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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024071883
(43)【公開日】2024-05-27
(54)【発明の名称】建設作業施工方法及び建設作業施工装置
(51)【国際特許分類】
E04G 21/16 20060101AFI20240520BHJP
E04F 13/02 20060101ALI20240520BHJP
【ＦＩ】
E04G21/16
E04F13/02 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022182372
(22)【出願日】2022-11-15
(71)【出願人】
【識別番号】000000549
【氏名又は名称】株式会社大林組
(71)【出願人】
【識別番号】511100693
【氏名又は名称】株式会社三松
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】上田 航平
(72)【発明者】
【氏名】坂上 肇
(72)【発明者】
【氏名】池田 雄一
(72)【発明者】
【氏名】田名部 徹朗
(72)【発明者】
【氏名】西尾 昭
【テーマコード（参考）】
2E174
【Ｆターム（参考）】
2E174AA01
2E174BA03
2E174DA13
2E174DA52
(57)【要約】
【課題】建築部材の施工対象面に対して的確に処理を実行する建設作業施工方法及び建設作業施工装置を提供する。
【解決手段】吹付け装置２０は、ロボットアーム２５の先端部２６に取り付けられた吹付け部４０及び距離計測部３０を備える。吹付け部４０は、梁１０の施工対象面１１ａに吹付け材を吐出するガンヘッド４２を備える。吹付け装置２０の制御部５１は、ｚ軸を中心として先端部２６を回転させながら計測した先端部２６から施工対象面１１ａまでの複数の距離を用いて、施工対象面１１ａまでの最短距離となる第１角度を取得する。制御部５１は、取得した第１角度に設定した上で、ｘ軸を中心として、先端部２６を回転させながら計測した複数の距離を用いて施工対象面１１ａまでの最短距離となる第２距離及び第２角度を取得する。制御部５１は、第２距離と第１角度及び第２角度を用いて修正して、ガンヘッド４２から吹付け材を吹付ける。
【選択図】図１
【解決手段】吹付け装置２０は、ロボットアーム２５の先端部２６に取り付けられた吹付け部４０及び距離計測部３０を備える。吹付け部４０は、梁１０の施工対象面１１ａに吹付け材を吐出するガンヘッド４２を備える。吹付け装置２０の制御部５１は、ｚ軸を中心として先端部２６を回転させながら計測した先端部２６から施工対象面１１ａまでの複数の距離を用いて、施工対象面１１ａまでの最短距離となる第１角度を取得する。制御部５１は、取得した第１角度に設定した上で、ｘ軸を中心として、先端部２６を回転させながら計測した複数の距離を用いて施工対象面１１ａまでの最短距離となる第２距離及び第２角度を取得する。制御部５１は、第２距離と第１角度及び第２角度を用いて修正して、ガンヘッド４２から吹付け材を吹付ける。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロボットアームの先端部の位置に基づいて、建築部材の施工対象面に対する建設作業を施工する建設作業施工方法であって、
前記先端部の距離計測器により、第１軸回りに走査した第１距離分布と、前記第１軸とは異なる第２軸回りで走査した第２距離分布とを用いて、前記ロボットアームの配置を特定し、前記配置に応じて調整した前記先端部の位置を用いて、前記施工対象面に対して施工を行なうことを特徴とする建設作業施工方法。
前記先端部の距離計測器により、第１軸回りに走査した第１距離分布と、前記第１軸とは異なる第２軸回りで走査した第２距離分布とを用いて、前記ロボットアームの配置を特定し、前記配置に応じて調整した前記先端部の位置を用いて、前記施工対象面に対して施工を行なうことを特徴とする建設作業施工方法。
【請求項2】
前記第１距離分布は、前記第１軸を中心として前記先端部を回転させながら、前記先端部から前記施工対象面までの複数の第１距離を計測することにより取得し、
前記計測した複数の第１距離を用いて前記施工対象面までの最短距離となる第１角度を取得し、
前記第２距離分布は、前記第１軸における前記先端部の向きを前記第１角度に設定した上で、前記第１軸と直交する第２軸を中心として前記先端部を回転しながら複数の第２距離を計測することにより取得し、
前記計測した複数の第２距離を用いて前記施工対象面までの最短距離となる第２距離及び第２角度を取得し、
前記第２距離と、前記第１角度及び前記第２角度とを用いて前記施工対象面に対する前記先端部の位置を調整することを特徴とする請求項１に記載の建設作業施工方法。
前記計測した複数の第１距離を用いて前記施工対象面までの最短距離となる第１角度を取得し、
