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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】P2024074560
(43)【公開日】2024-05-31
(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 21/14 20060101AFI20240524BHJP
G01C 15/00 20060101ALI20240524BHJP
E04G 21/16 20060101ALI20240524BHJP
E04F 13/02 20060101ALI20240524BHJP
B25J 9/10 20060101ALI20240524BHJP
【ＦＩ】
E04G21/14
G01C15/00 103Z
E04G21/16
E04F13/02 B
B25J9/10 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022185805
(22)【出願日】2022-11-21
(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
3C707
【Ｆターム（参考）】
2E174DA52
3C707AS13
3C707AS21
3C707BS12
3C707CS08
3C707KS03
3C707KS17
3C707KS36
3C707KT01
3C707LT11
3C707MT04
3C707WA16
(57)【要約】
【課題】建設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】ロボットアーム２５が固定された吹付け装置２０の本体部２１の周囲の予め定められた位置に、複数のターゲットを配置する。吹付け装置２０の本体部２１に、鉛直軸を中心として回転するように距離計測器４６を設けるとともに、ロボットアーム２５の先端部２６の位置を調整する制御部５１を設ける。そして、距離計測器４６を、水平面で旋回させることによりターゲットまでの距離及び旋回角度を計測する。制御部５１は、計測した距離及び旋回角度を用いて、吹付け装置２０の本体部２１の姿勢を特定し、この姿勢に応じてロボットアーム２５の先端部２６の位置を調整して、施工対象面１６ａに対して、梁１６の施工対象面１６ａに対する吹付け作業を実行する。
【選択図】図２
【解決手段】ロボットアーム２５が固定された吹付け装置２０の本体部２１の周囲の予め定められた位置に、複数のターゲットを配置する。吹付け装置２０の本体部２１に、鉛直軸を中心として回転するように距離計測器４６を設けるとともに、ロボットアーム２５の先端部２６の位置を調整する制御部５１を設ける。そして、距離計測器４６を、水平面で旋回させることによりターゲットまでの距離及び旋回角度を計測する。制御部５１は、計測した距離及び旋回角度を用いて、吹付け装置２０の本体部２１の姿勢を特定し、この姿勢に応じてロボットアーム２５の先端部２６の位置を調整して、施工対象面１６ａに対して、梁１６の施工対象面１６ａに対する吹付け作業を実行する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロボットアームを用いて、建設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、
前記ロボットアームが固定された装置本体の周囲の予め定められた位置に、複数のターゲットを配置し、
水平面で旋回する距離計測器で前記各ターゲットまでの距離及び旋回角度を計測し、
前記計測した距離及び旋回角度を用いて、前記装置本体の姿勢を特定し、
前記姿勢に応じて、前記ロボットアームの先端部の位置を調整して、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。
前記ロボットアームが固定された装置本体の周囲の予め定められた位置に、複数のターゲットを配置し、
水平面で旋回する距離計測器で前記各ターゲットまでの距離及び旋回角度を計測し、
前記計測した距離及び旋回角度を用いて、前記装置本体の姿勢を特定し、
前記姿勢に応じて、前記ロボットアームの先端部の位置を調整して、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】
前記装置本体は撮影装置を備え、
前記撮影装置が撮影した撮影画像の視野の中心鉛直軸上に、前記距離計測器のレーザ光を照射し、
前記撮影画像の中心鉛直軸上にターゲットがある場合に、前記距離計測器で距離を計測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。
前記撮影装置が撮影した撮影画像の視野の中心鉛直軸上に、前記距離計測器のレーザ光を照射し、
