(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の内面を被覆する方法であって、前記建物の前記内面は床下キャビティに位置する前記建物の床下面であり、
遠隔操作されるロボット車両を設ける工程であって、前記ロボット車両が、前記ロボット車両を前記内面に対して相対移動するよう構成された推進システムと、断熱材の供給源に連結する吹き付けノズルと、センサーと、を備える工程と、
前記ロボット車両を前記床下キャビティ内に誘導する工程と、
前記センサーを用いて、前記床下キャビティ内で吹き付けがなされる前記内面の位置を特定する工程と、
前記ロボット車両を遠隔操作して、前記推進システムにより前記床下キャビティ内を移動させる工程と、
前記床下キャビティ内から、前記ロボット車両の前記吹き付けノズルから前記断熱材を前記内面に吹き付ける工程と、
前記断熱材を固化させることにより前記内面の被覆を形成する工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載された方法であって、
前記断熱材は、膨張可能な発泡材である、方法。
【請求項３】
請求項２に記載された方法であって、
前記発泡材はポリウレタン発泡材である、方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の方法であって、
前記発泡材を前記内面に吹き付けた後に成形することにより前記被覆の所望の形状を提供する工程を更に含む、方法。
【請求項５】
請求項４に記載された方法であって、
前記発泡材を成形することにより前記被覆の所望の３次元形状を形成する、方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の方法であって、
前記発泡材は、固化した発泡材を機械加工して余剰な発泡材を除去すると共に前記被覆の所望形状を形成することによって成形する、方法。
【請求項７】
請求項２〜５のいずれか一項に記載の方法であって、
固化した発泡材に表面コーティングを施すこと、を含む方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、
前記表面コーティングは、ポリウレアを含む、方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法であって、
前記センサーは、カメラを備える、方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法であって、
前記センサーは、距離計を備える、方法。
【請求項１１】
請求項２〜１０のいずれか一項に記載の方法であって、
前記ロボット車両は、固化した発泡材を機械加工して余剰な発泡材を除去すると共に、前記被覆の所望の形状を形成する切断ツールを備える、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
前記切断ツールを、前記固化した発泡材の機械加工中に前記吹き付けノズルと入れ替える、方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法であって、
前記センサーは、前記内面までの距離を測定するように構成されている、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、
前記センサーは、前記内面に施される被覆の厚さをモニターするよう構成されている、方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、
前記ロボット車両は、前記断熱材を自律的に前記内面に吹き付けることにより、前記被覆の所要の厚さを実現するよう構成されている、方法。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法であって、
前記ロボット車両は、前記吹き付けノズルを前記内面全体に移動するように構成されたロボットアームを備える、方法。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法であって、
前記推進システムは少なくとも１つの駆動車輪を備える、方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、
前記ロボット車両は所定の長さを有するシャーシを備え、
前記少なくとも１つの車輪は、前記シャーシに対して２つの位置を有するようにマウントされ、
該２つの位置は、前記車輪が前記ロボット車両をそのシャーシの長さ方向に駆動できるように位置決定される第１の位置と、前記車輪の回転軸が前記長さ方向と合致する第２の位置と、であって、
前記長さ方向に垂直な平面における前記ロボット車両の最大断面積が、前記第１の位置にあるときよりも前記第２の位置にあるときに小さい、方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、
車輪マウント部材にマウントされた一対の車両を備え、
前記車輪マウント部材は、前記車輪と車輪との間に距離を保ち、前記車輪マウント部材は前記シャーシに旋回可能にマウントされ、前記車輪マウント部材が前記シャーシに対して相対的に回転することにより、前記車輪が前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動できる、方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、
前記一対のうち各々の車輪は、前記車輪マウント部材に旋回可能にマウントされ、各々の車輪は、前記車輪マウント部材が前記シャーシの前記長さ方向と合致し、前記車輪が前記ロボットをそのシャーシの長さ方向に駆動できるように位置決めされている第３の位置を有する、方法。
【請求項２１】
請求項１７に記載の方法であって、
車輪マウント部材にマウントされた一対の車輪を備え、
前記車輪マウント部材は、前記車輪の相互間に距離を保ち、前記車輪マウント部材は、前記一対の車輪間の相対的な距離を変更するよう構成される、方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であって、
前記車輪マウント部材は、伸縮自在である、方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載の方法であって、
前記車輪マウント部材は、はさみ機構を備える、方法。
【請求項２４】
請求項１〜２３のいずれか一項に記載の方法であって、
前記ロボット車両は、光学センサー及び少なくとも１つの空気ノズルを備え、
該空気ノズルは、前記光学センサーの表面を横切る方向に空気流を向けるよう配置され、前記光学センサー上に異物が堆積することを防止する、方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法であって、
前記空気流は、前記光学センサーの前方にエアーカーテンを形成するものである、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物表面を被覆する方法及びそのためのロボットに関する。特定の実施形態において、当該方法は、速やかに建物を建設し、又は既存建物を改修するために膨張性建材を使用する、付加的、削除的又は付加製造的なプロセスを提供する。当該プロセスは、作業者によって手動で、又はコンピュータ制御システムによって自動的になされてもよく、ポリウレタン発泡体のような膨張性建材を建物の内面又は外面に吹き付け、材料を成形して余剰材料を除去し、仕上げ処理を施す一連の工程を含む。また、本発明は、断熱材を吹き付けるためのロボット及び当該ロボットの使用方法にも関する。実際、本発明は、限られたスペース内で作動するよう構成されたロボットにも及ぶものである。
【背景技術】
【０００２】
建物の壁（あるいは、より一般的には、壁、床及び屋根のような、外部構造物又は建物外面）を断熱することによって、建物の熱的性能を向上させることが周知となっている。今のところ、断熱ボード又は断熱バットを壁に固定すること、又は梁及び垂木の間に取り付けることによって実現することができる。建物の外部構造物を通して伝達される熱量を低減するために、ポリウレタンのような、断熱発泡体として知られている材料を、壁又は屋根構造に吹き付けることができる。しかしながら、そのような吹き付け作業は、ほとんどの場合、労働集約的なプロセスにあたる。これは、多くの古い（１９１９年以前）英国式（及び欧州式）の中実れんが造りの家における、１階の木製吊り床の下側に位置するキャビティを断熱したいときには特に顕著である。また、断熱材を吹き付けることと、建物の固定具及び表面の成形と、に伴う化学反応過程の性質による危害が生じる可能性もある。そのような場合、１階の床は、梁により支持される床板で形成され、その床下に位置するキャビティは、１階の湿気やガスを除去するよう設計され、木造床の寿命を延ばす。しかし、換気されているものの一方で使用されていない空隙が残り、その空隙は、典型的には、建物の廃材や配管・配線類で占有される。この場合、熱が１階の部屋から当該空隙を通り、そして外壁及び換気開口を通って逃げる可能性がある。
【０００３】
それゆえに、上述した類の空隙を保有しながら床を断熱することが望まれている。しかし、そのような断熱工事は、労働集約的で且つやりにくい仕事である。これは、単に、そのようなキャビティの中で断熱材を吹き付けるという技術的要求のみならず、床と、通常なら床上に静置される建物居住者の所有物とを持ち上げる必要もあるからである。その作業は、非効率的であり、断熱材が吹き付けられる迄の間、居住者の立ち退き（及び、家具の撤去、カーペットや床板の取り壊し、産廃処理等）を通常意味する。
【０００４】
数百万におよぶ不十分な建物を断熱するというニーズによってもたらされる様々なチャレンジを認識し、数多くの可能性のある解決方法が存在する。
【０００５】
断熱ボードを内壁、床空隙及び天井に合うように切断することは、労働集約的であり、１００％効果的なことはなく、断熱材が吹き付けられる迄の間、居住者の立ち退き（及び、家具の撤去、カーペットや床板の取り壊し、産廃処理等）を通常意味する。断熱壁板を外面に合うように切断することもやはり労働集約的であり、数多くの技術的チャレンジがあり、入念な計画と見栄えに留意する必要がある。
【０００６】
吹きつけ等による発泡体の外壁への取り付けは、特定の状況下でしか適用できず、それ自体で完成品が提供されるものではなく、その作業に当たっては足場の構築や多くの作業者の手配を必要とする。
【０００７】
従来の、建物表面及び断熱材の据え付けプロセスの３次元マッピング（特許文献１）は、内壁の断熱材を施すと共に占有物を処分してコールドブリッジを形成するために複数の作業者の手配を必要とするか、足場の構築や仕上げを施すための追加的な作業と、かなりの人数の作業者の手配とを必要とするか、のいずれかである。
【０００８】
以下の建設プロセスで吹き付け技術を使用することは周知である。３次元構造及びその部材の両者を構築し（例えば、特許文献２で開示されているような壁と壁板との複合体）、キャビティを断熱材で満たし（例えば、特許文献３）、及び吹き付けにより表面への仕上げ処理を施す（例えば、特許文献４又は特許文献５）建設プロセスである。これらの建設プロセスは、しばしば「建物の３次元プリント」と呼ばれ、所望の構造を作り出すのにコンクリートのような材料をどのように積層するかを制御するコンピュータ制御プロセスを使用する。
【０００９】
より具体的には、手動又は機械によって自動的に、内壁又は外壁、床及び屋根に断熱材を吹き付ける様々な方法が存在する。例えば、特許文献６又は特許文献７を参照されたい。
【００１０】