前記第２距離分布は、前記第１軸における前記先端部の向きを前記第１角度に設定した上で、前記第１軸と直交する第２軸を中心として前記先端部を回転しながら複数の第２距離を計測することにより取得し、
前記計測した複数の第２距離を用いて前記施工対象面までの最短距離となる第２距離及び第２角度を取得し、
前記第２距離と、前記第１角度及び前記第２角度とを用いて前記施工対象面に対する前記先端部の位置を調整することを特徴とする請求項１に記載の建設作業施工方法。
【請求項3】
前記先端部には、前記施工対象面を被覆する吹付け材を吐出する吐出部を取り付け、
前記吐出部から前記吹付け材を吹付ける作業を、前記建設作業として行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載の建設作業施工方法。
前記吐出部から前記吹付け材を吹付ける作業を、前記建設作業として行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載の建設作業施工方法。
【請求項4】
ロボットアームの先端部の位置に基づいて、建築部材の施工対象面に対する建設作業を施工する建設作業施工装置であって、
前記先端部に距離計測器を設け、
前記距離計測器により、第１軸回りに走査した第１距離分布と、前記第１軸とは異なる第２軸回りで走査した第２距離分布とを用いて、前記ロボットアームの配置を特定し、前記配置に応じて調整した前記先端部の位置を用いて、前記施工対象面に対して施工を行なうことを特徴とする建設作業施工装置。
前記先端部に距離計測器を設け、
前記距離計測器により、第１軸回りに走査した第１距離分布と、前記第１軸とは異なる第２軸回りで走査した第２距離分布とを用いて、前記ロボットアームの配置を特定し、前記配置に応じて調整した前記先端部の位置を用いて、前記施工対象面に対して施工を行なうことを特徴とする建設作業施工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、建築部材の施工対象面に対して吹付け材を吹付ける吹付け方法等の建設作業施工方法及び建設作業施工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ロボットアームを利用して、梁に耐火被覆材を吹付ける場合、吹付け作業対象面に対して実施する吹付け内容に基づいて作成されるジョブファイルを用いることがある（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載の建設作業装置は、ロボットアームの動作を制御するアーム制御装置を備える。アーム制御装置は、作業対象面を設定された建築部材の設計情報と、作業対象面に対して実施する作業内容とに基づいて作成されるジョブファイルに従って、ロボットアームを動作させる。更に、アーム制御装置は、設計情報と現実の表面形状に係る計測データとに基づいて、位置及び姿勢に係る施工誤差を検出し、この検出された施工誤差に基づいて、ジョブファイルを修正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－５６２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の技術では、位置及び姿勢に係わる施工誤差の検出に、施工対象の天井梁を含む作業周辺領域の３次元形状モデルとしての点群モデルを生成する。このため、点群モデルの生成のためには、３次元の点群を取得する必要がある。この場合、１軸回りに回転させながらレーザ光を照射させた層を複数、取得する。このため、施工誤差を特定するために、手間や時間が掛かっていた。更に、この点群モデルを用いて位置を推定した場合には、数ｃｍ～数十ｃｍの誤差が生じることがあった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決する建設作業施工方法は、ロボットアームの先端部の位置に基づいて、建築部材の施工対象面に対する建設作業を施工する建設作業施工方法であって、前記先端部の距離計測器により、第１軸回りに走査した第１距離分布と、前記第１軸とは異なる第２軸回りで走査した第２距離分布とを用いて、前記ロボットアームの配置を特定し、前記配置に応じて調整した前記先端部の位置を用いて、前記施工対象面に対して施工を行なう。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、建築部材の施工対象面に対して的確に処理を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施形態における吹き付け装置の構成を説明する模式図である。
【図2】実施形態のハードウェア構成の説明図である。
【図3】実施形態における移動後の吹付け工程の作業手順を示す流れ図である。
【図4】実施形態における移動後の配置に応じた修正処理の処理手順を示す流れ図である。
【図5】実施形態において吹付け装置の移動を説明する説明図である。
【図6】実施形態において第１軸回りに先端部を回転させた状態を説明する説明図である。
