JP2023022774A - 自走ロボット用移載システムおよびこれに用いる移載ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】鉄筋結束自走ロボットが鉄筋を走行軌道として自走しながら鉄筋の端部付近まで到達した際に、作業者が自走ロボットを自力で持ち上げることなく他の鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、自走ロボットの折り返し作業を簡便に達成する自走ロボット用移載システムおよびこれに用いる移載ロボットを提供する。【解決手段】鉄筋を走行する自走ロボットを乗降自在に搭載する移載ロボット１１０と一対のトラバースレール１２０とを備え、移載ロボット１１０がトラバースレール１２０上を転動する本体駆動輪１１２ａと、本体フレーム１１２ｂと、本体駆動輪１１２ａを駆動するトラバース駆動部１１２ｄとを備える本体ユニット１１２と、トラバースレール１２０上を転動する台車車輪１１１ａ、台車フレーム１１１ｃ、自走ロボットを乗降自在に移載する乗降補助フレーム１１１ｄとからなる台車ユニット１１１とで一体に構成されている。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り （１）２０２１年７月８日 ｈｔｔｐｓ：／／ｐｒｔｉｍｅｓ．ｊｐ／ｍａｉｎ／ｈｔｍｌ／ｒｄ／ｐ／０００００００１０．００００６５０７３．ｈｔｍ （２）２０２１年７月８日 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｆａｃｅｂｏｏｋ．ｃｏｍ／ｔａｔｓｕｙａ．ｍａｎａｂｅ．５／ｐｏｓｔｓ／５７７９０２２５９２１６８４７３ （３）２０２１年７月８日 ｈｔｔｐｓ：／／ｔｗｉｔｔｅｒ．ｃｏｍ／ｍｉｙａｋｏｊｉｍａ６５５９／ｓｔａｔｕｓ／１４１３０４６１９８５９６８７０１４４ （４）「第４回自動化・省人化ロボット展」 ２０２１年７月１４～１６日 （５）「大和ハウス技術改善コンクール」 ２０２１年７月１９日

特許法第３０条第２項適用申請有り ２０２１年０７月１２日，＜ｈｔｔｐｓ：／／ｗｅｂ．ａｒｃｈｉｖｅ．ｏｒｇ／ｗｅｂ／２０２１０７１２０７４６２５／ｈｔｔｐｓ：／／ｊｐ．ｔｅｃｈｃｒｕｃｈ．ｃｏｍ／２０２１／０７／１２／ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ－ｒｏｂｏｔ－ｔｏｍｏｒｏｂｏ＞

本発明は、コンクリート打設用の配筋工事に用いる鉄筋結束自走ロボットをトラバース移動するための自走ロボット用移載システムおよびこれに用いる移載ロボットに関するものである。

従来、鉄筋を走行軌道として自走する鉄筋結束ロボットについては、鉄筋終端部の近傍に到達したことを検知して自動停止し、人力により鉄筋の相互間を移動させるもの（特許文献１参照）、鉄筋結束ロボットが乗降機能を備えたクローラ機構を備えるもの（参考文献２参照）が知られている。

特許第６６３３７２０号号公報 特開第２０１９－３９１７４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の鉄筋結束ロボットは、作業者が鉄筋結束ロボットを自力で持ち上げて鉄筋間を移動する必要があり、特許文献２に記載の鉄筋結束ロボットは、ロボット自体の構成が複雑化し、また正確なクローラを行うための調整が難しいという問題があった。

そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、自走ロボットが第２鉄筋を走行軌道として自走しながら第２鉄筋の端部付近まで到達した際に、移載ロボットの乗降補助フレームが自走ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載するとともに、自走ロボットが台車フレームに搭載されている状態で移載ロボットがトラバースレールに沿って他の第２鉄筋まで移動するため、作業者が自走ロボットを自力で持ち上げることなく他の第２鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、その結果、自走ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができる自走ロボット用移載システムおよびこれに用いる移載ロボットを提供することである。

本請求項１に係る発明は、施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋に交差させて敷設した複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを乗降自在に搭載する移載ロボットと、前記複数の第２鉄筋上で前記第１鉄筋の長手方向に架設して前記移載ロボットを前記第１鉄筋の長手方向に移動させる一対のトラバースレールとを備えた自走ロボット用移載システムであって、前記移載ロボットが、前記トラバースレール上を転動する本体駆動輪と該本体駆動輪により前記トラバースレール上を移動する本体フレームと前記本体駆動輪を駆動するトラバース駆動部とを備えている本体ユニットと、前記トラバースレール上を転動する台車車輪と該台車車輪により前記第２トラバースレール上を移動する台車フレームと前記自走ロボットを前記第２鉄筋と前記台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとからなる台車ユニットとで一体に構成されていることにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋に交差させて敷設した複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを乗降自在に搭載するとともに、前記複数の第２鉄筋上で前記第１鉄筋の長手方向に架設した一対のトラバースレールに沿って前記自走ロボットを移動させる自走ロボット用移載システムに用いるための移載ロボットであって、前記トラバースレール上を転動する本体駆動輪と該本体駆動輪の転動により前記トラバースレール上を移動する本体フレームと前記本体駆動輪を駆動するトラバース駆動部とを備えている本体ユニットと、前記トラバースレール上を転動する台車車輪と該台車車輪により前記トラバースレール上を移動する台車フレームと前記自走ロボットを前記第２鉄筋と前記台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとからなる台車ユニットとで一体に構成されていることにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の構成に加えて、前記本体ユニットが、前記自走ロボットとの間で通信を行うオペレーション通信部と前記自走ロボットとの間で行った通信の内容に応じて前記トラバース駆動部を制御するトラバース制御部とを備えていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に係る発明の構成に加えて、前記本体ユニットが、前記自走ロボットを走行させている前記第２鉄筋の位置を検知する第２鉄筋検知センサと該第２鉄筋検知センサからの信号に応じて前記トラバース駆動部を駆動させるオペレーション制御部とを備えていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項５に係る発明は、請求項２乃至請求項４に係る発明の構成に加えて、前記本体ユニットが、前記トラバースレールの終端を検知するレール終端検知センサを備え、前記トラバース制御部が、前記レール終端検知センサからの信号に応じてトラバース駆動部を制御することにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本発明の請求項１に係る発明の自走ロボット用移載システムによれば、施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋に交差させて敷設した複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを乗降自在に搭載する移載ロボットと、複数の第２鉄筋上で前記第１鉄筋の長手方向に架設して移載ロボットを前記第１鉄筋の長手方向に移動させる一対のトラバースレールとを備えた自走ロボット用移載システムであって、移載ロボットが、前記トラバースレール上を転動する本体駆動輪と本体駆動輪によりトラバースレール上を移動する本体フレームと本体駆動輪を駆動するトラバース駆動部とを備えている本体ユニットと、トラバースレール上を転動する台車車輪と台車車輪によりトラバースレール上を移動する台車フレームと自走ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとからなる台車ユニットとで一体に構成されていることにより、自走ロボットが第２鉄筋を走行軌道として自走しながら第２鉄筋の端部付近まで到達した際に、移載ロボットの乗降補助フレームが自走ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載するとともに、自走ロボットが台車フレームに搭載されている状態で移載ロボットがトラバースレールに沿って他の第２鉄筋まで移動するため、作業者が自走ロボットを自力で持ち上げることなく他の第２鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、その結果、自走ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができる。

本発明の請求項２に係る発明の移載ロボットによれば、施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋に交差させて敷設した複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを乗降自在に搭載するとともに、複数の第２鉄筋上で第１鉄筋の長手方向に架設した第１トラバースレール及び第２トラバースレールとで構成された一対のトラバースレールに沿って自走ロボットを移動させる自走ロボット用移載システムに用いるための移載ロボットであって、トラバースレール上を転動する本体駆動輪と本体駆動輪の転動によりトラバースレール上を移動する本体フレームと本体駆動輪を駆動するトラバース駆動部とを備えている本体ユニットと、トラバースレール上を転動する台車車輪と台車車輪によりトラバースレール上を移動する台車フレームと自走ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとからなる台車ユニットとで一体に構成されていることにより、自走ロボットが第２鉄筋を走行軌道として自走しながら第２鉄筋の端部付近まで到達した際に、移載ロボットの乗降補助フレームが自走ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載するとともに、自走ロボットが台車フレームに搭載されている状態で移載ロボットがトラバースレールに沿って他の第２鉄筋まで移動するため、作業者が自走ロボットを自力で持ち上げることなく他の第２鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、その結果、自走ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができる。

本請求項３に係る発明の移載ロボットによれば、請求項２に係る発明が奏する効果に加えて、本体ユニットが、自走ロボットとの間で通信を行うオペレーション通信部と自走ロボットとの間で行った通信の内容に応じてトラバース駆動部を制御するトラバース制御部とを備えていることにより、自走ロボットと移載ロボットとが相互の通信に基づいて、自走ロボットが現に走行している第２鉄筋に対応する位置まで移載ロボットが自動的に移動して迎えに行き、自走ロボットが第２鉄筋から台車フレームに自動的に移載し、移載ロボットがトラバースレールに沿って他の第２鉄筋に対応する位置に自動的に移動し、自走ロボットが台車フレームから他の第２鉄筋上に自動的に移載するため、自走ロボット及び移載ロボットに初期設定を入力するだけで、複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを、順次他の第２鉄筋上にトラバース移動させて、施工面の全体にわたって走行させる自動的なオペレーションを実現することができる。

本請求項４に係る発明の移載ロボットによれば、請求項２又は請求項３に係る発明が奏する効果に加えて、本体ユニットが、自走ロボットを走行させている第２鉄筋の位置を検知する第２鉄筋検知センサと第２鉄筋検知センサからの信号に応じてトラバース駆動部を駆動させるオペレーション制御部とを備えていることにより、移載ロボットによるトラバースレールに沿ったトラバース移動が、第２鉄筋検知センサが検知した第２鉄筋の位置に基いて制御されるため、自走ロボットを移載する際に自走ロボットに向かってトラバース移動した移載ロボットの停止位置が正確に位置決めされ、自走ロボットが第２鉄筋と台車フレームの間で移載する際に乗降補助フレームと第２鉄筋とが正確に接続して、自走ロボットの脱輪を防止することができる。

本請求項５に係る発明の移載ロボットによれば、請求項２乃至請求項４のいずれか１項に係る発明が奏する効果に加えて、本体ユニットが、トラバースレールの終端を検知するレール終端検知センサを備え、トラバース制御部が、レール終端検知センサからの信号に応じてトラバース駆動部を制御することにより、トラバースレールの終端への到達をレール終端検知センサが検知したことに基づいて、トラバース制御部がトラバース駆動部を停止させるため、移載ロボットの本体駆動輪がトラバースレールの終端を乗り越えて脱輪することを防止することができる。

本発明の自走ロボット用移載システムを示す模式図。 本発明の自走ロボット用移載システムの使用状態を示す模式図。 本発明の移載ロボットに対する自走ロボットの非搭載状態を示す模式的側面図。 本発明の移載ロボットに対する自走ロボットの搭載状態を示す模式的側面図。 本発明の移載ロボットが自走ロボットをトラバース移動する様子を示す模式的平面図。 本発明の移載ロボットの構成を示すブロック図。 本発明の自走ロボット用移載システムによりオペレーションの対象とする自走ロボットの構成を示すブロック図。 本発明の第１実施例における自走ロボット用移載システムの構成を示す模式図。 本発明の第２実施例における自走ロボット用移載システムの構成を示す模式図。 本発明の第１実施例における制御の流れを示すフロー図。 本発明の第１実施例における制御の流れを示すフロー図。 本発明の第１実施例における制御の流れを示すフロー図。 本発明の第２実施例における制御の流れを示すフロー図。 本発明の第２実施例における制御の流れを示すフロー図。 本発明の第２実施例における制御の流れを示すフロー図。 本発明の第２実施例における制御の流れを示すフロー図。 本発明の第２実施例における制御の流れを示すフロー図。

