更に有し、エンドエフェクタ上でスプレーノズルを支持するように適合される、ロボット機構と、壁の構造特徴及びプロファイルをスキャンするように構成される視覚モニタリングシステムと、視覚モニタリングシステム及びロボット機構と通信状態で配設されたコンピューティングデバイスであって、視覚モニタリングシステムから壁のスキャン済み構造特徴及びプロファイルを受信するように構成される、コンピューティングデバイスと、コンピューティングデバイスに通信可能に結合されるコントローラであって、壁のスキャン済み構造特徴及びプロファイルに従ってロボット機構及びスプレーノズルのそれぞれの１つの動作を独立に制御するように構成される、コントローラとを備える。【選択図】図１
2019093542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の壁に吹き付けるための自動化システムであって、
キャリアと、
前記キャリア上に搭載されたロボット機構であって、エンドエフェクタを更に有し、前記エンドエフェクタは前記エンドエフェクタ上でスプレーノズルを支持するように適合される、ロボット機構と、
前記壁の構造特徴及びプロファイルをスキャンするように構成される視覚モニタリングシステムと、
前記視覚モニタリングシステム及び前記ロボット機構と通信状態で配設されたコンピューティングデバイスであって、前記視覚モニタリングシステムから前記壁の前記スキャン済み構造特徴及びプロファイルを受信するように構成される、コンピューティングデバイスと、
前記コンピューティングデバイスに通信可能に結合されるコントローラであって、前記壁の前記スキャン済み構造特徴及びプロファイルに従って前記ロボット機構及び前記スプレーノズルのそれぞれの１つの動作を独立に制御するように構成される、コントローラとを備える、システム。
【請求項２】
前記キャリアは、空中作業プラットフォームである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記キャリアは、ブームリフトを備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記キャリア上に位置し、前記建物の高さに関して水平に配設されたリニアトラックを更に備え、前記ロボット機構は前記リニアトラック上に摺動可能に搭載される、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記キャリア上に配設された２方向トラックを更に備え、前記ロボット機構は前記２方向トラック上に摺動可能に搭載され、前記２方向トラックは、少なくとも２つの軸移動を含み、前記少なくとも２つの軸移動は、前記ロボット機構が前記２つの軸移動にわたって摺動することを可能にする、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記キャリアはシザーリフトを備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記キャリア上に位置し、前記建物の高さに関して水平に配設されたリニアトラックを更に備え、前記ロボット機構は前記リニアトラック上に摺動可能に搭載される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記キャリア上に配設された２方向トラックを更に備え、前記ロボット機構は前記２方向トラック上に摺動可能に搭載され、前記２方向トラックは、少なくとも２つの軸移動を含み、前記少なくとも２つの軸移動は、前記ロボット機構が前記２つの軸移動にわたって摺動することを可能にする、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記キャリアは、建物上に搭載されたゴンドラを備え、前記ゴンドラは、各リニアアクチュエータの自由端に位置し、前記建物の壁に対向する関係で配設された少なくとも吸引カップを備え、前記吸引カップは、前記ゴンドラキャリアを位置決めするために前記建物の壁に選択的に付着するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記キャリアの下に配設され、接続バーを通して前記キャリアに移動可能に接続する安定化器プラットフォーム、及び、前記接続バーに沿って前記キャリアに対して前記安定化器プラットフォームを動作可能に位置決めするように適合されるドライブシステムと、
前記安定化器プラットフォーム上に設置された２次吸引機構であって、前記建物の壁に付着するように別個に制御される、２次吸引機構とを備え、