数多くの方法により、既存の表面又は、手動により成形され又は被覆された余剰材料を有する既存の構造におけるキャビティに、どのように断熱材又はその他の建材を取り付けることができるかが開示されている。これらには、ウェビングに二部式の断熱材を取り付け、そして手動で成形して完成させる方法（特許文献８）と、追加された断熱材の層を有することが可能な気泡コンクリートの層を使用する方法（特許文献９）と、ばら詰め断熱材と結合した断熱発泡体がキャビティ壁に取り付け、余剰な発泡体を除去して、そして被覆する方法（特許文献１０）と、が含まれる。一方、コンピュータ制御されたガントリーにより作成した３次元プリント建物に従来の建材を施工し、且つ仕上げる建設方法が、特許文献１１及び特許文献１２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】欧州特許第２２１３８０５号
【特許文献２】特開平５−１６３７６９号公報
【特許文献３】国際公開第２００６／０７１５１９号
【特許文献４】中国特許第１０１４３５２２１号
【特許文献５】カナダ国特許第２７９０７１０号
【特許文献６】国際公開２００１／０１７３２３５号
【特許文献７】独国特許第１０２１１３３１号
【特許文献８】米国公開第２００２／０１１２４４２Ａ１号
【特許文献９】英国特許第２０４６３３９Ａ号
【特許文献１０】米国公開第２０１１／０１３８７２４号
【特許文献１１】国際公開第２００９／０３７５５０Ａ２号
【特許文献１２】国際公開第２０１１／０２１０８０Ａ２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述の方法は全て、同様の一連の問題を抱えている。断熱材の吹き付け及び仕上げは、作業者によるかなりのインプット作業を必要とし、大部分は手動又は作業者が操作する機械により自動的に行われる。あるいは、建物全体を取り巻く構造を必要とする。断熱材を建物表面に施すことは周知であるが、これらの技術を用いる結果、かなりの仕上げ処理を必要とする非一様な表面の仕上がりとなり、一貫性のある結果及び測定性能を保証する方法はない。ほとんどの工事現場では、製造技術は、建材を作ることができるスピードと量とにより制限される。大量の材料又はプレハブ部材を建設現場まで運搬することは、かなりのコストがかかることであり、且つ、ロジステック的な問題を含んでいる。現場内での実際的な制限、例えば、制限された開口を通って、必要とされる場所にアクセス道路から材料を移動することも同様である。
【００１３】
しかしながら、既存の表面及び構造体や、新たな表面及び構造体に対する膨張性の断熱材料の３次元プリントシステムとして、所定の３次元表面に適するように断熱材を吹き付け、その吹き付け厚をモニターし、余剰材料を除去し、及び仕上げ処理を適用する手段を含むシステムによれば、著しく、廃棄物が削減され、建物の改修及び断熱に必要とされる労働量が低減し、ゆえに建設コストが低減する。その一方でまた、従来の方法における技術的及びロジステック的な問題がなく、より一貫性のある完全な結果を提供する。
【００１４】
本発明は、少なくとも現在の好ましい実施形態で、上記の問題のうち少なくともいくつかに取り組むものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
一態様に見られるように、本発明は、建物の内面を被覆する方法であって、断熱材を前記内面に吹き付ける工程と、断熱材を固化させることにより前記内面の被覆を形成する工程と、を含み、前記内面は建物の床下面であり、断熱材を、吹き付けノズルを備えると共に断熱材の供給源に連結するロボット機器によって吹き付ける、方法を提供する。
また、一態様に見られるように、本発明は、建物表面を被覆する方法を提供する。該方法は、膨張可能な発泡材を前記表面に吹き付ける工程と、前記発泡材を固化させることにより前記表面の被覆を形成する工程とを含む。
【００１６】
このようにして、本発明によると、建物表面を被覆する容易な方法が提供され、広く適用される。
【００１７】
前記発泡材は、ポリウレタン発泡体又はその他の連続気泡発泡体若しくは独立気泡発泡体であってもよい。
【００１８】
前記方法は、前記発泡材を前記表面に吹き付けた後に成形することにより、前記被覆の所望の形状を提供する工程を更に含んでもよい。前記所望の形状は、所望の３次元形状であってもよく、例えば、れんが造りの壁の外見を有している。
【００１９】
前記発泡材を、モールドを前記表面に適用し、前記発泡材を前記モールドに吹き付けることによって成形してもよい。前記モールドは、前記発泡材が固化した後に取り除いてもよい。前記モールドは、前記表面が被覆されるまで、異なる位置で前記表面に繰り返し位置決定されてもよい。
【００２０】
代案として、又は、加えて、前記発泡材は、固化した発泡材を機械加工して余剰な発泡材を除去すると共に、前記被覆の所望の形状を形成することによって成形してもよい。前記発泡材は、例えば、切断ツール又は研磨ツールによって成形してもよい。
【００２１】
表面コーティングは、前記固化した発泡材に施されてもよい。前記表面コーティングは、ポリウレアを含んでもよい。
【００２２】
本発明の実施形態では、前記表面は、建物の外面である。例えば、前記表面は前記建物の外壁である。
【００２３】
本発明の実施形態では、前記表面は、前記建物の内面である。特定の実施形態では、前記表面は建物の前記床下面である。
【００２４】
前記発泡材を、吹き付けノズルを備えると共に、前記発泡材の供給源に連結するロボット機器によって吹き付けてもよい。前記ロボット機器は、固化した発泡材を機械加工して余剰な発泡材を除去すると共に、前記被覆の所望の形状を形成する切断ツールを備えてもよい。前記切断ツールを、前記固化した発泡材の機械加工中に前記吹き付けノズルと入れ替えてもよい。例えば、前記ロボット機器は、複数の入れ替え可能なツールヘッドを備えてよく、それらのうちの１つが前記吹き付けノズルであってもよい。
【００２５】
前記ロボット機器は、前記表面に施される被覆の厚さをモニターするよう構成されたセンシング機器を備えてもよい。前記センシング機器は、前記被覆が前記表面に施されていることを確認するために配置されたカメラであってもよい。前記センシング機器は、距離計、例えばレーザー距離計であってもよい。前記ロボット機器は、前記発泡材を自律的に前記表面に吹き付けることにより、所要の分布、例えば前記被覆の所要の厚さを実現するよう構成されてもよい。
【００２６】
前記ロボット機器は、前記吹き付けノズルを前記表面全体に移動するように構成されたロボットアームを備えてもよい。実際、本発明は、本明細書に記載された前記方法を実行するように構成されたロボット機器に及ぶ。
【００２７】
前記ロボット機器は、前記ロボット車両を前記表面に対して相対移動するよう構成された推進システムを備えたロボット車両であってもよい。前記推進システムは、少なくとも１つの駆動車輪を備えてもよい。
【００２８】
前記ロボット車両は所定の長さを有するシャーシを備えてもよい。前記少なくとも１つの車輪は、前記シャーシに対して２つの位置を有するようにマウントされてもよい。ここで、２つの位置とは、前記車輪がロボット車両をそのシャーシの長さ方向に駆動できるように位置決定される第１の位置と、前記車輪の回転軸が前記長さ方向と合致する第２の位置と、であり、前記長さ方向に垂直な平面におけるロボット車両の最大断面積は、前記第１の位置にあるときよりも前記第２の位置にあるときに小さい。
【００２９】
このようにして、一態様に見られるように、本発明は、所定の長さを有するシャーシと、表面に対してロボット車両を相対移動するよう構成され、且つ、少なくとも１つの駆動車輪を備える車両推進システムと、を備え、前記車輪は前記シャーシに対して２つの位置を有するようにマウントされている、前記ロボット車両を提供する。ここで、２つの位置とは、前記車輪がロボット車両をそのシャーシの長さ方向に駆動できるように位置決定される第１の位置と、前記車輪の回転軸が前記長さ方向と合致する第２の位置と、であり、前記長さ方向に垂直な平面におけるロボット車両の最大断面積が、前記第１の位置にあるときよりも前記第２の位置にあるときに小さい。
【００３０】
前記ロボット車両は、車輪マウント部材にマウントされた一対の車両を備えてもよく、前記車輪マウント部材は、前記車輪と車輪との間に距離を保ち、前記車輪マウント部材は前記シャーシに旋回可能にマウントされ、前記車輪マウント部材が前記シャーシに対して相対的に回転することにより、前記車輪が前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動できる。前記第２の位置では、前記車輪は前記シャーシの前記長さ方向に横断する方向に前記ロボットを駆動するよう構成されてもよい。
【００３１】
前記一対のうち各々の車輪は、前記車輪マウント部材に旋回可能にマウントされ、各々の車輪は、前記車輪マウント部材が前記シャーシの前記長さ方向と合致し、前記車輪が前記ロボットをそのシャーシの長さ方向に駆動できるように位置決めされている第３の位置を有する。
【００３２】
一実施形態では、前記ロボット車両は、車輪マウント部材にマウントされた一対の車輪を備えてもよく、前記車輪マウント部材は、前記車輪の相互間に距離を保ち、前記車輪マウント部材は、前記一対の車輪間の相対的な距離を変更するよう構成される。前記車輪マウント部材は、伸縮自在であってもよい。前記車輪マウント部材は、はさみ機構を備えてもよい。
【００３３】
前記ロボット機器は、光学センサー及び少なくとも１つの空気ノズルを備えてもよく、該空気ノズルは、前記光学センサーの表面を横切る方向に空気流を向けるよう配置されており、前記光学センサー上に異物が堆積することを防止する。
【００３４】
このようにして、一態様に見られるように、本発明は、ロボット機器用の光学センサーを提供し、該光学センサーは、その表面を横切る方向に空気流を向けるよう配置された少なくとも１つの空気ノズルを有し、これにより前記光学センサー上に異物が堆積することを防止する。前記空気流は、前記光学センサーの前方にエアーカーテンを形成するものであってもよい。
【００３５】
本発明は、新規及び既存の建物に建材を取り付けるための、付加的、削除的、付加製造的なシステムを提供する。このシステムは３つの段階プロセスを含む。３次元表面に前記建材を取り付ける方法と、余剰材料を除去し前記表面を成形する方法と、前記表面に仕上げ処理を施す方法と、である。
【００３６】
前記第１段階に係る方法は、ノズルにより、二部式の膨張性の発泡体を吹き付け、又は、押し出す方法である。発泡体は、混合されると速やかに膨張し、壁、床又は屋根に関する３次元プリントを促進するために発泡体が吹き付けられる表面に包まれる。前記表面は、例えば、前記建物の既存の部分である、例えば、壁、床又は屋根、であってもよく、又は、軽量なプレハブ製の基板であってもよい。
【００３７】
前記発泡体は、粘着のための結合剤と結合された、連続気泡断熱材若しくは独立気泡断熱材（ポリウレタンのような）を含んでもよい。典型的には衝撃で２５倍に膨張する（吹き付けヘッドを離れてから１８秒以内に最大限に膨張し、６０秒以内に構造剛性が実現する）。
【００３８】
プリントは溶解材料と対照的に化学反応に基づくものであるため、完成品は高い寸法安定性を有し、２００度以上の温度に耐えることができる。
【００３９】
前記第２段階に係る方法は、余剰材料を除去し、所望の３次元形状を生成するのに用いられる。この方法は、１つ又は複数のツールを使用してもよく、例えば、ロータリードリル、切断機、研磨機、摩擦機、圧縮機、モールドの適用、水ジェット切断機、加熱機又は所望の形状及び表面を生成するための他の手段であってもよい。
【００４０】
