特許 6802721 天井面への自動墨出し方法と自動墨出し用無人飛翔体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6802721

(24)【登録日】2020年12月1日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】天井面への自動墨出し方法と自動墨出し用無人飛翔体

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/02 20060101AFI20201207BHJP

   G01C 15/00 20060101ALI20201207BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20201207BHJP

   B64C 27/08 20060101ALI20201207BHJP

   B64D 47/00 20060101ALI20201207BHJP

   B64C 13/18 20060101ALI20201207BHJP

   E01D 19/12 20060101ALI20201207BHJP

   E01D 22/00 20060101ALI20201207BHJP

【ＦＩ】

   G01C15/02

   G01C15/00 105R

   B64C39/02

   B64C27/08

   B64D47/00

   B64C13/18 Z

   E01D19/12

   E01D22/00 A

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-12815(P2017-12815)

(22)【出願日】2017年1月27日

(65)【公開番号】特開2018-119902(P2018-119902A)

(43)【公開日】2018年8月2日

【審査請求日】2019年11月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000150110

【氏名又は名称】株式会社竹中土木

(74)【代理人】

【識別番号】100090114

【弁理士】

【氏名又は名称】山名 正彦

(74)【代理人】

【識別番号】100174207

【弁理士】

【氏名又は名称】筬島 孝夫

(72)【発明者】

【氏名】平井 卓

(72)【発明者】

【氏名】倉知 星人

(72)【発明者】

【氏名】千葉 力

【審査官】 山▲崎▼ 和子

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０４−１３４０６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００３４７７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０６−０１１３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０７５４２８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ １／００−１／１４

５／００−１５／１４

Ｂ６４Ｂ １／００−１／７０

Ｂ６４Ｃ １／００−９９／００

Ｂ６４Ｄ １／００−４７／０８

Ｂ６４Ｆ １／００−５／６０

Ｂ６４Ｇ １／００−９９／００

Ｅ０１Ｄ １／００−２４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無人飛翔体により既設構造物の天井面へ墨出しする天井面への墨出し方法であって、
枠体と、その枠体の中央で回転自在に支持された回転体とにより骨格をなし、前記枠体には、距離センサ及び、回転により揚力を発生して上昇し天井面に当該無人飛翔体を押し付け自在な複数のローターと、天井面に向けて印字自在な印字装置が取り付けられていると共に、前記回転体には、天井面へ接して同天井面を任意方向に走行可能な複数の車輪及びその車輪の動力源と、所望の墨出し位置へ前記車輪を移動させる制御を行うマイコン基盤が搭載されて成る無人飛翔体を有し、
前記天井面の基準面となる橋桁、壁等の壁部材から無人飛翔体までの距離を前記距離センサにより計測し、墨出し位置を前記マイコン基盤に指示するための座標確認ソフトウェアがインストールされて割付図の座標を入力したコンピュータ装置により、前記壁部材から所定距離に位置する墨出し位置へ、無人飛翔体を上昇させて天井面へ押し付ける工程と 前記ローターによる当該無人飛翔体の天井面への押し付け状態を維持しつつ、当該無人飛翔体を、前記天井面の前記壁部材から一定距離を保って当該壁部材に対して平行移動させながら前記印字装置で天井面の所望位置へ墨出しする作業と、当該壁部材に対して墨出ししないで所定位置まで垂直移動させる作業を、割付図に従って前記回転体の回転を制御しつつ繰り返し行うことにより、天井面に複数本の墨出し線を所定の間隔をあけて平行に引く工程と、から成ることを特徴とする、天井面への自動墨出し方法。

【請求項2】

前記無人飛翔体を、前記天井面の前記壁部材から一定距離を保って当該壁部材に対して平行移動させながら前記印字装置で天井面の所望位置へ墨出しする作業と、当該壁部材に対して墨出ししないで所定位置まで垂直移動させる作業を、当該壁部材と直交する方向に設けられた壁部材についても行うことにより、天井面に複数本の墨出し線を格子状に引く工程と、から成ることを特徴とする、請求項１に記載した天井面への自動墨出し方法。