動作上、前記安定化器プラットフォームが前記キャリアに対して移動しているとき、前記吸引カップまたは前記２次吸引機構の少なくともいずれか一方は、前記建物の壁に付着する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記キャリア上に位置し、前記建物の高さに関して水平に配設されるリニアトラックを更に備え、前記ロボット機構は、前記リニアトラック上に摺動可能に搭載される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記キャリア上に配設された２方向トラックを更に備え、前記ロボット機構は前記２方向トラック上に摺動可能に搭載され、前記２方向トラックは、少なくとも２つの軸移動を含み、前記少なくとも２つの軸移動は、前記ロボット機構が前記２つの軸移動にわたって摺動することを可能にする、請求項９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ロボット操作式塗装及び清浄システムに関する。より詳細には、本開示は、塗装及び／または清浄のために建物の壁表面に吹き付けるために使用され得るロボット操作式吹き付けシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の壁を塗装し清浄するために建物の一番上からケーブルによって懸垂保持される移動可能キャリアを使用することが当技術分野でよく知られている。或る場合には、これらの移動可能キャリアは、ペインタ及び／またはクリーナを移動可能キャリア内に収容するのに十分に大きなサイズに作ることができ、ペインタ及び／またはクリーナは、その後、建物の壁を手作業で塗装するためにセットアップされるであろう。こうした大きいサイズのキャリアを使用して、キャリアを支持するのに必要とされる構造は、望ましくない風力の作用下でキャリアが搖動する傾向を最小にすることに加えて、動作時にキャリアの重量に耐えるのに十分に頑丈である必要があることになる。こうした大きいサイズのキャリアを懸垂保持するための頑丈な機構の例は、米国特許第３３４７３３９号明細書に開示される。
【０００３】
それでも、近年、これらの移動可能キャリアのサイズは、塗装及び清浄動作を実施することが可能である自動化ロボット機構の実装によって低減されてきた。しかし、こうした自動化ロボット機構の組込みによって、これらの移動可能キャリアを高度な構造及び作業能力を持つように更にさせることが至極賢明であることになり、高度な構造及び作業能力は、最適にまたは効率的に壁表面のスパンを横断し、動作を相乗的に実施するためにキャリア及び内部に配設される自動化ロボット機構の動きを容易にすることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第３３４７３３９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、建物の壁表面にわたってスプレー塗装または清浄を効率的に実施するために設計される、単純かつコンパクトなロボット操作式塗装システムについての必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様において、建物の壁に吹き付けるための自動化システムが提供され、システムは、キャリアと、キャリア上に搭載されたロボット機構であって、エンドエフェクタを更に有し、エンドエフェクタはエンドエフェクタ上でスプレーノズルを支持するように適合される、ロボット機構と、壁の構造特徴及びプロファイルをスキャンするように構成される視覚モニタリングシステムと、視覚モニタリングシステム及びロボット機構と通信状態で配設されたコンピューティングデバイスであって、視覚モニタリングシステムから壁のスキャン済み構造特徴及びプロファイルを受信するように構成される、コンピューティングデバイスと、コンピューティングデバイスに通信可能に結合されるコントローラであって、壁のスキャン済み構造特徴及びプロファイルに従ってロボット機構及びスプレーノズルのそれぞれの１つの動作を独立に制御するように構成される、コントローラとを備える。
【０００７】
一実施形態において、キャリアは、空中作業プラットフォームである。
【０００８】
一態様において、キャリアは、ブームリフトを備える。
【０００９】
一実施形態において、システムは、キャリア上に位置し、建物の高さに関して水平に配設されたリニアトラックを更に備えることができ、ロボット機構はリニアトラック上に摺動可能に搭載される。
【００１０】