前記第３段階に係る方法は、表面を洗浄し、表面の仕上げ処理を施すために提供される。この方法は、水ジェット、外装加工、表面コーティング、結合処理、表面テクスチュア処理又は塗装を含んでもよい。
【００４１】
仕上げのコーティング（ポリウレアのような）は、テクスチュア処理と、色彩と、自然からの保護とを提供する。石壁、小石打込み仕上げ又はれんが造りの壁のようなパターンが、より自然な外見を構築するために適用されてもよい。
【００４２】
本発明のより好ましい一実施形態では、以下のものを備えるシステムが提供される。建物の異なる部分へのアクセスを促進するプラットフォームと、随意的にロボットアームにマウントすることができる、異なる操作を促進する１つ又は複数のヘッドと、制御システムと、である。
【００４３】
本発明の態様は、以下のリストから選択することができるプラットフォームの使用を含む。車両で動くか又はトラックされるテーブルリフトのようなアクセスプラットフォーム、クレーン、操作の前に据え付ける必要がある足場のようなレール、建物の下に吊り下げられるプラットフォーム、又は、従来のアーム又はツールと入れ替えする掘起機のような産業マシーンに取り付けされるプラットフォームである。
【００４４】
プラットフォームは、１階建の住まい、複数階建の住まい、から高層建築及び超高層ビルに亘って、扱われている建物の寸法及び性質に適応するよう、変化させてもよい。
【００４５】
プラットフォームは、車輪又は他の手段によって、移動可能としてもよく、又は、扱われる建物の周囲、例えば、クレーン又は足場に据え付けされてもよい。
【００４６】
更に好ましい態様では、プラットフォームは、任意の既存の第三者の作業台と、提供される前記プラットフォームに取り付けることができる、マウント軸線が設けられた適用可能なシャーシと、から選択されてもよい。
【００４７】
本発明の態様によると、３つの段階プロセスの各プロセスを促進するために、単一の多目的ヘッドか複数のヘッドがプラットフォームに取り付けられる。
【００４８】
ヘッドは、シャーシ及び可動アームによって、プラットフォームにマウントされてもよく、これによりシャーシに対するヘッドの角度を変更することができる。そのようにして、ヘッドをシャーシに対して様々な方向に向けることができる。可動アームは、非平行で、且つ好ましくは垂直である、少なくとも２つの軸線の周りに旋回可能であってもよい。シャーシの長さ方向に垂直な軸線及び／又はシャーシの長さ方向に沿った軸線の周りに旋回可能であってもよい。
【００４９】
ヘッドは異なる操作、例えば、吹き付け、切断又は仕上げ処理、に適応するために入れ替え可能であってもよい。代替的又は追加的に、各々の操作は、各々が特定の作業の目的に合う別々のマシーンによって行われてもよい。
【００５０】
断熱材、又は、水のようなその他の材料の供給源は、断熱材を運搬する供給パイプが適合するポートであってもよい。代替的又は追加的に、供給源はシャーシに設けられたコンテナーを備えてもよい。
【００５１】
ヘッド及びロボットアームは作動及び吹き付け作業のうち少なくとも１つを制御するコマンド信号を受信するための受信機を備えてもよい。これは、ラジオ受信機のような、無線で信号を受信するための無線受信機であってもよい。あるいは、有線受信機を備えてもよく、有線接続により信号を受信するよう配置される。有線接続は、ロボットをサービスに接続する導管コードの一部を形成してもよい。
【００５２】
本発明の態様によると、以下の要素のうちのいくつか又は全てを組み合わせる制御システムが備えられる。例えば距離測定センサーを使用して、既存の建物を３次元測量しマッピングする、２次元及び／又は３次元撮像システム；建物の予め定義された外形又はキャド（ＣＡＤ）モデル、例えば設計図面、を読み取る機能；断熱材を吹き付ける場所、配置する断熱材の量及び表面仕上げを含む取扱説明書を作成し、それに従う手段；可視的マーカー又は３次元空間マーカーを使用して、断熱材に対するロボットの位置を計算する手段；リアルタイムの位置センサー、向き及びヘッドの自動調整；操作者が位置を手動で制御でき、又は、プラットフォームにより自動で位置決定できるよう、移動可能なプラットフォームにフィードバックすること；視覚及び深さのフィードバックを使用して、配置された材料の厚さ及び適用範囲をモニターし制御すること；得られる完成物に関するデータ、例えば、完成物の深さ、被覆されている表面の面積の百分率、を収集する手段；及び／又は、施される改良に基づいてエネルギー及び二酸化炭素（ＣＯ２）の貯蓄量の計算を行う機能である。
【００５３】
この方法は、断熱材を吹き付ける前にキャビティをマッピングする工程を含んでもよい。マッピング工程は、吹き付けがなされる表面の位置を決定することを含んでもよく、典型的にはアクセスに備えるために表面の周囲、全高さ、障害、窓、ケーブル及びその他の問題を決定することを含んでもよい。これはロボットで実行してもよいが、その一方で、ロボットが現場に誘導される前にキャビティをマッピングする工程が実行されてもよい。そのようにして、マッピング工程は、マッピング装置又は測量機器を誘導する工程を含んでもよい。測量機器は、超音波距離計、赤外撮像、１つ又は複数のカメラのような、吹き付けがなされる壁の位置を測るセンサーを設けてもよい。
【００５４】
上述した本発明により、固体壁断熱材（ＳＷＩ）、屋根断熱材又は床断熱材を、自動化されたロボット機器によって既存の建物の外見に直接的に３次元プリントすることができる。そして、先行技術に対して以下の利点がある。要求される場所で使用する、高分解精度の切断／噴射を行いながら、従来の３次元プリント技術よりも劇的に高速であること；吹き付けられた材料が衝撃で２５倍に膨張することにより、また、工事現場で材料の要求をかなり減らし、更に建設のスピードと質を上げること；このシステムを使用すると、据え付けは、熟練の操作者１日人のみで、従来の材料の据え付けに必要とされた費用の５０％で、できること；新しいプロセスが、ユーザー中心で、住まいの外見を従来の改造プロセスよりもはるかに広い範囲でカスタマイズできること；及び、建物の外見、建物の構成要素（工事現場）又は、非常に大量の材料を、低速で高額なプリントプロセスと同様に現場に運ぶ必要性により通常制約されるような建物全体でさえ、高速／高容量で、容量の大きなプリントを促進すること、である。
【００５５】
この新しいプロセスは、工事現場での材料及び作業者の手配の必要を劇的に減少させ、足場の構築の必要性をなくし、濡れた状態での交換をなくし、建物へのアクセス問題をなくし又は最小限にすると共に、建設のスピードと質とを改善する。この提案された発明の特徴により、効率、自動化及び精度を同時に解決できる。
【００５６】
本発明の態様によると、断熱材を吹き付けるロボットを備え、該ロボットは、吹き付けノズルを備えるシャーシと；ノズルに結合した、断熱材の吹き付けの供給源と；ロボットが配置される表面全体に亘ってロボットを駆動するよう配置されたシャーシにマウントした推進システムとを備える。このようにして、床下キャビティのような場所に断熱材を吹き付けるのに使用できるロボットを提供し、断熱材を供給できる新しい方法を提供する。特に、ロボットは、手動による吹き付けが困難又は不便であった、あるいは、アクセスが困難な、やりにくいキャビティに断熱材を吹き付けるのに有利に使用してもよい。
【００５７】
ロボットは、床下キャビティに適合するような寸法であってもよい。そのようにして、ロボットは、２５センチメートル×１５センチメートル×５０センチメートルの立方体内に適合するものであってもよい。これにより、手動による吹き付けが便利で可能であった、より限られたスペースへのアクセスが可能となる。断熱材の吹き付けの供給源は、断熱材を運搬する供給パイプが適合できるポートであってもよい。代替的に又は追加的に、供給源はシャーシに設けられたコンテナーを備えてもよい。
【００５８】
推進システムは少なくとも１つの車輪を備えてもよい。各々の車輪はシャーシに対して相対的な２つの位置を有するようにマウントされてもよい。ここで、シャーシは長さを有し、２つの位置とは、各々の車輪がロボットをシャーシの長さ方向に沿って駆動できるように位置決定される第１の位置と、各々の車輪が長さ方向と合致する第２の位置と、であり、長さ方向に垂直な平面におけるロボットの最大断面積は、第１の位置にあるときよりも、第２の位置にあるときに小さい。
【００５９】
少なくとも1つの車輪を備えることに追加的に又は代替的に、推進システムは少なくとも１つの柔軟な駆動トラック、又は、表面全体に亘ってロボットを駆動するよう配置された複数の脚部を備えてもよい。
【００６０】
このようにして、全体の断面積が縮小された構成を有する、断熱材吹き付けロボットが可能となる。これにより、ロボットを限られた開口を通ってスペースに誘導することができる。吹き付けがされるスペースにロボットを誘導するために、開口が特別に作られる場合、必要とされる開口の寸法が縮小される。
【００６１】
そのようにして、床下断熱材を吹き付けるために、新しい作業方法を提供することができる。開口は床下キャビティを取り囲む壁（典型的には外壁）に形成することができ、ロボットを誘導できる。典型的には車輪でロボットを第２の位置に誘導することができる。そして、断熱材を吹き付けるのに適するように、ロボットを床下キャビティの周囲に移動するように車輪を第１の位置に移動することができる。
【００６２】
各々の車輪に関して「合致する」と言及する場合、典型的には車輪は、第２の位置で長さ方向に平行な、回転軸線を有することを意味する。更に、一対の車輪が設けられる典型的な状況のような、複数の車輪を設ける場合は、各々の車輪の回転軸線は第２の位置で、シャーシの長さ方向に平行であるのは勿論、同軸であってもよい。
【００６３】
第１の位置では、各々の車輪の回転軸線は一般的にシャーシの長さ方向と垂直であってもよく、その結果各々の車輪の回転によりシャーシが長さ方向に沿って駆動する。しかしながら、各々の車輪はまた、ロボットを操舵するために、予め決定された範囲を超えて操縦可能であってもよい（１８０度より小さくてもよく、典型的には１３５又は９０度より小さい）。一対の車輪が設けられてもよい。一対の車輪は、車輪マウント部材にマウントされてもよく、車輪マウント部材は車輪の相互間に距離を保つ。車輪マウント部材は、シャーシに旋回可能にマウントされてもよく、車輪マウント部材のシャーシに対する回転により、車輪が第１の位置及び第２の位置の間を移動できる。車輪スペーシング部材は、第１の位置で長さ方向に垂直に、且つ、第２の位置で長さ方向に平行に、典型的には長さ方向に沿って、位置決定されてもよい。
【００６４】
第２の位置でのシャーシの最大断面積は、各々の車輪の断面積であってもよく、５０ミリメートルより小さいマージン、好ましくは２０ミリメートルより小さいマージンを追加することもできる。
【００６５】
このようにして、第２の位置では、シャーシ及び／又は、各々の車輪及びシャーシを除外したロボットの残りの部分は、マージンを加えることが可能な各々の車輪の断面積内に、適合するようにしてもよい。ノズルは可動アームによりシャーシにマウントされてもよく、ノズルのシャーシに対する角度を変更することができる。それゆえに、そのようにして、ノズルをシャーシに対して様々な方向に向けることができる。可動アームは、非平行で、且つ好ましくは垂直である、少なくとも２つの軸線の周りに旋回可能であってもよい。シャーシの長さ方向に垂直な軸線及び／又はシャーシの長さ方向に沿った軸線の周りに旋回可能であってもよい。
【００６６】
ロボットには、表面の上のシャーシを支持するように配置された、駆動しない車輪を更に設けてもよい。しかしながら、代替案のように、ロボットには下面上に、典型的にはシャーシ上に軸受表面を設けてもよく、軸受表面は車輪がシャーシを駆動するとき表面に沿ってドラッグされる。軸受表面は、非一様な表面を通り抜けるために、部分球面のように湾曲してもよい。これにより、ロボットの断面積を増加する可能性のある第２の車輪セットを設ける必要がないため、目立たないロボットを提供することができる。