【請求項3】

前記無人飛翔体は、前記天井面に当接可能な上下移動自在なアンカー部を有しており、前記無人飛翔体の回転体の回転制御は、前記アンカー部を前記天井面に当接するように上昇させて前記車輪と天井面との接触状態を解除してから行うことを特徴とする、請求項１又は２に記載した天井面への自動墨出し方法。

【請求項4】

天井面に押し付けられながら同天井面へ墨出しする無人飛翔体であって、
当該無人飛翔体は、枠体と、同枠体の中央で回転自在に支持された回転体とにより骨格をなし、前記枠体には、当該枠体の一辺と平行に取り付けられた両端部に距離センサを備えたセンサ支持杆と、回転により揚力を発生して天井面に無人飛翔体を押し付け自在な複数のローターと、天井面に向けて印字自在な印字装置とが取り付けられ、前記回転体には、天井面へ接して同天井面を任意方向に走行可能な複数の車輪及びその車輪の動力源と、所望の墨出し位置へ前記車輪を移動させる制御を行うマイコン基盤とが搭載されており、
墨出し位置を前記マイコン基盤に指示するための座標確認ソフトウェアがインストールされたコンピュータ装置によって、前記距離センサが計測した天井面の基準面となる橋桁、壁等の壁部材から所定距離に位置する墨出し位置に当該無人飛翔体がローターによって天井面へ押し付けられた状態で、前記回転体で回転制御可能な車輪の移動により、前記壁部材に対して平行方向へ墨出し自在に構成されていることを特徴とする、天井面への自動墨出し用無人飛翔体。

【請求項5】

前記枠体に、アンカーリンク機構により上下移動自在なアンカー部と、当該アンカー部の上下位置をセンシングするフォトセンサが設置されていることを特徴とする、請求項４に記載した天井面への自動墨出し用無人飛翔体。

【請求項6】

前記印字装置は、印字の実行と停止を自動制御可能なインクジェット又はロールマーカーであることを特徴とする、請求項４又は５に記載した天井面への自動墨出し用無人飛翔
体。

【請求項7】

前記回転体に、天井面の前記壁部材に対し当該回転体が９０度回転する位置をセンシングするフォトセンサが設置されていることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項に記載した天井面への自動墨出し用無人飛翔体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、既設構造物の天井面への自動墨出し方法と自動墨出し用無人飛翔体に関し、さらに言えば、橋梁の床版背面たる天井面にシート貼り付け等の補修工事を行う際、その位置を天井面に明示する墨出し作業を、無人飛翔体を利用して橋梁の橋桁からの距離を測定し、自動的に行う天井面への自動墨出し方法と同方法に用いる自動墨出し用無人飛翔体の技術分野に属する。

【背景技術】

【0002】

近年、老朽化している橋梁の床版の補修工事が増加している。例えば、図８と図１１に示したような橋梁Ｂの床版背面（天井面３０）を補修するに当たり、補強シートを貼り付ける作業時には、その貼り付け位置を明示するため、天井面３０を予め測位して墨出しを行っている。この墨出し作業は、作業員が狭所での上向き姿勢で且つ足場上の危険で困難な作業となる。しかも、足場を構築した後でなければ、墨出しに必要な橋梁Ｂの床版の正確な寸法を調査できない。

【0003】

墨出し作業に関しては、例えば特許文献１に、回転量の検出センサが付帯された走行輪と自由輪を有する移動台車と、この移動台車上に搭載され直交２軸方向の任意方向に位置移動が可能とされたＸＹ移動テーブルと、このＸＹ移動テーブルの移動中心に設置され天井方向に延長されて回転可能に取り付けられた支柱部と、当該支柱部の回転中心からの距離を可変とされ天井面へのマーキングをなす墨出し部と、所定の位置情報が入力される制御部とを有し、墨出し部を作動可能とした天井墨出し作業装置が開示されている（同文献１の請求項１、図１参照）。

【0004】

一方、最近では所謂ドローン（ＵＡＶ）と称される無人飛翔体（無人飛行体）の技術が種々開発されてきている。例えば特許文献２には、電池と、前記電池から供給される電力で動作し複数のローターを回転させて当該無人飛行体を浮上及び飛行させる複数のモーターと、前記複数のモーターを制御して当該無人飛行体の飛行制御を行う制御部と、当該無人飛行体の高度を少なくとも検出する位置検出部とを備えた無人飛行体が開示されている（同文献２の請求項１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第２７５０６６０号公報