別の実施形態において、システムは、キャリア上に配設された２方向トラックを備えることができ、ロボット機構は２方向トラック上に摺動可能に搭載され、２方向トラックは、少なくとも２つの軸移動を含み、少なくとも２つの軸移動は、ロボット機構が２つの軸移動にわたって摺動することを可能にする。
【００１１】
別の態様において、キャリアはシザーリフトを備える。
【００１２】
一実施形態において、システムは、キャリア上に位置し、建物の高さに関して水平に配設されたリニアトラックを備えることができ、ロボット機構はリニアトラック上に摺動可能に搭載される。
【００１３】
更に別の実施形態において、システムは、キャリア上に配設された２方向トラックを備えることができ、ロボット機構は２方向トラック上に摺動可能に搭載され、２方向トラックは、少なくとも２つの軸移動を含み、少なくとも２つの軸移動は、ロボット機構が２つの軸移動にわたって摺動することを可能にする。
【００１４】
更に別の態様において、自動化システムは、建物上に搭載されたゴンドラキャリアを備え、ゴンドラキャリアは、各リニアアクチュエータの自由端に位置し、建物の壁に対向する関係で配設された少なくとも吸引カップを備え、吸引カップは、ゴンドラキャリアを位置決めするために建物の壁に選択的に付着するように構成される。
【００１５】
一実施形態において、システムは、キャリアの下に配設され、接続バーを通してキャリアに移動可能に接続する安定化器プラットフォーム、及び、接続バーに沿ってキャリアに対して安定化器プラットフォームを動作可能に位置決めするように適合されるドライブシステムと、安定化器プラットフォーム上に設置された２次吸引機構であって、建物の壁に付着するように別個に制御される、２次吸引機構とを備えることができる。動作上、安定化器プラットフォームがキャリアに対して移動しているとき、吸引カップまたは２次吸引機構の少なくともいずれか一方は、建物の壁に付着する。
【００１６】
別の実施形態において、システムは、キャリア上に位置し、建物の高さに関して水平に配設されるリニアトラックを更に備え、ロボット機構は、リニアトラック上に摺動可能に搭載される。
【００１７】
更に別の実施形態において、システムは、キャリア上に配設された２方向トラックを更に備えることができ、ロボット機構は２方向トラック上に摺動可能に搭載され、２方向トラックは、少なくとも２つの軸移動を含み、少なくとも２つの軸移動は、ロボット機構が前記２つの軸移動にわたって摺動することを可能にする。
【００１８】
本開示の他の特徴及び態様は、以下の説明及び添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の複数の実施形態による、建物の壁を塗装するためのシステムの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による、図１からのシステムのコンポーネントの概略図である。
【図３】本開示による、図１のシステムに関連するコンピューティングデバイスの種々のモジュールの概略図である。
【図４】本発明の別の実施形態による、ゴンドラキャリア上に搭載されたシステムの斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による、シザーリフト上に搭載されたシステムの斜視図である。
【図６】本発明の別の実施形態による、ブームリフト上に搭載されたシステムの斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態による、ロボット機構を摺動可能に搭載するために適合される２トラックシステムの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
可能である場合はどこででも、同じ参照数字が、同じまたは同様の部分を指すために図面全体を通して使用されることになる。更に、本明細書で述べる種々の要素に対する参照は、同じタイプの２つ以上の要素が存在する場合があるとき、ひとまとめにまたは個々に行われる。しかし、こうした参照は、本来例示に過ぎない。単数での要素に対するいずれの参照も、同様に、添付特許請求の範囲において明示的に述べられない限り、本開示の範囲をこうした要素の正確な数またはタイプに限定することなく、複数に関連すると解釈される場合がある、また、その逆も同様であることが留意される場合がある。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態による、建物２００の壁２０２を塗装するためのシステム１００を示す。システム１００は、建物２００の上側部分２０４上に配設された一対のレール１０２、１０４を含む。レールのうちの第１のレール１０２は、レール１０２上での少なくとも１つのフレーム部材１０６の移動を摺動可能に支持するように構成される。一例において、２つのフレーム部材１０６が、図１の例証される実施形態に示される。しかし、本開示に適合する機能を実施するために必要とされるフレーム部材の構造的完全性を含むが、それに限定されない用途の特定の要件に応じて、より少数のまたはより多くのフレーム部材１０６を実装することができることが留意される場合がある。
