特許ウォッチ

公開番号2025096611
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2025068014,2021113074
出願日2025-04-17,2021-07-07
発明の名称鉄筋結束ロボット
出願人株式会社マキタ
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類E04G 21/12 20060101AFI20250619BHJP(建築物)
要約【課題】鉄筋結束ロボットにおいて、鉄筋結束作業の実行中に、鉄筋結束作業を中断し、鉄筋結束作業を中断した位置から特定位置に移動させることが可能な技術を提供する。
【解決手段】本明細書は、一次鉄筋と二次鉄筋の上を移動する動作と、一次鉄筋と二次鉄筋が交差する箇所を結束する動作を交互に繰り返し行う鉄筋結束作業を実行可能な鉄筋結束ロボットを開示する。鉄筋結束ロボットは、制御ユニットと、縦方向移動機構と、横方向移動機構と、鉄筋結束ロボットの現在位置を検出する位置情報検出機構を備える。制御ユニットは、鉄筋結束ロボットが鉄筋結束作業を行うことなく鉄筋結束ロボットの現在位置から特定位置に移動する動作を行うように、縦方向移動機構または横方向移動機構の少なくとも一方を駆動する帰還処理を実行可能に構成される。制御ユニットは、鉄筋結束作業の実行中に所定条件が満たされる場合に、帰還処理を実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の一次鉄筋と、前記複数の一次鉄筋と交差する複数の二次鉄筋について、前記複数の一次鉄筋と前記複数の二次鉄筋の上を移動する動作と、前記複数の一次鉄筋と前記複数の二次鉄筋が交差する箇所を結束する動作を交互に繰り返し行う鉄筋結束作業を実行可能な鉄筋結束ロボットであって、
鉄筋結束ユニットと、
前記鉄筋結束ユニットを搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットの動作を制御する制御ユニットを備えており、
前記搬送ユニットが、
前記鉄筋結束ロボットを前後方向に移動させることが可能な縦方向移動機構と、
前記鉄筋結束ロボットを左右方向に移動させることが可能な横方向移動機構と、
前記複数の一次鉄筋と前記複数の二次鉄筋に対する前記鉄筋結束ロボットの現在位置を検出する位置情報検出機構を備えており、
前記制御ユニットが、
前記鉄筋結束ロボットが、前記鉄筋結束作業を行うことなく、前記位置情報検出機構で検出された前記鉄筋結束ロボットの前記現在位置から特定位置に移動する動作を行うように、前記縦方向移動機構または前記横方向移動機構の少なくとも一方を駆動する帰還処理を実行可能に構成されており、
前記制御ユニットが、前記鉄筋結束作業の実行中に、所定条件が満たされる場合に、前記帰還処理を実行する、鉄筋結束ロボット。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記制御ユニットが、前記鉄筋結束作業の継続が可能であるか否かを判定する継続可否判定処理をさらに実行可能に構成されており、
前記所定条件が、前記制御ユニットが、前記継続可否判定処理において、前記鉄筋結束作業の継続が可能でないと判定するという第１所定条件を含む、請求項１の鉄筋結束ロボット。
【請求項３】
前記制御ユニットが、外部からの命令信号を受信可能に構成されており、
前記所定条件が、前記制御ユニットが、前記外部からの前記命令信号を受信するという第２所定条件を含む、請求項１または２の鉄筋結束ロボット。
【請求項４】
前記特定位置が、ユーザにより指定された位置を含む、請求項１から３の何れか一項の鉄筋結束ロボット。
【請求項５】
前記特定位置が、ユーザにより指定された鉄筋端の位置を含む、請求項１から３の何れか一項の鉄筋結束ロボット。
【請求項６】
前記特定位置が、前記現在位置からの移動経路が最短となる鉄筋端の位置を含む、請求項１から３の何れか一項の鉄筋結束ロボット。
【請求項７】
前記位置情報検出機構が、前記複数の一次鉄筋と前記複数の二次鉄筋における結束済領域および未結束領域をさらに検出し、
前記特定位置が、前記結束済領域内にある鉄筋端のうち、前記現在位置からの移動経路が最短となる鉄筋端の位置を含む、請求項１から３の何れか一項の鉄筋結束ロボット。
【請求項８】
前記鉄筋結束ロボットが、前記鉄筋結束作業において、前記複数の一次鉄筋が延びる方向に前記複数の一次鉄筋と前記複数の二次鉄筋の上を移動する動作と、前記複数の一次鉄筋と前記複数の二次鉄筋が交差する箇所を結束する動作を交互に繰り返し行うように構成されており、
前記特定位置が、前記現在位置から見て前記前後方向に位置する鉄筋端のうち、前記現在位置からの移動経路が最短となる鉄筋端の位置を含む、請求項１から３の何れか一項の鉄筋結束ロボット。
【請求項９】
前記鉄筋結束ロボットが、前記鉄筋結束作業において、前記複数の一次鉄筋が延びる方向に前記複数の一次鉄筋と前記複数の二次鉄筋の上を移動する動作と、前記複数の一次鉄筋と前記複数の二次鉄筋が交差する箇所を結束する動作を交互に繰り返し行うように構成されており、
前記位置情報検出機構が、前記複数の一次鉄筋と前記複数の二次鉄筋における結束済領域および未結束領域をさらに検出し、
前記特定位置が、前記現在位置から見て前記前後方向に位置し、かつ前記結束済領域内にある鉄筋端のうち、前記現在位置からの移動経路が最短となる鉄筋端の位置を含む、請求項１から３の何れか一項の鉄筋結束ロボット。
【請求項１０】
前記制御ユニットが、前記特定位置の候補となる少なくとも１つの候補位置のそれぞれについて、前記鉄筋結束ロボットが前記現在位置から前記候補位置へ移動する場合のコストを算出し、算出した前記候補位置のコストに基づいて、前記少なくとも１つの候補位置の中から前記特定位置を決定する特定位置決定処理を実行可能に構成されており、