【図7】実施形態において第１軸回りに先端部を回転させた状態のレーザ光の軌跡と最短距離との関係を説明する説明図である。
【図8】実施形態において第１角度に設定した後、第２軸回りに先端部を回転させた状態を説明する説明図である。
【図9】実施形態において第２軸回りに先端部を回転させた状態のレーザ光の軌跡と最短距離との関係を説明する説明図である。
【図10】実施形態において吹付け処理を実行した状態を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図１～図１０を用いて、建設作業施工方法及び建設作業施工装置を具体化した実施形態を説明する。本実施形態では、建設作業として建築部材に対する仕上げ作業等の施工方法及び施工装置として、吹付け対象としての梁の施工対象面に吹付け材を吹付ける吹付け方法及び吹付け装置として説明する。
【0009】
図１に示すように、本実施形態の吹付け装置２０は、本体部２１及び端末装置５０を備えている。端末装置５０は、吹付け装置２０の本体部２１に内蔵されている。
（ハードウェア構成例）
図２は、端末装置５０等として機能する情報処理装置Ｈ１０のハードウェア構成例である。
（ハードウェア構成例）
図２は、端末装置５０等として機能する情報処理装置Ｈ１０のハードウェア構成例である。
【0010】
情報処理装置Ｈ１０は、通信装置Ｈ１１、入力装置Ｈ１２、表示装置Ｈ１３、記憶装置Ｈ１４、プロセッサＨ１５を有する。なお、このハードウェア構成は一例であり、他のハードウェアを有していてもよい。
【0011】
通信装置Ｈ１１は、他の装置との間で通信経路を確立して、データの送受信を実行するインターフェースであり、例えばネットワークインターフェースや無線インターフェース等である。
【0012】
入力装置Ｈ１２は、ユーザの入力を受け付ける装置であり、例えばマウスやキーボード等である。
表示装置Ｈ１３は、各種情報を表示するディスプレイやタッチパネル等である。
記憶装置Ｈ１４は、端末装置５０の各種機能を実行するためのデータや各種プログラムを格納する。記憶装置Ｈ１４の一例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等がある。
表示装置Ｈ１３は、各種情報を表示するディスプレイやタッチパネル等である。
記憶装置Ｈ１４は、端末装置５０の各種機能を実行するためのデータや各種プログラムを格納する。記憶装置Ｈ１４の一例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等がある。
【0013】
プロセッサＨ１５は、記憶装置Ｈ１４に記憶されるプログラムやデータを用いて、端末装置５０における各処理を制御する。プロセッサＨ１５の一例としては、ＣＰＵやＭＰＵ等がある。このプロセッサＨ１５は、ＲＯＭ等に記憶されるプログラムをＲＡＭに展開して、各種処理に対応する各種プロセスを実行する。例えば、プロセッサＨ１５は、端末装置５０のアプリケーションプログラムが起動された場合、後述する各処理を実行するプロセスを動作させる。
【0014】
プロセッサＨ１５は、自身が実行するすべての処理についてソフトウェア処理を行なうものに限られない。例えば、プロセッサＨ１５は、自身が実行する処理の少なくとも一部についてハードウェア処理を行う専用のハードウェア回路（例えば、特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えてもよい。すなわち、プロセッサＨ１５は、以下で構成し得る。
【0015】
（１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ
（２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する１つ以上の専用のハードウェア回路
（２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する１つ以上の専用のハードウェア回路
【0016】
（３）それらの組み合わせ、を含む回路（circuitry）
プロセッサＨ１５は、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
プロセッサＨ１５は、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
【0017】
（吹付け装置２０の構成）
図１に示すように、吹付け装置２０は、本体部２１、横行装置及びロボットアーム２５を備える。本体部２１には、ロボットアーム２５の昇降装置が内蔵されている。本体部２１の下方に設けられた横行装置は、回転可能な離間した４個の車輪２２を有する。これら車輪２２には回転を不能にするストッパ（図示せず）が設けられており、移動先等の任意の位置で吹付け装置２０を据え付けることができる。
