位置決め制御システム
【課題】従来のビルの清掃作業手法に比べ、清掃用ゴンドラを上下駆動できる装置を簡単に設置することができ、しかも、作業が終了すれば簡単に撤去することができ、さらに、清掃用作業員が効率的に清掃作業を行うことができ、そして、安全で、安価に提供できる位置決め制御システムを提供することを目的としている。
【解決手段】位置決め制御システムは、複数の支柱１と、該各支柱１に先端部が夫々取り付けられてなる索体８と、該各索体８が夫々巻回されてなる駆動輪７ａと、該各駆動輪７ａを夫々回転駆動させてなるモータ４と、該各モータ４の回転駆動を夫々制御してなるモータ制御装置３と、該各モータ制御装置３に前記各モータ４の回転駆動量を指令する制御装置２と、前記各駆動輪７ａと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３を内部に設け、前記各索体８を少なくとも２本使用して上方向に支持されてなる作業装置１６と、を備えてなるものとしている。
【解決手段】位置決め制御システムは、複数の支柱１と、該各支柱１に先端部が夫々取り付けられてなる索体８と、該各索体８が夫々巻回されてなる駆動輪７ａと、該各駆動輪７ａを夫々回転駆動させてなるモータ４と、該各モータ４の回転駆動を夫々制御してなるモータ制御装置３と、該各モータ制御装置３に前記各モータ４の回転駆動量を指令する制御装置２と、前記各駆動輪７ａと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３を内部に設け、前記各索体８を少なくとも２本使用して上方向に支持されてなる作業装置１６と、を備えてなるものとしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビルの清掃等で用いられる作業装置の位置決め制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビルの清掃手法としては、ビルの施工時にビル屋上部分に清掃用に用いられる作業装置、つまり、清掃用ゴンドラの上下駆動用のウインチを備えており、前記ウインチの上げ下げ駆動操作によって、吊り下げられた清掃用ゴンドラを上下させて、窓清掃等を行う清掃手法が知られている。そして、また、前記ウインチを設けていない建物の窓清掃を行う場合には、清掃用作業員に命綱をつけてビルの窓清掃を実施する手法が知られている。
【０００３】
しかし、上述のようなビルの清掃手法では、ビルの施工後に清掃用ゴンドラの上下駆動用のウインチを設置することができないため、必ずビルの施工前に、ビル屋上部分に清掃用ゴンドラの上下駆動用のウインチを設置しなければならず、しかも設置費用が莫大であるにも関わらず窓清掃以外にはほとんど使用されていないという問題が生じていた。そして、また、清掃用作業員に命綱をつけてビルの窓清掃を行う清掃手法では、横移動が困難であるため、清掃用作業員の横方向に位置する窓を清掃するには、清掃用作業員は、一度地上に降りてから、ビル内に設置されている階段やエレベータ等を利用して屋上に上った後、清掃したい窓が位置する方向に移動して、再度、清掃用作業員は、屋上から命綱をつけてビルの屋上に最も近い窓から順に清掃していくという作業を行っていたため、作業効率が非常に悪く、しかも、命綱をつけているだけであるから、清掃用作業員の生命の危険を伴うという問題が生じていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の点に鑑み、ビルの施工後であっても、清掃用ゴンドラを上下駆動できる装置を簡単に設置することができ、しかも、作業が終了すれば簡単に撤去することができ、さらに、清掃用作業員が効率的に清掃作業を行うことができ、そして、安全で、安価に提供できるシステムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明に係る位置決め制御システムによれば、複数の支柱１と、該各支柱１に先端部が夫々取り付けられてなる索体８と、該各索体８が夫々巻回されてなる駆動輪７ａと、該各駆動輪７ａを夫々回転駆動させてなるモータ４と、該各モータ４の回転駆動を夫々制御してなるモータ制御装置３と、該各モータ制御装置３に前記各モータ４の回転駆動量を指令する制御装置２と、前記各駆動輪７ａと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３を内部に設け、前記各索体８を少なくとも２本使用して上方向に支持されてなる作業装置１６と、を備えてなるものとしている。
【０００６】
請求項２の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１の位置決め制御システムにおいて、前記各支柱１は、水平方向に配置されてなるものとしている。
【０００７】