本発明の自走ロボット用移載システムは、施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋に交差させて敷設した複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを乗降自在に搭載する移載ロボットと、複数の第２鉄筋上で前記第１鉄筋の長手方向に架設して移載ロボットを前記第１鉄筋の長手方向に移動させる一対のトラバースレールとを備えた、自走ロボット用移載システムであって、移載ロボットが、前記トラバースレール上を転動する本体駆動輪と本体駆動輪によりトラバースレール上を移動する本体フレームと本体駆動輪を駆動するトラバース駆動部とを備えている本体ユニットと、トラバースレール上を転動する台車車輪と台車車輪によりトラバースレール上を移動する台車フレームと自走ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとからなる台車ユニットとで一体に構成されていることにより、作業者が自走ロボットを自力で持ち上げることなく他の第２鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、その結果、自走ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができるものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。

また、本発明の移載ロボットは、施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋に交差させて敷設した複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを乗降自在に搭載するとともに、複数の第２鉄筋上で第１鉄筋の長手方向に架設した一対のトラバースレールに沿って自走ロボットを移動させる自走ロボット用移載システムに用いるための移載ロボットであって、トラバースレール上を転動する本体駆動輪と本体駆動輪の転動によりトラバースレール上を移動する本体フレームと本体駆動輪を駆動するトラバース駆動部とを備えている本体ユニットと、トラバースレール上を転動する台車車輪と台車車輪によりトラバースレール上を移動する台車フレームと自走ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとからなる台車ユニットとで一体に構成されていることにより、作業者が自走ロボットを自力で持ち上げることなく他の第２鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、その結果、自走ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができるものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。

たとえば、移載ロボットの本体ユニットを台車ユニットの横に配置して、２つの本体駆動輪が第１トラバースレール及び第２トラバースレール上を転動する構成とし、台車車輪が第１トラバースレール及び第２トラバースレール上を転動する従動輪とすれば、伝達ロッドが不要であり、かつ、自走ロボットをトラバース移動する際の駆動力がバランスよくトラバースレールに分配されるため、安定的にトラバース移動ができる。

また、トラバースレールを構成している一対の第１トラバースレールと第２トラバースレールとは、一定の間隔を維持するように間隔維持部材により一体に形成してもよい。

さらに、移載ロボットとトラバースレールとを一組だけ準備して、施工面の例えば奥側に配置し、手前側のトラバース移動を人力によるトラバース移動装置で行ってもよい。

以下に、本発明の第１の実施例である自走ロボット用移載システム及び移載ロボットについて、図１乃至図８及び図１０Ａ乃至図１０Ｃに基づいて説明する。

ここで、図１は、本発明の自走ロボット用移載システムを示す模式図であり、図２は、本発明の自走ロボット用移載システムの使用状態を示す模式図であり、図３は、本発明の移載ロボットに対する自走ロボットの搭載状態を示す模式的側面図であり、図４は、本発明の移載ロボットに対する自走ロボットの搭載状態を示す模式的側面図であり、図５は、本発明の移載ロボットが自走ロボットをトラバース移動する様子を示す模式的平面図であり、図６は、本発明の移載ロボットの構成を示すブロック図であり、図７は、本発明の自走ロボット用移載システムによりオペレーションの対象とする自走ロボットの構成を示すブロック図であり、図８は、本発明の第１実施例における自走ロボット用移載システムの構成を示す模式図であり、図１０Ａ乃至図１０Ｃは、本発明の第１実施例における制御の流れを示すフロー図である。

本実施例に係る自走ロボット用移載システム１００は、図１乃至図６及び図８に示すように、施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋ＴＲに交差させて敷設した複数の第２鉄筋ＬＲを走行軌道として走行する自走ロボットＲを乗降自在に搭載する移載ロボット１１０と、複数の第２鉄筋上ＬＲで第１鉄筋ＴＲの長手方向に架設して移載ロボット１１０を第１鉄筋ＴＲの長手方向に移動させる一対のトラバースレール１２０とを備えている。

移載ロボット１１０は、台車ユニット１１１と、本体ユニット１１２とで一体に構成されている。

台車ユニット１１１は、トラバースレール１２０上を転動する台車駆動輪１１１ａａと台車従動輪１１１ａｂとから構成されている台車車輪１１１ａと、この台車車輪１１１ａに本体ユニット１１２からの駆動力を伝達する伝達ロッド１１１ｂと、台車車輪によりトラバースレール１２０上を移動する台車フレーム１１１ｃと、自走ロボットＲを第２鉄筋ＬＲと台車フレーム１１１ｃとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレーム１１１ｄとから構成されている。

乗降補助フレーム１１１ｄは、一対の揺動軸部を備える揺動ベース部材１１１ｄａと、揺動ベース部材１１１ｄａに固定された中央レール部１１１ｄｂと、中央レール部１１ｄｂに固定された補助レール間隔調整部材１１１ｄｃと、揺動ベース部材１１１ｄａ及び補助レール間隔調整部材１１１ｄｃにより間隔調整自在に固定されて逆Ｕ字状の断面を有している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄと、中央レール部１１１ｄｂに固定されて一対の乗降補助レール部１１１ｄｄの間に配置された鉄筋検知阻害部１１１ｄｅとを備えている。

揺動ベース部材１１１ｄａは、一対の揺動軸部において、台車フレーム１１１ｃを構成している一対の軸受け部により揺動自在に軸止されている。この結果、揺動軸部は、台車車輪１１１ａの間に位置決め配置されている。

本体ユニット１１２は、トラバースレール１２０上を転動する本体駆動輪１１２ａと、この本体駆動輪１１２ａによりトラバースレール１２０上を移動する本体フレーム１１２ｂと、各種の状態を検知するセンサ部１１２ｃと、本体駆動輪１１２ａを駆動するトラバース駆動部１１２ｄと、乗降補助フレーム１１１ｄを乗降位置と搭載位置との間で駆動する乗降補助フレーム駆動部１１２ｅと、各種の制御を行うオペレーション制御部１１２ｇと、自走ロボットＲとの間で通信を行うオペレーション通信部１１２ｆとから構成されている。

このうち、センサ部１１２ｃは、乗降補助フレーム１１１ｄが傾斜状態の乗降位置と水平状態の搭載位置とのいずれにあるかを検知する乗降補助フレーム検知センサ１１２ｃａと、トラバース移動中に乗り越える第２鉄筋ＬＲを検知する第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂと、自走ロボットＲが正面に位置しているか否かを検知する自走ロボットセンサ１１２ｃｃと、トラバースレール１２０を移動中にトラバースレール１２０終端部を検知するレール終端検知センサ１１２ｃｄとを備えている。

また、トラバース駆動部１１２ｄは、トラバース移動の駆動力を発生させる駆動モータ１１２ｄａと、この駆動力を本体駆動輪１１２ａに伝達する伝達ベルト１１２ｄｂとを備えており、さらに、伝達ロッド１１１ｂを介して駆動力を台車車輪１１１ａに伝達する。

さらに、オペレーション制御部１１２ｇは、自走ロボット用移載システム１００のオペレータが規定時間等の各種の情報を入力するためのオペレーション入力部１１２ｇａと、自走ロボットＲとの間で行った通信の内容と第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂ及びレール終端検知センサ１１２ｃｄからの信号に応じてトラバース駆動部１１２ｄを駆動させ又は停止させる制御を行うトラバース制御部１１２ｇｂと、乗降補助フレーム駆動部１１２ｅを駆動させ又は停止させて、乗降補助フレーム１１１ｄを乗降位置と搭載位置との間で切り替える制御を行う乗降補助フレーム制御部１１２ｇｃを備えている。

トラバースレール１２０は、移載ロボット１１０を搭載可能な相互間隔に配置した第１トラバースレール１２１及び第２トラバースレール１２２とで構成されている。第１トラバースレール１２１及び第２トラバースレール１２２は、第１鉄筋ＴＲ又は第２鉄筋ＬＲに結束して固定されている。

本実施例の自走ロボット用移載システム１００を用いて自走ロボットＲのオペレーションを行うには、まず、一対の乗降補助レール部１１１ｄｄの間隔を、第２鉄筋ＬＲが敷設されている間隔に対応して調整する。本実施例では、図２及び図５に示すように、自走ロボットＲがｎ番目とｎ＋２番目の第２鉄筋ＬＲを軌道として走行するので、一対の乗降補助レール部１１１ｄｄの間隔を第２鉄筋ＬＲの間隔の２倍に対応させる。

具体的には、中央レール部１１１ｄｂをｎ＋１番目の第２鉄筋ＬＲと対応する位置に配置した際に、一対の乗降補助レール部１１１ｄｄがそれぞれｎ番目とｎ＋２番目の第２鉄筋ＬＲと対応する位置で、かつ、中央レール部１１１ｄｂとそれぞれ平行になるように固定する。

次に、自走ロボットＲが走行軌道としている第２鉄筋ＬＲの端部付近に、トラバースレール１２０を敷設して、第１鉄筋ＴＲまたは第２鉄筋ＬＲに結束して固定する。

その後、トラバースレール１２０の上に移載ロボット１１０を搭載する。この際、図２乃至図５に示すように、本体駆動輪１１２ａが第１トラバースレール１２１上に配置され、台車車輪１１１ａが第２トラバースレール１２２上に配置され、かつ、図３に示すように、乗降補助フレーム１１１ｄが傾斜した乗降位置において第２鉄筋ＬＲに接続する位置に、移載ロボット１１０を位置決めする。

次に、本発明の自走ロボット用移載システム１００の制御の流れを説明する。

本実施例に係る自走ロボット用移載システム１００は、第２鉄筋ＬＲを走行軌道として走行する自走ロボットＲとしての１台の鉄筋結束自走ロボットを第２鉄筋の相互間で移載させるオペレーションを行うため、図８に示すように、移載ロボット１１０とトラバースレール１２０とのセットを２組備えているため、便宜的に（Ａ）、（Ｂ）の記号を付して区別する。

以下、図１０Ａ乃至図１０Ｃを参照して、自走ロボット用移載システム１００により自走ロボットＲをオペレーションする場合の制御の流れと移載ロボット（Ａ）１１０の動作を説明する。

図中のＳＡ０１乃至ＳＡ０９、ＳＢ０１乃至ＳＢ０９及びＳＲ０１乃至ＳＲ２２は、それぞれ制御のステップを示している。

まず、奥側に配置する移載ロボット（Ａ）１１０の制御の流れと動作を説明する。
移載ロボット（Ａ）１１０は、初期状態においては、トラバースレース（Ａ）１２０上で、自走ロボットＲが走行軌道としている第２鉄筋ＬＲに対応する左奥側の位置に配置されている。自走ロボット用移載システム１００のオペレータは、移載ロボット（Ａ）１１０が奥側に配置されていることをオペレーション入力部１１２ｇａから入力する。