図１に示すように、吹付け装置２０は、本体部２１、横行装置及びロボットアーム２５を備える。本体部２１には、ロボットアーム２５の昇降装置が内蔵されている。本体部２１の下方に設けられた横行装置は、回転可能な離間した４個の車輪２２を有する。これら車輪２２には回転を不能にするストッパ（図示せず）が設けられており、移動先等の任意の位置で吹付け装置２０を据え付けることができる。
【0018】
更に、本体部２１の上面には、ロボットアーム２５が固定されている。
ロボットアーム２５は、６軸自由度の多関節構造を有する。具体的には、このロボットアーム２５は、本体部２１に固定された位置において、鉛直方向に延在する第１軸を中心として回転可能な回転機構を有している。ここで、第１軸とは、吹付け装置２０の上面に対して直交する第１軸となるローカル座標のｚ軸である。このローカル座標（ｘ，ｙ，ｚ）は、吹付け装置２０における座標であって、例えば、本体部２１におけるロボットアーム２５の固定部を、ローカル座標の原点（ｘ＝０，ｙ＝０，ｚ＝０）とする。
ロボットアーム２５は、６軸自由度の多関節構造を有する。具体的には、このロボットアーム２５は、本体部２１に固定された位置において、鉛直方向に延在する第１軸を中心として回転可能な回転機構を有している。ここで、第１軸とは、吹付け装置２０の上面に対して直交する第１軸となるローカル座標のｚ軸である。このローカル座標（ｘ，ｙ，ｚ）は、吹付け装置２０における座標であって、例えば、本体部２１におけるロボットアーム２５の固定部を、ローカル座標の原点（ｘ＝０，ｙ＝０，ｚ＝０）とする。
【0019】
更に、このロボットアーム２５は、先端部２６の中心軸を、本体部２１の上面と平行となるように延在した状態において、水平方向に延在する第２軸を中心として回転可能な回転機構を有している。ここで、本実施形態において、第２軸とは、吹付け装置２０の上面（水平面）に含まれる軸であって、吹付け装置２０の長手方向に延在するローカル座標のｘ軸である。このｘ軸は、吹付け装置２０の短手方向に延在するローカル座標のｙ軸と、ローカル座標のｚ軸と直交する。
【0020】
そして、ロボットアーム２５の先端部２６の位置は、端末装置５０によって制御される。
ロボットアーム２５の先端部２６には、距離計測部３０及び吹付け部４０が固定されている。具体的には、距離計測部３０は、レーザ光を用いて距離を計測するレーザ計測器である。この距離計測部３０は、ロボットアーム２５の先端部２６の中心軸を通過するレーザ光ＬＬ１を、先端から照射する。そして、距離計測部３０は、照射したレーザ光ＬＬ１が施工対象面１１ａにおいて反射されることにより戻ってきた時間を用いて施工対象面１１ａまでの距離を特定する。ここで、施工対象面１１ａは、梁１０における吹付け装置２０側のウェブである。
ロボットアーム２５の先端部２６には、距離計測部３０及び吹付け部４０が固定されている。具体的には、距離計測部３０は、レーザ光を用いて距離を計測するレーザ計測器である。この距離計測部３０は、ロボットアーム２５の先端部２６の中心軸を通過するレーザ光ＬＬ１を、先端から照射する。そして、距離計測部３０は、照射したレーザ光ＬＬ１が施工対象面１１ａにおいて反射されることにより戻ってきた時間を用いて施工対象面１１ａまでの距離を特定する。ここで、施工対象面１１ａは、梁１０における吹付け装置２０側のウェブである。
【0021】
吹付け部４０は、ロボットアーム２５の先端部２６において、距離計測部３０の上方の位置に、取付部材２７を介して取り付けられる。吹付け部４０は、筒状の本体部４１及び吐出部としてのガンヘッド４２を備える。ガンヘッド４２は、本体部４１の先端（施工対象面１１ａ側）に固定される。本体部４１のガンヘッド４２と反対側には、吹付け材を供給する供給ホースが連結される。本実施形態のガンヘッド４２は、距離計測部３０のレーザ光の照射方向と平行となる方向で、吹付け材を施工対象面１１ａに向けて噴出（吐出）する。ここで、吹付け材としては、グラスウールやモルタル等の耐火被覆材を用いる。
【0022】
（端末装置５０の構成）
端末装置５０は、制御部５１及びジョブデータ記憶部５２を備える。
この制御部５１は、後述する処理（移動制御段階、計測段階、修正段階及び吹付け制御段階等を含む処理）を行なう。このための吹付け処理プログラムを実行することにより、制御部５１は、移動制御部５１１、計測部５１２、修正部５１３及び吹付け制御部５１４等として機能する。
端末装置５０は、制御部５１及びジョブデータ記憶部５２を備える。
この制御部５１は、後述する処理（移動制御段階、計測段階、修正段階及び吹付け制御段階等を含む処理）を行なう。このための吹付け処理プログラムを実行することにより、制御部５１は、移動制御部５１１、計測部５１２、修正部５１３及び吹付け制御部５１４等として機能する。
【0023】
移動制御部５１１は、吹付け装置２０の横行移動及び停止（据え付け）を制御する。
計測部５１２は、距離計測部３０を用いて梁１０の施工対象面１１ａまでの距離を取得する。
計測部５１２は、距離計測部３０を用いて梁１０の施工対象面１１ａまでの距離を取得する。
【0024】