請求項３の発明に係る位置決め制御システムによれば、複数の支柱１と、該各支柱１に先端部が夫々取り付けられてなる索体８と、該各索体８が夫々巻回されてなる駆動輪７ａと、該各駆動輪７ａを夫々回転駆動させてなるモータ４と、該各モータ４の回転駆動を夫々制御してなるモータ制御装置３と、該各モータ制御装置３に前記各モータ４の回転駆動量を指令する制御装置２と、前記各駆動輪７ａと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３を内部に設け、前記各索体８を少なくとも４本使用して上下方向に支持されてなる作業装置１６と、を備えてなるものとしている。
【０００８】
請求項４の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項３の位置決め制御システムにおいて、前記各支柱１は、正面視四角状の線状に夫々配置されてなるものとしている。
【０００９】
請求項５の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至４のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記作業装置１６を上方向に支持してなる前記各索体８が夫々取り付けられてなる各支柱１間を架け渡す第２の索体１３と、前記支柱１間を移動可能に先端部が該第２の索体１３に取り付けられてなる第３の索体１４と、前記作業装置１６内に設けられ、該第３の索体１４の巻き取り及び繰り出しを行い、且つ、該作業装置１６が急速に落下する場合に前記第３の索体１４の弛みを瞬時に巻き取る巻き取り装置９と、をさらに備えてなるものとしている。
【００１０】
請求項６の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項５に記載の位置決め制御システムにおいて、前記第２の索体１３が架け渡されてなる各支柱１に夫々脆弱部１ｃを設けてなるものとしている。
【００１１】
請求項７の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項５又は６に記載の位置決め制御システムにおいて、前記制御装置２と前記各モータ制御装置３を接続するために延長ケーブル１２を用い、該延長ケーブル１２の一端部を前記制御装置２に接続し、他端部を前記第２の索体１３に取り付けられてなる第３の索体１４を支点として左方向又は右方向のいずれか一方向に位置する第２の索体１３に略螺旋状に巻き付け、さらに、第３の索体１４にも略螺旋状に巻きつけて前記各モータ制御装置３に接続してなるものとしている。
【００１２】
請求項８の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至７のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記各モータ４には、該各モータ４の回転駆動を夫々減速させる減速機６が連結されてなるものとしている。
【００１３】
請求項９の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至８のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記各モータ４は、夫々エンコーダ４ａとサーボモータ４ｂからなるものとしている。
【００１４】
請求項１０の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至９のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記各索体８、前記第２の索体１３、又は、前記第３の索体１４は、夫々ワイヤーロープからなるものとしている。
【００１５】
請求項１１の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至１０のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記制御装置２には、前記作業装置１６の移動目標地点を設定することで、前記各モータ４で回転駆動する前記各駆動輪７ａに夫々巻回されてなる索体８が前記各モータ４の回転駆動により前記各駆動輪７ａから夫々繰り出される量を算出する索体繰り出し量算出手段２０３ｃと、前記各索体８繰り出し量を任意に設定した値を保持する手動索体繰り出し量保持手段２０３ｄと、前記索体繰り出し量算出手段２０３ｃによって算出された各索体８繰り出し量と前記手動索体繰り出し量保持手段２０３ｄによって保持された各索体８繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択するセレクト手段２０３ｅと、前記セレクト手段２０３ｅによって選択された前記各索体８繰り出し量から前記各モータ４の回転駆動量の指令データを生成する移動量解析手段２０４と、を備えてなるものとしている。
【００１６】