【特許文献2】特許第５８８７６４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１に記載の天井墨出し作業装置は、天井面に照明や空調設備等の設置のための位置を円形状に墨出しする作業には適している。しかし、長い直線や格子状等の所望位置を明示する墨出し作業には適していない。また、天井方向に延長された回転可能な支柱部を、移動台車上のＸＹ移動テーブルから天井面まで高く延ばしての墨出しは、作業を進める上で安定性に欠ける。しかも、その作業装置のＸＹ移動テーブルが搭載された移動台車を、平坦な床面上に設置して移動させねばならず作業効率が悪い。

【0007】

特に、橋梁の床版に墨出しをする（墨出し線を引く）に際しては、足場を構築した後でないと、床版の寸法を正確に実測調査できない。正確な寸法調査を終了した後には、複数の作業員が狭い場所で天井に向かって苦しい上向き作業をすることになり大変面倒である。このように格子状等の墨出し作業は困難を極めるため、自動化して作業効率を高めたいという要望がある。

【0008】

一方、橋梁には橋桁があり、この橋桁からの距離をドローン（無人飛翔体）を利用した遠隔操作により計測し、当該ドローンにより天井の所望位置に自動的に直接墨出しを正確に行うことができれば、作業効率が高まることは明らかである。

【0009】

本発明は、上述した背景技術の課題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、天井面へのシートの貼り付け等の作業を行うに際し、事前に作業位置を天井面に明示する墨出しを、無人飛翔体を用いて、特には橋梁の橋桁からの距離を計測し、自動的に効率よく正確に行え、省人化が図れる天井面への自動墨出し方法と、同方法に用いる自動墨出し用無人飛翔体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る天井面への自動墨出し方法は、無人飛翔体により既設構造物の天井面へ墨出しする天井面の墨出し方法であって、
枠体と、その枠体の中央で回転自在に支持された回転体とにより骨格をなし、前記枠体には、距離センサ及び、回転により揚力を発生して上昇し天井面に当該無人飛翔体を押し付け自在な複数のローターと、天井面に向けて印字自在な印字装置が取り付けられていると共に、前記回転体には、天井面へ接して同天井面を任意方向に走行可能な複数の車輪及びその車輪の動力源と、所望の墨出し位置へ前記車輪を移動させる制御を行うマイコン基盤が搭載されて成る無人飛翔体を有し、
前記天井面の基準面となる橋桁、壁等の壁部材から無人飛翔体までの距離を前記距離センサにより計測し、墨出し位置を前記マイコン基盤に指示するための座標確認ソフトウェアがインストールされて割付図の座標を入力したコンピュータ装置により、前記壁部材から所定距離に位置する墨出し位置へ、無人飛翔体を上昇させて天井面へ押し付ける工程と
前記ローターによる当該無人飛翔体の天井面への押し付け状態を維持しつつ、当該無人飛翔体を、前記天井面の前記壁部材から一定距離を保って当該壁部材に対して平行移動させながら前記印字装置で天井面の所望位置へ墨出しする作業と、当該壁部材に対して墨出ししないで所定位置まで垂直移動させる作業を、割付図に従って前記回転体の回転を制御しつつ繰り返し行うことにより、天井面に複数本の墨出し線を所定の間隔をあけて平行に引く工程と、から成ることを特徴とする。

【0011】

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した天井面への自動墨出し方法において、前記無人飛翔体を、前記天井面の前記壁部材から一定距離を保って当該壁部材に対して平行移動させながら前記印字装置で天井面の所望位置へ墨出しする作業と、当該壁部材に対して墨出ししないで所定位置まで垂直移動させる作業を、当該壁部材と直交する方向に設けられた壁部材についても行うことにより、天井面に複数本の墨出し線を格子状に引く工程と、から成ることを特徴とする。

【0012】

請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した天井面への自動墨出し方法において、前記無人飛翔体は、前記天井面に当接可能な上下移動自在なアンカー部を有しており、前記無人飛翔体の回転体の回転制御は、前記アンカー部を前記天井面に当接するように上昇させて前記車輪と天井面との接触状態を解除してから行うことを特徴とする。