【００２２】
誤解を避けるために、システム１００は、吹き付け手段に適合し、吹き付け手段は、壁表面を清浄するために塗料及び／または清浄水を吹き付けるために使用され得る。
【００２３】
フレーム部材１０６は、レールのうちの第１のレール１０２の長さＬに沿うフレーム部材１０６の横方向移動を容易にするために、フレーム部材１０６上に搭載された１次モータ１０８を有する。システム１００は、同様に、フレーム部材１０６に関連するプーリ１１４上で支持されるケーブル１１２によってフレーム部材１０６から懸垂保持されるキャリア１１０を含む。図１に示す一実施形態において、各フレーム部材１０６は、レールのうちの第２のレール１０４に係合する自由端１１６を含む。各フレーム部材１０６の自由端１１６は、キャリア１１０の重量に釣り合うために所定の重量１１８に連結される。同様に、システム１００は、キャリア１１０を地上表面１２２に接続する引き綱１２０を更に含む。引き綱１２０は、壁１２０に対するキャリア１１０の位置を安定化するように構成される。
【００２４】
一実施形態において、キャリア１１０はゴンドラキャリアであり得る。
【００２５】
図１に示す更なる実施形態において、システム１００は、キャリア１１０上に配設され、壁２０２と対向する関係で位置する少なくとも１つのホイール１２４を更に含む。ホイール１２４は、キャリアが壁２０２のそばを操行しているときに支援するように構成される。
【００２６】
キャリア１１０は、キャリア１１０内に２次モータ１２６、視覚モニタリングシステム１２８、ロボット機構１３０、コンピューティングデバイス１３２、及びコントローラ１３４を収容するように適合される。２次モータ１２６は、ケーブル１１２に係合して、壁２０２の高さＨに平行な方向Ｄへのキャリア１１０の移動を容易にする。
【００２７】
視覚モニタリングシステム１２８は、デジタル撮像技法によって、壁２０２の構造特徴及びプロファイルをスキャンするように構成される。一実施形態において、視覚モニタリングシステム１２８は３次元カメラを含むことができる。別の実施形態において、視覚モニタリングシステム１２８は３次元レーザスキャンを含むことができる。
【００２８】
ロボット機構１３０は、エンドエフェクタ１３６を有し、エンドエフェクタ１３６は、エンドエフェクタ１３６上でスプレーノズル１３８を支持するように適合される。本開示の一実施形態において、ロボット機構１３０は、スプレーノズル１３８が建物２００の壁２０２に吹き付けるのを容易にするために移動において６自由度を有する。
【００２９】
図２は、図１からのシステム１００のコンポーネントの概略図を示す。図２に示すように、コンピューティングデバイス１３２は、視覚モニタリングシステム１２８、１次モータ１０８、２次モータ１２６、ロボット機構１３０、及びスプレーノズル１３８と通信状態で配設される。コンピューティングデバイス１３２は、視覚モニタリングシステム１２８から壁２０２のスキャン済み構造特徴及びプロファイルを受信するように構成される。コントローラ１３４は、コンピューティングデバイス１３２に通信可能に結合され、壁２０２のスキャン済み構造特徴及びプロファイルに応答して、１次モータ１０８、２次モータ１２６、ロボット機構１３０、及びスプレーノズル１３８のそれぞれの１つの動作を独立に制御するように構成される。
【００３０】
図１に示す更なる実施形態において、システム１００は、同様に、複数のリニアアクチュエータ１４０を含む。リニアアクチュエータ１４０のそれぞれは、キャリア１１０に摺動可能に係合する。システム１００は、同様に、各リニアアクチュエータ１４０の自由端に位置し、建物２００の壁２０２に対向する関係で配設された吸引カップ１４２を含む。吸引カップ１４２は、キャリア１１０を位置決めするために建物２００の壁２０２に選択的に付着するように構成される。
【００３１】