修正部５１３は、計測部５１２が取得した距離を用いて、現在の吹付け装置２０に対する梁１０の相対位置及び姿勢を特定する。更に、この修正部５１３は、特定した梁１０の相対位置及び姿勢を用いて、ジョブデータ記憶部５２に記憶したジョブファイルを修正する。
【0025】
吹付け制御部５１４は、ジョブファイルに基づいて、吹付け部４０のガンヘッド４２から吹付け材を吐出して吹付け処理を実行する。
ジョブデータ記憶部５２は、ジョブファイルを記憶している。本実施形態では、ジョブファイルとして、予定位置における修正前のジョブファイルと、修正後のジョブファイルとを記憶している。各ジョブファイルには、吹付け装置２０の固定位置と、この固定位置に関連付けられたロボットアーム２５の先端部２６の作業位置情報とが含まれる。ここで、吹付け装置２０の固定位置とは、吹付け装置２０が作業するために据え付けられる位置であり、横行装置で移動して停止する予定位置である。また、作業位置情報は、吹付け処理を行なう位置情報である。修正前のジョブファイルの作業位置情報には、固定位置において吹付け処理を行なうときのガンヘッド４２からの施工対象面１１ａまでの設定距離と、このときに施工対象面１１ａにガンヘッド４２のローカル座標（ｘ，ｙ，ｚ）とが含まれる。修正後のジョブファイルの作業位置情報には、移動後の吹付け装置２０の配置に応じて修正された設定距離と、先端部２６のローカル座標（ｘ，ｙ，ｚ）とが含まれる。
ジョブデータ記憶部５２は、ジョブファイルを記憶している。本実施形態では、ジョブファイルとして、予定位置における修正前のジョブファイルと、修正後のジョブファイルとを記憶している。各ジョブファイルには、吹付け装置２０の固定位置と、この固定位置に関連付けられたロボットアーム２５の先端部２６の作業位置情報とが含まれる。ここで、吹付け装置２０の固定位置とは、吹付け装置２０が作業するために据え付けられる位置であり、横行装置で移動して停止する予定位置である。また、作業位置情報は、吹付け処理を行なう位置情報である。修正前のジョブファイルの作業位置情報には、固定位置において吹付け処理を行なうときのガンヘッド４２からの施工対象面１１ａまでの設定距離と、このときに施工対象面１１ａにガンヘッド４２のローカル座標（ｘ，ｙ，ｚ）とが含まれる。修正後のジョブファイルの作業位置情報には、移動後の吹付け装置２０の配置に応じて修正された設定距離と、先端部２６のローカル座標（ｘ，ｙ，ｚ）とが含まれる。
【0026】
（吹付け処理）
次に、図３～図１０を用いて、上述した構成の吹付け装置２０の吹付け処理について説明する。図３は、吹付け工程における全体の流れ図、図４は、図３における移動後の配置に応じた修正処理の詳細を説明する流れ図である。なお、図５、図６及び図８においては、取付部材２７及び吹付け部４０の図示を省略している。
次に、図３～図１０を用いて、上述した構成の吹付け装置２０の吹付け処理について説明する。図３は、吹付け工程における全体の流れ図、図４は、図３における移動後の配置に応じた修正処理の詳細を説明する流れ図である。なお、図５、図６及び図８においては、取付部材２７及び吹付け部４０の図示を省略している。
【0027】
まず、端末装置５０の制御部５１は、吹付け位置への移動処理を実行する（ステップＳ１１）。具体的には、制御部５１の移動制御部５１１は、吹付け装置２０の車輪２２を駆動することにより、吹付け作業を行なう固定位置に吹付け装置２０を移動させる。
【0028】
例えば、図５に示すように、梁１０と対向して位置Ｐ１に据え付けられていた吹付け装置２０を、梁１０の延在方向の予定位置Ｐ３に移動させる場合を想定する。ここでは、制御部５１の移動制御部５１１は、予定位置Ｐ３に移動したと判断した場合、車輪２２のストッパを用いて、吹付け装置２０を固定する。この場合、予定位置Ｐ３に対して、梁１０の延在方向に対して少し傾斜した位置Ｐ２に移動した場合について説明する。
【0029】
次に、端末装置５０の制御部５１は、移動後の配置に応じた修正処理を実行する（ステップＳ１２）。具体的には、制御部５１の距離計測部３０は、移動した移動先の実際の配置に応じて、ジョブファイル中の作業位置情報を修正する。この具体的な処理の詳細については、後述する。
【0030】
そして、端末装置５０の制御部５１は、吹付け処理を実行する（ステップＳ１３）。具体的には、制御部５１の吹付け制御部５１４は、ジョブデータ記憶部５２に記憶された修正後のジョブファイルを用いて、吹付け材をガンヘッド４２から吐出することにより吹付け処理を実行する。
この場合、図１０に示すように、ガンヘッド４２を梁１０の施工対象面１１ａに対向させて吹付け処理を実行する。
この場合、図１０に示すように、ガンヘッド４２を梁１０の施工対象面１１ａに対向させて吹付け処理を実行する。
【0031】
【0032】
まず、端末装置５０の制御部５１は、ジョブファイルにおいて、吹付け装置２０が予定位置Ｐ３に配置されたときのガンヘッド４２の吹付け開始位置に、ロボットアーム２５の先端部２６を配置する。
【0033】
そして、制御部５１は、ｚ軸回りに回転させて距離・角度の計測処理を実行する（ステップＳ２１）。