移載ロボット（Ａ）１１０は、自走ロボットＲが手前向きに自走している間は、乗降補助フレーム制御部１１２ｇｃが乗降補助フレーム駆動部１１２ｅを駆動させて乗降補助フレーム１１１ｅを水平状態にして、新規呼び出し待ちの状態である（ＳＡ０１）。

移載ロボット（Ａ）１１０のオペレーション通信部１１２ｆが、自走ロボットＲが折り返して奥向きに自走し、規定時間が経過した後に停止している状態で発信する進行方向移載ロボット呼出信号を受信したら、オペレーション制御部１１２ｇのトラバース制御部１１２ｇｂがトラバース駆動部１１２ｄを構成する駆動モータ１１２ｄａを駆動させて、移載ロボット（Ａ）１１０を第１トラバースレール１２１（Ａ）及び第２トラバースレール１２２（Ａ）に沿って横方向にトラバース移動させる（ＳＡ０２）。

横方向にトラバース移動を行っている際には、移載ロボット（Ａ）１１０が第２鉄筋を乗り越える度に第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂが検知するため、停止位置を第２鉄筋ＬＲの位置に基づいて正確に決定することができる。

ここで、後述のように、自走ロボットＲは、鉄筋結束作業を行いながら奥側から手前側に移動した後、移載ロボット（Ｂ）１１０により第２鉄筋の間隔と同一の距離を横に移動して、さらに鉄筋結束作業を行いながら手前側から奥側に移動するので、移載ロボット（Ａ）１１０は、第２鉄筋の間隔と同一の距離を横方向にトラバース移動することにより、奥向きに自走して規定時間が経過した後に停止している自走ロボットＲの正面に位置することとなる。

そこで、オペレーション制御部１１２ｇは、駆動モータ１１２ｄａの駆動を開始する（ＳＡ０２）。その後、自走ロボットセンサ１１２ｃｃが正面の自走ロボットＲを検知しており、かつ、第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂが第２鉄筋を検知したら駆動モータ１１２ｄａを停止させる制御を行う（ＳＡ０３）。なお、この間に第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂからの信号は１回入力されることとなる。

移載ロボット（Ａ）１１０が所定位置に停止したら、図３に示すように乗降補助フレーム１１１ｄが乗降位置にあることを乗降補助フレーム検知センサ１１２ｃａが検知するまで乗降補助フレーム駆動部１１２ｅを駆動させて乗降補助フレーム１１１ｄを傾斜状態にした後に、オペレーション通信部１１２ｆが自走ロボットＲに向けて発信許可信号を送信する（ＳＡ０４）。

自走ロボットＲが傾斜している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄを上り、自走ロボットＲの重心が揺動ベース部材１１１ｄａを越えると、図４に示すように、自走ロボットＲの重量により自動的に乗降補助フレーム１１１ｄ全体が一対の揺動軸部を中心に揺動して、第２鉄筋ＬＲと離間して水平状態の搭載位置で安定する。この時、逆Ｕ字状の断面を有している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄの下端部位が跳ね上がり、第２鉄筋ＬＲと係合している状態（図３）から、第２鉄筋ＬＲとの係合から離脱した状態（図４）になる。

自走ロボットＲが乗降補助フレーム１１１ｄの最奥部まで上り切って完全に移載して停止し、乗降補助フレーム１１１ｄが第２鉄筋ＬＲと離間して水平状態の搭載位置で安定的に自走ロボットＲを搭載保持する状態になった後に、乗降補助フレーム１１１ｅが水平状態になったことを乗降補助フレーム検知センサ１１２ｃａが検知すると、乗降補助フレーム検知センサ１１２ｃａから搭載信号がオペレーション制御部１１２ｇに入力される。

乗降補助フレーム検知センサ１１２ｃａから搭載信号が入力されたら、オペレーション制御部１１２ｇのトラバース制御部１１２ｇｂがトラバース駆動部１１２ｄを構成する駆動モータ１１２ｄａを駆動させて、図５の矢印に示すように、移載ロボット（Ａ）１１０をトラバースレース（Ａ）１２０に沿って横方向にトラバース移動させる（ＳＡ０５）。

この段階で、自走ロボットＲは、相互に隣接した４本の第２鉄筋に対して結束作業が終了している。したがって、移載ロボット（Ａ）１１０が台車ユニット１１１上に自走ロボットＲを搭載した状態で、次に鉄筋結束作業を行うべき第２鉄筋ＬＲまで移動させるためには、第２鉄筋の間隔の３倍の距離をトラバース移動する必要がある。

このため、移載ロボット（Ａ）１１０のオペレーション制御部１１２ｇは、駆動モータ１１２ｄａの駆動を開始し（ＳＡ０５）、その後に、自走ロボットセンサ１１２ｃｃが正面の自走ロボットＲを検知し、かつ、第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂが第２鉄筋ＬＲを検知したら駆動モータ１１２ｄａを停止させる制御を行う（ＳＡ０６）。なお、この間に第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂからの検知信号は３回入力されることとなる。

自走ロボットＲが走行を開始し、自走ロボットＲの重心が揺動ベース部材１１１ｄａを越えると、自走ロボットＲの重量により自動的に乗降補助フレーム１１１ｄ全体が一対の揺動軸部を中心に揺動し、第２鉄筋ＬＲに接続して傾斜するロボット乗降位置で安定する。この時、逆Ｕ字状の断面を有している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄの下端部位が下がって、再度、第２鉄筋ＬＲと係合する状態になる。

移載ロボット（Ａ）１１０が第２鉄筋ＬＲの間隔の３倍の距離をトラバースレール１２０に沿ってトラバース移動したことにより、自走ロボットＲが台車ユニット１１１に移載する前に走行していたｎ番目とｎ＋２番目の第２鉄筋ＬＲからそれぞれ３本目となる、ｎ＋３番目とｎ＋５番目の第２鉄筋ＬＲに、一対の乗降補助レール部１１１ｄｄの下端部位が係合することになる。

移載ロボット（Ａ）１１０が所定位置に停止したら、オペレーション通信部１１２ｆが自走ロボットＲに向けて発信許可信号を送信する（ＳＡ０７）。

自走ロボットＲが乗降補助フレーム１１１ｅを降りて移動すると、自走ロボットＲから送信される信号の強度が低下したことがオペレーション通信部１１２ｆからオペレーション制御部１１２ｇに入力されて、自走ロボットＲが移動したことを確認する（ＳＡ０８）。

以後、乗降補助フレーム１１１ｄが搭載位置にあることを乗降補助フレーム検知センサ１１２ｃａが検知するまで乗降補助フレーム駆動部１１２ｅを駆動させて乗降補助フレーム１１１ｄを水平状態にした後に、新規呼出待ち状態となり（ＳＡ０９）、図１０Ａの繰り返し開始点に戻るループとなる。

以上説明した、移載ロボット（Ａ）１１０のトラバース移動の距離と自走ロボットＲの搭載／非搭載との関係を簡潔にまとめると、（１）自走ロボットＲの搭載状態で第２鉄筋ＬＲの間隔の３倍の距離を右にトラバース移動する動作と、（２）自走ロボットＲの非搭載状態で第２鉄筋ＬＲの間隔と同一の距離を右にトラバース移動する動作とを繰り返すこととなる。

次に、手前側に配置する移載ロボット（Ｂ）１００の制御の流れを説明する。
移載ロボット（Ｂ）１１０は、初期状態においては、トラバースレース（Ｂ）１２０上で、任意の位置に配置されている。自走ロボット用移載システム１００のオペレータは、移載ロボット（Ｂ）１１０が手前側に配置されていることをオペレーション入力部１１２ｇａから入力する。

移載ロボット（Ｂ）１１０の制御の流れのＳＢ０１乃至ＳＢ０９は、それぞれ、移載ロボット（Ａ）１１０の制御の流れのＳＡ０１乃至ＳＡ０９と以下の点を除いて同じであるため、詳細な説明は省略する。

移載ロボット（Ａ）１１０の制御の流れとの違いの一つは、移載ロボット（Ｂ）１１０が任意の初期位置からトラバース移動を開始するため、ＳＢ０３における一巡目のトラバース移動の距離は、初期位置に依存する点にある。

また、二巡目以降は、移載ロボット（Ａ）１１０が、自走ロボットＲを第２鉄筋の間隔の３倍の距離を横方向にトラバース移動させている。このため、ＳＢ０３における二巡目以降のトラバース移動の距離は、第２鉄筋ＬＲの間隔の３倍の距離となるため、第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂからの信号が３回入力されて停止することとなる。

一方、第２鉄筋ＬＲに沿って手前方向に走行する自走ロボットＲは、配設されている第２鉄筋ＬＲに対し、一本置きの２本の第２鉄筋ＬＲに対して結束作業を行って来ている。したがって、移載ロボット（Ｂ）１１０が台車ユニット１１１上に自走ロボットＲを搭載した状態で、次に鉄筋結束作業を行うべき第２鉄筋ＬＲまでトラバース移動する距離は、第２鉄筋の間隔と同一の距離となる。

このため、ＳＢ０６において、自走ロボットセンサ１１２ｃｃが正面の自走ロボットＲを検知し、かつ、第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂが第２鉄筋ＬＲを検知して駆動モータ１１２ｄａを停止させる制御を行うまでに、第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂからの検知信号の入力は１回のみとなる。

以上説明した、移載ロボット（Ｂ）１１０のトラバース移動の距離と自走ロボットＲの搭載／非搭載との関係を簡潔にまとめると、（１）自走ロボットＲの搭載状態で第２鉄筋ＬＲの間隔と同一の距離を右にトラバース移動する動作と、（２）自走ロボットＲの非搭載状態で第２鉄筋ＬＲの間隔の３倍の距離を右にトラバース移動する動作とを繰り返すこととなる。

最後に、本実施例の自走ロボット用移載システム１００において、オペレーションの対象となる自走ロボットＲの構成、制御の流れ及び動作を説明する。

自走ロボットＲは鉄筋結束自走ロボットであって、図２乃至図５、図７に示すように自走側第１鉄筋検知センサＲ１１及び自走側第２鉄筋検知センサＲ１２を含む各種センサからなる自走側センサ部Ｒ１０と、自走側車輪Ｒ２０の転動により移動する自走側フレーム部Ｒ３０と、自走側入力部Ｒ４１、自走側走行制御部Ｒ４２及び結束機制御部Ｒ４３を備えて各種の制御を行う自走側制御部Ｒ４０と、自走側車輪Ｒ２０の駆動を行う自走側走行駆動部Ｒ５１と鉄筋結束機ＢＤを駆動する結束機駆動部Ｒ５２とを備えた自走側駆動部Ｒ５０と、移載ロボット１１０との通信を行う自走側通信部Ｒ６０と、鉄筋結束機ＢＤを保持する結束機保持部Ｒ７０とから構成されている。

この自走ロボットＲは、図２乃至図５に示すように、自走側車輪Ｒ２０によって左からｎ番目の第２鉄筋ＬＲとｎ＋２番目の第２鉄筋ＬＲとを軌道として走行し、自走側第２鉄筋検知センサＲ１２をｎ＋１番目の第２鉄筋ＬＲに当接させることにより第２鉄筋ＬＲの存在を検知して、前進、後退又は停止を自動制御している。また、自走ロボットＲの本体に対して上下移動可能な自走側第１鉄筋検知センサＲ１１により、走行中に第１鉄筋ＴＲが直下かつ所定距離以内に存在すことを磁気的に検知して、第１鉄筋ＴＲと第２鉄筋ＬＲとの交差部を結束する動作を自動的に行うものである。