請求項１２の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至１１のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記制御装置２には、前記作業装置１６の移動目標地点を設定することで、前記各モータ４で回転駆動する前記各駆動輪７ａに夫々巻回されてなる索体８が前記各モータ４の回転駆動により前記各駆動輪７ａから夫々繰り出される量を算出させる処理と、前記各索体８繰り出し量を任意に設定した値を保持させる処理と、前記算出させた各索体８繰り出し量と前記保持させた各索体８繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択させる処理と、該選択させた前記各索体８繰り出し量から前記各モータ４の回転駆動量の指令データを生成させる処理と、を実行させるためのプログラムを格納してなる記憶部２０１を備えてなるものとしている。
【００１７】
請求項１３の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至１０のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記作業装置１６に複数の従動輪７ｂをさらに設け、該各従動輪７ｂは、夫々帯体７ｃを介して前記各駆動輪７ａの回転に連動して回転し、前記各駆動輪７ａに夫々巻回されてなる前記索体８がさらに前記各従動輪７ｂに夫々巻回されてなり、前記作業装置１６は前記各従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８で支持され、該作業装置１６を支持する索体８と前記作業装置１６とが接触しない位置に前記各従動輪７ｂを前記作業装置１６に夫々設けてなるものとしている。
【００１８】
請求項１４の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１３に記載の位置決め制御システムにおいて、前記制御装置２には、前記作業装置１６の移動目標地点を設定することで、前記各モータ４で回転駆動する前記各駆動輪７ａに夫々巻回され、さらに、前記各駆動輪７ａの回転に連動して回転する前記各従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８が、前記各モータ４の回転駆動により前記各駆動輪７ａ及び前記各従動輪７ｂから夫々繰り出される量を算出する索体繰り出し量算出手段２０３ｃと、前記各索体８繰り出し量を任意に設定した値を保持する手動索体繰り出し量保持手段２０３ｄと、前記索体繰り出し量算出手段２０３ｃによって算出された各索体８繰り出し量と前記手動索体繰り出し量保持手段２０３ｄによって保持された各索体８繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択するセレクト手段２０３ｅと、前記セレクト手段２０３ｅによって選択された前記各索体８繰り出し量から前記各モータ４の回転駆動量の指令データを生成する移動量解析手段２０４と、を備えてなるものとしている。
【００１９】
請求項１５の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１３又は請求項１４に記載の位置決め制御システムにおいて、前記制御装置２には、前記各モータ４で回転駆動する前記各駆動輪７ａに夫々巻回され、さらに、前記各駆動輪７ａの回転に連動して
回転する前記各従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８が、前記各モータ４の回転駆動により前記各駆動輪７ａ及び前記各従動輪７ｂから夫々繰り出される量を算出させる処理と、前記各索体８繰り出し量を任意に設定した値を保持させる処理と、前記算出させた各索体８繰り出し量と前記保持させた各索体８繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択させる処理と、該選択させた前記各索体８繰り出し量から前記各モータ４の回転駆動量の指令データを生成させる処理と、を実行させるためのプログラムを格納してなる記憶部２０１を備えてなるものとしている。
【００２０】
請求項１６の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至１５のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記制御装置２には、無線操作機器１９からの命令を受信することができる受信部２０５を備えてなるものとしている。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明に係る位置決め制御システムによれば、制御装置２から各モータ制御装置３に前記各モータ４の回転駆動量が指令されると、その指令に応じて各モータ制御装置３がモータ４の回転駆動を夫々制御する。そして、その制御された各モータ４の回転駆動によって駆動輪７ａが夫々回転することで、該各駆動輪７ａに夫々巻回されてなる索体８が各駆動輪７ａより夫々繰り出されたり、巻き取られたりすることとなる。さらに、作業装置１６内には前記各駆動輪７ａと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３が設けられ、前記各索体８の先端部は夫々支柱１に取り付けられてなる。そして、該各駆動輪７ａに夫々巻回されてなる索体８を少なくとも２本使用し、作業装置１６を上方向に支持してなる。そのため、各索体８の先端部が夫々支柱１に取り付けられ、その先端部以外は各駆動輪７ａより夫々繰り出されたり、巻き取られたりすることになるから、それによって、作業装置１６を様々な位置に移動させることができる。そのため、清掃用作業員が効率的に清掃作業を行うことができる。