一実施形態において、壁２０２のスキャン済み構造特徴のうちの少なくとも１つは、各吸引カップ１４２と壁２０２との間の距離を含む。図２に示すように、システム１００は、図１に示すリニアアクチュエータ１４０のそれぞれに連結された、２つの側でキャリア上に配設された、超音波センサ１４６を更に含む。超音波センサ１４６のそれぞれは、壁２０２に対する関連する吸引カップ１４２の距離をコンピューティングデバイス１３２に出力するように構成され、コンピューティングデバイス１３２は、次に、こうした出力をコントローラ１３４に提供する。したがって、コントローラ１３４は、吸引カップ１４２のうちのそれぞれの吸引カップ１４２が建物２００の壁２０２に付着するまで、複数のリニアアクチュエータ１４０のそれぞれの移動を選択的かつ独立に作動させるように構成される。
【００３２】
システム１００がスプレー塗装のために適合される場合、一実施形態において、塗料容器１４８はキャリア１１０内に配設される。更に、図２に示すように、システム１００は、塗料容器１４８及びコンピューティングデバイス１３２と通信状態で配設されるセンサ１５０を含む。センサ１５０は、塗料容器１４８内の塗料残余物のレベルをコンピューティングデバイス１３２に出力するように構成される。
【００３３】
システム１００が、高速水ジェットを通したスプレー清浄のために適合される場合、スプレーノズルは、水ホースを通して、水源に直接接続することができる。システムがより強力なポンプを必要とする場合がある及び／またはノズルが清浄のために必要とされる場合があることを当業者は認識するであろう。キャリアは、同様に、清浄プロセスを支援するために液体洗剤を装填するための容器を含み得る。
【００３４】
更にまたは任意選択で、図１に示すように、システム１００は、図１の例証的な実施形態に示すように、スプレーノズル１３８の周りに配設されたフード１５２を更に含む。フード１５２は、壁２０２上に吹き付けられることによって漏出する吹き付け済み液体を含むように構成される。
【００３５】
更なる実施形態において、フードは、吹き付けられる液体のスプレーしぶき及び蒸気を隔離するのを支援するために吹き付け先端の前端に配設された任意のオーバヘッド覆い手段であり得る。フードに適用可能な多くの形態の幾何形状が存在し得ることが当業者によりよく理解される。なお更なる実施形態において、フードは、バーンドアを用いて適合され得る。
【００３６】
別の実施形態において、コンピューティングデバイス１３２は、図２に示すリモートコントローラ１５８を使用して遠隔制御可能であることができる。リモートコントローラ１５８を使用して、システム１００の個々のコンポーネントに関連する任意の機能が、リモートコントローラ１５８を介して遠隔に位置するオペレータによって無線で制御され得ることが想定される。したがって、本開示のシステム１００が超音波センサ１４６、塗料レベルセンサ１５０、及び視覚モニタリングカメラからのデータを使用して自律的に動作するように構成されるが、本開示の実施形態が、リモートコントローラ１５８を使用して、システム１００のオペレータが、遠隔で、任意の動作をオーバライドし、代替のコマンドをコンピューティングデバイス１３２に提供することを可能にするため、コンピューティングデバイス１３２が、オペレータによって提供される代替のコマンドに従ってシステム１００の１つまたは複数のコンポーネントを適切に制御することができることが留意される場合がある。
【００３７】
図３を参照すると、また、本明細書で先に開示したように、コンピューティングデバイス１３２は、コントローラ１３４、１次モータ１０８、２次モータ１２６、傾斜計デバイス１６２、視覚モニタリングシステム１２８、超音波センサ１４６、リニアアクチュエータ１４０のそれぞれ、スプレーノズル１３８に連結するものとして図１に示す弁機構１５４、及びロボット機構１３０のそれぞれに通信可能に結合される。
【００３８】
更に、図３に示すように、コンピューティングデバイス１３２は、ロボット操作式ソフトウェア（ＲＯＳ：ｒｏｂｏｔｉｃａｌｌｙ−ｏｐｅｒａｔｅｄ  ｓｏｆｔｗａｒｅ）プラットフォーム上で開発され、ＲＯＳプラットフォームは、キャリア位置決めモジュール３０２、吹き付けモジュール３０４、ビジョンモジュール３０６、運動モジュール３０８、及びグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）モジュール３１０を含むように構成される。更に、ＲＯＳプラットフォームがその上に存在するコンピューティングデバイス１３２は、同様に、キャリア位置決めモジュール３０２、吹き付けモジュール３０４、ビジョンモジュール３０６、運動モジュール３０８、及びＧＵＩモジュール３１０のそれぞれと通信状態で配設されるプログラムマネジャモジュール３１２を含むように構成されることになる。