まず、自走ロボット用移載システム１００のオペレータは、鉄筋施工面の第２鉄筋ＬＲの長さに応じた規定時間を、自走側入力部Ｒ４１から入力する（ＳＲ０１）。

自走ロボットＲは、第２鉄筋ＬＲに沿って手前向きに移動しながら（ＳＲ０２）、鉄筋に対する結束動作を繰り返し（ＳＲ０３）、規定時間が経過したら移動と結束動作を停止する（ＳＲ０４）。その後、進行方向移載ロボット呼び出し信号を移載ロボットＢに向けて送信し（ＳＲ０５）、発信許可信号を受信したら、移動を再開して（ＳＲ０６）、結束動作を行い（ＳＲ０７）、乗降補助レール部１１１ｄｄを上って、移載ロボットＢに完全に搭乗したら停止する（ＳＲ０８）。

なお、自走ロボットＲが傾斜している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄを上る際には、図７Ａに示すように、自走ロボットＲの自走側第１鉄筋検知センサＲ１１が、乗降補助フレーム１１１ｄの鉄筋検知阻害部１１１ｄｅに当接して押し上げられるので、第１鉄筋ＴＲの検知が妨げられて鉄筋の結束動作は起きない。

また、自走ロボットＲは、傾斜している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄを上る際には、図４に示すように、前進方向の自走側第２鉄筋検知センサＲ７２が、第２鉄筋ＬＲの代わりに中央レール部１１１ｄｂを検知しているため、自動的に前進を続ける。

乗降補助フレーム１１１ｄが水平状態の搭載位置で安定している時には、自走ロボットＲの自走側第１鉄筋検知センサＲ１１から第１鉄筋ＴＲまでの距離が十分に大きいため第１鉄筋ＴＲを検知せず、自走ロボットＲが結束動作を起こさない。

乗降補助フレーム１１１ｄが水平状態の搭載位置まで揺動し、自走ロボットＲが乗降補助フレーム１１１ｄの最奥部まで進んだ際には、図４に示すように、自走ロボットＲの前進方向の自走側第２鉄筋検知センサＲ１２が検知する対象物がなくなるため、自走ロボットＲは前進走行を終了させて自動的に停止する。

その後、移載ロボットＢから送信される発信許可信号を受信したら進行方向を切換え（ＳＲ０９）、予め入力され記録されている規定時間を読み出して設定し（ＳＲ１０）、乗降補助レール部１１１ｄｄを下って、奥向きに移動する（ＳＲ１１）。

なお、自走ロボットＲが傾斜している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄを下る際には、自走ロボットＲの進行方向の自走側第２鉄筋検知センサＲ１２が、第２鉄筋ＬＲの代わりに中央レール部１１１ｄｂを検知しているため、自動的に走行を続ける。

自走ロボットＲが傾斜している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄを下る際には、自走ロボットＲの自走側第１鉄筋検知センサＲ１１が、乗降補助フレーム１１１ｄの鉄筋検知阻害部１１１ｄｅに当接して押し上げられるので、第１鉄筋ＴＲの検知が妨げられて結束動作は起きない。

自走ロボットＲがさらに走行して、自走側第１鉄筋検知センサＲ１１が乗降補助フレーム１１１ｄの鉄筋検知阻害部１１１ｄｅと当接しなくなる位置に至ると、自走側第１鉄筋検知センサＲ１１が本来の位置まで下がるため、自走ロボットＲが第１鉄筋ＴＲを検知することができるようになり、鉄筋の結束動作を再開する（ＳＲ１２）。

その後、規定時間が経過したら移動と結束動作を停止する（ＳＲ１３）。その後、進行方向移載ロボット呼び出し信号を移載ロボットＢに向けて送信し（ＳＲ１４）、発信許可信号を受信したら、移動を再開して（ＳＲ１５）、結束動作を行い（ＳＲ１６）、移載ロボットＡに搭乗したら停止する（ＳＲ１７）。

その後、移載ロボットＡから送信される発信許可信号を受信したら進行方向を切換え（ＳＲ１８）、予め入力され記録されている規定時間を読み出して設定し（ＳＲ１９）、手前向きに移動するよう走行を開始して（ＳＲ２０）、鉄筋の結束動作を繰り返す（ＳＲ２１）。規定時間が経過したら移動と結束動作を停止する（ＳＲ２２）。以後、図１０Ａの繰り返し開始点に戻るループとなる。

以下に、本発明の第２の実施例である自走ロボット用移載システム及び移載ロボットについて、図１乃至図７、図９及び図１１Ａ乃至図１１Ｅに基づいて説明する。
ここで、図９は、本発明の第２実施例における自走ロボット用移載システムの構成を示す模式図であり、図１１Ａ乃至図１１Ｅは、本発明の第２実施例における制御の流れを示すフロー図である。

本実施例の自走ロボット用移載システム１００の制御の流れを説明する。

本実施例に係る自走ロボット用移載システム１００は、第２鉄筋ＬＲを走行軌道として走行する自走ロボットＲとしての２台の鉄筋結束自走ロボットを第２鉄筋の相互間で移載させるオペレーションを行うため、図９に示すように、移載ロボット１１０とトラバースレール１２０とのセットを２組備えているため、便宜的に自走ロボットＲに（１）（２）の記号を付して区別し、移載ロボット及びトラバースレールに（Ａ）、（Ｂ）の記号を付して区別する。

以下、図１１Ａ乃至図１１Ｅを参照して、自走ロボット用移載システム１００により自走ロボットＲ（１）及び（２）をオペレーションする場合の制御の流れと移載ロボット（Ａ）の動作を説明する。

図中のＳＡ０１乃至ＳＡ７、ＳＢ０１乃至ＳＢ１７、及びＳＩ０１乃至ＳＩ２１及びＳＩＩ０乃至ＳＩＩ１７は、それぞれ制御のステップを示している。

まず、奥側に配置する移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れと動作を説明する。

移載ロボット１１０（Ａ）は、初期状態においては、トラバースレール１２０（Ａ）上で、自走ロボットＲが走行軌道としている第２鉄筋ＬＲに対応する左奥側の位置に配置されている。自走ロボット用移載システム１００のオペレータは、移載ロボット（Ａ）１１０が奥側に配置されていることをオペレーション入力部１１２ｇａから入力する。

移載ロボット１１０（Ａ）は、自走ロボットＲが手前向きに自走している間は、乗降補助フレーム制御部１１２ｇｃが乗降補助フレーム駆動部１１２ｅを駆動させて乗降補助フレーム１１１ｅを水平状態にして、新規呼び出し待ちの状態である（ＳＡ０１）。

図１１Ａ乃至図１１Ｃに示した移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れであるＳＡ０２乃至ＳＡ０９は、実施例１における移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れを示す図１０Ａ乃至図１０ＣのＳＡ０２乃至ＳＡ０９と以下の点を除いて同じであるため、詳細な説明は省略する。

実施例１における移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れとの違いの一つは、オペレーションの対象とする自走ロボットＲが２台であるため、ＳＡ０２及びＳＡ０３において、自走ロボットＲ（２）が送信した進行方向移載ロボット呼出信号を受信して、自走ロボットＲ（２）の正面までトラバース移動する点である。

また、図１１Ｄ及び図１１Ｅに示すように、ＳＡ１０乃至ＳＡ１７は、実施例１における移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れを示す図１０Ａ乃至図１０ＣのＡＳ０２乃至ＳＡ０９に対応しているが、ＳＡ１０及びＳＡ１１において、自走ロボットＲ（１）が送信した進行方向移載ロボット呼出信号を受信して、自走ロボットＲ（１）の正面までトラバース移動することとなる。

以上の点で実施例１の制御の流れとは異なることにより、移載ロボット（Ａ）１１０のトラバース移動の距離が実施例１の場合と異なるものとなる。

移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れは、図１１ＥのＳＡ１７から図１１Ａの繰り返し開始点に戻るループとなる。

次に、移載ロボット（Ｂ）１１０の制御の流れを説明する。図１１Ａ乃至図１１Ｅに示す移載ロボット（Ｂ）１１０の制御の流れであるＳＢ０１乃至ＳＢ１７は、移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れであるＳＡ０１乃至ＳＡ１７と以下の点を除いて同じであるため、詳細な説明は省略する。

移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れとの違いは、オペレーションの対象とする自走ロボットＲが２台であるため、ＳＢ０２及びＳＢ０３において、自走ロボットＲ（１）が送信した進行方向移載ロボット呼出信号を受信して、自走ロボットＲ（１）の正面までトラバース移動する点と、ＳＢ１０及びＳＢ１１において、自走ロボットＲ（２）が送信した進行方向移載ロボット呼出信号を受信して、自走ロボットＲ（２）の正面までトラバース移動する点である。

なお、自走ロボットＲ（１）及び自走ロボットＲ（２）の構成、制御の流れ及び動作は、自走ロボットＲの構成、制御の流れ及び動作と同様であるため、詳細な説明は省略する。

１００ 自走ロボット用移載システム
１１０ 移載ロボット
１１１ 台車ユニット
１１１ａ 台車車輪
１１１ａａ 台車駆動輪
１１１ａｂ 台車従動輪
１１１ｂ 伝達ロッド
１１１ｃ 台車フレーム
１１１ｄ 乗降補助フレーム
１１１ｄａ 揺動ベース部材
１１１ｄｂ 中央レール部
１１１ｄｃ 補助レール間隔調整部材
１１１ｄｄ 乗降補助レール部
１１１ｄｅ 鉄筋検知阻害部
１１２ 本体ユニット
１１２ａ 本体駆動輪
１１２ｂ 本体フレーム
１１２ｃ センサ部
１１２ｃａ 乗降補助フレーム検知センサ
１１２ｃｂ 第２鉄筋検知センサ
１１２ｃｃ 自走ロボットセンサ
１１２ｃｄ レール終端検知センサ
１１２ｄ トラバース駆動部
１１２ｄａ 駆動モータ
１１２ｄｂ 伝達ベルト
１１２ｅ 乗降補助フレーム駆動部
１１２ｇ オペレーション制御部
１１２ｇａ オペレーション入力部
１１２ｇｂ トラバース制御部
１１２ｇｃ 乗降補助フレーム制御部
１１２ｆ オペレーション通信部
１２０ トラバースレール
１２１ 第１トラバースレール
１２２ 第２トラバースレール
ＴＲ 第１鉄筋
ＬＲ 第２鉄筋
Ｒ 自走ロボット（鉄筋結束自走ロボット）
Ｒ１０ 自走側センサ部
Ｒ１１ 自走側第１鉄筋検知センサ
Ｒ１２ 自走側第２鉄筋検知センサ
Ｒ２０ 自走側車輪
Ｒ３０ 自走側フレーム部
Ｒ４０ 自走側制御部
Ｒ４１ 自走側入力部
Ｒ４２ 自走側走行制御部
Ｒ４３ 結束機制御部
Ｒ５０ 自走側駆動部
Ｒ５１ 自走側走行駆動部
Ｒ５２ 結束機駆動部
Ｒ６０ 自走側通信部
Ｒ７０ 結束機保持部
ＢＤ 鉄筋結束機