具体的には、図６に示すように、制御部５１の計測部５１２は、ロボットアーム２５の先端を、ｚ軸を中心として矢印方向Ｒ１に旋回させながら、距離計測部３０からレーザ光を照射して、梁１０の施工対象面１１ａとの距離及び角度を計測する。
具体的には、図６に示すように、制御部５１の計測部５１２は、ロボットアーム２５の先端を、ｚ軸を中心として矢印方向Ｒ１に旋回させながら、距離計測部３０からレーザ光を照射して、梁１０の施工対象面１１ａとの距離及び角度を計測する。
【0034】
例えば、図６では、距離計測部３０は、レーザ光を照射して、複数（ここでは５箇所を示す）の向きのそれぞれの距離Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ１５及びそれぞれの角度を計測する。ここで、それぞれの角度は、ロボットアーム２５のｚ軸回りに回転する回転機構の中心からの角度である。なお、距離Ｌ１３は、吹付け装置２０におけるローカル座標ｘ＝０の位置における距離である。そして、計測部５１２は、計測した複数の距離Ｌ１１～Ｌ１５及び角度から最短距離Ｌ１を特定する。この最短距離Ｌ１は、梁１０の延在方向に直交する方向に延在し、ロボットアーム２５の先端部２６から梁１０の施工対象面１１ａまでの距離である。
【0035】
この場合、図７に示すように、例えば、吹付け装置２０が傾いていることによりｚ軸回りのレーザ光が傾いている場合には、照射したレーザ光の軌跡Ｔ１は、図５の現場座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のＹＺ垂直面において、吹付け装置２０の傾きに応じて斜めになる。従って、現場座標のＹＺ垂直面に対して軌跡Ｔ１に応じた傾き分を一連で修正する。なお、位置Ｐｃ１は、軌跡Ｔ１上で最短距離Ｌ１を取得したときの位置である。
【0036】
次に、制御部５１は、第１軸方向の最短距離の第１角度の取得処理を実行する（ステップＳ２２）。
具体的には、図６に示すように、制御部５１の計測部５１２は、ｙ軸（距離Ｌ１３の延在方向）と、最短距離Ｌ１の延在方向とがなす第１角度θ１を特定する。
具体的には、図６に示すように、制御部５１の計測部５１２は、ｙ軸（距離Ｌ１３の延在方向）と、最短距離Ｌ１の延在方向とがなす第１角度θ１を特定する。
【0037】
次に、制御部５１は、第１角度に設定した上で、ｘ軸回りに回転させて距離・角度の計測処理を実行する（ステップＳ２３）。
具体的には、図８に示すように、制御部５１の計測部５１２は、ロボットアーム２５の先端部２６を、ｘ軸を中心として矢印方向Ｒ２に旋回させながら、距離計測部３０からレーザ光を照射して、梁１０の施工対象面１１ａとの距離及び角度を計測する。この場合、距離計測部３０が照射したレーザ光が施工対象面１１ａに反射する範囲で、ロボットアーム２５を回転させる。
具体的には、図８に示すように、制御部５１の計測部５１２は、ロボットアーム２５の先端部２６を、ｘ軸を中心として矢印方向Ｒ２に旋回させながら、距離計測部３０からレーザ光を照射して、梁１０の施工対象面１１ａとの距離及び角度を計測する。この場合、距離計測部３０が照射したレーザ光が施工対象面１１ａに反射する範囲で、ロボットアーム２５を回転させる。
【0038】
例えば、図８では、レーザ光を照射して、複数（ここでは３箇所）の向きのそれぞれの距離Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３及びそれぞれの角度を計測する。ここでは、吹付け装置２０の上部が梁１０側に傾いている状態を示している。なお、距離Ｌ２２は、吹付け装置２０における先端部２６の中心軸がローカル座標ｙ＝一定値となる線上における距離である。
【0039】
そして、計測した複数の距離Ｌ２１～Ｌ２３及び角度から最短距離Ｌ２を特定する。この最短距離Ｌ２は、最短距離Ｌ１と同様に、梁１０の延在方向に直交する方向に延在し、ロボットアーム２５の先端部２６から梁１０の施工対象面１１ａまでの距離である。
【0040】
この場合、図９に示すように、ｘ軸回りに回転させたときのレーザ光の軌跡Ｔ２は、ｚ軸回りに回転させたときのレーザ光の軌跡Ｔ１と直交する方向であって、最短距離Ｌ１を通過する。従って、現場座標のＹＺ垂直面に対して軌跡Ｔ２に応じた傾き分を一連で修正する。なお、位置Ｐｃ２は、軌跡Ｔ２上で、最短距離Ｌ２を取得したときの位置である。そして、この位置Ｐｃ２は、予定位置Ｐ３におけるロボットアーム２５の先端部２６の位置である。
【0041】
そして、制御部５１は、第２軸方向の最短距離と第２角度の取得処理を実行する（ステップＳ２４）。
具体的には、図８に示すように、制御部５１の計測部５１２は、ローカルの鉛直方向の座標ｚを設定高さとした先端部２６の中心軸方向（距離Ｌ２２の延在方向）に対して最短距離Ｌ２となった方向との第２角度Φ１を特定する。
具体的には、図８に示すように、制御部５１の計測部５１２は、ローカルの鉛直方向の座標ｚを設定高さとした先端部２６の中心軸方向（距離Ｌ２２の延在方向）に対して最短距離Ｌ２となった方向との第２角度Φ１を特定する。