【００３９】
したがって、キャリア位置決めモジュール３０２が、コントローラ１３４、１次モータ１０８、２次モータ１２６、及びリニアアクチュエータ１４０のそれぞれと通信状態で配設することができることが理解される場合がある。キャリア位置決めモジュール３０２は、同様に、本明細書で開示される１つまたは複数のセンサ、例えば、傾斜計デバイス１６２、超音波センサ１４６、及び同様なものと通信状態で配設することができ、それらは、１次モータ１０８、２次モータ１２６、及びリニアアクチュエータ１４０のそれぞれの１つまたは複数に関連する。したがって、キャリア位置決めモジュール３０２は、こうしたセンサからデータを受信して、プログラムマネジャモジュール３１２が、建物２００の壁２０２に関してキャリア１１０を適切に位置決めすることを達成するのに役立つように構成することができる。
【００４０】
更に、スプレー塗装の場合、吹き付けモジュール３０４は、スプレーノズル１３８の液体レベルセンサ１５０及び弁機構１５４と通信状態で配設することができる。吹き付けモジュール３０４は、液体レベルセンサ１５０からデータを受信し、こうしたデータ及び／またはフィードバックをプログラムマネジャモジュール３１２に送信して、容器１４８内の塗料残余物のレベルを決定し、建物２００の壁２０２上に吹き付けるためにスプレーノズル１３８の弁機構１５４を動作させることができる。
【００４１】
更に、ビジョンモジュール３０６は、視覚モニタリングシステム１２８と通信状態で配設されることになる。ビジョンモジュール３０６は、視覚モニタリングシステム１２８からの壁２０２のスキャン済み構造特徴を含むデータを受信し、そのデータをプログラムマネジャモジュール３１２に提供する。このデータは、プログラムマネジャモジュール３１２が、リニアアクチュエータ１４０のそれぞれの移動を独立に制御し、キャリア１１０の位置を安定化するために建物２００の壁２０２上に吸引カップ１４２を付着させるのに役立つ可能性がある。
【００４２】
なお更に、運動モジュール３０８は、ロボット機構１３０、特に、ロボット機構１３０のエンドエフェクタ１３６と通信状態で配設することができる。運動モジュール３０８は、ロボット機構１３０からフィードバックを受信し、こうしたフィードバックをプログラムマネジャモジュール３１２に送信することができるため、プログラムマネジャモジュール３１２は、キャリア１１０の位置が安定化されると、建物２００の壁２０２上で吹き付けが行われるように、ロボット機構１３０のエンドエフェクタ１３６の移動についての軌跡を計画できる。
【００４３】
先の開示において説明されたモジュール３０２〜３１２が本開示を制限しないことが留意される。以降で詳細に行われることになるシステム１００の作業に関連する説明から明らかになるように、本開示の趣旨から逸脱することなく、むしろ、他のタイプのモジュールが、更にまたは任意選択で、位置決めモジュール３０２、ビジョンモジュール３０６、吹き付けモジュール３０４、運動モジュール３０８、及びＧＵＩモジュール３１０に加えてまたはその代わりに実装されて、プログラムマネジャモジュール３１２と協働することができる。
【００４４】
図１に示すシステム１００に対する代替の実施形態において、システム１００は、図４に示すように、更にまたは任意選択で、安定化器プラットフォーム１１０２を含み、安定化器プラットフォーム１１０２は、キャリア１１０の下に配設され、接続バー１１１１を通してキャリア１１０に移動可能に接続することができる。安定化器プラットフォーム１１０２は、接続バー１１１１に移動可能に係合されるドライブシステム、及び、キャリア１１０の吸引カップ１４２と同様のまたはそれと異なる少なくとも１つの２次吸引機構１１０６を内部に含むことができる。ドライブシステム１１０４は、キャリア１１０に対して安定化器プラットフォーム１１０２を動作可能に位置決めするように指令されることができる。更に、２次吸引機構１１０６は、同様に、建物２００の壁２０２に付着するために指令される可能性がある。２次吸引機構１１０６は、建物２００の壁２０２に付着すると、建物２００の壁２０２に向かってまたそこから離れて搖動することに対して倍加された抵抗をキャリア１１０に提供する。
【００４５】
