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公開番号2025002320
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102407
出願日2023-06-22
発明の名称自動施工システム及び、自動施工方法
出願人株式会社大林組
代理人弁理士法人プロスペック特許事務所,個人
主分類G06Q 50/08 20120101AFI20241226BHJP(計算;計数)
要約【課題】施工の省力化及び効率化を図る。
【解決手段】複数の部材PAを組み立てることにより構築される構造物BLの自動施工システム1であって、無人飛行体10と、施工管理装置20とを備える。施工管理装置20は、構造物BLを構成する複数のオブジェクトの形状寸法及び位置情報を含む3次元モデルを記憶する3次元モデル記憶部100と、オブジェクトの形状寸法及び位置情報と、部材PAの形状寸法とを照合することにより、必要な部材PAの個数及び、各部材PAの設置位置を決定する割り当て処理部110と、決定した個数及び設置位置に基づき、工程計画を作成する工程計画作成部120と、設置位置及び工程計画に基づき、無人飛行機10の目標飛行経路を設定する目標飛行経路設定部150と、無人飛行体10を目標飛行経路に沿って自律飛行させる自動施工を制御する自動施工制御部170とを有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
所定の形状に形成された複数の部材を組み立てることにより構築される構造物の自動施工システムであって、
前記部材を搬送可能な無人飛行体と、
前記無人飛行体を用いる前記構造物の施工を管理する施工管理装置と、を備え、
前記施工管理装置は、
前記構造物を構成する複数のオブジェクトの形状寸法及び位置情報を含む３次元モデルを記憶する３次元モデル記憶部と、
複数の前記オブジェクトの前記形状寸法及び前記位置情報と、前記部材の形状寸法とを照合することにより、複数の前記オブジェクトを構築するのに必要な前記部材の個数及び、各部材の設置位置を決定する割り当て処理を実施する割り当て処理部と、
前記割り当て処理によって決定した前記個数及び前記設置位置に基づき、前記各部材の組み立て順序を定めた工程計画を作成する工程計画作成部と、
前記設置位置及び前記工程計画に基づき、前記無人飛行機が前記各部材を搬送して組み立てるために飛行する目標飛行経路を設定する目標飛行経路設定部と、
前記無人飛行体を前記目標飛行経路に沿って自律飛行させることにより、前記各部材を前記工程計画に従って前記設置位置に組み立てる自動施工を制御する自動施工制御部と、を有する
自動施工システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の自動施工システムであって、
前記部材は、当該部材を前記無人飛行体の推進力によって他の部材と自動的に締結させる締結機構を備えている
自動施工システム。
【請求項３】
請求項２に記載の自動施工システムであって、
前記締結機構は、水平コッター式継手及び、又はプッシュグリップ式継手である
自動施工システム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の自動施工システムであって、
前記無人飛行体は、前記部材を保管する現場の保管ヤード及び、又は前記部材を荷台に載置して前記現場の所定位置に輸送してきた輸送手段の前記荷台にて前記部材を自動的に保持するとともに、前記設置位置にて前記部材を自動的に解放する保持機構を備える
自動施工システム。
【請求項５】
請求項４に記載の自動施工システムであって、
前記保持機構は、前記部材に設けられた係合穴と係合可能なツイストロック装置である
自動施工システム。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の自動施工システムであって、
前記部材は、前記構造物以外の他の構造物の構築にも適用できる標準化された部材である
自動施工システム。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の自動施工システムであって、
前記無人飛行体は、周囲を撮影可能なカメラを備えており、
前記自動施工制御部は、前記部材を他の部材に設置する際に、前記カメラによって撮影される前記部材及び、前記他の部材の画像に基づき、前記部材が適切に設置されたかを判定する
自動施工システム。
【請求項８】
所定の形状に形成された複数の部材を組み立てることにより構築される構造物の自動施工方法であって、
前記構造物を構成する複数のオブジェクトの形状寸法及び位置情報を含む３次元モデルを記憶し、
複数の前記オブジェクトの前記形状寸法及び前記位置情報と、前記部材の形状寸法とを照合することにより、複数の前記オブジェクトを構築するのに必要な前記部材の個数及び、各部材の設置位置を決定する割り当て処理を実施し、