前記撮影画像の中心鉛直軸上にターゲットがある場合に、前記距離計測器で距離を計測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】
ロボットアームを用いて、建設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、
前記ロボットアームが固定された装置本体の周囲の予め定められた位置に、複数のターゲットを配置し、
前記装置本体に、鉛直軸を中心として回転するように距離計測器を設けるとともに、前記ロボットアームの先端部の位置を調整する制御部を設け、
前記距離計測器を水平面で旋回させることにより、前記各ターゲットまでの距離及び旋回角度を計測し、
前記制御部は、
前記計測した距離及び旋回角度を用いて、前記装置本体の姿勢を特定し、
前記姿勢に応じて前記ロボットアームの先端部の位置を調整して、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。
前記ロボットアームが固定された装置本体の周囲の予め定められた位置に、複数のターゲットを配置し、
前記装置本体に、鉛直軸を中心として回転するように距離計測器を設けるとともに、前記ロボットアームの先端部の位置を調整する制御部を設け、
前記距離計測器を水平面で旋回させることにより、前記各ターゲットまでの距離及び旋回角度を計測し、
前記制御部は、
前記計測した距離及び旋回角度を用いて、前記装置本体の姿勢を特定し、
前記姿勢に応じて前記ロボットアームの先端部の位置を調整して、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、建設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設部材の設計情報と、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を照射させた層を複数、取得する。従って、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、ロボットアームを用いて、建設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、前記ロボットアームが固定された装置本体の周囲の予め定められた位置に、複数のターゲットを配置し、水平面で旋回する距離計測器で前記各ターゲットまでの距離及び旋回角度を計測し、前記計測した距離及び旋回角度を用いて、前記装置本体の姿勢を特定し、前記姿勢に応じて、前記ロボットアームの先端部の位置を調整して、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、建設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付け装置の作業現場を説明する斜視図である。
【図2】実施形態における吹付け装置の構成を説明する模式図である。
【図3】実施形態のハードウェア構成の説明図である。
【図4】実施形態における吹付け装置の上から見た構成を説明する模式図である。
【図5】実施形態における吹付け装置の計測ユニットの斜視図である。
【図6】実施形態における吹付け装置の位置とターゲットの位置との関係を説明する説明図である。
【図7】実施形態における第１及び第２ターゲットと吹付け装置との位置及び角度の関係を示した説明図である。
【図8】実施形態において吹付け装置の座標、現場座標、既知の角度、計測角度及び姿勢角度の関係を説明する説明図である。
【図9】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。
【図11】実施形態の吹付け工程においてターゲットまでの測距処理、位置及び姿勢の推定処理及びジョブファイルの修正処理の処理手順を説明する流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図１～図１１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、建設作業として建設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に適用して説明する。
【0009】
図１に示すように、本実施形態の吹付け装置２０は、柱１５とともに建物１０を構成する梁１６に対して、吹付け材を吹付ける。本実施形態では、梁１６における吹付け装置２０側のウェブが、施工対象面１６ａとなる。
【0010】
更に、建物１０内には、離間するターゲットＴ１，Ｔ２を配置する。各ターゲットＴ１，Ｔ２は、吹付け装置２０との距離をそれぞれ計測するために用いられ、それぞれ予め決められた位置（所定の座標位置）に配置される。
図２は、図１に示した吹付け装置２０を拡大した模式図である。この吹付け装置２０の本体部２１には、端末装置５０が内蔵されている。