【００６７】
ロボットには、尾部を設けてもよく、尾部は、長さ方向に沿って車輪から遠位のシャーシの端でロボットから離れる方向に延在する。尾部はクラッチによりシャーシに連結されてもよい。クラッチにより、尾部は、シャーシの周囲で、長さ方向に垂直（典型的には水平）で、且つ、第１の位置において各々の車輪の回転軸線に平行な、第１の軸線の周りに回転できる。しかし、シャーシの周囲で、長さ方向及び第１の軸線に垂直（典型的には鉛直）な第２の軸線の周りの尾部の回転は制限される。
【００６８】
尾部はまた供給パイプと連結してもよく、典型的には供給パイプそのものを備えてもよい。このような供給パイプは、重く、半剛体であり、運動又は敏捷性に対する障害となる傾向にある。しかしながら、クラッチを設けることにより、一方では供給パイプの利点である特徴を用いることができる。尾部はバランス保持、支持及び接地のために使用することができ、その結果第２の車輪のセットを必要としない。クラッチにより、ロボットは、ホースの側壁をループしている間、容易に反転できる。ロボットは作動及び吹き付け作業のうち少なくとも１つを制御するコマンド信号を受信する受信機を備えてもよい。これは、ラジオ受信機のような、無線で信号を受信するための無線受信機であってもよい。あるいは、有線受信機を備えてもよく、有線接続により信号を受信するよう配置される。有線接続が尾部の一部を形成してもよい。
【００６９】
各々の車輪はタイヤを駆動するように配置されたモーターを取り囲むタイヤを備えてもよい。これにより外部変速装置等の必要性が低減し、そのようにして目立たないことに備える。各々のタイヤの外部表面には、牽引力を向上するためにスパイク又は瘤のような突起が設けられてもよい。
【００７０】
本発明の態様によると、キャビティ内に断熱材を吹き付ける方法が提供され、この方法は本発明の第１の態様のロボットをキャビティ内に誘導する工程と、ノズルによりキャビティの少なくとも１つの内壁に断熱材を吹き付けるのを可能にする工程と、を含む。
【００７１】
このようにして、キャビティ、特に床下キャビティのようなキャビティを断熱するために、床下キャビティの木造の吊り床下面を含む内壁に、本発明の第１の態様のロボットを使用する方法が提供される。
【００７２】
キャビティは典型的には床下キャビティである。床下キャビティは、典型的には、れんが建ての家庭的なすまいにおける１階の吊り床の床下に位置する床下キャビティである。このようなすまいは断熱という特別な問題を抱えており、特に断熱材の重要性が指摘される前の、かなり古い時代（西暦１９１９年前）に建てられたすまいは、かかる問題を抱える。
【００７３】
ロボットは、キャビティの壁の一つに形成された孔を通ってキャビティに誘導されてもよい。この孔は第２の位置ではロボットの最大断面積よりも大きくてもよいが、第１の位置ではロボットの最大断面積よりも小さい。なお、断面積とは、長さ方向に垂直な平面に沿って取られる断面積である。この方法は、ロボットを誘導する前に壁に孔をあける工程を含んでもよい。この方法は、断熱材を吹き付ける前にキャビティをマッピングすることを含んでもよい。マッピング工程は、吹き付けがなされる内壁の位置を決定することを含んでもよく、典型的にはアクセスに備えるために、キャビティの周囲、全高さ、障害、ケーブル、リーク及びその他の問題を決定することを含んでもよい。これはロボットで実行してもよいが、その一方でキャビティをマッピングする工程は、ロボットがキャビティに誘導される前に実行されてもよい。そのようにして、マッピング工程は、キャビティ内のマッピングロボットのようなマッピング装置を誘導する工程を含んでもよい。マッピングロボットは、吹き付けがなされる壁と可能性のある他の障害との位置を測る少なくとも１つのセンサーを設けてもよい。
【００７４】
この方法は更に、ロボットが壁を吹き付けるようにキャビティを横切る通路を決定する工程を含んでもよい。この通路はロボット（典型的には受信機を使用する）に送信されてもよく、その結果、ロボットはキャビティ内に誘導される際にその通路に従う。この通路はまた、通路に沿った各々の位置に対して、ノズルのシャーシに対する相対的な位置を決定する命令を含んでもよい。
【００７５】
本発明の全ての態様に対して、適切な断熱材の例示には、ポリウレタン発泡体のような、発泡体の断熱材が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
以下、添付図面に示す実施形態について本発明をさらに記述する。
【図１】３つの段階プロセスを示す。
【図２】移動可能なプラットフォームにマウントされたロボットアーム及びヘッドを示す。
【図３】本発明に適するよう取り付けられた第三者の車両を示す。
【図４】本発明に適するよう取り付けられた第三者の車両を示す。
【図５】フレームの下に吊り下げされたプラットフォームを示す。
【図６】吊り下げられたプラットフォームを側面から示す。
【図７】フレームにマウントされたプラットフォームを示す。
【図８】望遠鏡アームを使用する車両を示す。
【図９】天井又は床のような水平表面に対する６個の工程にわたる付加的、削除的、付加製造的なプロセスを示す。
【図１０】壁のような鉛直表面に対する５個の工程にわたる付加的、削除的、付加製造的なプロセスを示す。
【図１１】吹き付け設備及びロボットマニピュレータを示す。
【図１２】吹き付けられた断熱材の深さを測定するレーザー距離計を使用するコンピュータ制御機器を示す。
【図１３】コンピュータ制御機器にマウントされた切断ツールで余剰材料を除去することを示している。
【図１４】モールドを使用して形状が制御される、発泡体の吹き付けを示す。初めの２つの段階；吹き付け及び成形が結合されている。
【図１５】仕上げ処理が施されている様子を示す。
【図１６】本発明の実施形態に係る断熱発泡体を吹き付けるためのロボットの側面図を示す。
【図１７】図１６のロボットの平面図を示す。
【図１８】図１６のロボットの下側平面図を示す。
【図１９】図１６のロボットの正面図を示す。
【図２０】異なる位置にある吹き付けアームを有する、図１６のロボットの背面図を示す。
【図２１】異なる位置にある吹き付けアームを有する、図１６のロボットの背面図を示す。
【図２２】図１６のロボットの車輪の断面を示す。
【図２３】異なる高さにある吹き付けアームを有する。図１６のロボットの側面図を示す。
【図２４】異なる高さにある吹き付けアームを有する。図１６のロボットの側面図を示す。
【図２５】異なる高さにある吹き付けアームを有する。図１６のロボットの側面図を示す。
【図２６】第１の状態における、本発明の実施形態に係る断熱材吹き付けロボットの斜視図を示す。
【図２７】第２の状態における図２６のロボットの斜視図を示す。
【図２８】本発明の実施形態に係る方法において断熱されたキャビティを有するべき住宅の模式的な断面を示す。
【図２９】図２８の住宅のキャビティの拡大断面を示す。
【図３０】キャビティの内部の斜視図を示す。
【図３１】断熱材を吹き付ける前の床空隙内にあるロボット機器を示す。
【図３２】断熱材を吹き付けているロボット機器を示す。
【図３３】断熱材を吹き付けた後のロボット機器を示す。
【図３４】吹き付けの前及び後におけるカメラからの視野を示す。
【図３５】典型的な住宅の建物及び熱損失を示す。
【図３６】床空隙のダイアグラムを示す。
【図３７】床空隙に挿入されているロボット機器を示す。
【図３８】床空隙で展開された後のロボット機器を示す。
【図３９】床空隙での断熱材の吹き付けの後のロボット機器を示す。
【図４０】床下空隙の写真を示す。
【図４１】吹き付けの動きの平面図を示す。
【図４２】吹き付けの動きの側面図を示す。
【図４３】取り外し可能なカバーと共にロボット車両を示す。
【図４４】取り外し可能なカバーと共にロボット車両を示す。
【図４５】センシング及び視覚システムを保護するのに使用されるエアーカーテンを示す。
【図４６】視覚システムを保護するのに使用される、加圧されたカメラマウントを示す。
【図４７】空気通路を明確にするカメラマウントの切り取り図を示す。
【図４８】制限された開口を通り抜ける車輪で動くロボット車両を示す。
【図４９】制限された開口を通り抜ける車輪で動くロボット車両を示す。
【図５０】制限された開口を通り抜ける車輪で動くロボット車両を示す。
【図５１】英国の１９１９年以前の建物における床下空隙の典型例を示す。
【図５２】床下空隙及び上方の床を支持する寝台壁を示す。
【図５３】代替的な建物での寝台壁を示す。
【図５４】床下空隙の平面及び支持構造の配置を示す。
【図５５】２つの主駆動車輪及び単一のピボット軸を持つロボット車両の平面図を示す。
【図５６】図５５のロボット車両の側面図を示す。
【図５７】図５５及び図５６のロボット車両のどのように折りたたむことができるかを示す。
【図５８】整列可能な２つの車軸状に４つの駆動車輪を持つロボット車両を示す。
【図５９】図５８のロボット車両をどのように折りたたむことができるかを示す。
【図６０】異なる形状の折りたたみ式のロボット車両を示す。
【図６１】図６０のロボット車両をどのように折りたたむことができるかを示す。
【図６２】図６０及び図６１と異なる駆動モードのロボット車両を示す。
【図６３】代替的な折りたたみ機構を示す。
【図６４】代替的な折りたたみ機構を示す。
【図６５】代替的な折りたたみ機構を示す。
【図６６】代替的な折りたたみ機構を示す。
【図６７】ケーブルを使用する展開機構を示す。
【図６８】ケーブルを使用する展開機構を示す。
【図６９】図５５のロボットを示す。
【図７０】図４８のロボットを示す。
【発明を実施するための形態】
【００７７】
添付図面の図１は、３つの段階プロセスを示す。Ａ）は、３次元表面に膨張性の発泡体のような建材を吹き付けるための方法、Ｂ）は、余剰材料を除去し、当該表面を成形する方法、及びＣ）は、当該表面に仕上げ処理を施すための方法、である。ロボットアーム４は、処理すべき表面５の前方に位置決めされている。第１段階では、混合ノズル６が、二部式の膨張性の発泡体と結合剤とを混合し、断熱隔壁７を形成する壁に吹き付けるために使用される。第２段階では、形成ヘッド、例えば、切断ツール８が、余剰材料を除去し、発泡体７、例えば、れんが造りの壁の輪郭に合わせて詳細に付け加えるために使用される。第３段階では、仕上げヘッド１０が、シーラント剤及び表面コート１１を塗布するよう使用される。
【００７８】
添付図面の図２は、移動可能なプラットフォーム１を示す。プラットフォーム１は、テーブルリフト２を介して高さを上げる手段を備え、その上には、ロボットアーム４のためのプラットフォーム３がマウントされている。移動可能なプラットフォームが所定の位置くると、ロボットアームにより、ヘッド９の位置の細かな制御が可能となる。
【００７９】
添付図面の図３は、ツール９ａ及び９ｂの２つのマウント軸を有する車両１ａを示す。吹き付け、切断又は仕上げヘッドを連結することができ、車両から駆動する。運動の範囲を拡張するため、これらを、１つ又は複数の平面内で移動させてもよく、好ましくは、ヘッドの運動の全制御を可能にするため、車両の既存のアームに垂直な少なくとも１つの軸に移動させる。例えば、ヘッド９ａは、車両の運動の範囲ｐ、ｑに垂直な軸線Ｘに関して旋回することができるアームにマウントされる。同様に、第２のヘッド９ｂは、車両自体の運動の範囲ｒに垂直な２つの軸線Ｙ、Ｚに対するアームにマウントされる。
【００８０】