動作中、キャリア１１０が、例えば、建物２００の高さＨに沿って下方に移動する場合、２次吸引機構１１０６が、壁２０２との付着から最初に解放され、その後、ドライブシステム１１０４が、安定化器プラットフォーム１１０２を建物２００の高さＨに沿って下方に動作可能に移動させるように指令されることが想定される。キャリア１１０がその後そこに移動する必要がある位置に対して所定のまたは予想される位置に安定化器プラットフォーム１１０２が移動すると、２次吸引機構１１０６は、キャリア１１０をその後続の位置に移動させるように２次モータに指令する前に、建物２００の壁２０２に付着するように指令されることになる。したがって、この実施形態において、任意の所与の時点で、安定化器プラットフォーム１１０２に連結された２次吸引機構１１０６またはキャリア１１０からの吸引カップ１４２が建物２００の壁２０２と付着状態にあることが留意される場合がある。接続バー１１１１を通して接続されたキャリア１１０及び安定化器プラットフォーム１１０２は、同様に、同じセットのケーブル１１２上に配設されるため、力、例えば、普通ならキャリア１１０を変位させる可能性がある風に関連する望ましくない力は、２次吸引機構１１０６及び／または吸引カップ１４２の付着によって軽減され、こうして、ゴンドラキャリア１１０は、垂直壁２０２に沿って「はっている（ｃｒａｗｌｉｎｇ）」間に、建物２００の壁２０２に向かってまたそこから離れて搖動することを阻止される可能性がある。
【００４６】
同様に、図４のシステム１００の示す代替の実施形態に示すように、システム１００は、キャリア１１０の上に位置し、建物２００の高さＨに関して水平に配設されたリニアトラック１１０８を更に含むことができる。リニアトラック１１０８の長さＬ１は、リニアトラック１１０８が、キャリア１１０の少なくとも幅Ｗまで延在するように構成されるように選択することができる。ロボット機構１３０は、このリニアトラック１１０８上に摺動可能に配設することができ、動作時、ロボット機構１３０は、位置が軸方向に変位可能であるように、リニアトラック１１０８の長さＬ１を横断するように指令されることができる。リニアトラック１１０８は、リニアトラック１１０８の長さＬ１に沿って任意の所望のポイントにロボット機構１３０が位置決めされることを可能にするため、広い範囲の移動をロボット機構１３０に提供し得る。こうして、吹き付け作業が進行中であるとき、エンドエフェクタ１３６の到達範囲は、キャリア１１０の単一パスで壁２０２のより広い表面積をカバーするように増大することができる。同様に、エンドエフェクタ１３６のより広い到達範囲によって、フレーム１０６が、普通ならレール１０２に沿って移動する必要があることになる回数が、おそらくは最小化されて、建物２００の壁２０２に吹き付けるためにキャリア１１０を再位置決めすることに関連する総合サイクル時間を低減し得る。
【００４７】
図５及び６に示す他の代替の実施形態を参照すると、キャリア１１０は、それぞれ、図５に示すシザーリフト配置構成１２０２または図６に示すブームリフト配置構成１３０２であることができる。シザーまたはブームリフト配置構成１２０２／１３０２は、ケーブル１１２及び２次モータ配置構成の代わりに使用されて、キャリア１１０が地上表面１２２に対して移動される高さを動作可能に変更し得る。実際には、シザーリフト配置構成１２０２及びブームリフト配置構成１３０２は、ゴンドラキャリア１１０が、建物２００の壁２０２の吹き付けを達成するときだけでなく、建物２００の内壁２０６に吹き付けるときに使用されることを可能にすることができる。
【００４８】
本発明によるシステム１００が、空中作業プラットフォーム、昇降式作業プラットフォーム、または同様なもの等の任意の空中デバイス上に搭載するために適合されることが当業者に理解される。
【００４９】
図７に示す本発明のなお更なる実施形態において、ロボット機構１３０は、２方向トラックシステム１４００上に搭載され、ロボット機構１３０が、２つの軸方向に、すなわち、縦方向と横方向の両方に移動することを可能にする。図示するように、２方向トラックシステム１４００は、縦トラック１４０４上に摺動可能に取付けられた横トラック１４０２を備える。ロボット機構１３０は、横トラック１４０２上に摺動可能に搭載され、ロボット機構１３０がトラックの長さに沿って移動することを可能にし、一方同様に、縦トラック１４０４上に搭載される横トラック１４０２は、ロボット機構１３０が縦トラック１４０４の長さに沿って移動可能であることを可能にする。したがって、２方向トラックシステム１４００は、２方向トラックシステム１４００がその上に搭載される乗物（ゴンドラを含む）上でのロボット機構１３０の可動性を拡張する。
【００５０】