図２は、図１に示した吹付け装置２０を拡大した模式図である。この吹付け装置２０の本体部２１には、端末装置５０が内蔵されている。
【0011】
（ハードウェア構成例）
図３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。
図３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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
（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
（３）それらの組み合わせ、を含む回路（circuitry）
（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
（３）それらの組み合わせ、を含む回路（circuitry）
【0018】
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。
【0019】
（吹付け装置２０の構成）
図２に示すように、吹付け装置２０は、本体部２１、横行装置、ロボットアーム２５、吹付け部３０、計測ユニット４０及び端末装置５０を備える。
図２に示すように、吹付け装置２０は、本体部２１、横行装置、ロボットアーム２５、吹付け部３０、計測ユニット４０及び端末装置５０を備える。
【0020】
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。
【0021】
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、水平面の原点（ｘ＝０，ｙ＝０）とし、計測ユニット４０の高さの座標を垂直軸の原点（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、水平面の原点（ｘ＝０，ｙ＝０）とし、計測ユニット４０の高さの座標を垂直軸の原点（ｚ＝０）とする。
【0022】
ロボットアーム２５の先端部２６には、吹付け部３０が固定されている。吹付け部３０は、ロボットアーム２５の先端部２６において、取付部材２７を介して取り付けられる。吹付け部３０は、筒状の本体部３１及び吐出部としてのガンヘッド３２を備える。ガンヘッド３２は、本体部３１の先端（施工対象面１６ａ側）に固定される。本体部３１のガンヘッド３２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３２は、先端部２６と平行となる方向で、吹付け材を施工対象面１６ａ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。
【0023】
（計測ユニット４０の構成）
吹付け装置２０の本体部２１には、下部に、計測ユニット４０が設けられている。
この計測ユニット４０は、ターゲットＴ１，Ｔ２を用いて、吹付け装置２０の配置（位置及び姿勢）を特定するために、吹付け装置２０と各ターゲットＴ１，Ｔ２との距離及び角度を特定する。このため、計測ユニット４０は、各ターゲットＴ１，Ｔ２の高さと同じ高さで吹付け装置２０に設けられている。なお、図２、図４及び図１０における計測ユニット４０は、設置位置が分かりやすいように吹付け装置２０の外側に表示しているが、吹付け装置２０の角部に設けた凹部に配置される。
吹付け装置２０の本体部２１には、下部に、計測ユニット４０が設けられている。
この計測ユニット４０は、ターゲットＴ１，Ｔ２を用いて、吹付け装置２０の配置（位置及び姿勢）を特定するために、吹付け装置２０と各ターゲットＴ１，Ｔ２との距離及び角度を特定する。このため、計測ユニット４０は、各ターゲットＴ１，Ｔ２の高さと同じ高さで吹付け装置２０に設けられている。なお、図２、図４及び図１０における計測ユニット４０は、設置位置が分かりやすいように吹付け装置２０の外側に表示しているが、吹付け装置２０の角部に設けた凹部に配置される。
【0024】
図４に示すように、本実施形態では、２個の計測ユニット４０が、吹付け装置２０の長手方向の両端部で、短手方向の対向する端部に配置される。２個の計測ユニット４０は、同じ構成を有し、カメラ４５及び距離計測器４６がそれぞれ外側（相反する方向）に向くように配置されている。これにより、２個の計測ユニット４０によって、吹付け装置２０の全周を撮影することが可能である。なお、図４及び図６においては、取付部材２７及び吹付け部３０の図示を省略している。
【0025】
図５に示すように、計測ユニット４０においては、回転台４１上に、撮影装置としてのカメラ４５及び距離計測器４６が固定される。
回転台４１は、基台部４１ｂの上に回転可能に設けられた回転部４１ａを備える。回転部４１ａは、基台部４１ｂに内蔵された回転機構によって回転する。そして、端末装置５０の制御に応じて、回転部４１ａを所定角度で回転させる。そして、回転台４１は、基準方位に対する回転角度を特定し、この回転角度の情報を端末装置５０に送信する。