本発明は、コンクリート打設用の配筋工事に用いる鉄筋結束自走ロボットをトラバース移動するための自走ロボット用移載システムおよびこれに用いる移載ロボットに関するものである。

従来、鉄筋を走行軌道として自走する鉄筋結束ロボットについては、鉄筋終端部の近傍に到達したことを検知して自動停止し、人力により鉄筋の相互間を移動させるもの（特許文献１参照）、鉄筋結束ロボットが乗降機能を備えたクローラ機構を備えるもの（参考文献２参照）が知られている。

特許第６６３３７２０号号公報 特開第２０１９－３９１７４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の鉄筋結束ロボットは、作業者が鉄筋結束ロボットを自力で持ち上げて鉄筋間を移動する必要があり、特許文献２に記載の鉄筋結束ロボットは、ロボット自体の構成が複雑化し、また正確なクローラを行うための調整が難しいという問題があった。

そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、自走ロボットが第２鉄筋を走行軌道として自走しながら第２鉄筋の端部付近まで到達した際に、移載ロボットの乗降補助フレームが自走ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載するとともに、自走ロボットが台車フレームに搭載されている状態で移載ロボットがトラバースレールに沿って他の第２鉄筋まで移動するため、作業者が自走ロボットを自力で持ち上げることなく他の第２鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、その結果、自走ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができる自走ロボット用移載システムおよびこれに用いる移載ロボットを提供することである。

本請求項１に係る発明は、施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋に交差させて敷設した複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを乗降自在に搭載する移載ロボットと、前記複数の第２鉄筋上で前記第１鉄筋の長手方向に架設して前記移載ロボットを前記第１鉄筋の長手方向に移動させる一対のトラバースレールとを備えた自走ロボット用移載システムであって、前記移載ロボットが、前記トラバースレール上を転動する本体駆動輪と該本体駆動輪により前記トラバースレール上を移動する本体フレームと前記本体駆動輪を駆動するトラバース駆動部とを備えている本体ユニットと、前記トラバースレール上を転動する台車車輪と該台車車輪により前記第２トラバースレール上を移動する台車フレームと前記自走ロボットを前記第２鉄筋と前記台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとからなる台車ユニットとで一体に構成されていることにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋に交差させて敷設した複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを乗降自在に搭載するとともに、前記複数の第２鉄筋上で前記第１鉄筋の長手方向に架設した一対のトラバースレールに沿って前記自走ロボットを移動させる自走ロボット用移載システムに用いるための移載ロボットであって、前記トラバースレール上を転動する本体駆動輪と該本体駆動輪の転動により前記トラバースレール上を移動する本体フレームと前記本体駆動輪を駆動するトラバース駆動部とを備えている本体ユニットと、前記トラバースレール上を転動する台車車輪と該台車車輪により前記トラバースレール上を移動する台車フレームと前記自走ロボットを前記第２鉄筋と前記台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとからなる台車ユニットとで一体に構成されていることにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の構成に加えて、前記本体ユニットが、前記自走ロボットとの間で通信を行うオペレーション通信部と前記自走ロボットとの間で行った通信の内容に応じて前記トラバース駆動部を制御するトラバース制御部とを備えていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明の構成に加えて、前記本体ユニットが、前記トラバースレールの終端を検知するレール終端検知センサを備え、前記トラバース制御部が、前記レール終端検知センサからの信号に応じてトラバース駆動部を制御することにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項５に係る発明は、請求項２乃至請求項４のいずれか１項に係る発明の構成に加えて、前記本体ユニットが、前記第２鉄筋の位置を検知する第２鉄筋検知センサと該第２鉄筋検知センサからの信号に応じて前記トラバース駆動部を駆動させるオペレーション制御部とを備えていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本発明の請求項１に係る発明の自走ロボット用移載システムによれば、施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋に交差させて敷設した複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを乗降自在に搭載する移載ロボットと、複数の第２鉄筋上で前記第１鉄筋の長手方向に架設して移載ロボットを前記第１鉄筋の長手方向に移動させる一対のトラバースレールとを備えた自走ロボット用移載システムであって、移載ロボットが、前記トラバースレール上を転動する本体駆動輪と本体駆動輪によりトラバースレール上を移動する本体フレームと本体駆動輪を駆動するトラバース駆動部とを備えている本体ユニットと、トラバースレール上を転動する台車車輪と台車車輪によりトラバースレール上を移動する台車フレームと自走ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとからなる台車ユニットとで一体に構成されていることにより、自走ロボットが第２鉄筋を走行軌道として自走しながら第２鉄筋の端部付近まで到達した際に、移載ロボットの乗降補助フレームが自走ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載するとともに、自走ロボットが台車フレームに搭載されている状態で移載ロボットがトラバースレールに沿って他の第２鉄筋まで移動するため、作業者が自走ロボットを自力で持ち上げることなく他の第２鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、その結果、自走ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができる。

本発明の請求項２に係る発明の移載ロボットによれば、施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋に交差させて敷設した複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを乗降自在に搭載するとともに、複数の第２鉄筋上で第１鉄筋の長手方向に架設した第１トラバースレール及び第２トラバースレールとで構成された一対のトラバースレールに沿って自走ロボットを移動させる自走ロボット用移載システムに用いるための移載ロボットであって、トラバースレール上を転動する本体駆動輪と本体駆動輪の転動によりトラバースレール上を移動する本体フレームと本体駆動輪を駆動するトラバース駆動部とを備えている本体ユニットと、トラバースレール上を転動する台車車輪と台車車輪によりトラバースレール上を移動する台車フレームと自走ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとからなる台車ユニットとで一体に構成されていることにより、自走ロボットが第２鉄筋を走行軌道として自走しながら第２鉄筋の端部付近まで到達した際に、移載ロボットの乗降補助フレームが自走ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載するとともに、自走ロボットが台車フレームに搭載されている状態で移載ロボットがトラバースレールに沿って他の第２鉄筋まで移動するため、作業者が自走ロボットを自力で持ち上げることなく他の第２鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、その結果、自走ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができる。

本請求項３に係る発明の移載ロボットによれば、請求項２に係る発明が奏する効果に加えて、本体ユニットが、自走ロボットとの間で通信を行うオペレーション通信部と自走ロボットとの間で行った通信の内容に応じてトラバース駆動部を制御するトラバース制御部とを備えていることにより、自走ロボットと移載ロボットとが相互の通信に基づいて、自走ロボットが現に走行している第２鉄筋に対応する位置まで移載ロボットが自動的に移動して迎えに行き、自走ロボットが第２鉄筋から台車フレームに自動的に移載し、移載ロボットがトラバースレールに沿って他の第２鉄筋に対応する位置に自動的に移動し、自走ロボットが台車フレームから他の第２鉄筋上に自動的に移載するため、自走ロボット及び移載ロボットに初期設定を入力するだけで、複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを、順次他の第２鉄筋上にトラバース移動させて、施工面の全体にわたって走行させる自動的なオペレーションを実現することができる。

本請求項４に係る発明の移載ロボットによれば、請求項３に係る発明が奏する効果に加えて、本体ユニットが、トラバースレールの終端を検知するレール終端検知センサを備え、トラバース制御部が、レール終端検知センサからの信号に応じてトラバース駆動部を制御することにより、トラバースレールの終端への到達をレール終端検知センサが検知したことに基づいて、トラバース制御部がトラバース駆動部を停止させるため、移載ロボットの本体駆動輪がトラバースレールの終端を乗り越えて脱輪することを防止することができる。

本請求項５に係る発明の移載ロボットによれば、請求項２乃至請求項４のいずれか１項に係る発明が奏する効果に加えて、本体ユニットが、第２鉄筋の位置を検知する第２鉄筋検知センサと第２鉄筋検知センサからの信号に応じてトラバース駆動部を駆動させるオペレーション制御部とを備えていることにより、移載ロボットによるトラバースレールに沿ったトラバース移動が、第２鉄筋検知センサが検知した第２鉄筋の位置に基いて制御されるため、自走ロボットを移載する際に自走ロボットに向かってトラバース移動した移載ロボットの停止位置が正確に位置決めされ、自走ロボットが第２鉄筋と台車フレームの間で移載する際に乗降補助フレームと第２鉄筋とが正確に接続して、自走ロボットの脱輪を防止することができる。

本発明の自走ロボット用移載システムを示す模式図。 本発明の自走ロボット用移載システムの使用状態を示す模式図。 本発明の移載ロボットに対する自走ロボットの非搭載状態を示す模式的側面図。 本発明の移載ロボットに対する自走ロボットの搭載状態を示す模式的側面図。 本発明の移載ロボットが自走ロボットをトラバース移動する様子を示す模式的平面図。 本発明の移載ロボットの構成を示すブロック図。 本発明の自走ロボット用移載システムによりオペレーションの対象とする自走ロボットの構成を示すブロック図。 本発明の第１実施例における自走ロボット用移載システムの構成を示す模式図。 本発明の第２実施例における自走ロボット用移載システムの構成を示す模式図。 本発明の第１実施例における制御の流れを示すフロー図。 本発明の第１実施例における制御の流れを示すフロー図。 本発明の第１実施例における制御の流れを示すフロー図。 本発明の第２実施例における制御の流れを示すフロー図。 本発明の第２実施例における制御の流れを示すフロー図。 本発明の第２実施例における制御の流れを示すフロー図。 本発明の第２実施例における制御の流れを示すフロー図。 本発明の第２実施例における制御の流れを示すフロー図。

本発明の自走ロボット用移載システムは、施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋に交差させて敷設した複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを乗降自在に搭載する移載ロボットと、複数の第２鉄筋上で前記第１鉄筋の長手方向に架設して移載ロボットを前記第１鉄筋の長手方向に移動させる一対のトラバースレールとを備えた、自走ロボット用移載システムであって、移載ロボットが、前記トラバースレール上を転動する本体駆動輪と本体駆動輪によりトラバースレール上を移動する本体フレームと本体駆動輪を駆動するトラバース駆動部とを備えている本体ユニットと、トラバースレール上を転動する台車車輪と台車車輪によりトラバースレール上を移動する台車フレームと自走ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとからなる台車ユニットとで一体に構成されていることにより、作業者が自走ロボットを自力で持ち上げることなく他の第２鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、その結果、自走ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができるものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。

また、本発明の移載ロボットは、施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋に交差させて敷設した複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを乗降自在に搭載するとともに、複数の第２鉄筋上で第１鉄筋の長手方向に架設した一対のトラバースレールに沿って自走ロボットを移動させる自走ロボット用移載システムに用いるための移載ロボットであって、トラバースレール上を転動する本体駆動輪と本体駆動輪の転動によりトラバースレール上を移動する本体フレームと本体駆動輪を駆動するトラバース駆動部とを備えている本体ユニットと、トラバースレール上を転動する台車車輪と台車車輪によりトラバースレール上を移動する台車フレームと自走ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとからなる台車ユニットとで一体に構成されていることにより、作業者が自走ロボットを自力で持ち上げることなく他の第２鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、その結果、自走ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができるものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。

たとえば、移載ロボットの本体ユニットを台車ユニットの横に配置して、２つの本体駆動輪が第１トラバースレール及び第２トラバースレール上を転動する構成とし、台車車輪が第１トラバースレール及び第２トラバースレール上を転動する従動輪とすれば、伝達ロッドが不要であり、かつ、自走ロボットをトラバース移動する際の駆動力がバランスよくトラバースレールに分配されるため、安定的にトラバース移動ができる。