前記制御ユニットが、前記帰還処理において、前記鉄筋結束ロボットが、前記現在位置から前記特定位置に移動するように、前記縦方向移動機構または前記横方向移動機構の少なくとも一方を駆動するように構成されている、請求項１から３の何れか一項の鉄筋結束ロボット。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、鉄筋結束ロボットに関する。
続きを表示（約 4,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の一次鉄筋と、前記複数の一次鉄筋と交差する複数の二次鉄筋について、前記複数の一次鉄筋と前記複数の二次鉄筋の上を移動する動作と、前記複数の一次鉄筋と前記複数の二次鉄筋が交差する箇所を結束する動作を交互に繰り返し行う鉄筋結束作業を実行可能な鉄筋結束ロボットが開示されている。前記鉄筋結束ロボットは、鉄筋結束ユニットと、前記鉄筋結束ユニットを搬送する搬送ユニットと、前記搬送ユニットの動作を制御する制御ユニットを備えている。前記搬送ユニットは、前記鉄筋結束ロボットを前後方向に移動させることが可能な縦方向移動機構と、前記鉄筋結束ロボットを左右方向に移動させることが可能な横方向移動機構を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－３９１７４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に開示されているような鉄筋結束ロボットにおいては、鉄筋結束作業の実行中に、鉄筋結束作業を中断し、鉄筋結束作業を中断した位置から特定位置に移動させたい場合がある。本明細書では、鉄筋結束ロボットにおいて、鉄筋結束作業の実行中に、鉄筋結束作業を中断し、鉄筋結束作業を中断した位置から特定位置に移動させることが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書は、複数の一次鉄筋と、前記複数の一次鉄筋と交差する複数の二次鉄筋について、前記複数の一次鉄筋と前記複数の二次鉄筋の上を移動する動作と、前記複数の一次鉄筋と前記複数の二次鉄筋が交差する箇所を結束する動作を交互に繰り返し行う鉄筋結束作業を実行可能な鉄筋結束ロボットを開示する。前記鉄筋結束ロボットは、鉄筋結束ユニットと、前記鉄筋結束ユニットを搬送する搬送ユニットと、前記搬送ユニットの動作を制御する制御ユニットを備えていてもよい。前記搬送ユニットは、前記鉄筋結束ロボットを前後方向に移動させることが可能な縦方向移動機構と、前記鉄筋結束ロボットを左右方向に移動させることが可能な横方向移動機構と、前記複数の一次鉄筋と前記複数の二次鉄筋に対する前記鉄筋結束ロボットの現在位置を検出する位置情報検出機構を備えていてもよい。前記制御ユニットは、前記鉄筋結束ロボットが、前記鉄筋結束作業を行うことなく、前記位置情報検出機構で検出された前記鉄筋結束ロボットの前記現在位置から特定位置に移動する動作を行うように、前記縦方向移動機構または前記横方向移動機構の少なくとも一方を駆動する帰還処理を実行可能に構成されていてもよい。前記制御ユニットは、前記鉄筋結束作業の実行中に、所定条件が満たされる場合に、前記帰還処理を実行してもよい。
【０００６】
上記の構成によれば、鉄筋結束ロボットにおいて、鉄筋結束作業の実行中に、鉄筋結束作業を中断し、鉄筋結束作業を中断した位置から特定位置に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００の前方左方上方から見た斜視図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００で使用される鉄筋結束機２を後方左方上方から見た斜視図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００で使用される鉄筋結束機２の本体部４の内部構造を後方右方上方から見た斜視図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００で使用される鉄筋結束機２の本体部４の前方部分の断面図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００で使用される鉄筋結束機２の本体部４および把持部６の上部の内部構造を前方左方上方から見た斜視図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００の電源ユニット１０２について、カバー１１２が開いた状態を前方右方上方から見た斜視図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００において、操作ユニット１０４に鉄筋結束機２が取り付けられた状態を、後方右方上方から見た斜視図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００において、把持機構１３２に鉄筋結束機２が取り付けられた状態を、後方右方下方から見た斜視図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００において、鉄筋結束機２が上昇した状態における、操作ユニット１０４と鉄筋結束機２を側方から見た側面図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００において、鉄筋結束機２が下降した状態における、操作ユニット１０４と鉄筋結束機２を側方から見た側面図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００を前方右方下方から見た斜視図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００のテンショナプーリ２２４の近傍を前方左方上方から見た斜視断面図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００のサイドステッパ１９６を後方右方下方から