回転台４１は、基台部４１ｂの上に回転可能に設けられた回転部４１ａを備える。回転部４１ａは、基台部４１ｂに内蔵された回転機構によって回転する。そして、端末装置５０の制御に応じて、回転部４１ａを所定角度で回転させる。そして、回転台４１は、基準方位に対する回転角度を特定し、この回転角度の情報を端末装置５０に送信する。
【0026】
回転台４１の回転部４１ａの上には、カメラ４５が設けられている。カメラ４５は、レンズ４５Ｒを用いて、回転部４１ａが停止した位置において吹付け装置２０の周囲を撮影する。そして、カメラ４５は、撮影した画像（撮影画像）を、端末装置５０に送信する。
【0027】
カメラ４５の上には、距離計測器４６が固定されている。この距離計測器４６は、射出部４６ａから射出するレーザ光を用いて距離を計測するレーザ計測器である。本実施形態では、距離計測器４６は、カメラ４５の視野の中心に向けてレーザ光が射出するように、距離計測器４６を配置する。距離計測器４６は、照射したレーザ光がターゲットＴ１，Ｔ２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、ターゲットＴ１，Ｔ２までの距離を特定する。
【0028】
（端末装置５０の構成）
図２に示す端末装置５０は、上述したロボットアーム２５の先端部２６の位置を制御する。この端末装置５０は、回転台４１からの回転部４１ａの回転角度、カメラ４５からの撮影画像、距離計測器４６から計測したターゲットＴ１，Ｔ２までの距離を取得する。
図２に示す端末装置５０は、上述したロボットアーム２５の先端部２６の位置を制御する。この端末装置５０は、回転台４１からの回転部４１ａの回転角度、カメラ４５からの撮影画像、距離計測器４６から計測したターゲットＴ１，Ｔ２までの距離を取得する。
【0029】
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。
制御部５１は、後述する処理（移動制御段階、計測段階、推定段階、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、推定部５１３、修正部５１４及び吹付け制御部５１５等として機能する。
制御部５１は、後述する処理（移動制御段階、計測段階、推定段階、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、推定部５１３、修正部５１４及び吹付け制御部５１５等として機能する。
【0030】
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、計測ユニット４０を用いてターゲットＴ１，Ｔ２までの距離と、この距離を取得したときの角度とを取得する。このために、計測部５１２は、ターゲットＴ１，Ｔ２の位置を大まかに特定するために用いる第１角度と、位置を正確に特定するために用いる第２角度とを記憶している。例えば、第１角度としては１０°、第２角度としては、第１角度よりも小さい１°を用いる。そして、計測部５１２は、取得した画像においてターゲットＴ１，Ｔ２を認識するためのマッチングデータを記憶している。
計測部５１２は、計測ユニット４０を用いてターゲットＴ１，Ｔ２までの距離と、この距離を取得したときの角度とを取得する。このために、計測部５１２は、ターゲットＴ１，Ｔ２の位置を大まかに特定するために用いる第１角度と、位置を正確に特定するために用いる第２角度とを記憶している。例えば、第１角度としては１０°、第２角度としては、第１角度よりも小さい１°を用いる。そして、計測部５１２は、取得した画像においてターゲットＴ１，Ｔ２を認識するためのマッチングデータを記憶している。
【0031】
推定部５１３は、取得したターゲットＴ１，Ｔ２との距離及び角度を用いて、吹付け装置２０の位置及び姿勢の推定処理を実行する。このために、本実施形態の推定部５１３は、ターゲットＴ１，Ｔ２と現場座標との既知の角度ＡＫ１を記憶している。更に、この計測部５１２には、吹付け装置２０の角に配置された計測ユニット４０と、吹付け装置２０の中心座標との距離及び角度を記憶している。この推定部５１３が実行する吹付け装置２０の位置及び姿勢の推定方法の詳細は後述する。
【0032】
修正部５１４は、推定部５１３が推定した吹付け装置２０の配置（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。
吹付け制御部５１５は、ジョブファイルに基づいて、吹付け部３０のガンヘッド３２から吹付け材を吐出して吹付け処理を実行する。
吹付け制御部５１５は、ジョブファイルに基づいて、吹付け部３０のガンヘッド３２から吹付け材を吐出して吹付け処理を実行する。
【0033】