【0042】
次に、制御部５１の修正部５１３は、距離のズレ量、姿勢のズレ量を用いてジョブファイルの修正処理を実行する（ステップＳ２５）。具体的には、制御部５１の修正部５１３は、計測した最短距離Ｌ２と、ジョブファイルに記憶されている設定距離との差分（距離のズレ量Δｙ）を算出する。
【0043】
次に、修正部５１３は、この予定位置Ｐ３におけるジョブファイルを、ジョブデータ記憶部５２から抽出する。そして、修正部５１３は、取得した各ジョブファイルにおける吹付け処理の作業のローカル座標（ｘ，ｙ，ｚ）を極座標（θ，Φ，ｒ）に変換する。この場合、ローカル座標（ｘ，ｙ，ｚ）の原点（０，０，０）を、極座標（θ，Φ，ｒ）の原点（０，０，０）として用いる。
【0044】
次に、修正部５１３としては、変換した極座標θにおいて、第１角度θ１分、逆に旋回し、極座標Φにおいて第２角度Φ１分、逆に旋回し、半径ｒが最短距離Ｌ２に移動したときの極座標を算出する。ここで、最短距離Ｌ２は、設定距離からズレ量Δｙずらした値である。すなわち、予定位置Ｐ３が位置Ｐ２の配置になった状態で、予定位置Ｐ３におけるジョブファイルにおけるガンヘッド４２からの吹付け処理が実行できるように修正を行なう。
そして、修正部５１３は、算出した極座標を、吹付け装置２０のローカル座標（ｘ，ｙ，ｚ）に変換する。これによって、修正部５１３は、吹付け装置２０が予定位置Ｐ３における施工対象面１１ａの予定姿勢に対して、水平方向のズレ量ΔＲｘ及び垂直方向のズレ量ΔＲｚを取得する。結果として、移動後に用いるジョブファイル全体において、上述した軌跡Ｔ１，Ｔ２に応じた一連の位置座標を修正することになる。
そして、修正部５１３は、変換したローカル座標を、ジョブデータ記憶部５２に、修正後のデータとして記録する。
そして、修正部５１３は、算出した極座標を、吹付け装置２０のローカル座標（ｘ，ｙ，ｚ）に変換する。これによって、修正部５１３は、吹付け装置２０が予定位置Ｐ３における施工対象面１１ａの予定姿勢に対して、水平方向のズレ量ΔＲｘ及び垂直方向のズレ量ΔＲｚを取得する。結果として、移動後に用いるジョブファイル全体において、上述した軌跡Ｔ１，Ｔ２に応じた一連の位置座標を修正することになる。
そして、修正部５１３は、変換したローカル座標を、ジョブデータ記憶部５２に、修正後のデータとして記録する。
【0045】
（作用）
吹付け装置２０の制御部５１は、ｚ軸回りに回転させながら取得した第１距離分布（Ｌ１１～Ｌ１５）を用いて第１角度θ１を取得し、ｘ軸回りに回転させながら第２距離分布（Ｌ２１～Ｌ２３）を用いてｙ軸方向の最短距離Ｌ２と第２角度Φ１を取得する。そして、制御部５１は、取得した最短距離Ｌ２、第１角度θ１及び第２角度Φ１を用いてジョブファイルを修正する。従って、異なる２軸回りにそれぞれ１回ずつレーザ光照射を行なって計測するだけで、移動後の吹付け装置２０の配置に応じた施工対象面１１ａの相対位置及び姿勢の修正を行なう。
吹付け装置２０の制御部５１は、ｚ軸回りに回転させながら取得した第１距離分布（Ｌ１１～Ｌ１５）を用いて第１角度θ１を取得し、ｘ軸回りに回転させながら第２距離分布（Ｌ２１～Ｌ２３）を用いてｙ軸方向の最短距離Ｌ２と第２角度Φ１を取得する。そして、制御部５１は、取得した最短距離Ｌ２、第１角度θ１及び第２角度Φ１を用いてジョブファイルを修正する。従って、異なる２軸回りにそれぞれ１回ずつレーザ光照射を行なって計測するだけで、移動後の吹付け装置２０の配置に応じた施工対象面１１ａの相対位置及び姿勢の修正を行なう。
【0046】
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、吹付け装置２０の制御部５１は、ｚ軸回りに旋回させることにより取得した複数の距離Ｌ１１～Ｌ１５及び角度を用いて第１角度θ１を取得する。更に、制御部５１は、第１角度θ１に設定した上で、ｘ軸回りに旋回させながら複数の距離Ｌ２１～Ｌ２３及び角度を用いてｙ軸方向の最短距離Ｌ２と第２角度Φ１を取得する。そして、制御部５１は、取得したｙ軸方向の最短距離Ｌ２及び第１角度θ１、第２角度Φ１を用いてジョブファイルを修正し、このジョブファイルを用いて吹付け処理を実行する。このため、効率的に修正を行なって、的確な吹付け処理を行なうことができる。
（１）本実施形態では、吹付け装置２０の制御部５１は、ｚ軸回りに旋回させることにより取得した複数の距離Ｌ１１～Ｌ１５及び角度を用いて第１角度θ１を取得する。更に、制御部５１は、第１角度θ１に設定した上で、ｘ軸回りに旋回させながら複数の距離Ｌ２１～Ｌ２３及び角度を用いてｙ軸方向の最短距離Ｌ２と第２角度Φ１を取得する。そして、制御部５１は、取得したｙ軸方向の最短距離Ｌ２及び第１角度θ１、第２角度Φ１を用いてジョブファイルを修正し、このジョブファイルを用いて吹付け処理を実行する。このため、効率的に修正を行なって、的確な吹付け処理を行なうことができる。
【0047】