また、トラバースレールを構成している一対の第１トラバースレールと第２トラバースレールとは、一定の間隔を維持するように間隔維持部材により一体に形成してもよい。

さらに、移載ロボットとトラバースレールとを一組だけ準備して、施工面の例えば奥側に配置し、手前側のトラバース移動を人力によるトラバース移動装置で行ってもよい。

以下に、本発明の第１の実施例である自走ロボット用移載システム及び移載ロボットについて、図１乃至図８及び図１０Ａ乃至図１０Ｃに基づいて説明する。

ここで、図１は、本発明の自走ロボット用移載システムを示す模式図であり、図２は、本発明の自走ロボット用移載システムの使用状態を示す模式図であり、図３は、本発明の移載ロボットに対する自走ロボットの搭載状態を示す模式的側面図であり、図４は、本発明の移載ロボットに対する自走ロボットの搭載状態を示す模式的側面図であり、図５は、本発明の移載ロボットが自走ロボットをトラバース移動する様子を示す模式的平面図であり、図６は、本発明の移載ロボットの構成を示すブロック図であり、図７は、本発明の自走ロボット用移載システムによりオペレーションの対象とする自走ロボットの構成を示すブロック図であり、図８は、本発明の第１実施例における自走ロボット用移載システムの構成を示す模式図であり、図１０Ａ乃至図１０Ｃは、本発明の第１実施例における制御の流れを示すフロー図である。

本実施例に係る自走ロボット用移載システム１００は、図１乃至図６及び図８に示すように、施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋ＴＲに交差させて敷設した複数の第２鉄筋ＬＲを走行軌道として走行する自走ロボットＲを乗降自在に搭載する移載ロボット１１０と、複数の第２鉄筋上ＬＲで第１鉄筋ＴＲの長手方向に架設して移載ロボット１１０を第１鉄筋ＴＲの長手方向に移動させる一対のトラバースレール１２０とを備えている。

移載ロボット１１０は、台車ユニット１１１と、本体ユニット１１２とで一体に構成されている。

台車ユニット１１１は、トラバースレール１２０上を転動する台車駆動輪１１１ａａと台車従動輪１１１ａｂとから構成されている台車車輪１１１ａと、この台車車輪１１１ａに本体ユニット１１２からの駆動力を伝達する伝達ロッド１１１ｂと、台車車輪によりトラバースレール１２０上を移動する台車フレーム１１１ｃと、自走ロボットＲを第２鉄筋ＬＲと台車フレーム１１１ｃとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレーム１１１ｄとから構成されている。

乗降補助フレーム１１１ｄは、一対の揺動軸部を備える揺動ベース部材１１１ｄａと、揺動ベース部材１１１ｄａに固定された中央レール部１１１ｄｂと、中央レール部１１ｄｂに固定された補助レール間隔調整部材１１１ｄｃと、揺動ベース部材１１１ｄａ及び補助レール間隔調整部材１１１ｄｃにより間隔調整自在に固定されて逆Ｕ字状の断面を有している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄと、中央レール部１１１ｄｂに固定されて一対の乗降補助レール部１１１ｄｄの間に配置された鉄筋検知阻害部１１１ｄｅとを備えている。

揺動ベース部材１１１ｄａは、一対の揺動軸部において、台車フレーム１１１ｃを構成している一対の軸受け部により揺動自在に軸止されている。この結果、揺動軸部は、台車車輪１１１ａの間に位置決め配置されている。

本体ユニット１１２は、トラバースレール１２０上を転動する本体駆動輪１１２ａと、この本体駆動輪１１２ａによりトラバースレール１２０上を移動する本体フレーム１１２ｂと、各種の状態を検知するセンサ部１１２ｃと、本体駆動輪１１２ａを駆動するトラバース駆動部１１２ｄと、乗降補助フレーム１１１ｄを乗降位置と搭載位置との間で駆動する乗降補助フレーム駆動部１１２ｅと、各種の制御を行うオペレーション制御部１１２ｇと、自走ロボットＲとの間で通信を行うオペレーション通信部１１２ｆとから構成されている。

このうち、センサ部１１２ｃは、乗降補助フレーム１１１ｄが傾斜状態の乗降位置と水平状態の搭載位置とのいずれにあるかを検知する乗降補助フレーム検知センサ１１２ｃａと、トラバース移動中に乗り越える第２鉄筋ＬＲを検知する第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂと、自走ロボットＲが正面に位置しているか否かを検知する自走ロボットセンサ１１２ｃｃと、トラバースレール１２０を移動中にトラバースレール１２０終端部を検知するレール終端検知センサ１１２ｃｄとを備えている。

また、トラバース駆動部１１２ｄは、トラバース移動の駆動力を発生させる駆動モータ１１２ｄａと、この駆動力を本体駆動輪１１２ａに伝達する伝達ベルト１１２ｄｂとを備えており、さらに、伝達ロッド１１１ｂを介して駆動力を台車車輪１１１ａに伝達する。

さらに、オペレーション制御部１１２ｇは、自走ロボット用移載システム１００のオペレータが規定時間等の各種の情報を入力するためのオペレーション入力部１１２ｇａと、自走ロボットＲとの間で行った通信の内容と第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂ及びレール終端検知センサ１１２ｃｄからの信号に応じてトラバース駆動部１１２ｄを駆動させ又は停止させる制御を行うトラバース制御部１１２ｇｂと、乗降補助フレーム駆動部１１２ｅを駆動させ又は停止させて、乗降補助フレーム１１１ｄを乗降位置と搭載位置との間で切り替える制御を行う乗降補助フレーム制御部１１２ｇｃを備えている。

トラバースレール１２０は、移載ロボット１１０を搭載可能な相互間隔に配置した第１トラバースレール１２１及び第２トラバースレール１２２とで構成されている。第１トラバースレール１２１及び第２トラバースレール１２２は、第１鉄筋ＴＲ又は第２鉄筋ＬＲに結束して固定されている。

本実施例の自走ロボット用移載システム１００を用いて自走ロボットＲのオペレーションを行うには、まず、一対の乗降補助レール部１１１ｄｄの間隔を、第２鉄筋ＬＲが敷設されている間隔に対応して調整する。本実施例では、図２及び図５に示すように、自走ロボットＲがｎ番目とｎ＋２番目の第２鉄筋ＬＲを軌道として走行するので、一対の乗降補助レール部１１１ｄｄの間隔を第２鉄筋ＬＲの間隔の２倍に対応させる。

具体的には、中央レール部１１１ｄｂをｎ＋１番目の第２鉄筋ＬＲと対応する位置に配置した際に、一対の乗降補助レール部１１１ｄｄがそれぞれｎ番目とｎ＋２番目の第２鉄筋ＬＲと対応する位置で、かつ、中央レール部１１１ｄｂとそれぞれ平行になるように固定する。

次に、自走ロボットＲが走行軌道としている第２鉄筋ＬＲの端部付近に、トラバースレール１２０を敷設して、第１鉄筋ＴＲまたは第２鉄筋ＬＲに結束して固定する。

その後、トラバースレール１２０の上に移載ロボット１１０を搭載する。この際、図２乃至図５に示すように、本体駆動輪１１２ａが第１トラバースレール１２１上に配置され、台車車輪１１１ａが第２トラバースレール１２２上に配置され、かつ、図３に示すように、乗降補助フレーム１１１ｄが傾斜した乗降位置において第２鉄筋ＬＲに接続する位置に、移載ロボット１１０を位置決めする。

次に、本発明の自走ロボット用移載システム１００の制御の流れを説明する。

本実施例に係る自走ロボット用移載システム１００は、第２鉄筋ＬＲを走行軌道として走行する自走ロボットＲとしての１台の鉄筋結束自走ロボットを第２鉄筋の相互間で移載させるオペレーションを行うため、図８に示すように、移載ロボット１１０とトラバースレール１２０とのセットを２組備えているため、便宜的に（Ａ）、（Ｂ）の記号を付して区別する。

以下、図１０Ａ乃至図１０Ｃを参照して、自走ロボット用移載システム１００により自走ロボットＲをオペレーションする場合の制御の流れと移載ロボット（Ａ）１１０の動作を説明する。

図中のＳＡ０１乃至ＳＡ０９、ＳＢ０１乃至ＳＢ０９及びＳＲ０１乃至ＳＲ２２は、それぞれ制御のステップを示している。

まず、奥側に配置する移載ロボット（Ａ）１１０の制御の流れと動作を説明する。
移載ロボット（Ａ）１１０は、初期状態においては、トラバースレース（Ａ）１２０上で、自走ロボットＲが走行軌道としている第２鉄筋ＬＲに対応する左奥側の位置に配置されている。自走ロボット用移載システム１００のオペレータは、移載ロボット（Ａ）１１０が奥側に配置されていることをオペレーション入力部１１２ｇａから入力する。

移載ロボット（Ａ）１１０は、自走ロボットＲが手前向きに自走している間は、乗降補助フレーム制御部１１２ｇｃが乗降補助フレーム駆動部１１２ｅを駆動させて乗降補助フレーム１１１ｅを水平状態にして、新規呼び出し待ちの状態である（ＳＡ０１）。

移載ロボット（Ａ）１１０のオペレーション通信部１１２ｆが、自走ロボットＲが折り返して奥向きに自走し、規定時間が経過した後に停止している状態で発信する進行方向移載ロボット呼出信号を受信したら、オペレーション制御部１１２ｇのトラバース制御部１１２ｇｂがトラバース駆動部１１２ｄを構成する駆動モータ１１２ｄａを駆動させて、移載ロボット（Ａ）１１０を第１トラバースレール１２１（Ａ）及び第２トラバースレール１２２（Ａ）に沿って横方向にトラバース移動させる（ＳＡ０２）。

横方向にトラバース移動を行っている際には、移載ロボット（Ａ）１１０が第２鉄筋を乗り越える度に第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂが検知するため、停止位置を第２鉄筋ＬＲの位置に基づいて正確に決定することができる。

ここで、後述のように、自走ロボットＲは、鉄筋結束作業を行いながら奥側から手前側に移動した後、移載ロボット（Ｂ）１１０により第２鉄筋の間隔と同一の距離を横に移動して、さらに鉄筋結束作業を行いながら手前側から奥側に移動するので、移載ロボット（Ａ）１１０は、第２鉄筋の間隔と同一の距離を横方向にトラバース移動することにより、奥向きに自走して規定時間が経過した後に停止している自走ロボットＲの正面に位置することとなる。

そこで、オペレーション制御部１１２ｇは、駆動モータ１１２ｄａの駆動を開始する（ＳＡ０２）。その後、自走ロボットセンサ１１２ｃｃが正面の自走ロボットＲを検知しており、かつ、第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂが第２鉄筋を検知したら駆動モータ１１２ｄａを停止させる制御を行う（ＳＡ０３）。なお、この間に第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂからの信号は１回入力されることとなる。

移載ロボット（Ａ）１１０が所定位置に停止したら、図３に示すように乗降補助フレーム１１１ｄが乗降位置にあることを乗降補助フレーム検知センサ１１２ｃａが検知するまで乗降補助フレーム駆動部１１２ｅを駆動させて乗降補助フレーム１１１ｄを傾斜状態にした後に、オペレーション通信部１１２ｆが自走ロボットＲに向けて発信許可信号を送信する（ＳＡ０４）。