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やガンヘッド３２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３２の中心からの施工対象面１６ａまでの設定距離と、このときのガンヘッド３２の中心位置のローカル座標（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、ガンヘッド３２の中心位置のローカル座標とが含まれる。また、ガンヘッド３２の中心位置座標の代わりに、ロボットアーム２５の先端部２６の中心位置のローカル座標（ｘ，ｙ，ｚ）を作業位置情報に含めてもよい。
【0034】
【0035】
例えば、図６に示すように、梁１６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１６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。本実施形態では、予定位置Ｐ３に対して、梁１６の延在方向に対して少し傾斜した位置Ｐ２に移動した場合を想定する。
【0036】
ここで、図７に示すように、現場座標の原点Ｏ、吹付け装置２０の位置Ｒ１、ターゲットＴ１，Ｔ２の位置の座標を、それぞれ（０，０）、（rx，ry）、（t1x，t1y）、（t2x，t2y）とする。
【0037】
ターゲットＴ２は、ターゲットＴ１よりも、現場座標の原点からｙ軸上で近い位置にある（t2y≦t1y）。ここで、例えば、吹付け装置２０の座標（rx，ry）としては、吹付け装置２０の中心の座標を用いる。
【0038】
ターゲットＴ１，Ｔ２は、予め定めた位置にあるため、ターゲットＴ１，Ｔ２の距離Ｌｔは、判明している。また、距離計測器４６と回転台４１によって吹付け装置２０と各ターゲットＴ１，Ｔ２の距離Ｌ１，Ｌ２を取得できる。このため、ターゲットＴ１，Ｔ２の距離Ｌｔは、図７の（１）式で表される。
【0039】
そして、余弦の定理から、ターゲットＴ２において、ターゲットＴ１と吹付け装置２０とがなす角度θt2は、（１）式を用いて、図７の（２）式で表される。
よって、ターゲットＴ２の外角Ψ，φは、それぞれ以下のように示される。
t2y≦t1yの場合には、cosψ＝（t1y－t2y）／Ｌt …（３）
従って、φ＝180－θt2－ψである。
よって、ターゲットＴ２の外角Ψ，φは、それぞれ以下のように示される。
t2y≦t1yの場合には、cosψ＝（t1y－t2y）／Ｌt …（３）
従って、φ＝180－θt2－ψである。
【0040】
また、t1y＜t2yの場合には、sinψ＝（t1y－t2y）／Ｌt …（４）
従って、φ＝90－θt2－ψである。
従って、φ＝90－θt2－ψである。
【0041】
以上により、吹付け装置２０の位置Ｒ１（rx，ry）は、以下となる。
rx＝Ｌ２×sinφ＋t2x …（５）、 ry＝t2y－Ｌ2×cosφ …（６）
rx＝Ｌ２×sinφ＋t2x …（５）、 ry＝t2y－Ｌ2×cosφ …（６）
【0042】
このため、図８に示すように、ターゲットＴ２と現場座標のＸ軸とがなす既知の角度ＡＫ１と、吹付け装置２０の姿勢角度ＡＰ１との和が、ターゲットＴ２と、吹付け装置２０におけるローカル座標のｘ軸とがなす角度ＡＭ１である。この角度ＡＭ１は、ターゲットＴ２との距離を計測した際に、回転台４１が回転したターゲットＴ２との旋回角度に相当する。この旋回角度は、吹付け装置２０のローカル座標のｘ軸を基準方向とし、この基準方向に対するターゲットＴ２の角度である。
【0043】
従って、計測した角度ＡＭ１から、記憶している既知の角度ＡＫ１を減算することにより、吹付け装置２０の傾き（姿勢角度ＡＰ１）を特定することができる。また、ターゲットＴ１，Ｔ２の距離及び角度から、現場座標における吹付け装置２０の位置Ｒ１（rx，ry）を特定することができる。
【0044】
（吹付け処理）
次に、図２、図９～図１１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９は、吹付け工程における全体の流れ図、図１１は、図９における移動後の配置に応じた修正処理における各処理の詳細を説明する流れ図である。
次に、図２、図９～図１１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９は、吹付け工程における全体の流れ図、図１１は、図９における移動後の配置に応じた修正処理における各処理の詳細を説明する流れ図である。
【0045】
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。
【0046】
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は、ターゲットまでの測距処理、位置及び姿勢の推定処理及びジョブファイルの修正処理を実行する。これにより、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。
【0047】