添付図面の図４は、軸線Ｘの周りに回転することができるプラットフォームによって車両に取り付けられるヘッド９の高さを上げることができる車両１を示す。車両は、プラットフォームの高さを上げ、アームを伸ばしたり、引っ込めたりすることによって、ヘッドを後退させたり、前進させたりすることができる。ヘッドの運動の軸線Ｘは、車両アーム４に垂直であり、追加的な制御を行う。
【００８１】
添付図面の図５は、地上１３の建物１２の周囲に直立するフレーム又は足場を示す。移動可能なプラットフォーム１４は、大梁１５に沿って移動することができ、大梁１５の下には、高さを調整することができる（付番「１７」参照）第２のプラットフォームがワイヤ１６に吊り下げられている。異なる機能を満たす一連のヘッド９が当該プラットフォームにマウントされている。
【００８２】
添付図面の図６は、側面から見たプラットフォーム１４を示す。プラットフォーム１４は、壁１８の前方で別のプラットフォーム１２からワイヤ１６に吊り下げられている。ツール６が壁１８から必要な距離を得るために、ヘッド９を、壁１８に向かう方向又は壁１８から離れる方向に移動させてもよい。
【００８３】
添付図面の図７は、リニアスラーダー又はベアリング１９ａと、壁１８の前方に位置決めされた水平スライダー１９ｂと、で作られるフレーム１２を示す。プラットフォーム１４は、フレーム上を水平ｈ及び鉛直ｖに移動することができる。親ねじ又はねじ棒１９ｃは、フレーム上に示され、プラットフォームがいずれかの面で移動できる。代案として、ベルト駆動式、ギア及びプーリ式、空気圧式又は油圧式のような他の電力伝達方式を使用してもよい。プラットフォームは、手動で、又は、モーター若しくは他の電源を使用して自動で、移動してもよい。１つ又は複数のツール６、８、１０は、プラットフォーム１にマウントできる。フレームは、ベース１９ｄに着座し安定性をもたらす。
【００８４】
図８は、トラック１ｂ上の所定の位置で機動する車両を示す。代案として、車両を所定の位置に持ち上げてもよく、車輪、駆動源付脚、又は、所定の位置に機動する他の手段を使用してもよい。車両は、安定脚１９により、地上１３の上方に上げられた状態で示されている。車両は、油圧式又は空気圧式のアクチュエータ１９ａ、１９ｂ、１９ｃを使用して、１つ又は複数の軸ｐ、ｑ、ｒの周りに回転することができる、複数のセグメントを持つアームを有する。また、車両は、そのベース１ａの周りに、残りの他の軸線に垂直な平面内で回転することもできる。アーム４を広げてヘッド９を所定の位置に移動させて、１つ又は複数の望遠鏡アーム４ａ、４ｂを使用することができる。
【００８５】
添付図面の図９は、天井又は床のような水平表面に対する６個の工程Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆにわたる付加的、削除的、付加製造的なプロセスを示す。梁２１に支持される床板２０を備え、ポリウレタンのような膨張性の断熱材が、典型的にはそれぞれの吹き付けで２５〜５０ミリメートルの深さで、複数の層２２、２３、２４に吹き付けられる。梁及び床板が被覆され、必要な深さが実現される（典型的には７５〜１５０ミリメートル）。ポリウレアのような保護仕上げ処理が施される（付番「２６」参照）前に、余剰材料が除去される（付番「２５」参照）。
【００８６】
添付図面の図１０は、外壁のような鉛直表面に対する５個の工程Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎにわたる付加的、削除的、付加製造的なプロセスを示す。基板３０は、この場合、細部の装飾３１及び排水溝３２のような建築の特徴を有するれんがの壁である。これは、カバー３３を使用して保護することができる。必要な深さ、典型的には５０−２００ｍｍが実現されるまで、１つ又は複数の層にポリウレタン３４のような膨張性の断熱材料が吹き付けられる。余剰材料がその後除去され、建物の細部装飾が加えられる（付番「３５」参照）。ポリウレア又は化粧塗料が施され、塗料又はタイル３６が施され、及び、建築の特徴３７が見えるようにカバーが外される、一連の保護仕上げが施される。
【００８７】
添付図面の図１１は、反応装置４１から、膨張性の断熱材料を速やかに供給するコンピュータ制御機器４０を示す。断熱材用の２つホースと圧縮空気用のホースとを備える導管コードによって連結されている（不図示）。反応装置は、２つの化学物質イソシアネート４３及びポリオール４４の圧力下の流れを制御する。この２つの化学物質は、吹き付けノズル４５で化合すると、ポリウレタンと、触媒（反応の発生を促進する）、難燃剤、膨張剤及び界面活性剤を含む他の化学物質の混合物と、を作るのに反応する。供給される化学物質の圧力により、膨張性の発泡体が速やかに基板４７に吹き付けられ、膨張して断熱層４８に着座する。
【００８８】
添付図面の図１２は、異なる状態のコンピュータ制御機器４０を示す。レーザー距離計４９を備えている。レーザー距離計４９は、断熱層４８の表面からの距離をフィードバック５０する。各層の前後の距離を測定し、コンピュータ制御機器の位置がわかれば、断熱材の深さを計算することができ、吹き付けられている材料のその後の吹き付けを制御するのに使用できる。
【００８９】
添付図面の図１３は、削除的な段階の一実施形態を示す。この段階では、切断ツール５１を備えるコンピュータ制御機器４０が、建築の細部の装飾５２を残して、必要な深さまで材料を成形するのに使用される。支持構造の表面の元々の装飾をスキャンすることにより、得られる表面に同一の装飾を付けることができる。
【００９０】
添付図面の図１４は、初めの２つの段階を併せて１つにした例を示す。コンピュータ制御機器４０は、モールド５３により断熱材を施し、この断熱材は、基板３０の表面に位置決めされる。毎回所定の場所５４に予め成形された断熱壁板を残して、繰り返しが可能な建築の細部の装飾５２を含むことができる。
【００９１】
添付図面の図１５は、最終段階を示す。コンピュータ制御機器４０は、ポリウレア５５のような仕上げ処理を完成表面５６に施し、随意的に、塗料、カバー又はタイル５７を施して所望の見栄え効果を実現するようにしてもよい。
【００９２】
添付図面の図１６〜図２５は、（ポリウレタンのような）断熱発泡体を吹き付けるのに使用することができるロボット１０１を示す。ロボット１０１は、細長いシャーシ１０３の前端にマウントされた一対の車輪１０２を備える。該シャーシは、シャーシ１０３の前端１０３ａから後部１０３ｂに向かって伸びる長軸線１０６を有する。シャーシ１０３の後部１０３ｂには、半球状シェル１０７が設けられている。これは、ロボットの下の表面を全体的にドラッグする軸受表面を提供する（そのように、シャーシ１０３の後部に更に車輪を設ける必要性を排除する）。
【００９３】
また、シャーシ１０３は、吹き付けアーム１０５を通して、シャーシ１０３にマウントされた吹き付けノズル１０４を支持する。この吹き付けアームにより、吹き付けノズルの仰角（添付図面の図２３〜図２５に示すように）及び吹き付けノズルの方位角（添付図面の図２０及び図２１に示すように）の両者が変化できる。両方向への動きは、アクチュエータ１０８及び１０９によって行われる。このようにして、吹き付けノズル１０４は、ロボット１０１の上方の実質的な立体角で任意の方向に向けることができ、そのように、ロボット１０１は、それを取り巻く広範な領域を吹き付けるのに使用することができる。
【００９４】
車輪１０２をシャーシ１０３にマウントし車輪を駆動するために、各々の車輪１０２に、シャーシ１０３にマウントされたモーター１１０を備える。各々のモーター１１０の出力シャフト１１１は、それぞれの車輪１０２のハブ１１２と嵌合する。このようにして、モーター１１０は、車輪１０２を直接的に駆動するのみならず、ドライブトレインが介入せずに車輪１０２の支持も行う。これにより、重量及び複雑性が軽減され、またモーター１１０が車輪１０２に収容されるとき、スペースを効率よく使用できる。それゆえに、車輪１０２は、長さ方向１０６に垂直な水平軸線の周りに出力シャフト１１１と共に回転することができる。ロボット１０１の移動方向は、車輪１０２の相対的な回転速度を制御することにより、制御することができる。車輪のスパイク１０２ａは、牽引力を向上し、車輪１０２が、遭遇する可能性のある障害を克服できるようにする。
【００９５】
また、ロボット１０１には、尾部１１３が備えられる。尾部１１３は、半球状シェル１０７の中心に近接するシャーシの後部１０３ｂにマウントされる。尾部１１３は、クラッチ１１４によってシャーシ１０３にマウントされる。また、尾部１１３は、電力を供給し、供給パイプ１１６を用いて、モーター１１０、アクチュエータ１０８、１０９、及び吹き付ける断熱発泡体の供給源のための信号表示を制御するワイヤ１１５を備える。供給パイプ１１６は、重く、半剛体であり、運動又は敏捷性に対する障害となる。この短所は、バランス保持、支持及び接地として使用されるように、役立てて利用することができており、その結果第２の車輪は必要としない。クラッチ１１４により、一例においてホースの側壁を「ループしている」間（それゆえに壁等に押し付けられない）、ロボットは容易に反転でき、別の例においては、剛性のある一直線の尾部を有し（一直線を前方に保つようにしている間）、又は、寝台壁又は障害に引っ掛かることを回避するために小さなキャビティに、抗力過剰なホースを有する。供給パイプ１１６をループするために、一車輪１０２を尾部１１３の中に使用して、ロボットを反転させ、クラッチ１１４が緩む。クラッチ１１４は、その後固定され、車輪１０２は、ロボットを真っ直ぐに立てるように駆動する。このようにして、ロボットの一方の側面に約１メートルのホースがループされる。ケーブルが張られるまでケーブルの大部分を静止させたまま、クラッチは再び開放され、ロボットは前進する。これにより、全体で８〜１０メートルの重いホースを引っ張るよりも前に、局所的に吹き付けること又は位置決定をすることができるという効果を奏する。シャーシ１０３、吹き付けアーム１０５及びノズル１０４は、シャーシ１０３及びアクチュエータ１０８、１０９に対して平坦になるように位置合わせされると、全てが車輪１０２の断面に収まる。このようにして、ロボット１０１は、相対的に目立たなく、そうして、作業者が取り付けることができないキャビティの周りを移動できる。例えば、床下キャビティのようなキャビティは、はるかに支障なく断熱することができる。例示的な床下キャビティでは、もはや部屋の全ての床板を持ち上げる必要性はなく、単に十分にロボットがキャビティにアクセスできる。
【００９６】
本発明の別の実施形態に係るロボット１５１を、添付図面の図２６及び図２７に示す。第１の実施形態のロボットと同等の構成要素には、５０までの同一の参照符号を付している。この実施形態では、車輪１５２は、シャーシ１５３に対して相対的に回転可能にマウントされているというよりはむしろ、車輪マウント部材１７０にマウントされている。車輪マウント部材１７０は、シャーシ１５３に旋回可能にマウントされる。このことは、図２６及び図２７でそれぞれ示すように、車輪が２つの位置で位置決定できることを意味する。
【００９７】
第１の状態では、添付図面の図２６に示すように、車輪の共通の回転軸線１７１は、水平、且つ、シャーシ１５３の長さ方向１５６に垂直である。車輪１５２は、本発明の第１の実施形態に関して上述したように機能して、ロボット１５１を駆動する。
【００９８】
第２の状態では、添付図面の図２７に示すように、車輪マウント部材１７０が、シャーシ１５３に対して（車輪マウント部材１７０内のアクチュエータの動作により、又は、シャーシ１５３に対して車輪マウント部材１７０を解除し、車輪１５２を反対方向に駆動することにより）鉛直方向軸の周りに回転したものである。従って、車輪１５２の回転軸線１７１は、既に、シャーシ１５３の長さ方向１５６に平行に位置合わせされている。シャーシ１５３に垂直な任意の面におけるロボット１５１の最大断面は、本発明の第１の実施形態と比して縮小される。