自走ロボットＲが傾斜している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄを上り、自走ロボットＲの重心が揺動ベース部材１１１ｄａを越えると、図４に示すように、自走ロボットＲの重量により自動的に乗降補助フレーム１１１ｄ全体が一対の揺動軸部を中心に揺動して、第２鉄筋ＬＲと離間して水平状態の搭載位置で安定する。この時、逆Ｕ字状の断面を有している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄの下端部位が跳ね上がり、第２鉄筋ＬＲと係合している状態（図３）から、第２鉄筋ＬＲとの係合から離脱した状態（図４）になる。

自走ロボットＲが乗降補助フレーム１１１ｄの最奥部まで上り切って完全に移載して停止し、乗降補助フレーム１１１ｄが第２鉄筋ＬＲと離間して水平状態の搭載位置で安定的に自走ロボットＲを搭載保持する状態になった後に、乗降補助フレーム１１１ｅが水平状態になったことを乗降補助フレーム検知センサ１１２ｃａが検知すると、乗降補助フレーム検知センサ１１２ｃａから搭載信号がオペレーション制御部１１２ｇに入力される。

乗降補助フレーム検知センサ１１２ｃａから搭載信号が入力されたら、オペレーション制御部１１２ｇのトラバース制御部１１２ｇｂがトラバース駆動部１１２ｄを構成する駆動モータ１１２ｄａを駆動させて、図５の矢印に示すように、移載ロボット（Ａ）１１０をトラバースレース（Ａ）１２０に沿って横方向にトラバース移動させる（ＳＡ０５）。

この段階で、自走ロボットＲは、相互に隣接した４本の第２鉄筋に対して結束作業が終了している。したがって、移載ロボット（Ａ）１１０が台車ユニット１１１上に自走ロボットＲを搭載した状態で、次に鉄筋結束作業を行うべき第２鉄筋ＬＲまで移動させるためには、第２鉄筋の間隔の３倍の距離をトラバース移動する必要がある。

このため、移載ロボット（Ａ）１１０のオペレーション制御部１１２ｇは、駆動モータ１１２ｄａの駆動を開始し（ＳＡ０５）、その後に、自走ロボットセンサ１１２ｃｃが正面の自走ロボットＲを検知し、かつ、第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂが第２鉄筋ＬＲを検知したら駆動モータ１１２ｄａを停止させる制御を行う（ＳＡ０６）。なお、この間に第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂからの検知信号は３回入力されることとなる。

自走ロボットＲが走行を開始し、自走ロボットＲの重心が揺動ベース部材１１１ｄａを越えると、自走ロボットＲの重量により自動的に乗降補助フレーム１１１ｄ全体が一対の揺動軸部を中心に揺動し、第２鉄筋ＬＲに接続して傾斜するロボット乗降位置で安定する。この時、逆Ｕ字状の断面を有している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄの下端部位が下がって、再度、第２鉄筋ＬＲと係合する状態になる。

移載ロボット（Ａ）１１０が第２鉄筋ＬＲの間隔の３倍の距離をトラバースレール１２０に沿ってトラバース移動したことにより、自走ロボットＲが台車ユニット１１１に移載する前に走行していたｎ番目とｎ＋２番目の第２鉄筋ＬＲからそれぞれ３本目となる、ｎ＋３番目とｎ＋５番目の第２鉄筋ＬＲに、一対の乗降補助レール部１１１ｄｄの下端部位が係合することになる。

移載ロボット（Ａ）１１０が所定位置に停止したら、オペレーション通信部１１２ｆが自走ロボットＲに向けて発信許可信号を送信する（ＳＡ０７）。

自走ロボットＲが乗降補助フレーム１１１ｅを降りて移動すると、自走ロボットＲから送信される信号の強度が低下したことがオペレーション通信部１１２ｆからオペレーション制御部１１２ｇに入力されて、自走ロボットＲが移動したことを確認する（ＳＡ０８）。

以後、乗降補助フレーム１１１ｄが搭載位置にあることを乗降補助フレーム検知センサ１１２ｃａが検知するまで乗降補助フレーム駆動部１１２ｅを駆動させて乗降補助フレーム１１１ｄを水平状態にした後に、新規呼出待ち状態となり（ＳＡ０９）、図１０Ａの繰り返し開始点に戻るループとなる。

以上説明した、移載ロボット（Ａ）１１０のトラバース移動の距離と自走ロボットＲの搭載／非搭載との関係を簡潔にまとめると、（１）自走ロボットＲの搭載状態で第２鉄筋ＬＲの間隔の３倍の距離を右にトラバース移動する動作と、（２）自走ロボットＲの非搭載状態で第２鉄筋ＬＲの間隔と同一の距離を右にトラバース移動する動作とを繰り返すこととなる。

次に、手前側に配置する移載ロボット（Ｂ）１００の制御の流れを説明する。
移載ロボット（Ｂ）１１０は、初期状態においては、トラバースレース（Ｂ）１２０上で、任意の位置に配置されている。自走ロボット用移載システム１００のオペレータは、移載ロボット（Ｂ）１１０が手前側に配置されていることをオペレーション入力部１１２ｇａから入力する。

移載ロボット（Ｂ）１１０の制御の流れのＳＢ０１乃至ＳＢ０９は、それぞれ、移載ロボット（Ａ）１１０の制御の流れのＳＡ０１乃至ＳＡ０９と以下の点を除いて同じであるため、詳細な説明は省略する。

移載ロボット（Ａ）１１０の制御の流れとの違いの一つは、移載ロボット（Ｂ）１１０が任意の初期位置からトラバース移動を開始するため、ＳＢ０３における一巡目のトラバース移動の距離は、初期位置に依存する点にある。

また、二巡目以降は、移載ロボット（Ａ）１１０が、自走ロボットＲを第２鉄筋の間隔の３倍の距離を横方向にトラバース移動させている。このため、ＳＢ０３における二巡目以降のトラバース移動の距離は、第２鉄筋ＬＲの間隔の３倍の距離となるため、第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂからの信号が３回入力されて停止することとなる。

一方、第２鉄筋ＬＲに沿って手前方向に走行する自走ロボットＲは、配設されている第２鉄筋ＬＲに対し、一本置きの２本の第２鉄筋ＬＲに対して結束作業を行って来ている。したがって、移載ロボット（Ｂ）１１０が台車ユニット１１１上に自走ロボットＲを搭載した状態で、次に鉄筋結束作業を行うべき第２鉄筋ＬＲまでトラバース移動する距離は、第２鉄筋の間隔と同一の距離となる。

このため、ＳＢ０６において、自走ロボットセンサ１１２ｃｃが正面の自走ロボットＲを検知し、かつ、第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂが第２鉄筋ＬＲを検知して駆動モータ１１２ｄａを停止させる制御を行うまでに、第２鉄筋検知センサ１１２ｃｂからの検知信号の入力は１回のみとなる。

以上説明した、移載ロボット（Ｂ）１１０のトラバース移動の距離と自走ロボットＲの搭載／非搭載との関係を簡潔にまとめると、（１）自走ロボットＲの搭載状態で第２鉄筋ＬＲの間隔と同一の距離を右にトラバース移動する動作と、（２）自走ロボットＲの非搭載状態で第２鉄筋ＬＲの間隔の３倍の距離を右にトラバース移動する動作とを繰り返すこととなる。

最後に、本実施例の自走ロボット用移載システム１００において、オペレーションの対象となる自走ロボットＲの構成、制御の流れ及び動作を説明する。

自走ロボットＲは鉄筋結束自走ロボットであって、図２乃至図５、図７に示すように自走側第１鉄筋検知センサＲ１１及び自走側第２鉄筋検知センサＲ１２を含む各種センサからなる自走側センサ部Ｒ１０と、自走側車輪Ｒ２０の転動により移動する自走側フレーム部Ｒ３０と、自走側入力部Ｒ４１、自走側走行制御部Ｒ４２及び結束機制御部Ｒ４３を備えて各種の制御を行う自走側制御部Ｒ４０と、自走側車輪Ｒ２０の駆動を行う自走側走行駆動部Ｒ５１と鉄筋結束機ＢＤを駆動する結束機駆動部Ｒ５２とを備えた自走側駆動部Ｒ５０と、移載ロボット１１０との通信を行う自走側通信部Ｒ６０と、鉄筋結束機ＢＤを保持する結束機保持部Ｒ７０とから構成されている。

この自走ロボットＲは、図２乃至図５に示すように、自走側車輪Ｒ２０によって左からｎ番目の第２鉄筋ＬＲとｎ＋２番目の第２鉄筋ＬＲとを軌道として走行し、自走側第２鉄筋検知センサＲ１２をｎ＋１番目の第２鉄筋ＬＲに当接させることにより第２鉄筋ＬＲの存在を検知して、前進、後退又は停止を自動制御している。また、自走ロボットＲの本体に対して上下移動可能な自走側第１鉄筋検知センサＲ１１により、走行中に第１鉄筋ＴＲが直下かつ所定距離以内に存在すことを磁気的に検知して、第１鉄筋ＴＲと第２鉄筋ＬＲとの交差部を結束する動作を自動的に行うものである。

まず、自走ロボット用移載システム１００のオペレータは、鉄筋施工面の第２鉄筋ＬＲの長さに応じた規定時間を、自走側入力部Ｒ４１から入力する（ＳＲ０１）。

自走ロボットＲは、第２鉄筋ＬＲに沿って手前向きに移動しながら（ＳＲ０２）、鉄筋に対する結束動作を繰り返し（ＳＲ０３）、規定時間が経過したら移動と結束動作を停止する（ＳＲ０４）。その後、進行方向移載ロボット呼び出し信号を移載ロボットＢに向けて送信し（ＳＲ０５）、発信許可信号を受信したら、移動を再開して（ＳＲ０６）、結束動作を行い（ＳＲ０７）、乗降補助レール部１１１ｄｄを上って、移載ロボットＢに完全に搭乗したら停止する（ＳＲ０８）。

なお、自走ロボットＲが傾斜している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄを上る際には、図７Ａに示すように、自走ロボットＲの自走側第１鉄筋検知センサＲ１１が、乗降補助フレーム１１１ｄの鉄筋検知阻害部１１１ｄｅに当接して押し上げられるので、第１鉄筋ＴＲの検知が妨げられて鉄筋の結束動作は起きない。

また、自走ロボットＲは、傾斜している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄを上る際には、図４に示すように、前進方向の自走側第２鉄筋検知センサＲ７２が、第２鉄筋ＬＲの代わりに中央レール部１１１ｄｂを検知しているため、自動的に前進を続ける。

乗降補助フレーム１１１ｄが水平状態の搭載位置で安定している時には、自走ロボットＲの自走側第１鉄筋検知センサＲ１１から第１鉄筋ＴＲまでの距離が十分に大きいため第１鉄筋ＴＲを検知せず、自走ロボットＲが結束動作を起こさない。

乗降補助フレーム１１１ｄが水平状態の搭載位置まで揺動し、自走ロボットＲが乗降補助フレーム１１１ｄの最奥部まで進んだ際には、図４に示すように、自走ロボットＲの前進方向の自走側第２鉄筋検知センサＲ１２が検知する対象物がなくなるため、自走ロボットＲは前進走行を終了させて自動的に停止する。