【００２２】
そして、少なくとも２本の索体８を使用して上方向に作業装置１６を支持しているため、作業装置１６の重力と索体８の張力とが釣り合い状態となり作業装置１６の安定性を保つことができるため作業員の安全を確保することができる。また、少なくとも２本の索体８で作業装置１６を上方向に支持するためには、各索体８が夫々取り付けられてなる支柱１を作業装置１６より上方向に配置するだけでよく、モータ制御装置３や制御装置２は延長ケーブル等を使用して任意の位置に配置するこができる。さらに、作業装置１６内には前記各駆動輪７ａと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３が設けられているから、本発明のシステムを使用する場合は、ビル施工後であっても、簡単に設置することができ、しかも作業が終了すれば簡単に撤去することができる。そのため、ビルの施工時にビル屋上部分に清掃用ゴンドラの上下駆動用のウインチを備えておかなくてもよいため、ビルの清掃コストを非常に低く抑えることができる。
【００２３】
請求項２の発明に係る位置決め制御システムによれば、作業装置１６を支持する各索体８の先端部が取り付けられてなる支柱１を水平方向に配置すればよいため、作業装置１６の重力と各索体８の張力を釣り合わせるのが容易となり、作業装置１６をより安定した状態に保つことができるため、安全性がさらに向上する。
【００２４】
請求項３の発明に係る位置決め制御システムによれば、請求項１の発明と同様の効果が得られると共に、さらに、少なくとも４本の索体８を使用して上下方向に作業装置１６を支持しているから、例え、少なくとも４本の索体８のうち一本の索体８が事故によって切れたとしても、少なくとも３本の索体８で作業装置１６を支持することとなるため、安全性がさらに向上する。
【００２５】
請求項４の発明に係る位置決め制御システムによれば、作業装置１６を支持する各索体８の先端部が夫々取り付けられてなる支柱１を正面視四角状に配置すればよいため、作業装置１６の重力と各索体８の張力を釣り合わせるのが容易となり、作業装置１６をより安定した状態に保つことができるため、安全性がさらに向上する。
【００２６】
請求項５の発明に係る位置決め制御システムによれば、前記作業装置１６を上方向に支持してなる前記各索体８が夫々取り付けられてなる各支柱１間を架け渡す第２の索体１３に、第３の索体１４の先端部が支柱１間を移動可能に取り付けられてなる。そして、該第３の索体１４の巻き取り及び繰り出しを行い、且つ、前記作業装置１６が急速に落下する場合に前記第３の索体１４の弛みを瞬時に巻き取る巻き取り装置９が作業装置１６内に設けられている。そのため、何らかの事故等で作業装置１６が急速に落下する場合に、第３の索体１４が作業装置１６を支持することとなり、事故を防止することができるため安全性がさらに向上する。
【００２７】
請求項６の発明に係る位置決め制御システムによれば、前記第２の索体１３が架け渡されてなる各支柱１に夫々脆弱部１ｃを設けてなるものとしているから、前記第２の索体１３が切れることを防止することができる。つまり、何らかの事故等で作業装置１６が急速に落下する場合に、支柱１間を架け渡している第２の索体１３に大きな衝撃荷重が負荷され、その際、支柱１にも衝撃荷重が負荷されるが、支柱１には脆弱部１ｃを設けていることから、脆弱部１ｃが積極的に変形することにより第２の索体１３の衝撃荷重が緩和されるため、第２の索体１３が切れることを防止することができる。
【００２８】
請求項７の発明に係る位置決め制御システムによれば、前記制御装置２と前記各モータ制御装置３を接続するために延長ケーブル１２を用い、該延長ケーブル１２の一端部を前記制御装置２に接続し、他端部を前記第２の索体１３に取り付けられてなる第３の索体１４を支点として左方向又は右方向のいずれか一方向に位置する第２の索体１３に略螺旋状に巻き付け、さらに、第３の索体１４にも略螺旋状に巻きつけて前記各モータ制御装置３に接続してなるものとしている。そのため、延長ケーブル１２が、作業装置１６の移動に合わせて、前記第２の索体１３及び前記第３の索体１４に略螺旋状に巻き付きながら、前記第２の索体１３及び第３の索体１４を移動することとなるから、延長ケーブル１２が作業装置１６と絡み付いて、延長ケーブル１２が切れたりするような事故を防止することができる。