【0013】

請求項４に記載した発明に係る天井面への自動墨出し用無人飛翔体は、天井面に押し付けられながら同天井面へ墨出しする無人飛翔体であって、
当該無人飛翔体は、枠体と、同枠体の中央で回転自在に支持された回転体とにより骨格をなし、前記枠体には、当該枠体の一辺と平行に取り付けられた両端部に距離センサを備えたセンサ支持杆と、回転により揚力を発生して天井面に無人飛翔体を押し付け自在な複数のローターと、天井面に向けて印字自在な印字装置とが取り付けられ、前記回転体には、天井面へ接して同天井面を任意方向に走行可能な複数の車輪及びその車輪の動力源と、所望の墨出し位置へ前記車輪を移動させる制御を行うマイコン基盤とが搭載されており、
墨出し位置を前記マイコン基盤に指示するための座標確認ソフトウェアがインストールされたコンピュータ装置によって、前記距離センサが計測した天井面の基準面となる橋桁、壁等の壁部材から所定距離に位置する墨出し位置に当該無人飛翔体がローターによって天井面へ押し付けられた状態で、前記回転体で回転制御可能な車輪の移動により、前記壁部材に対して平行方向へ墨出し自在に構成されていることを特徴とする、天井面への自動墨出し用無人飛翔体。

【0014】

請求項５に記載した発明は、請求項４に記載した天井面への自動墨出し用無人飛翔体において、前記枠体に、アンカーリンク機構により上下移動自在なアンカー部と、当該アンカー部の上下位置をセンシングするフォトセンサが設置されていることを特徴とする。

【0015】

請求項６に記載した発明は、請求項４又は５に記載した天井面への自動墨出し用無人飛翔体において、前記印字装置は、印字の実行と停止を自動制御可能なインクジェット又はロールマーカーであることを特徴とする。

【0016】

請求項７に記載した発明は、請求項４〜６のいずれか１項に記載した天井面への自動墨出し用無人飛翔体において、前記回転体に、天井面の前記壁部材に対し当該回転体が９０度回転する位置をセンシングするフォトセンサが設置されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係る天井面への自動墨出し方法と自動墨出し用無人飛翔体によれば、枠体に距離センサと、複数のローターと、天井面に印字自在な印字装置とが取り付けられていると共に、その枠体の中央で回転自在に支持された回転体には、天井面を任意方向に走行可能な車輪とその動力源と、車輪の移動を制御するマイコン基盤等とを搭載した無人飛翔体を運転し、地上から上昇させて既設構造物の天井面に押し付けつつ、基準面となる橋桁、壁等の壁部材に対し平行に直線移動させながらの天井面への墨出しを、割付図に従って印字装置で行う。そのため、天井面の補修工事の際に行われる事前の狭所で上向きの困難な墨出し作業を、自動的に効率よく正確に行えて、省人化に寄与する。よって、施工性、経済性、及び作業効率性に非常に優れている。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の天井面への自動墨出し用無人飛翔体を底面方向から示した全体図である。

【図2】前記自動墨出し用無人飛翔体を示した立面図である。

【図3】自動墨出し用無人飛翔体における橋桁から所定距離のセンシング状況を底面方向から模式的に示した説明図である。

【図4】図３を側面方向からみた側面図である。

【図5】自動墨出し用無人飛翔体が天井面へ上昇し橋桁から所定距離をおいた状態を示した立面図である。

【図6】自動墨出し用無人飛翔体が、橋桁に対して墨出ししないで所定位置まで垂直移動（矢印Ｒ参照）する状態を示した説明図である。

【図7】自動墨出し用無人飛翔体が、図６の状態から回転体（車輪）が右回りに９０度回転し、橋桁に対して平行方向に移動しつつ墨出しを行う状態を示した説明図である。

【図8】橋梁の床版への墨出し例を説明するための仰視図である。

【図9】割付図の座標の入力工程を示したコンピュータ装置のディスプレイ図である。

【図10】天井面への格子状の墨出し状態を示した上面図である。

【図11】格子状の墨出しに沿って貼り付けられた炭素繊維シートを示した全体図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0019】