見た斜視図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００のサイドステッパ１９６の前方の部分を後方右方上方から見た斜視図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００の前側クランク機構２７６を後方から見た断面図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００のサイドステッパ１９６の後方の部分を前方右方上方から見た斜視図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００において、ステップバー２７２，２７４が上昇した状態を前方から見た正面図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００において、ステップバー２７２，２７４が下降した状態を前方から見た正面図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００において、制御ユニット１２６が保持するマップ情報に係るグリッドマップＧＭを模式的に示す図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００における、グリッドマップＧＭと一次鉄筋Ｒ１および二次鉄筋Ｒ２との相対的な位置関係の例を模式的に示す上面図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００において、制御ユニット１２６が現在位置小領域ＤＲおよび前方角度αを特定する様子を模式的に示す図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００において、制御ユニット１２６が結束済小領域ＤＡと未結束小領域ＤＢとを区別する様子を模式的に示す図である。
実施例１および２に係る鉄筋結束ロボット１００において、制御ユニット１２６が行う処理を示すフローチャートである。
実施例１に係る鉄筋結束ロボット１００において、制御ユニット１２６が行う帰還処理を示すフローチャートである。
実施例１に係る鉄筋結束ロボット１００において、制御ユニット１２６が帰還位置・経路決定処理でグリッドマップＧＭに記録するコスト情報、帰還位置および帰還経路を模式的に示す図である。
実施例１に係る鉄筋結束ロボット１００において、制御ユニット１２６がグリッドマップＧＭに記録する指定位置と、候補帰還経路となる経路Ｇ１、Ｇ２およびＧ３を模式的に示す図である。
実施例２に係る鉄筋結束ロボット１００において、制御ユニット１２６が行う帰還処理を示すフローチャートである。
実施例２に係る鉄筋結束ロボット１００において、制御ユニット１２６が帰還位置・経路決定処理で予め設定された規則に基づいて帰還位置および帰還経路を決定する様子を模式的に示す図である。
実施例２に係る鉄筋結束ロボット１００において、制御ユニット１２６が帰還位置・経路決定処理で予め設定された別の規則に基づいて帰還位置および帰還経路を決定する様子を模式的に示す図である。
実施例２に係る鉄筋結束ロボット１００において、制御ユニット１２６が帰還位置・経路決定処理で予め設定されたさらに別の規則に基づいて帰還位置および帰還経路を決定する様子を模式的に示す図である。
実施例２に係る鉄筋結束ロボット１００において、制御ユニット１２６が帰還位置・経路決定処理で予め設定されたさらにまた別の規則に基づいて帰還位置および帰還経路を決定する様子を模式的に示す図である。
変形例に係る鉄筋結束ロボット１００において、制御ユニット１２６が帰還位置・経路決定処理でグリッドマップＧＭに記録する別のコスト情報、候補帰還位置および帰還経路を模式的に示す図である。
変形例に係る鉄筋結束ロボット１００において制御ユニット１２６が帰還位置・経路決定処理でグリッドマップＧＭに記録するさらに別のコスト情報、帰還位置および帰還経路を模式的に示す図である。
変形例に係る鉄筋結束ロボット１００において制御ユニット１２６が帰還位置・経路決定処理でグリッドマップＧＭに記録するさらにまた別のコスト情報、候補帰還位置および帰還経路を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の代表的かつ非限定的な具体例について、図面を参照して以下に詳細に説明する。この詳細な説明は、本発明の好ましい例を実施するための詳細を当業者に示すことを単純に意図しており、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。また、開示された追加的な特徴ならびに発明は、さらに改善された鉄筋結束ロボットを提供するために、他の特徴や発明とは別に、又は共に用いることができる。
【０００９】
また、以下の詳細な説明で開示される特徴や工程の組み合わせは、最も広い意味において本発明を実施する際に必須のものではなく、特に本発明の代表的な具体例を説明するためにのみ記載されるものである。さらに、以下の代表的な具体例の様々な特徴、ならびに、特許請求の範囲に記載されるものの様々な特徴は、本発明の追加的かつ有用な実施形態を提供するにあたって、ここに記載される具体例のとおりに、あるいは列挙された順番のとおりに組合せなければならないものではない。
【００１０】
本明細書及び／又は特許請求の範囲に記載された全ての特徴は、実施例及び／又は特許請求の範囲に記載された特徴の構成とは別に、出願当初の開示ならびに特許請求の範囲に記載された特定事項に対する限定として、個別に、かつ互いに独立して開示されることを意図するものである。さらに、全ての数値範囲及びグループ又は集団に関する記載は、出願当初の開示ならびに特許請求の範囲に記載された特定事項に対する限定として、それらの中間の構成を開示する意図を持ってなされている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許