【００９９】
また、ロボット１５１には、マニュピュレータアームを設けてもよい。マニュピュレータアームにより、ロボットがワイヤ及び他の移動の危害、特に吊り下げられることによる危険に晒されないようにし、又は、ワイヤ及び他の移動の危害を押しのけることができる（及び、床に固定してもよい）。これは、シャーシ１５３に旋回可能にマウントされ、動きを制御するアクチュエータを有する、簡易の剛性アームであってもよい。シャーシ１５３の遠位端に、フック又はフォークを設けてもよい。代案として、吹き付けアーム１５５で実行してもよく、吹き付けアーム１５５は、ロボットを危害に晒されないようにするのに用いることが可能である。
【０１００】
上述した２つの実施形態のロボット１０１、１０５の使用を、添付図面の図２８〜３０に従って説明する。
【０１０１】
本発明の別の実施形態のロボット１５１を参照する一方、本発明の第一の態様のロボット１は所定の位置で使用することができる。
【０１０２】
図２８は、２つの階層２００、２０１と、下の階２００の下の床下キャビティ２０２と、を有する住宅を示す。望ましくは、住宅の熱的性能を向上するために、床下キャビティ２０２の壁２０３、２０４を断熱する。上壁２０４は、梁に支持された木製の床板で形成された木製の吊り床である。
【０１０３】
キャビティは、一般的には、２０〜５０センチメーター程度の高さであり、よって、アクセスが困難である。更に、添付図面の図３０に見られるように、異物２０５、ワイヤ２０７及び突出したれんが造りの壁２０６は全て、キャビティ内で動くことを困難するものである。本発明の別の実施形態に係る下記の方法により、そのようなキャビティを断熱する行為を（より）簡易に、速やかに及びコスト的にすることができる。
【０１０４】
第１の工程では、マッピングロボット２１０でキャビティにアクセスが可能である。キャビティ２０２の壁２０３に孔２１１を形成することで実現できる。この実施形態では、孔２１１は、外壁２０３に存在し、住宅の居住者を立ち退かせる（後の床やカーペットの取り外し等）必要がないという利点を有する。代案として、マッピングロボット１１０がアクセスできるのに十分な床板を上げることができる。これは、一般的には、ユーザーがキャビティ全体へアクセスするために必要とされるよりも、かなり稀なケースである。
【０１０５】
マッピングロボット２１０は、詳述したロボット１５１に機能的に同様である。しかし、吹き付けアーム１５５及びノズル１５４を備える代わりに、カメラ及び／又は他のセンシング装置（赤外カメラ、ソナー又はライダー装置及び同等のもの等）を備える。マッピングロボットは、危害の位置（上述した２０５、２０６、２０７のようなもの）及び一般的なレイアウトをマッピングし、キャビティ２０２を横切る。マッピングロボット２１０は、その後、キャビティ２０２に入るための開口２１０を通して回収される。
【０１０６】
赤外カメラの使用は、キャビティをマッピングすることと同様に、任意のワイヤの状態が点検されるときに、オーバーヒートしているワイヤが無いこと及び交換の必要のあるようなワイヤがないこと、を保証する利点がある。
【０１０７】
結果として得られるキャビティのマップは、吹き付けロボット１５１のパスを生成するのに解析される。このパスは、ロボット１５１が占める位置の軌道を含み、加えて吹き付けノズル１５４の適切な目標に関する情報を含む。典型的には、このパスは、ロボット１５１が、入口地点から最遠地点まで移動し、その後、キャビティの内壁２０３、２０４に吹き付けを行い、キャビティから戻る、一連の動きを伴う。
【０１０８】
ロボット１５１は、その後、典型的には、孔２１０により、キャビティに案内される。ロボット１５１は、第２の状態に案内され、その結果、比較的目立たなくなる。このことは、第２の状態で（第１の状態ではなく）、ロボット１５４が通過するのに（直径で約１８センチメートル）十分大きいものである必要があればよく、孔２１０が、一方で他の場面よりも小さくなりうることを意味する。
【０１０９】
孔２１０を通ると、ロボット１５１は第１の状態に戻り、パスに従って吹き付けを開始する。孔２１０に向かって段階的に進路を戻し、一度、木造の吊り床２０４に適切に吹き付けがなされ、孔２１０を通して回収される。
【０１１０】
このようにして、キャビティの吹き付けは、床板を持ち上げることなく、且つ、住宅の居住者を立ち退かせることなく、達成することができる。これは、多くの古い特徴を備える住宅ストックを有する家主にとって、特に役立つことである。
【０１１１】
第１の実施形態のロボット１０１は、この方法で使用することができる。孔２１０を形成するよりもむしろ、ロボット１０１は、典型的に据え付けられ、ロボットへのアクセスを可能とするため十分な床板を持ち上げることによって回収される。持ち上げるのは、僅かな床板のみであり、典型的には作業者のアクセスを可能にするために必要とされるよりも、もっと数少ない数である。
【０１１２】
添付図面の図３１は、地上３０３と、床板３０４及び支持梁３０５（典型的には、中央に４００ミリメートル開けられたスペース）の下面と、の間に存在する床下空隙３０２にあるロボット車両３０１を示す。典型的には、空隙３０６の高さは４００ミリメートルであるが、１５０ミリメートルと１６０ミリメートルとの間の範囲、あるいはそれ以上であってもよい。１つ又は複数のカメラにより、操作者は、天井（カメラ３０７）又は車両がどこに移動しているか（カメラ３０８）を見ることができる。レーザー距離計センサーのような距離計センサーが１つ又は複数個、ロボットにマウントされ、天井との距離を測定し（距離計３０９）、ロボットの場所を示す（距離計３０９）のに用いることができる。各々のレーザーは、単独の面又は複数の面で、アークを被覆してもよく、それゆえに２次元又は３次元マップを作り上げるのに使用することもできる。
【０１１３】
添付図面の図３２は、床板３０４及び梁３０５の下面に断熱材３１３の層を生成するために、ノズル３１２により、ポリウレタン３１１のような二部式の膨張性の断熱材を吹き付けるロボット車両３０１を示す。断熱材は、各々の吹き付けで、典型的には２５〜５０ミリメートルの深さの層に作り上げられる。梁及び床板が被覆され、必要とされる深さが達成されるまで（典型的には１００〜１５０ミリメートル）で行われるが、気密性の障壁のみが必要とされる場合は２５〜５０ミリメートルと同程度に低くてよいが、追加の断熱材が必要とされる場合は２００ミリメートルと同程度に高い必要がある。
【０１１４】
添付図面の図３３は、床板３０４及び支持梁３０５の下面にある、断熱材３１３の吹き付けのあとのロボット車両３０１を示す。１つ又は複数のカメラにより、操作者は天井（カメラ３０７）及び断熱材の結果的な適用範囲を見ることができる。所定の位置での、断熱材３１３の吹き付け前後における距離を測定することによって、断熱材の深さを計算することができ、更に断熱材が所定の範囲に必要かどうか決定するのに用いることができる。
【０１１５】
添付図面の図３４は、ロボット車両にマウントされ、床下面で直接的に見上げるカメラの視点からの、断熱材の吹き付けの前（Ａ）及び後（Ｂ）での単純化したダイアグラムを示す。断熱材の吹き付けの前に、梁３０５及び床板３０４の規則的で線形のパターンは、断熱材３１３の有機テクスチャとコントラストをなしている。これらのパターンは、操作者によって、被覆されている百分率を計算し、ロボットを特定の方向に向けるのに使用されてもよく、又は、カラーサンプリングを用いるコンピュータ、及び、残された未処理の割合３１４に対して断熱材３１３で被覆された割合を計算するアルゴリズムを習得する簡易なマシーンを使用するパターン認識によって処理されてもよい。断熱材の深さで結合されると、Ｕ値は、据え付けの前後に床に対して自動的に計算され、且つ、エネルギー節約に使用することができる。
【０１１６】
添付図面の図３５は、床下空隙３０２を有する典型的な住宅３１５を示す。かなりの数の通気口３１６、３１７により、空気は、地上からのガス及び湿気を逃がし、水気により引き起こされる問題を回避する空隙３０２を通って流れることができる。空隙からの冷気は、床板３０４を通して上昇させてもよく、図３５の矢印で示すように、建物の残りの部分を通して熱損失を駆り立ててもよい。それゆえに、望ましくは、断熱材の層及び床板の下面に対する気密性の障壁を追加しつつ、依然として地上が空気と接することができるようにする。
【０１１７】
添付図面の図３６は、床下空隙３０２の詳細を示す。典型的に、空隙の中の地上のレベルは外部のレベルよりも低い。空気の通気口３１６は外壁に周期的に位置付けされている。床板３０４は、典型的に１２５〜２５０ミリメートルの幅を有し、床板に対して垂直に通る梁３０５により支持される。この床は、一部を切り取って示されたもので、梁を支持する空隙内の寝台壁３１８を現しているが、これらは、空気が空隙を通って流れるように隙間３１９を有してもよい。
【０１１８】
添付図面の図３７は、建物の外部から空隙３０２に挿入されたロボット車両３０１を示す。好ましくは、外壁３２１のアクセスポイント３２０を通って、占有物の処分を最小限にし、所有物の配置を変更する必要がないようにする。アクセスポイントは、空気の通気口（典型的には２１５ミリメートル×１５５ミリメートル四方又は２１５ミリメートル×７５ミリメートル四方）、１つ又は複数のれんがを取り除くことによって、又は、コア穴（典型的には、直径１００、１２５、１５０ミリメートル）をあけることによって、外壁に形成してもよい。それゆえに、ロボットは、隙間を通り抜けるようにする必要があり、これに該当する場合、空隙の内部で展開する。代案としては、１つ又は複数の床板３０４を持ち上げることによって、又は、所有物内のアクセスハッチを通して、ロボットを空隙に挿入させてもよい。
【０１１９】
添付図面の図３８は、床３０４の下の床下スペースの長さ方向にうまく誘導され、空隙３０２内で展開したロボット車両３０１を示す。ロボット機器は、オンボード電源を備えてもよく、導管３２２により供給されてもよく、または両者を組み合わせるものであってもよい。ロボット機器は、発泡体の吸収缶を備えてもよく、外部に位置決定された反応装置から導管コードを通して、二部式ポリウレタンのような膨張性の断熱材が与えられてもよい。
【０１２０】
添付図面の図３９は、床３０４の下面に断熱材３１３を吹き付け、アクセスポイント３２０に向かって戻るロボット車両３０１を示す。
【０１２１】
添付図面の図４０は、空隙３０２の所定の位置にあるロボット車両３０１の写真を示す。
【０１２２】
添付図面の図４１は、鉛直軸線３２３に関して旋回するスプレーガン３１２を表すロボット車両３０１を上側から見た図を示す。ノズルのチップは、ピボット軸から距離a
の位置にある。ガンが角度ｑ２回転すると、横距離ｙを計算することができる。
【０１２３】
添付図面の図４２は、水平軸線３２４に関して旋回するスプレーガン３１２を表すロボット車両３０１の側面図を示す。ピボット軸は、鉛直軸線３２３から距離ａの位置にあり、ガンのノズルは、ピボット軸から距離ｂの位置にある。ガンが角度ｑ１回転すると、空隙の上面までの高さｈが以下で与えられる場合、距離ｘを計算することができる。
0006731338.tif 000002
そして、
0006731338.tif 000003
スプレーガンが位置(ｘ，ｙ）を
指すためには、
0006731338.tif 000004
【０１２４】
添付図面の図４３及び図４４は、ロボットを保護し、何かの材料がこぼれたときに容易に手入れが可能な、取り外し可能なカバー３２５と共にロボット車両３０１を示す。安価な使い捨てのカバーを使用してもよい。カバーは、任意の材料が上記粘着から車輪へ落下し、車輪の回転に障害を引き起こすことを防止するため、車輪３２７がプロテクト３２６を備える。