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５１５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３２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、吹付け装置２０のガンヘッド３２を梁１６の施工対象面１６ａ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、吹付け装置２０のガンヘッド３２を梁１６の施工対象面１６ａに対向させて吹付け処理を実行する。
【0048】
（移動後の配置に応じた修正処理）
次に、図１１を用いて、移動後の配置に応じた修正処理（ステップＳ１２）を説明する。ここでは、図５の位置Ｐ２に移動した場合について説明する。この場合、制御部５１の計測部５１２は、吹付け装置２０に設けられた２個の計測ユニット４０を稼働して、ターゲットＴ１，Ｔ２までの距離を計測する。
次に、図１１を用いて、移動後の配置に応じた修正処理（ステップＳ１２）を説明する。ここでは、図５の位置Ｐ２に移動した場合について説明する。この場合、制御部５１の計測部５１２は、吹付け装置２０に設けられた２個の計測ユニット４０を稼働して、ターゲットＴ１，Ｔ２までの距離を計測する。
【0049】
まず、制御部５１の計測部５１２は、回転部を第１角度ずつ回転した撮影処理を実行する（ステップＳ２１）。具体的には、計測部５１２は、回転台４１の基台部４１ｂに内蔵された回転機構を予め定めた第１角度（１０°）ずつ回転させる。この場合、第１角度ずつ回転させる度に、カメラ４５で撮影を行なう。そして、カメラ４５は、撮影により生成した撮影画像を端末装置５０の制御部５１に送信する。この場合、撮影画像には、撮影されたときの回転台４１の回転部４１ａの回転角度の情報が関連付けられる。
【0050】
そして、制御部５１の計測部５１２は、カメラでターゲットをキャプチャしたか否かの判定処理を実行する（ステップＳ２２）。具体的には、計測部５１２は、取得した複数の撮影画像と、記憶しているデータとをマッチングすることにより、撮影画像のうち、ターゲットＴ１，Ｔ２が、撮影画像の視野中心に近い位置で撮影されている撮影画像を特定する。
【0051】
ここで、撮影画像にターゲットＴ１，Ｔ２が含まれていない場合（ステップＳ２２において「ＮＯ」の場合）には、制御部５１の計測部５１２は、回転部４１ａを第１角度ずつ回転した撮影処理（ステップＳ２１）を再度、実行する。
【0052】
また、撮影画像にターゲットＴ１，Ｔ２が含まれている場合（ステップＳ２２において「ＹＥＳ」の場合）には、制御部５１の計測部５１２は、特定した撮影画像を撮影したときの回転台４１の回転部４１ａの角度を特定する。そして、計測部５１２は、特定した回転部４１ａの角度から、ターゲットＴ１，Ｔ２が位置する走査角度範囲を特定する。
【0053】
次に、制御部５１の計測部５１２は、回転部を第２角度ずつ回転した撮影処理を実行する（ステップＳ２３）。具体的には、計測部５１２は、回転台４１の回転機構を駆動することにより、特定した走査角度範囲において、回転部４１ａを予め定めた第２角度（１°）ずつ回転させる。この場合、第２角度ずつ回転させる度に、カメラ４５は、撮影により生成した撮影画像を、回転部４１ａの回転角度の情報に関連付けて、端末装置５０の制御部５１に送信する。
【0054】
そして、制御部５１の計測部５１２は、ターゲットがカメラの視野範囲の中心鉛直軸上にあるか否かの判定処理を実行する（ステップＳ２４）。具体的には、計測部５１２は、取得した複数の撮影画像と、記憶しているデータとをマッチングすることにより、撮影画像のうち、ターゲットＴ１，Ｔ２が、撮影画像の中心位置における鉛直軸上（中心鉛直軸）に重なったか否かを判定する。
【0055】
ここで、ターゲットがカメラの視野範囲の中心鉛直軸上にない場合（ステップＳ２４において「ＮＯ」の場合）には、制御部５１の計測部５１２は、ステップＳ２３以降の処理を実行する。具体的には、計測部５１２は、特定した走査角度範囲において、回転部４１ａを第２角度ずつ回転した撮影処理を実行する（ステップＳ２３）。
【0056】
また、ターゲットがカメラの視野範囲の中心鉛直軸上にある場合（ステップＳ２４において「ＹＥＳ」の場合）には、制御部５１の計測部５１２は、このときの撮影画像を撮影したときの角度に回転部４１ａが回転するように、回転台４１の回転機構を駆動する。
【0057】
次に、制御部５１の計測部５１２は、ターゲットまでの距離の計測処理を実行する（ステップＳ２５）。具体的には、計測部５１２は、計測ユニット４０の距離計測器４６を駆動して、ターゲットＴ１，Ｔ２までの距離を計測する。
【0058】