別の実施形態において、２方向トラックシステム１４００は、２つの横トラックの間に配設された縦トラックを有するＨ形状トラックとして適合され得る。２方向トラックシステム１４００は、ゴンドラ、ブームリフト、シザーリフト、または同様なもの等の任意の乗物上に搭載され得る。
【００５１】
本発明の実施形態によって提供される種々の構成によって、スプレーシステムが、適切な乗物上に搭載されると、外壁ならびに内壁のために使用され得ることが当業者によりよく理解される。ノズルヘッドを検査手段で置換えることによって、本システムは、同様に、壁検査を自動化するために使用され得る。
【００５２】
本明細書で開示される種々の実施形態は、例証的かつ説明的な意味で考えられ、いずれの点でも本開示を制限するものと解釈されるべきでない。全ての方向参照（例えば、上部（ｔｏｐ）、下部（ｂｏｔｔｏｍ）、上（ａｂｏｖｅ）、下（ｂｅｌｏｗ）、下方（ｌｏｗｅｒ））は、本開示の読者の理解を補助するために識別目的で使用されるだけであり、特に、本明細書で開示される位置、配向、またはシステム及び／または方法の使用に関して制限を生成しないとすることができる。更に、全ての結合参照（例えば、取付けた（ａｔｔａｃｈｅｄ）、固着した（ａｆｆｉｘｅｄ）、結合した（ｊｏｉｎｅｄ）、付着した、連結した（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ）、接続した（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）、及び同様なもの）は、本開示の読者の理解を補助するために使用されるだけであり、特に、本明細書で開示される位置、配向、またはシステム及び／または方法の使用に関して制限を生成しないとすることができる。したがって、結合参照は、もしあれば、幅広く解釈される。更に、こうした結合参照は、２つの要素が互いに直接接続されることを必ずしも推測しない。
【００５３】
更に、限定はしないが、「１次（ｐｒｉｍａｒｙ）」、「２次（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）」、「第１（ｆｉｒｓｔ）」、「第２（ｓｅｃｏｎｄ）」、「第３（ｔｈｉｒｄ）」、または任意の他の通常の及び／または数値の用語等の全ての数値用語は、同様に、本開示の種々の要素、実施形態、変形、及び／または修正の読者の理解を補助するために識別子としてだけ考えられるべきであり、特に、別の要素、実施形態、変形、及び／または修正に対するまたはそれにわたる、任意の要素、実施形態、変形、及び／または修正の順序または選好について制限を生成しないとすることができる。
【００５４】
一実施形態について示されるまたは述べられる個々の特徴を、別の実施形態について示されるまたは述べられる個々の特徴と組合わすことができることが理解される。上述した実施態様は、いずれの点でも本開示の範囲を制限しない。したがって、機能コンポーネントの文脈で本開示の使用を示すために一部の特徴が示されるまたは述べられるが、こうした特徴を、添付特許請求の範囲に規定される本開示の趣旨から逸脱することなく本開示の範囲から省略することができることが理解される。
【００５５】
本開示の実施形態は、建物２００の壁２０２を塗装し清浄するときの使用及び実装について適用可能性を有する。本開示のシステム１００がロボット機構１３０を備えるため、ロボット機構１３０は、有利には、人間相互作用が最小または全くない状態で建物２００の壁２０２上で必要とされる作業を実施する能力によって自動化され得る。更に、本明細書で開示される実施形態を使用すると、伝統的な設計と比較して、本開示のキャリア１１０を往復動させることが容易かつ迅速であることになる。
【００５６】
したがって、建物の壁をスプレー塗装するまたは清浄するための本明細書で開示するシステム１００の使用は、有利には、伝統的に設計されたキャリアまたは乗物内に配置される要員による壁の手作業による塗装及び清浄によって、通常、発生した、時間、コスト、労力を節約することができる。
【００５７】
本開示の態様が、上記実施形態を参照して特に示され述べられたが、開示されるものの趣旨及び範囲から逸脱することなく、開示される機械、システム、及び方法を修正することによって、種々の更なる実施形態を企図することができることが当業者によって理解されるであろう。こうした実施形態は、特許請求の範囲及びその均等物に基づいて決定される本開示の範囲内に入ると理解されるべきである。
【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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