（２）本実施形態では、吹付け装置２０のロボットアーム２５は、吹付け装置２０におけるローカル座標のｚ軸回りに回転可能な回転機構と、先端においてｘ軸回りに回転可能な回転機構とを有する。従って、これら回転機構でロボットアーム２５を回転させて最短距離及び角度を取得するので、姿勢（第１角度θ１及び第２角度Φ１）の誤差を精度よく取得することができる。
【0048】
（３）本実施形態では、吹付け装置２０のロボットアーム２５の先端部２６の中心に合わせて距離計測部３０を設ける。このため、先端部２６からの施工対象面１１ａまでの距離を精度よく計測することができる。
【0049】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態においては、端末装置５０の制御部５１は、取得した最短距離Ｌ２、第１角度θ１及び第２角度Φ１を用いて修正したジョブファイルを用いて吹付け処理を実行した。ジョブファイルを修正する代わりに、吹付け処理を行なう際に、算出したズレ量（Δｙ，ΔＲｘ，ΔＲｚ）とジョブファイルとを用いて修正を行なってもよい。
・上記実施形態においては、端末装置５０の制御部５１は、取得した最短距離Ｌ２、第１角度θ１及び第２角度Φ１を用いて修正したジョブファイルを用いて吹付け処理を実行した。ジョブファイルを修正する代わりに、吹付け処理を行なう際に、算出したズレ量（Δｙ，ΔＲｘ，ΔＲｚ）とジョブファイルとを用いて修正を行なってもよい。
【0050】
・上記実施形態において、ロボットアーム２５の先端部２６に、距離計測部３０及び吹付け部４０を設けた。これら両方を設けずに、先端部２６に片方ずつ交換して取り付ける構成としてもよい。また、吹付け部４０からの吹付け材が、距離計測部３０に付着しないように、吹付け処理中は、距離計測部３０を覆う被覆部材を設けてもよい。
【0051】
・上記実施形態の吹付け装置２０は、ｚ軸回りに回転させて距離・角度の計測を行なって取得した第１角度θ１に設置した上で、ｘ軸回りに回転させて距離・角度の計測処理を実行した。回転させる軸の順番は、これに限られない。例えば、最初にｘ軸に回転させながら距離計測部３０を用いて第１角度を取得し、この第１角度に設定した上で、ｚ軸回りに回転させながら距離計測部３０を用いて第２角度を取得してもよい。
【0052】
・上記実施形態では、梁１０に対して、平行に移動させたい吹付け装置２０が移動後に予定位置Ｐ３からズレたり傾いたりした場合について説明した。吹付け装置２０がズレたり傾いたりした場合だけでなく、梁１０が予定位置からズレたり傾いて配置された場合においても、同様に適用することができる。
・上記実施形態では、建設作業施工方法として吹付け方法を行なった。施工方法は、これに限らず、例えば建築部材の表面に付着、孔開口、表面ならし等、位置決めをしながら建築部材に対して施工を行なう建設作業施工方法であればよい。
・上記実施形態では、建設作業施工方法として吹付け方法を行なった。施工方法は、これに限らず、例えば建築部材の表面に付着、孔開口、表面ならし等、位置決めをしながら建築部材に対して施工を行なう建設作業施工方法であればよい。
【0053】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下に追記する。
（ａ）前記ロボットアームは、前記吹付け装置において鉛直軸回りに回転可能な構成と、前記吹付け装置における水平軸回りに回転可能な構成を有することを特徴とする請求項３に記載の吹付け装置。
（ａ）前記ロボットアームは、前記吹付け装置において鉛直軸回りに回転可能な構成と、前記吹付け装置における水平軸回りに回転可能な構成を有することを特徴とする請求項３に記載の吹付け装置。
【0054】
（ｂ）ロボットアームの先端部の位置に基づいて、施工対象面との距離、前記施工対象面に対する前記先端部の位置を修正するための修正方法であって、前記ロボットアームの先端部の距離計測器により、第１軸回りに走査した第１距離分布と、前記第１軸とは異なる第２軸で走査した第２距離分布とを用いて、前記ロボットアームの配置を特定し、前記配置に応じて前記先端部の位置を調整することを特徴とする修正方法。
【符号の説明】
【0055】
θ１…第１角度、Φ１…第２角度、Δｙ，ΔＲｘ，ΔＲｚ…ズレ量、Ｌ１，Ｌ２…最短距離、Ｐ１，Ｐ２…位置、Ｐ３…予定位置、Ｔ１，Ｔ２…軌跡、ＬＬ１…レーザ光、Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ１５，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３…距離、１０…梁、１１ａ…施工対象面、２０…吹付け装置、２１…本体部、２２…車輪、２５…ロボットアーム、２６…先端部、２７…取付部材、３０…距離計測部、４０…吹付け部、４１…本体部、４２…ガンヘッド、５０…端末装置、５１…制御部、５２…ジョブデータ記憶部、５１１…移動制御部、５１２…計測部、５１３…修正部、５１４…吹付け制御部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】