そして、制御部５１の計測部５１２は、ターゲットまでの距離を取得できたか否かの判定処理を実行する（ステップＳ２６）。具体的には、計測部５１２は、設置した２個のターゲットＴ１，Ｔ２の距離が取得できなかった場合（ステップＳ２６において「ＮＯ」の場合）には、ステップＳ２１以降の処理を実行する。なお、この場合、一方のターゲットＴ１（Ｔ２）の距離が取得できた場合には、取得できた距離を、ターゲットＴ１，Ｔ２を特定する識別子に関連付けて記憶し、もう一方のターゲットＴ２（Ｔ１）について、ステップＳ２１以降の処理を実行する。
【0059】
また、制御部５１は、設置した２個のターゲットＴ１，Ｔ２の距離が取得できた場合（ステップＳ２６において「ＹＥＳ」の場合）には、後方交会法による自己位置推定処理を実行する（ステップＳ３１）。具体的には、制御部５１の推定部５１３は、現場座標における吹付け装置２０の位置Ｒ１（rx，ry）を特定する。この特定においては、計測ユニット４０と吹付け装置２０の中心座標との距離及び角度と、吹付け装置２０からターゲットＴ１，Ｔ２までの距離Ｌ１，Ｌ２と、これら距離Ｌ１，Ｌ２を計測したときの角度と、を用いる。
【0060】
次に、制御部５１は、回転角度による姿勢推定処理を実行する（ステップＳ３２）。具体的には、制御部５１の推定部５１３は、記憶している既知の角度ＡＫ１と、計測した角度ＡＭ１とを用いて、吹付け装置２０の姿勢角度ＡＰ１を算出する。この場合、ターゲットＴ１，Ｔ２の距離を計測時に取得したそれぞれの角度を用いて吹付け装置２０の姿勢角度ＡＰ１を算出する。ここで、ターゲットＴ１，Ｔ２からそれぞれ算出した姿勢角度ＡＰ１が異なる場合には、平均値を姿勢角度ＡＰ１として特定する。
【0061】
次に、制御部５１の修正部５１４は、ジョブファイルの修正処理を実行する（ステップＳ４１）。具体的には、修正部５１４は、吹付け装置２０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。
【0062】
そして、修正部５１４は、取得した各ジョブファイルにおけるローカル座標を、吹付け装置２０の実際の配置で実現するための変換式を算出する。具体的には、修正部５１４は、予定位置Ｐ３において吹付け装置２０の中心が、位置Ｒ１（rx，ry）に移動した状態において、予定位置Ｐ３のときに施工対象面１６ａに対して吹付け処理を行なう配置となるような変換式を算出する。
【0063】
そして、この変換式を用いて変換したローカル座標（ｘ，ｙ）を、水平面における円筒座標（ｒ，θ）に変換する。更に、この円筒座標において、（角度θに対応する）算出した姿勢角度ＡＰ１分、逆に旋回したときの座標を算出する。この場合、水平面のローカル座標（ｘ，ｙ）の原点（０，０）を、水平面の円筒座標（ｒ，θ）の原点（０，０）として用いる。
【0064】
そして、修正部５１４は、算出した水平面の円筒座標を、吹付け装置２０のローカル座標に変換する。結果として、吹付け装置２０が実際の位置Ｒ１（rx，ry）で実際の姿勢角度ＡＰ１（θ）に傾いて配置された状態で、予定位置Ｐ３における予定座標で、施工対象面１６ａに平行な予定姿勢で吹付け処理を行なえるように、予定位置Ｐ３のジョブファイルにおけるガンヘッド３２のローカル位置が修正される。
そして、修正部５１４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５１４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。
【0065】
（作用）
吹付け装置２０の制御部５１は、吹付け装置２０と各ターゲットＴ１，Ｔ２との距離及び角度から、現場座標における吹付け装置２０の位置Ｒ１及び姿勢角度ＡＰ１を特定する。特定した吹付け装置２０の位置Ｒ１及び姿勢角度ＡＰ１に応じて、施工対象面１６ａ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、吹付け装置２０と各ターゲットＴ１，Ｔ２との距離及び角度から、現場座標における吹付け装置２０の位置Ｒ１及び姿勢角度ＡＰ１を特定する。特定した吹付け装置２０の位置Ｒ１及び姿勢角度ＡＰ１に応じて、施工対象面１６ａの相対位置及び姿勢の修正を行なう。
【0066】
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、各ターゲットＴ１，Ｔ２との距離及び角度から、現場座標における吹付け装置２０の位置Ｒ１及び姿勢角度ＡＰ１を特定する。更に、制御部５１は、特定した吹付け装置２０の位置Ｒ１及び姿勢角度ＡＰ１に応じて、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、各ターゲットＴ１，Ｔ２との距離及び角度から、現場座標における吹付け装置２０の位置Ｒ１及び姿勢角度ＡＰ１を特定する。更に、制御部５１は、特定した吹付け装置２０の位置Ｒ１及び姿勢角度ＡＰ１に応じて、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。
【0067】