以下に、図示した本発明に係る天井面への自動墨出し方法と自動墨出し用無人飛翔体の実施形態を説明する。

【0020】

先ずは、この天井面への自動墨出し方法に用いられる自動墨出し用無人飛翔体Ａの構成、機能について説明する。図１に例示した自動墨出し用無人飛翔体Ａは、コンパクトサイズで、既設構造物の天井面３０へ押し付けられながら同天井面３０に沿って水平移動して墨出しする構成である（図５参照）。全体的な骨格は、枠体１０と、同枠体１０の中央で回転自在に支持された回転体２０とにより成る。枠体１０は、長さ３９０ｍｍの縦材１０ａが、縦方向に２本平行に配置されると共に、同じく長さ３９０ｍｍの横材１０ｂが、横方向に２本平行に配置され、各端部同士が接続して四角形状に組み立てられている。

【0021】

そして、当該枠体１０の内部スペースに向けて、各縦材１０ａ、横材１０ｂから内方に延びる複数の腕部１８・・・が設けられ、中央に配置されたリング状の支持リング体１６が前記複数の腕部１８・・・に接続されて支持されている。支持リング体１６は外径が３１０ｍｍで、その内部構造は、内向きに開口して凹んだコ字状の溝部１６ａに形成されている（詳細図は省略）。よって、後述する回転体２０が、前記枠体１０の支持リング体１６に回転自在に支持されている。具体的には、支持リング体１６の外径３１０ｍｍより若干小さな外径でディスク状の回転体２０の外周が、支持リング体１６の溝部１６ａに嵌り込んで支持され、回転体２０が、枠体１０とは別に独自に回転する構成となっている。

【0022】

前記枠体１０の四隅に、アンカー部１４が上向きの垂直方向にそれぞれ取り付けられており、各アンカー部１４・・・は、図２に示したようなアンカーリンク機構１３により上下移動自在に構成されている。このアンカーリンク機構１３は、前記アンカー部１４の上端部を天井面３０に十分に当接するように上昇させると前記車輪２と天井面３０との接触状態を解除させる役割を果たす。また、当該アンカーリンク機構１３の近傍には、アンカー部１４の上下位置をセンシングするフォトセンサ１５が設置されている。アンカー部１４は、回転体２０の後述する車輪２・・・が９０度回転する際に位置ずれしないように、天井面３０に枠体１０を固定するもので、フォトセンサ１５は当該アンカー部１４の上下位置をセンシングするためのものである。図１中符号１７は、アンカー部１４を上下方向に伸縮するＤＣモータを示している。
なお、前記アンカー部１４は、本実施例ではバランスよく４個配設して実施しているが、個数は適宜増減可能である。また、前記４個のアンカー部１４は、本実施例では同期制御可能な構成で実施されている。

【0023】

レーザー距離センサ１２は、前記枠体１０に取り付けられている。具体的には、長さ６００ｍｍのセンサ支持杆１１の両端に、距離センサ１２、１２が各々設置された当該センサ支持杆１１が、枠体１０の一辺をなす縦材１０ａ、ひいては橋桁３１と平行（例えば図１の左方の縦材１ａから２７０ｍｍ）となる位置で、横材１０ｂの下部に取り付けられている（図２参照）。このレーザー距離センサ１２は、０〜１０Ｖアナログ電圧として出力するセンサで、その搭載された無人飛翔体Ａから図６等に例示した橋桁３１までの距離を計測する。よって、当該無人飛翔体Ａの位置座標Ｓ（図９参照）を認識でき、距離センサ１２搭載の無人飛翔体Ａが、基準面Ｋとなる橋梁Ｂの橋桁３１から一定距離を保って同橋桁３１に対して平行方向に直線移動される構成である（図７参照）。
上記した枠体１０には、各縦材１０ａ、１０ａ、横材１０ｂ、１０ｂの中央部とアンカー部１４の先端部とを接続する補強材１０ｃがそれぞれ取り付けられている（図２参照）。
なお、本実施例では、基準面Ｋとして橋桁３１（図８参照）を採用しているが、橋桁３１には限定されず、実施部位に応じて壁、垂下壁等の壁部材を基準面Ｋとすることも勿論できる。
また、図３の説明図に示したように、距離センサ１２、１２の近傍における枠体１０に、衝突感知センサ１９、１９をそれぞれ設ける形態で実施するのが好ましい。