【００２９】
請求項８の発明に係る位置決め制御システムによれば、前記各モータ４には、該各モータ４の回転駆動を夫々減速させる減速機６が連結されてなるものとしているから、回転速度が速いモータ４を使用する場合には、減速機６を使用し回転速度を遅くすることで、急速な回転により各索体８の断線等の事故が起こりにくくなるため、安全性がさらに向上する。
【００３０】
請求項９の発明に係る位置決め制御システムによれば、前記各モータ４は、夫々エンコーダ４ａとサーボモータ４ｂからなるものとしているから、各索体８の繰り出し量を制御する各モータ４の回転数を安定させることができるため、さらに安全性が向上する。
【００３１】
請求項１０の発明に係る位置決め制御システムによれば、前記各索体８、前記第２の索体１３、又は、前記第３の索体１４は、夫々ワイヤーロープからなるものとしているから、ワイヤーロープは取り扱いが容易で引張強度があるため、本発明のシステムの取り扱い性と安全性がさらに向上する。
【００３２】
請求項１１の発明に係る位置決め制御システムによれば、本発明のシステムの使用者は、各索体８の繰り出し量を自由に設定することができ、さらに、各索体８の繰り出し量を自動で算出させたい場合には、作業装置１６の移動目標地点を設定するだけで、本発明のシステムを使用することができるから、本発明のシステムの取り扱い性が容易となる。
【００３３】
請求項１２の発明に係る位置決め制御システムによれば、本発明のシステムの使用者は、記憶部２０１に格納されているプログラムに応じて、パソコン等を使用して、各索体８の繰り出し量を設定したり、作業装置１６の移動目標地点を設定したりするだけで、本発明のシステムを使用することができるため、本発明のシステムの取り扱い性がさらに容易となる。
【００３４】
請求項１３の発明に係る位置決め制御システムによれば、作業装置１６と従動輪７ｂに夫々巻回されている索体８が接触しない位置に、夫々従動輪７ｂを作業装置１６に設けている。そのため、作業装置１６の移動の度に各索体８が作業装置１６に擦れてしまうようなことがなくなり、各索体８の寿命がさらに延びるため、安全性がさらに向上する。
【００３５】
請求項１４の発明に係る位置決め制御システムによれば、本発明のシステムの使用者は、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂに夫々巻回されている索体８の繰り出し量を自由に設定することができ、さらに、各索体８の繰り出し量を自動で算出させたい場合には、作業装置１６の移動目標地点を設定するだけで、本発明のシステムを使用することができるから、本発明のシステムの取り扱い性が容易となる。
【００３６】
請求項１５の発明に係る位置決め制御システムによれば、本発明のシステムの使用者は、記憶部２０１に格納されているプログラムに応じて、パソコン等を使用して、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂに夫々巻回されている索体８の繰り出し量を設定したり、作業装置１６の移動目標地点を設定したりするだけで、本発明のシステムを使用することができるため、本発明のシステムの取り扱い性がさらに容易となる。
【００３７】
請求項１６の発明に係る位置決め制御システムによれば、作業装置１６に作業員が乗り込んでビルの清掃等の作業を行っていた場合に、無線操作機器１９を使用して作業員が一人で本発明を使用することができ、さらに、作業員に緊急の事態が発生した場合に直ちにモータ４の制御を停止させる処理を行うことができるため、取り扱い性と安全性がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明すると、図１は本発明の一実施形態を表す斜視図であり、図２は図１のイ部分の拡大図、図３（ａ）は図１のロ部分の拡大図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の左側面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図において、位置決め制御システムは、正面視略矩形状に４本の支柱１が設けられ、該支柱１夫々に、フック８ａが取り付けられている。そして、該各フック８ａの端部には夫々索体８が設けられ、作業装置１６を両側面から支持している。さらに、作業装置１６の上側に位置する２本の支柱１には、一方の支柱１に第２の索体１３の一端部に設けられているフック１３ａが取り付けられ、そしてさらに、他方の支柱１にも第２の索体１３の他端部に設けられているフック１３ａが取り付けられ、第２の索体１３が緊張状態となっている。その緊張状態となっている第２の索体１３にフック１４ａが移動可能に取り付けられ、該フック１４ａの端部に設けられている第３の索体１４が、作業装置１６内に設けられている巻き取り装置９まで弛んだ状態で伸びている。また、制御装置２と接続されている延長ケーブル１２が、第３の索体１４を支点として左方向に位置する第２の索体１３及び第３の索体１４に略螺旋状に巻き付けられ、作業装置１６内に設けられている４つのモータ制御装置３に夫々接続されている。そして、制御装置２は、ノート型パソコン１０とケーブル１１を介して接続されている。さらに、各モータ制御装置３は、夫々モータ４と接続され、該各モータ４は夫々カップリング５を介して減速機６と連結され、該各減速機６は夫々駆動輪７ａと連結されている。そして、該各駆動輪７ａには、作業装置１６の