前記割り当て処理によって決定した前記個数及び前記設置位置に基づき、前記各部材の組み立て順序を定めた工程計画を作成し、
前記設置位置及び前記工程計画に基づき、前記部材を搬送可能な無人飛行体が前記各部材を搬送して組み立てるために飛行する目標飛行経路を設定し、
前記無人飛行体を前記目標飛行経路に沿って自律飛行させることにより、前記各部材を前記工程計画に従って組み立てる自動施工を実施する
自動施工方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、自動施工システム及び、自動施工方法に関し、特に、建築工事・土木工事の施工の省力化及び効率化に好適な技術に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
建築工事・土木工事においては、鉄骨材やプレキャストコンクリート（ＰＣａ）部材を搬送或は揚重するクレーン等の揚重装置、作業員が高所等で作業をする足場、場所打ちコンクリートを打設するための型枠等といった多くの仮設備が用いられる（例えば、特許文献１、２等参照）。鉄骨材やＰＣａ部材の組み立て作業、足場や型枠の設置作業及び、コンクリートの打ち込み作業等は、現場にて作業員の人手を介し行うのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１１６５２８号公報
特開２０２０－０５６１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現場で用いる揚重装置や足場、型枠等の仮設備は、着工前の設置作業、工事の進行に伴う盛替えや撤去作業等、構造物の施工以外に多くの付帯作業が必要になる。このため、仮設備を用いる従来の施工方法では、工期や工費が嵩むといった課題がある。
【０００５】
また、近年、少子高齢化による熟練工の高齢化が進み、現場では熟練工の確保が問題となっている。熟練工不足は、高所作業等における安全性確保や施工の品質確保が困難になるといった課題がある。このため、現場においては、施工の省力化や効率化が強く望まれている。
【０００６】
また、鉄骨材やＰＣａ部材等の多くの部材は、構造物毎に個別に設計される固有のものであり、他の構造物の構築に適用できない汎用性のない部材として工場で加工製造される。このため、従来の施工方法では、製造コストが嵩む他、工場の納期等の影響を受けやすく、工期が長引くといった課題がある。また、鉄筋コンクリートや鉄骨鉄筋コンクリートを場所打ちによって構築する場合は、工期やコストが嵩む他、品質確保が容易ではないといった課題もある。
【０００７】
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、建築工事・土木工事の施工の省力化及び効率化を図ることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の自動施工システム（１）は、
所定の形状に形成された複数の部材（ＰＡ）を組み立てることにより構築される構造物（ＢＬ）の自動施工システム（１）であって、
前記部材（ＰＡ）を搬送可能な無人飛行体（１０）と、
前記無人飛行体（１０）を用いる前記構造物（ＢＬ）の施工を管理する施工管理装置（２０）と、を備え、
前記施工管理装置（２０）は、
前記構造物（ＢＬ）を構成する複数のオブジェクト（ＯＪ）の形状寸法及び位置情報を含む３次元モデルを記憶する３次元モデル記憶部（１００）と、
複数の前記オブジェクト（ＯＪ）の前記形状寸法及び前記位置情報と、前記部材（ＰＡ）の形状寸法とを照合することにより、複数の前記オブジェクト（ＯＪ）を構築するのに必要な前記部材（ＰＡ）の個数及び、各部材（ＰＡ）の設置位置を決定する割り当て処理を実施する割り当て処理部（１１０）と、
前記割り当て処理によって決定した前記個数及び前記設置位置に基づき、前記各部材（ＰＡ）の組み立て順序を定めた工程計画を作成する工程計画作成部（１２０）と、
前記設置位置及び前記工程計画に基づき、前記無人飛行機（１０）が前記各部材（ＰＡ）を搬送して組み立てるために飛行する目標飛行経路を設定する目標飛行経路設定部（１５０）と、
前記無人飛行体（１０）を前記目標飛行経路に沿って自律飛行させることにより、前記各部材（ＰＡ）を前記工程計画に従って前記設置位置に組み立てる自動施工を制御する自動施工制御部（１７０）と、を有する。
【０００９】
本開示の他の態様の自動施工システム（１）において、
前記部材（ＰＡ１）は、当該部材（ＰＡ１）を前記無人飛行体（１０）の推進力によって他の部材（ＰＡ２，ＰＡ３）と自動的に締結させる締結機構（５０，６０）を備えていることが好ましい。
【００１０】
本開示の他の態様の自動施工システム（１）において、
前記締結機構（５０，６０）は、水平コッター式継手及び、又はプッシュグリップ式継手であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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