【0024】

前記枠体１０の外方にローター１がバランス良く４枚配設されている。具体的に、枠体１０の四隅からそれぞれ外方に延設された支持部材７の先端にローター１が各々取り付けられている。各ローター１の下方には、脚部１ａが取り付けられている。前記４枚羽根で構成されるローター１は、隣り合うローター１、１（羽根）同士で回転方向が逆回転の構成で実施され、回転により揚力を発生して上昇し、天井面３０へ当該無人飛翔体Ａを押し付け自在な構成で実施されている。

【0025】

また、前記枠体１０の外方には墨出し用の印字装置４が取り付けられている。すなわち、図１に示したように、枠体１０をなす一つの縦材１０ａの中央から外方に延設された支持部材８の先端に印字装置４が取り付けられている。
墨出しする当該印字装置４としては、墨出し（印字）の実行と停止を自動制御可能なインクジェット又はロールマーカーが好適である。一例としてインクジェット４を採用する場合、当該インクジェット４のノズルが上向きに設置され、天井面３０に向けて印字自在に構成されている。当該ノズルのヘッド寸法は、一例として、３０×３０×７０ｍｍ程度であり、ドットのサイズは、１．５ｍｍ程度である。天井面３０との離隔（距離）は１０ｍｍぐらいが好ましい。印字速度は、本実施例では最大７００ドット／秒を採用し、コンクリート面に対して印字可能な性能とされている。

【0026】

前記インクジェット４へインクを供給して補充するインク供給装置４５が下方の作業床３２に設置され（図５参照）、同インク供給装置４５に接続されたインク供給チューブ４６が無人飛翔体Ａの前記インクジェット４に接続され、間断なく墨出し作業が行えるようになっている。なお、このインク供給装置４５は印字操作のコントローラを兼ねている。

【0027】

上述した回転体２０の構成、機能は次のとおりである。回転体２０は透明なアクリル板で成り、同回転体２０の中心部にＰＬＣ２２が貫通状態で設置されている。このＰＬＣ２２は、入力指令を図５と図９に示したようなコンピュータ装置４０のタッチパネル（ディスプレイ４４）を介した数値に従わせ、前記距離センサ１２等や後述する動力源のモータ３、１７を連携して制御するプログラマブル・コントローラである。
また回転体２０の中心部には、アナログユニット２３とＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ２４が設置されている。アナログユニット２３は、距離センサ１２のアナログ電圧をデジタル変換する増設ユニットである。ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ２４は、コンピュータ装置４０のディスプレイ４４たるタッチパネルと前記ＰＬＣ２２を、ＬＡＮケーブルで接続するための増設ユニットである。

【0028】

回転体２０の上面に、車輪（本実施例では固定輪）２が取り付けられている。この車輪２は、軽量なアルミ製で成り、回転体２０の外周付近に左右対称配置で、かつ前記距離センサ１２とは反対側の位置に、２個設置されている。よって、この車輪２が天井面３０へ接して同天井面３０を走行可能な構成とされている。具体的には、後述する回転体２０の回転制御に伴って、当該車輪２、２は、橋桁３１に対し平行方向又は垂直方向に移動自在となっている。また、この車輪２の動力源３として、左右のタイヤ２、２を別々に回転させることができ、橋桁３１との平行を保ちながら走行させるステッピングモータ３が車輪２、２の近傍に備わっている。各ステッピングモータ３、３は、近傍にそれぞれ設置されたモータドライバ５、５によって独立に制御される。
図１中の符号２１はフォトセンサを示している。このフォトセンサ２１は、天井面３０の所定の基準面Ｋ（例えば、橋桁３１の内壁面３１ａ）に対して回転体２０が確実に９０度回転する位置をセンシングするためのものである。

【0029】

また、回転体２０の上部には、上述した車輪２と同車輪２の動力源３（図１参照）、及び、複数のマイコン基盤（図示の便宜上省略）が搭載されている。マイコン基盤の一つは、距離センサ１２による基準面Ｋ（橋桁３１）からの現在位置の座標認識に基づいて、車輪２を所望の墨出し位置Ｐへ移動させる制御を行うものである。このマイコン基盤は、下記コンピュータ装置４０からのリモートコントロールにより制御コマンドを受けて、車輪２を駆動する信号を出力する。前記ローター１の高度と揚力を保持する回転数と、当該無人飛翔体Ａを空中で水平移動させるための制御を行う異なるマイコン基盤も搭載される。