【０１２５】
添付図面の図４５は、ロボット車両３０１にマウントされた、２つのセンサー、又はカメラ３２８の拡大図である。センサーの前方に空気バリア３３１を作り出すために、圧縮空気がホース３２９及び一連のノズル３３０により提供される。この圧縮空気の提供は、材料がセンシング装置に障害を与えたり粘着したりしないことを保証するために、ロボットが吹き付けを行っているときに連続的に行ってもよい。バルブを備えてもよく、その結果、空気の流れは、ノズルを洗浄するために吹き付けをしていないときはスプレーガンに向けられると共に、吹き付けをしているときはセンシング機器に向けられる。
【０１２６】
添付図面の図４６は、蓋３３３と、シール３３４と、固定具３３６と共に固定される背面３３５と、を備えるコンテナーの内部にマウントされるカメラ３３２を示す。コンテナーは、レンズの周囲に出口３３８から逃げることができる圧縮空気３３７の供給で加圧されている。圧縮空気は、ロボットが吹き付けを行っているときは常に、その後は、断熱材の粒子が視覚システムに降下しないこと又は障害を与えないことを保証するために、短い周期で、コンテナーに供給される。
【０１２７】
添付図面の図４７は、カメラと、２つの平面で区切られた加圧されたコンテナーとを示す。空気はホース３２９によりチェンバー３３９に提供され、レンズ３４０の周囲に位置決定されたノズル３３８を与える。
【０１２８】
添付図面の図４８〜図５０は、制限開口４０２を通り抜けるロボット車両４０１を、４つの段階に分けて平面図で示す。ロボット車両は、４つの駆動車輪４０３を有し、各々は、結合して又は単独で、車軸４０５に対して相対的に旋回する（付番「４０４」参照）ことができる。車軸は、１つ又は複数のピボット軸４０６で、シャーシに対して相対的に回転することができる。ロボットは、センサー及び測量機器、ツール、又は操作を実行するその他の装置となりうる有効荷重４０７を運搬する。図４８の下図は、前部の車軸４０５で９０°回転したロボット４０１と、全車輪が前方に駆動できるように車軸に対して相対的に９０°回転した車輪４０３とを示す。図４９は、前方の部分が制限開口を通り抜けた後、後車軸が既に畳まれた状態のロボット車両を示す。図５０は、障害物を通り抜けた状態のロボット車両を示す。折りたたみ機構が配置されていることにより、車輪を内側に挟み込むことができ、必要な時に幅は最小限となる。駆動方法は、モーター、ギア、リニアアクチュエータ及びケーブルのいずれかを備えてもよく、又は、車輪自体により駆動され、ラチェット機構で制御されるものであってもよい。
【０１２９】
添付図面の図５１は、床下空隙４０８及びロボット車両を操作しなければならないような類の環境を示す。この空隙は地上４０９及び、上記の木造の吊り床４１０の間にスペースを備える。木造床４１０は、床板４１１及び支持梁４１２を備える。典型的には、空隙の高さは４００ミリメートルであるが、１５０ミリメートルと６００ミリメートルとの間の範囲、あるいはそれ以上であってもよい。空隙には、非一様表面４１３と、破片、れんが及びその他の異物のような障害４１４と、が存在することがある。コア穴を外壁（典型的には、直径１００、１２５、１５０ミリメートル）を貫通してあけることによって、又は、空気の通気口４１５（典型的には２１５ミリメートル×１５５ミリメートル四方又は２１５ミリメートル×７５ミリメートル四方）を取り除くことによって、空隙には上記の床板を通してアクセスする。制限開口を通り抜けることと同様に、開口の背後に直接的に存在する横木４１６又は梁４１２のような障害を通過する必要がある。
【０１３０】
添付図面の図５２は、床下空隙と、空隙を分割し、上記床４１０を支持する寝台壁４１７とを示す。空隙の異なる部分の間で換気ができるような穴４１８が示されている。これらの穴は１００ミリメートルから５００ミリメートルの寸法とすることができる。あるいは、典型的には、２５０ミリメートル四方のである。
【０１３１】
添付図面の図５３は、寝台壁４１７の代替的な構成を示す。れんが造りの壁４１９の格子配置を備えており、空気が一方側から他方側に流れることができる。
【０１３２】
添付図面の図５４は、上記から床下空隙の平面図を示す。床板４１１を一部切り取って示している。床板４１１は、梁４１２に支持され、梁４１２は、順に、寝台壁４１７に支持される。外壁４２０の周りの開口４１５が示されている。空気が空隙を通して流れるようにする寝台壁の開口４１８に沿って、空隙への換気が行われる。提案されているロボット車両は、遠隔操作でこれらのスペースを通り抜けることができる。
【０１３３】
添付図面の図５５及び図５６は、代替的なロボット車両５０１の構成を示す。シャーシ５０５に対して相対的に旋回（付番「５０４」参照）可能であって、車軸５０３にマウントされた、２つの駆動車輪５０２が設けられている。シャーシに対して相対的に旋回可能（付番「５０７」）な自由車輪５０６が、後部で車両を支持する。ロボットは、センサー及び測量機器、ツール、又は操作を実行するその他の装置となりうる有効荷重５０８を運搬する。
【０１３４】
添付図面の図５７は、シャーシ５０５に対して相対的に、車軸５０３で回転したロボット車両５０１を、３つの状態で示す。通常の展開した操作Ｐ、畳まれている途中の状態Ｑ及び完全に畳まれた状態Ｒである。完全に畳まれているとき、ロボット車両は、展開した状態よりもかなり狭い（付番「ｗ」参照）。後輪５０６は自由に回転できる。左の駆動車輪を前方に、及び、右の駆動車輪を後方に駆動することにより（図５７の矢印が示すように）、車軸は時計回りに回転できる（破線矢印参照）。
【０１３５】
添付図面の図５８は、シャーシ６０５に対して相対的に旋回（付番「６０４」参照）可能な車軸６０３に４つの駆動車輪６０２を備えるロボット車両６０１を示す。折りたたみを防止するために、ピボット軸のロック機構によりロボットが回転できる。車輪を前方及び後方に独立して駆動することによって（図５８の矢印が示すように）、ピボット軸６０４が自由に回転すると、車軸がシャーシに対して相対的に回転できる（破線矢印参照）。ロボットは、センサー及び測量機器、ツール、又は操作を実行するその他の装置となりうる有効荷重６０６を運搬する。
【０１３６】
添付図面の図５９は、同一直線上に存在するシャーシ６０５に対して、車軸が相対的に９０°回転した状態である、先の図面におけるロボット車両６０１を示す。車両は、３つの状態で示されている。第１の畳まれている途中の状態Ｑ１、第２の畳まれている途中の状態Ｑ２、及び完全に畳まれている状態Ｒである。完全に畳まれているとき、ロボット車両は、展開した状態よりもかなり狭い（付番「ｗ」参照）。図５９に示すように、完全に畳まれている状態Ｒでは、必要に応じて車軸６０３が回転できる（破線参照）。
【０１３７】
添付図面の図６０は、４つの駆動車輪７０２を備えるロボット車両７０１を２つの構成で（平面図及び側面図で）示す。２つの構成とは、通常操作モード（左図）及び畳まれたモード（右図）である。畳まれているとき、車両は展開されているときよりもかなり狭い（付番「ｗ」参照）。一方で、長さは増加し（付番「Ｉ」参照）、高さ（付番「ｈ」参照）は変わらない。ロボットは、センサー及び測量機器、ツール、又は操作を実行するその他の装置をとなりうる有効荷重７０３を運搬する。２つのピボット軸７０４、７０５と、シャーシ７０７及び車軸７０８の間のリンケージ７０６とにより、畳まれていないときの全体の幅を最小限にする方法で、車輪及び車軸が位置決定される。
【０１３８】
添付図面の図６１は、ロボット車両７０１の５つの段階を示す。通常の展開モードＰと、前部の車軸が旋回した段階Ｑ１と、前部の車軸が折りたたまれておらず、車軸が拡張しシャーシに対して共通の直線となっている段階Ｑ２と、後部の車軸が旋回した段階Ｑ３と、両車軸が共に折りたたまれておらず、互いに直線上に拡張した段階Ｒと、である。
【０１３９】
添付図面の図６２は、先のダイアグラムから６つの段階（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６）におけるロボット車両を示す。第１の段階Ｐ１は、通常の展開された構成を示し、各車輪７０２は、前方に駆動する車軸７０８と一直線となり、順に車両を前方に移動する。第２の段階Ｐ２は、一方側が後方に駆動し、他方側が前方に駆動する車輪を示し、その場所でロボットが回転する。第３の段階Ｐ３は、各々が、それぞれのピボット軸の周りに９０°回転した車輪７０２を示し、車輪は、ロボットの側壁を駆動するシャーシ７０７に垂直に駆動する。第４の段階Ｐ４は、前部車輪が９０°回転し、折りたたまれていない前部車軸を示し、車輪は後部車輪との組み合わせで前方に駆動する。第５の段階Ｐ５は、９０°回転した車輪であって一直線に駆動できる車輪と、両者が折りたたまれてない車軸を示す。第６の段階Ｐ６は、各々が回転した車輪を示し、破線で示すように、その場所で回転するよう車輪の回転軸線が車両の回転中心と一致する。
【０１４０】
添付図面の図６３は、車輪８０２が、車両の幅を縮小するためにピボット軸８０３の周りに１８０°回転することができる代替的な折りたたみ機構を用いるロボット車両８０１を示す。
【０１４１】
添付図面の図６４は、車軸９０２を望遠鏡機構９０３によって短縮することができる代替的な折りたたみ機構を用いるロボット車両９０１を示す。
【０１４２】
添付図面の図６５は、幅を縮小するために代替的なはさみ機構１００２を用いるロボット車両１００１を示す。リンケージ又はギアにより、車両は作動方向４に向けられたままである。
【０１４３】
添付図面の図６６は、より長く狭い形状に収縮するために、４つの棒状のリンケージを用いるロボット車両１１０１を示す。２つの車軸１１０２により、シャーシ１１０３を運搬するリンケージに関して旋回可能な２つのリンケージが形成される。
【０１４４】
添付図面の図６７及び図６８は、折りたたまれてないときの幅を縮小するために、各々の車軸１２０２がシャーシ１２０４に対して相対的に旋回できる（付番「１２０３」参照）、ロボット車両１２０１を示す（図６８参照）。機械的止め具１２０５により、車軸が極端に回転し過ぎることが防止される。ケーブルが張られた状態で示されており（付番「１２０６」参照）、展開した構成で共に車両を保持する（図６７参照）。ケーブルは、圧縮されないようになっており、シャーシ（破線参照）内で離されて保持される。また、操作者又は、モーターのような他の手段で強く引っ張ることができ、ラッチで所定の場所に保持される。
【０１４５】
添付図面の図６９は、上記の図５５のロボット車両で、車軸５０３に対して相対的に旋回する（付番「５０４」参照）シャーシ５０５を備え、途中まで折りたたまれたロボット車両を示す。シャーシは、モーター５１０及びリニアアクチュエータ５１１により２つの車軸に関して回転可能なスプレーガン５０８を備える。ロボットの後部５１２及び前部５１３にマウントされたカメラにより、操作者が操作をモニターし、車両を制御することができる。２つの駆動車輪がそれぞれ前方及び後方に駆動し、車軸を時計回りに回転させる（破線参照）。２つの方向、２つの爪部及びソレノイド５１６に歯部を備えるラチェット５１４により、車軸を所定の位置に固定でき、また、いずれかの方向又は両方向に自由に回転できる。
【０１４６】
添付図面の図７０は、上記の図４８で、シャーシ４５０と、車軸４０５と、リンケージ４５１とを備え、車両が折りたたまれていない状態にする、又は、展開することができるよう旋回（付番「４０６」参照）できるロボット車両を示す。シャーシは、所定の操作を行うための機器を運搬するために、有効荷重４０７用のスペースを備える。またシャーシは、速やかにドロップイン又はスワップアウトすることができる。４つの駆動車輪４０３が示され、各々は車軸に対して相対的に旋回（付番「４０４」参照）でき、４つのアクチュエータ４５２で個別に制御する。折りたたみ及び車軸の動きは、モーター４５３及びギア４５４の配置で個別に制御することができる。