その後、移載ロボットＢから送信される発信許可信号を受信したら進行方向を切換え（ＳＲ０９）、予め入力され記録されている規定時間を読み出して設定し（ＳＲ１０）、乗降補助レール部１１１ｄｄを下って、奥向きに移動する（ＳＲ１１）。

なお、自走ロボットＲが傾斜している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄを下る際には、自走ロボットＲの進行方向の自走側第２鉄筋検知センサＲ１２が、第２鉄筋ＬＲの代わりに中央レール部１１１ｄｂを検知しているため、自動的に走行を続ける。

自走ロボットＲが傾斜している一対の乗降補助レール部１１１ｄｄを下る際には、自走ロボットＲの自走側第１鉄筋検知センサＲ１１が、乗降補助フレーム１１１ｄの鉄筋検知阻害部１１１ｄｅに当接して押し上げられるので、第１鉄筋ＴＲの検知が妨げられて結束動作は起きない。

自走ロボットＲがさらに走行して、自走側第１鉄筋検知センサＲ１１が乗降補助フレーム１１１ｄの鉄筋検知阻害部１１１ｄｅと当接しなくなる位置に至ると、自走側第１鉄筋検知センサＲ１１が本来の位置まで下がるため、自走ロボットＲが第１鉄筋ＴＲを検知することができるようになり、鉄筋の結束動作を再開する（ＳＲ１２）。

その後、規定時間が経過したら移動と結束動作を停止する（ＳＲ１３）。その後、進行方向移載ロボット呼び出し信号を移載ロボットＢに向けて送信し（ＳＲ１４）、発信許可信号を受信したら、移動を再開して（ＳＲ１５）、結束動作を行い（ＳＲ１６）、移載ロボットＡに搭乗したら停止する（ＳＲ１７）。

その後、移載ロボットＡから送信される発信許可信号を受信したら進行方向を切換え（ＳＲ１８）、予め入力され記録されている規定時間を読み出して設定し（ＳＲ１９）、手前向きに移動するよう走行を開始して（ＳＲ２０）、鉄筋の結束動作を繰り返す（ＳＲ２１）。規定時間が経過したら移動と結束動作を停止する（ＳＲ２２）。以後、図１０Ａの繰り返し開始点に戻るループとなる。

以下に、本発明の第２の実施例である自走ロボット用移載システム及び移載ロボットについて、図１乃至図７、図９及び図１１Ａ乃至図１１Ｅに基づいて説明する。
ここで、図９は、本発明の第２実施例における自走ロボット用移載システムの構成を示す模式図であり、図１１Ａ乃至図１１Ｅは、本発明の第２実施例における制御の流れを示すフロー図である。

本実施例の自走ロボット用移載システム１００の制御の流れを説明する。

本実施例に係る自走ロボット用移載システム１００は、第２鉄筋ＬＲを走行軌道として走行する自走ロボットＲとしての２台の鉄筋結束自走ロボットを第２鉄筋の相互間で移載させるオペレーションを行うため、図９に示すように、移載ロボット１１０とトラバースレール１２０とのセットを２組備えているため、便宜的に自走ロボットＲに（１）（２）の記号を付して区別し、移載ロボット及びトラバースレールに（Ａ）、（Ｂ）の記号を付して区別する。

以下、図１１Ａ乃至図１１Ｅを参照して、自走ロボット用移載システム１００により自走ロボットＲ（１）及び（２）をオペレーションする場合の制御の流れと移載ロボット（Ａ）の動作を説明する。

図中のＳＡ０１乃至ＳＡ７、ＳＢ０１乃至ＳＢ１７、及びＳＩ０１乃至ＳＩ２１及びＳＩＩ０乃至ＳＩＩ１７は、それぞれ制御のステップを示している。

まず、奥側に配置する移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れと動作を説明する。

移載ロボット１１０（Ａ）は、初期状態においては、トラバースレール１２０（Ａ）上で、自走ロボットＲが走行軌道としている第２鉄筋ＬＲに対応する左奥側の位置に配置されている。自走ロボット用移載システム１００のオペレータは、移載ロボット（Ａ）１１０が奥側に配置されていることをオペレーション入力部１１２ｇａから入力する。

移載ロボット１１０（Ａ）は、自走ロボットＲが手前向きに自走している間は、乗降補助フレーム制御部１１２ｇｃが乗降補助フレーム駆動部１１２ｅを駆動させて乗降補助フレーム１１１ｅを水平状態にして、新規呼び出し待ちの状態である（ＳＡ０１）。

図１１Ａ乃至図１１Ｃに示した移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れであるＳＡ０２乃至ＳＡ０９は、実施例１における移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れを示す図１０Ａ乃至図１０ＣのＳＡ０２乃至ＳＡ０９と以下の点を除いて同じであるため、詳細な説明は省略する。

実施例１における移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れとの違いの一つは、オペレーションの対象とする自走ロボットＲが２台であるため、ＳＡ０２及びＳＡ０３において、自走ロボットＲ（２）が送信した進行方向移載ロボット呼出信号を受信して、自走ロボットＲ（２）の正面までトラバース移動する点である。

また、図１１Ｄ及び図１１Ｅに示すように、ＳＡ１０乃至ＳＡ１７は、実施例１における移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れを示す図１０Ａ乃至図１０ＣのＡＳ０２乃至ＳＡ０９に対応しているが、ＳＡ１０及びＳＡ１１において、自走ロボットＲ（１）が送信した進行方向移載ロボット呼出信号を受信して、自走ロボットＲ（１）の正面までトラバース移動することとなる。

以上の点で実施例１の制御の流れとは異なることにより、移載ロボット（Ａ）１１０のトラバース移動の距離が実施例１の場合と異なるものとなる。

移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れは、図１１ＥのＳＡ１７から図１１Ａの繰り返し開始点に戻るループとなる。

次に、移載ロボット（Ｂ）１１０の制御の流れを説明する。図１１Ａ乃至図１１Ｅに示す移載ロボット（Ｂ）１１０の制御の流れであるＳＢ０１乃至ＳＢ１７は、移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れであるＳＡ０１乃至ＳＡ１７と以下の点を除いて同じであるため、詳細な説明は省略する。

移載ロボット１１０（Ａ）の制御の流れとの違いは、オペレーションの対象とする自走ロボットＲが２台であるため、ＳＢ０２及びＳＢ０３において、自走ロボットＲ（１）が送信した進行方向移載ロボット呼出信号を受信して、自走ロボットＲ（１）の正面までトラバース移動する点と、ＳＢ１０及びＳＢ１１において、自走ロボットＲ（２）が送信した進行方向移載ロボット呼出信号を受信して、自走ロボットＲ（２）の正面までトラバース移動する点である。

なお、自走ロボットＲ（１）及び自走ロボットＲ（２）の構成、制御の流れ及び動作は、自走ロボットＲの構成、制御の流れ及び動作と同様であるため、詳細な説明は省略する。

１００ 自走ロボット用移載システム
１１０ 移載ロボット
１１１ 台車ユニット
１１１ａ 台車車輪
１１１ａａ 台車駆動輪
１１１ａｂ 台車従動輪
１１１ｂ 伝達ロッド
１１１ｃ 台車フレーム
１１１ｄ 乗降補助フレーム
１１１ｄａ 揺動ベース部材
１１１ｄｂ 中央レール部
１１１ｄｃ 補助レール間隔調整部材
１１１ｄｄ 乗降補助レール部
１１１ｄｅ 鉄筋検知阻害部
１１２ 本体ユニット
１１２ａ 本体駆動輪
１１２ｂ 本体フレーム
１１２ｃ センサ部
１１２ｃａ 乗降補助フレーム検知センサ
１１２ｃｂ 第２鉄筋検知センサ
１１２ｃｃ 自走ロボットセンサ
１１２ｃｄ レール終端検知センサ
１１２ｄ トラバース駆動部
１１２ｄａ 駆動モータ
１１２ｄｂ 伝達ベルト
１１２ｅ 乗降補助フレーム駆動部
１１２ｇ オペレーション制御部
１１２ｇａ オペレーション入力部
１１２ｇｂ トラバース制御部
１１２ｇｃ 乗降補助フレーム制御部
１１２ｆ オペレーション通信部
１２０ トラバースレール
１２１ 第１トラバースレール
１２２ 第２トラバースレール
ＴＲ 第１鉄筋
ＬＲ 第２鉄筋
Ｒ 自走ロボット（鉄筋結束自走ロボット）
Ｒ１０ 自走側センサ部
Ｒ１１ 自走側第１鉄筋検知センサ
Ｒ１２ 自走側第２鉄筋検知センサ
Ｒ２０ 自走側車輪
Ｒ３０ 自走側フレーム部
Ｒ４０ 自走側制御部
Ｒ４１ 自走側入力部
Ｒ４２ 自走側走行制御部
Ｒ４３ 結束機制御部
Ｒ５０ 自走側駆動部
Ｒ５１ 自走側走行駆動部
Ｒ５２ 結束機駆動部
Ｒ６０ 自走側通信部
Ｒ７０ 結束機保持部
ＢＤ 鉄筋結束機

Claims (5)

1. 施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋に交差させて敷設した複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを乗降自在に搭載する移載ロボットと、前記複数の第２鉄筋上で前記第１鉄筋の長手方向に架設して前記移載ロボットを前記第１鉄筋の長手方向に移動させる一対のトラバースレールとを備えた自走ロボット用移載システムであって、
   前記移載ロボットが、前記トラバースレール上を転動する本体駆動輪と該本体駆動輪により前記トラバースレール上を移動する本体フレームと前記本体駆動輪を駆動するトラバース駆動部とを備えている本体ユニットと、前記トラバースレール上を転動する台車車輪と該台車車輪により前記トラバースレール上を移動する台車フレームと前記自走ロボットを前記第２鉄筋と前記台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとからなる台車ユニットとで一体に構成されていることを特徴とする自走ロボット用移載システム。
2. 施工面上に並列配置した複数の第１鉄筋に交差させて敷設した複数の第２鉄筋を走行軌道として走行する自走ロボットを乗降自在に搭載するとともに、前記複数の第２鉄筋上で前記第１鉄筋の長手方向に架設した一対のトラバースレールに沿って前記自走ロボットを移動させる自走ロボット用移載システムに用いるための移載ロボットであって、
   前記トラバースレール上を転動する本体駆動輪と該本体駆動輪の転動により前記トラバースレール上を移動する本体フレームと前記本体駆動輪を駆動するトラバース駆動部とを備えている本体ユニットと、前記トラバースレール上を転動する台車車輪と該台車車輪により前記トラバースレール上を移動する台車フレームと前記自走ロボットを前記第２鉄筋と前記台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとからなる台車ユニットとで一体に構成されていることを特徴とする移載ロボット。
3. 前記本体ユニットが、前記自走ロボットとの間で通信を行うオペレーション通信部と前記自走ロボットとの間で行った通信の内容に応じて前記トラバース駆動部を制御するトラバース制御部とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の移載ロボット。
4. 前記本体ユニットが、前記自走ロボットを走行させている前記第２鉄筋の位置を検知する第２鉄筋検知センサと該第２鉄筋検知センサからの信号に応じて前記トラバース駆動部を駆動させるオペレーション制御部とを備えていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の移載ロボット。
5. 前記本体ユニットが、前記トラバースレールの終端を検知するレール終端検知センサを備え、
   前記トラバース制御部が、前記レール終端検知センサからの信号に応じてトラバース駆動部を制御することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の移載ロボット。

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