【0030】

前記ローター１と車輪２の動力源３とインクジェット４を作動させる電源装置６が作業床３２上に設置され（図５参照）、送電ケーブル６０を通じて電源が供給されている。前記したような外部固定電源によるほか、図示を省略したバッテリーを無人飛翔体Ａに搭載させた各装置に付属させておき、電源を供給する構成としても実施可能である。

【0031】

前記コンピュータ装置４０には、墨出し位置Ｐを前記マイコン基盤に指示するためのＣＡＤ等の座標確認ソフトウェア４１がインストールされている。また、このコンピュータ装置４０には、割付図４３の座標Ｓが入力される（図９参照）。
なお、前記コンピュータ装置４０と前記２種のマイコン基盤とは、ケーブル、或いは通信装置によりコンピュータ装置４０からデータ伝送可能に接続されており、遠隔操作される。ここでいうコンピュータ装置４０は、デスクトップ（図９参照）やタブレットＰＣ（図５参照）、ノートブック等を含む広い概念を指す。

【0032】

次に、上記構成の無人飛翔体Ａを用いた橋梁Ｂの床版背面（天井面３０）への自動墨出し方法について、以下に説明する。
ちなみに、本実施例では、一例として、図８に係る縦横方向に配設された橋桁３１のうち、橋の延長方向に配設された橋桁３１の内壁面３１ａを基準面Ｋとして平行方向に墨出しし、次に、当該橋桁３１と直交方向に配設された橋桁３１の内壁面３１ｂを基準面Ｋとして平行方向に墨出しし、もって図１０に例示したように、格子状に墨出し線Ｐを引いている。
なお、無人飛翔体Ａはもとより、車輪２、アンカーリンク機構１３、印字装置４等の制御は、図示を便宜上省略したリモートコントローラーで遠隔操作される。

【0033】

先ず、図８に例示したような橋梁Ｂの天井面３０へ墨出しを行うに際し、割付図４３を作成する（図９参照）。なお、作業床３２から天井面３０までの高さは、例えば５〜１０ｍ程度である。

【0034】

次に、作業床３２上の前記無人飛翔体Ａを、リモートコントローラーによる遠隔操作により天井面３０に向けて上昇させ、同天井面３０へ押し付ける（図５参照）。そして、図６、図７等に示したように、天井面３０に押し付けられた無人飛翔体Ａの距離センサ１２、１２により、前記橋桁３１の内壁面３１ａから当該無人飛翔体Ａ（インクジェット４）までの距離を計測させて、無人飛翔体Ａの位置座標Ｓを認識させる。

【0035】

前記位置座標Ｓを認識させた後、墨出し位置Ｐを前記無人飛翔体Ａのマイコン基盤に指示するため、コンピュータ装置４０のタッチパネル式ディスプレイ４４に、割付図４３の座標Ｓを入力する。そうすると、前記距離センサ１２が計測した天井面３０の基準面Ｋとなる橋桁３１から所定距離に位置する墨出し位置Ｐへ、無人飛翔体Ａが天井面３０に押し付けられながら移動する（図６の矢印Ｒで示した方向参照）。

【0036】

図６に示したように、橋桁３１の内壁面３１ａから所望の墨出し位置Ｐへ無人飛翔体Ａが垂直移動したら、枠体１０のアンカーリンク機構１３により、アンカー部１４・・・を上方へ伸長させて枠体１０を天井面３０にしっかりと固定させ、車輪２と天井面３０との接触状態を解除させた後、図７に示したように、無人飛翔体Ａの回転体２０のみを右回りに９０度回転させる。回転体２０の車輪２、２が９０度回転されたことを確認した後、アンカーリンク機構１３によりアンカー部１４を下方へ戻す。
そして、ローター１による当該無人飛翔体Ａの天井面３０への押し付け状態を維持しつつ、図３と図７に矢印Ｔで示した方向へと無人飛翔体Ａを移動させる。そのとき無人飛翔体Ａは、天井面３０の橋桁３１から一定距離を保ちつつ橋桁３１に対し平行に直線移動しながら、無人飛翔体Ａに搭載されたインクジェット４の上向きのノズルから天井面３０に向けて、微量のインクをドットで多数噴射して天井面３０の所望位置Ｐに墨出しする。