（２）本実施形態では、吹付け装置２０の制御部５１は、カメラ４５でターゲットＴ１，Ｔ２をキャプチャできた場合（ステップＳ２２において「ＹＥＳ」の場合）、より細かい第２角度で回転部４１ａを回転して撮影を行なう。これにより、効率的に、ターゲットＴ１，Ｔ２を特定することができる。
【0068】
（３）本実施形態では、吹付け装置２０の対向する角に２つの計測ユニット４０を設ける。これにより、吹付け装置２０の周囲にあるターゲットＴ１，Ｔ２を効率的に特定することができる。
【0069】
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、取得した吹付け装置２０の位置Ｒ１（rx，ry）と姿勢角度ＡＰ１と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、算出した座標（ｘ，ｙ）から位置Ｒ１（rx，ry）のズレと姿勢角度ＡＰ１と、ジョブファイルの座標とを用いて、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、取得した吹付け装置２０の位置Ｒ１（rx，ry）と姿勢角度ＡＰ１と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、算出した座標（ｘ，ｙ）から位置Ｒ１（rx，ry）のズレと姿勢角度ＡＰ１と、ジョブファイルの座標とを用いて、修正を行なってもよい。
【0070】
・上記実施形態においては、ジョブファイルに記載された吹付け装置２０のガンヘッド３２の位置やロボットアーム２５の先端部２６の位置を修正した。ガンヘッド３２の位置とロボットアーム２５の先端部２６とは、一定の位置関係にある。このため、ガンヘッドの位置を修正することにより、ロボットアーム２５の先端部２６を調整してもよいし、ロボットアーム２５の先端部２６の位置を調整して、ガンヘッド３２の位置を調整してもよい。すなわち、建設作業を行なうために必要な位置の調整を、ロボットアームの先端部の位置及びこれと一定位置にある部材の位置の調整ができればよい。
【0071】
・上記実施形態では、梁１６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１６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。
【0072】
・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、例えば建設部材の表面に付着、孔開口、表面ならし等、位置決めをしながら建設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。
【0073】
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）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が固定された装置本体の周囲の予め定められた位置に、複数のターゲットを配置し、
水平面で旋回する距離計測器で前記各ターゲットまでの距離及び旋回角度を計測し、
前記計測した距離及び旋回角度を用いて、前記装置本体の姿勢を特定し、
前記姿勢に応じて、前記ロボットアームの先端部の位置を調整することにより、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。
（ａ）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が固定された装置本体の周囲の予め定められた位置に、複数のターゲットを配置し、
水平面で旋回する距離計測器で前記各ターゲットまでの距離及び旋回角度を計測し、
前記計測した距離及び旋回角度を用いて、前記装置本体の姿勢を特定し、
前記姿勢に応じて、前記ロボットアームの先端部の位置を調整することにより、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】
【0074】
Ψ，φ…外角、Ｌ１，Ｌ２，Ｌｔ…距離、Ｐ１，Ｐ２，Ｒ１…位置、Ｐ３…予定位置、Ｔ１，Ｔ２…ターゲット、θｔ２，ＡＫ１，ＡＭ１…角度、ＡＰ１…姿勢角度、１０…建物、１５…柱、１６…梁、１６ａ…施工対象面、２０…吹付け装置、２１…装置本体としての本体部、２２…車輪、２５…ロボットアーム、２６…先端部、２７…取付部材、３０…吹付け部、３１…本体部、３２…ガンヘッド、４０…計測ユニット、４１…回転台、４１ａ…回転部、４１ｂ…基台部、４５…カメラ、４５Ｒ…レンズ、４６…距離計測器、４６ａ…射出部、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…推定部、５１４…修正部、５１５…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】
【図11】