【０１４７】
本明細書の詳細説明及び特許請求の範囲の全体わたり、「備える」「有する」「持つ」「設ける」という単語及びこれらのバリエーションは「含む、がそれのみに限定されるものではない」ということを意味し、他の部分、添加物、要素、数又は工程を排除するということを意図するものではない（排除するものではない）。本明細書の詳細説明及び特許請求の範囲の全体わたり、文脈で特に要求されない限り、単数形は複数形包含する。特に、数が特定されていない名詞を使用している場合、文脈で特に要求されない限り、明細書は、単数形と同様に複数形を考慮するものと解釈される。
【０１４８】
本発明の特定の態様、実施形態又は例示と併せて記述されている図面、数字、特徴又は群は、相互に矛盾が生じない限り、本明細書に記述されている任意の他の態様、実施形態又は例示にも当てはまるものと解釈する。本明細書に開示されている全ての特徴は（任意の添付の請求項、概要及び図面を含む）、任意の組み合わせに結合できる。但し、少なくともそのような特徴及び／又は工程のうちのいくつかが相互に排他的である組み合わせは除外される。本発明は、これまでに説明した任意の実施形態の詳細に制限されるものではない。本発明は、本明細書（任意の添付の請求項、概要及び図面を含む）に開示される特徴の任意の新規発明、又は任意の新規組み合わせに拡張する。
【符号の説明】
【０１４９】
１  プラットフォーム（車両、ロボット）
１ａ  車両（ベース）
１ｂ  
２  テーブルリフト
３  プラットフォーム
４  ロボットアーム
４ａ、４ｂ  望遠鏡アーム
５  表面
６  混合ノズル
７  断熱隔壁（発泡体）
８、５１  切断ツール
９  ヘッド
９ａ  ヘッド
９ｂ  第２のヘッド
１０  仕上げヘッド
１１  表面コート
１２  建物
１３  地上
１４  プラットフォーム
１５  大梁
１６、１１５、２０７  ワイヤ
１７  高さ調整
１８  壁
１９  流路切換部
１９ａ  リニアスライダー（ベアリング）
１９ｂ  水平スライダー
１９ｃ  親ねじ（ねじ棒）
１９ｄ  ベース
２０  床板
２１  梁
２２、２３、２４  層
２５  余剰材料の除去
２６  仕上げ処理
３０、４７  基板
３１  細部の装飾
３２  排水溝
３３  カバー
３４  ポリウレタン
３５  建築の細部装飾の追加
３６  塗料（タイル）
３７  建築の特徴
４０  コンピュータ制御機器
４１  反応装置
４３  イソシアネート
４４  ポリオール
４５、１０４、１５４  吹き付けノズル
４６  発泡体の吹き付け
４８  断熱層
４９  レーザー距離計
５０  距離のフィードバック
５３  モールド
５５  ポリウレア
５７  タイル
１０１、１５１  ロボット
１０２、１５２  車輪
１０３、１５３  シャーシ
１０３ａ  前端
１０３ｂ  後部
１０５、１５５  吹き付けアーム
１０６、１５６  長軸線（長さ方向）
１０７  半球状シェル
１０８、１０９  アクチュエータ
１１０  モーター
１１１  出力シャフト
１１２  ハブ
１１３  尾部
１１４  クラッチ
１１６  供給パイプ
１７０  車輪マウント部材
１７１  回転軸線
２００  階層（下の階）
２０１  階層
２０２  床下キャビティ
２０３  壁（外壁、内壁）
２０４  壁（上壁、内壁、木造床、木造の吊り床）
２０５  異物
２０６  れんが造りの壁
２１０  マッピングロボット（開口）
２１１  孔
３０１  ロボット車両
３０２  床下空隙
３０３  地上
３０４  床板
３０５  支持梁
３０６  空隙
３０７、３０８、３２８、３３２、３３９  カメラ
３０９、３１０  距離計
３１１  ポリウレタン
３１２  ノズル（スプレーガン）
３１３  断熱材
３１４  残された未処理の割合
３１５  住宅
３１６  通気口
３１８  寝台壁
３１９  隙間
３２０  アクセスポイント
３２１  外壁
３２２  導管
３２３  鉛直軸線
３２４  水平軸線
３２５  カバー
３２６  プロテクト
３２７  車輪
３２９  ホース
３３０  ノズル
３３１  空気バリア
３３３  蓋
３３４  シール
３３５  背面
３３６  固定具
３３７  圧縮空気
３３８  ノズル
３４０  レンズ
４０１  ロボット車両
４０２  制限開口
４０３  駆動車輪
４０４  旋回
４０５  車軸
４０６  ピボット軸
４０７  有効荷重
４０８  床下空隙
４０９  地上
４１０  木造の吊り床
４１１  床板
４１２  支持梁
４１３  非一様表面
４１４  障害
４１５  通気口（開口）
４１６  横木
４１７  寝台壁
４１８  穴（開口）
４１９  れんが造りの壁
４２０  外壁
４５１  リンケージ
４５２  アクチュエータ
４５３  モーター
４５４  ウォームギア
５０１  ロボット車両
５０２  駆動車輪
５０３  車軸
５０４、５０７  旋回
５０５  シャーシ
５０６  自由車輪（後輪）
５０８  有効荷重（スプレーガン）
５１０  モーター
５１１  リニアアクチュエータ
５１２  ロボット後部
５１３  ロボット前部
５１４  ラチェット
５１５  爪部
５１６  ソレノイド
６０１  ロボット車両
６０２  駆動車輪
６０３  車軸
６０４  ピボット軸
６０５  シャーシ
６０６  有効荷重
７０１  ロボット車両
７０２  車輪
７０３  有効荷重
７０４、７０５  ピボット軸
７０５  リンケージ
７０６  シャーシ
７０８  車軸
８０１  ロボット車両
８０２  車輪
８０３  ピボット軸
９０１  ロボット車両
９０２  車軸
９０３  望遠鏡機構
１００１  ロボット車両
１００２  はさみ機構
１１０１  ロボット車両
１１０２  車軸
１１０３  シャーシ
１２０１  ロボット車両
１２０２  車軸
１２０３  旋回
１２０４  シャーシ
１２０５  機械的止め具
１２０６  張力
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ  工程
ａ、ｂ、ｘ  距離
ｈ  水平、高さ
Ｉ  長さ
ｐ、ｑ、ｒ  車両の運動の範囲、軸
Ｐ  通常の展開した状態、通常の展開モード
Ｐ１  第１の段階
Ｐ２  第２の段階
Ｐ３  第３の段階
Ｐ４  第４の段階
Ｐ５  第５の段階
Ｐ６  第６の段階
Ｑ  畳まれている途中の状態
Ｑ１  第１の畳まれている途中の状態、前部の車軸が旋回した段階
Ｑ２  第２の畳まれている途中の状態
Ｑ３  後部の車軸が旋回した段階
Ｒ  完全に畳まれた状態
ｑ１、ｑ２  角度
ｖ  鉛直
ｗ  矢印
Ｘ、Ｙ、Ｚ  軸線
ｙ２  横距離
【図１Ａ】
0006731338.tif 000005
【図１Ｂ】
0006731338.tif 000006
【図１Ｃ】
0006731338.tif 000007
【図２】
0006731338.tif 000008
【図３】
0006731338.tif 000009
【図４】
0006731338.tif 000010
【図５】
0006731338.tif 000011
【図６】
0006731338.tif 000012
【図７】
0006731338.tif 000013
【図８】
0006731338.tif 000014
【図９Ａ】
0006731338.tif 000015
【図９Ｂ】
0006731338.tif 000016
【図９Ｃ】
0006731338.tif 000017
【図９Ｄ】
0006731338.tif 000018
【図９Ｅ】
0006731338.tif 000019
【図９Ｆ】
0006731338.tif 000020
【図１０】
0006731338.tif 000021
【図１１】
0006731338.tif 000022
【図１２】
0006731338.tif 000023
【図１３】
0006731338.tif 000024
【図１４】
0006731338.tif 000025
【図１５】
0006731338.tif 000026
【図１６】
0006731338.tif 000027
【図１７】
0006731338.tif 000028
【図１８】
0006731338.tif 000029
【図１９】
0006731338.tif 000030
【図２０】
0006731338.tif 000031
【図２１】
0006731338.tif 000032
【図２２】
0006731338.tif 000033
【図２３】
0006731338.tif 000034
【図２４】
0006731338.tif 000035
【図２５】
0006731338.tif 000036
【図２６】
0006731338.tif 000037
【図２７】
0006731338.tif 000038
【図２８】
0006731338.tif 000039
【図２９】
0006731338.tif 000040
【図３０】
0006731338.tif 000041
【図３１】
0006731338.tif 000042
【図３２】
0006731338.tif 000043
【図３３】
0006731338.tif 000044
【図３４Ａ】
0006731338.tif 000045
【図３４Ｂ】
0006731338.tif 000046
【図３５】
0006731338.tif 000047
【図３６】
0006731338.tif 000048
【図３７】
0006731338.tif 000049
【図３８】
0006731338.tif 000050
【図３９】
0006731338.tif 000051
【図４０】
0006731338.tif 000052
【図４１】
0006731338.tif 000053
【図４２】
0006731338.tif 000054
【図４３】
0006731338.tif 000055
【図４４】
0006731338.tif 000056
【図４５】
0006731338.tif 000057
【図４６】
0006731338.tif 000058
【図４７】
0006731338.tif 000059
【図４８】
0006731338.tif 000060
【図４９】
0006731338.tif 000061
【図５０】
0006731338.tif 000062
【図５１】
0006731338.tif 000063
【図５２】
0006731338.tif 000064
【図５３】
0006731338.tif 000065
【図５４】
0006731338.tif 000066
【図５５】
0006731338.tif 000067
【図５６】
0006731338.tif 000068
【図５７】
0006731338.tif 000069
【図５８】
0006731338.tif 000070
【図５９】
0006731338.tif 000071
【図６０】
0006731338.tif 000072
【図６１】
0006731338.tif 000073
【図６２】
0006731338.tif 000074
【図６３】
0006731338.tif 000075
【図６４】
0006731338.tif 000076
【図６５】
0006731338.tif 000077
【図６６】
0006731338.tif 000078
【図６７】
0006731338.tif 000079
【図６８】
0006731338.tif 000080
【図６９】
0006731338.tif 000081
【図７０】
0006731338.tif 000082