【0037】

このような、橋桁３１（内側面３１ａ）に対して平行に直線移動させながらの天井面３０への墨出し作業と、橋桁３１に対して垂直に墨出ししないで所定位置まで直線移動させながらの天井面３０への墨出しの位置決め作業を、割付図４３に従って、前記回転体２０の回転を制御しつつ必要に応じ繰り返し行って、図８に係る縦横方向に配設された橋桁３１のうち、橋の延長方向に配設された橋桁３１の内壁面３１ａを基準面Ｋとした平行方向への墨出し作業を終了する。

【0038】

続いて、リモートコントローラーによる遠隔操作により無人飛翔体Ａの全体の向きを９０度変え、当該無人飛翔体Ａを、当該橋桁３１と直交方向に配設された橋桁３１の内壁面３１ｂに対峙するように天井面へ押し付ける（図６、図７参照）。そして、前記段落［００３４］〜［００３６］に記載した工程と同様の工程を割付図４３に従って行う。すなわち、橋桁３１（内側面３１ｂ）に対して平行に直線移動させながらの天井面３０への墨出し作業と、橋桁３１に対して垂直に墨出ししないで所定位置まで直線移動させながらの天井面３０への墨出しの位置決め作業を、割付図４３に従って、前記回転体２０の回転を制御しつつ必要に応じ繰り返し行って、当該橋桁３１の内壁面３１ｂを基準面Ｋとした平行方向への墨出し作業を終了する。

【0039】

前記図１０は、前記工程を経て、縦と横に長い直線が交差する格子状の墨出し位置Ｐに墨出しを行った例を示している。同図１０中、黒く塗った四角部分を点検用の窓部３５として確保しておく。それ以外の天井面３０に、墨出し位置Ｐに沿って規則的に補強用の炭素繊維シート３３が貼り付けられる（図１１参照）。

【0040】

したがって、上記した天井面の自動墨出し方法によれば、上記構成の無人飛翔体Ａを上昇させて天井面３０へ押し付けつつ、印字装置４で天井面３０の墨出しを所望の位置に正確に軽便に行うことができる。よって、天井面３０の補修工事の際に行われる事前の狭所で且つ上向きの困難な墨出し作業を、自動的に機械化して効率よく正確に行うことができる。

【0041】

以上に本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。
例えば、図１に破線で例示したように、前記センサ支持杆１１（の上下の前記センサ１２、１２）と直交する配置にさらに前記距離センサ１２、１２を左右に設けて実施すると、前記段落［００３８］の冒頭に記載したような、無人飛翔体Ａの全体の向きを変える作業を無用にできるほか、直交方向に設けた橋桁３１、３１等の壁部材の距離を感知しながら天井面３０に対し縦横方向にフレキシブルに墨出し作業を行うことができる等、自在性に富む墨出し作業を行うことができる。

【符号の説明】

【0042】

１ ローター
２ 車輪
３ 動力源（ステッピングモータ）
４ 印字装置（インクジェット）
５ モータドライバ
６ 電源装置
７ 支持部材
８ 支持部材
１０ 枠体
１０ａ 縦材（一辺）
１０ｂ 横材（一辺）
１１ センサ支持杆
１２ 距離センサ
１３ アンカーリンク機構
１４ アンカー部
１５ フォトセンサ
１６ 支持リング体
１６ａ 溝部
１７ ＤＣモータ
１８ 腕部
１９ 衝突感知センサ
２０ 回転体
２１ フォトセンサ
２２ ＰＬＣ
２３ アナログ入力ユニット
２４ ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ
２７ ＤＣモータ
３０ 天井面（床版背面）
３１ 橋桁
３１ａ 内壁面
３１ｂ 内側面
３２ 作業床
３３ 炭素繊維シート
３５ 窓部
４０ コンピュータ装置
４１ 座標確認ソフトウェア
４３ 割付図
４４ ディスプレイ
４５ インク供給装置
Ａ 無人飛翔体
Ｂ 橋梁
Ｐ 墨出し位置（墨出し線）
Ｓ 座標
Ｋ 基準面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】