側面部の枠体１６ａに設けられている各従動輪７ｂとの間に、夫々、帯体７ｃが架け渡されている。また、該各駆動輪７ａには夫々索体８が巻回され、そしてその各索体８が夫々従動輪７ｂに巻回され、作業装置１６を両側面から支持している。
【００３９】
支柱１は、頭頂部に第２の索体１３の端部に設けられているフック１３ａを取り付けるためのフック係止部１ａが設けられ、側面部に索体８の端部に設けられているフック８ａを取り付けるためのフック係止部１ｂが設けられている。さらに、作業装置１６の上部側に設けられている支柱１には脆弱部１ｃが設けられている。この脆弱部１ｃは支柱１に小径部位を設けて形成されている。なお、図示はしないが、支柱１は横転しないよう、固定金具等で固定されている。また、本発明の一実施形態では、作業装置１６の下部側に設けられている支柱１には脆弱部１ｃを設けていないが、脆弱部１ｃを設けてもよい。
【００４０】
制御装置２は、寸法を参考までに例示すれば、幅２２０ｍｍ、高さ１３０ｍｍ、奥行１１０ｍｍからなるもので、各モータ制御装置３に夫々接続されているモータ４の制御量を指令するものである。なお、図示はしないが、制御装置２は横転しないよう、固定金具等で固定されている。
【００４１】
モータ制御装置３は、寸法を参考までに例示すれば、幅４５ｍｍ、高さ１３０ｍｍ、奥行１１０ｍｍからなるもので、延長ケーブル１２を介して制御装置２と接続されている。そして、モータ制御装置３は、モータ４を駆動させるための指令を出すものである。さらに、モータ制御装置３は作業装置１６内のコーナー部近辺に設けられ横転しないように溶接されている。なお、作業装置１６内でモータ制御装置３が横転しないようにすればよいため、溶接でなくとも固定金具を用いて固定してもよい。
【００４２】
モータ４は、エンコーダ４ａとサーボモータ４ｂとからなるもので、ケーブル１５を介してモータ制御装置３と接続されている。エンコーダ４ａはサーボモータ４ｂの回転速度と位置を検出し、その検出情報をモータ制御装置３にフィードバックする。そしてサーボモータ４ｂは、最大で一秒間に１０００回転程度できるものである。さらに、モータ４は、作業装置１６内に設けられ、モータ制御装置３に隣接する位置に設けられており、横転しないように溶接されている。なお、作業装置１６内でモータ４が横転しないようにすればよいため、溶接でなくとも固定金具を用いて固定してもよい。また、モータとしては、ステッピングモータ等であってもよいが、停止精度が高いエンコーダ付きのサーボモータが好ましい。
【００４３】
カップリング５は、減速機６とモータ４を連結するための部材である。減速機６は、前記カップリング５によってモータ４と連結され、該モータ４に備えられているサーボモータ４ｂの回転速度をおよそ１／１０程度減速させるものである。そのため、このような減速機６を用いて、回転速度を減速させることで、高トルクを得ることができる。さらに、減速機６は、作業装置１６内に設けられ、且つ、モータ制御装置３に隣接する位置に設けられており、作業装置１６内で減速機６が横転しないように溶接されている。なお、作業装置１６内で減速機６が横転しないようにすればよいため、溶接でなくとも固定金具を用いて固定してもよい。
【００４４】
駆動輪７ａは、前記減速機６に軸方向に回転可能に取り付けられ、索体８が巻回されている。そして、従動輪７ｂは、作業装置１６の側面部の枠体１６ａに溶接により固定され、帯体７ｃを介して駆動輪７ａの回転に連動して回転するようになっている。さらに、駆動輪７ａに巻回されている索体８が、従動輪７ｂにも巻回されている。これがために、前記サーボモータ４ｂの駆動により減速機６も駆動し、それによって駆動輪７ａが軸方向に回転し、さらに、帯体７ｃを介して従動輪７ｂも回転する。そのため、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂに巻回されている索体８が、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂから繰り出されたり、巻きついたりすることとなる。なお、従動輪７ｂの固定方法としては、溶接に限らず、固定金具等を用いてもよい。ただし、従動輪７ｂは回転するため、もちろん回転を妨げないように固定する必要がある。また、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂとしては、プーリーやスプロケットを使用することができる。ただし、その際、帯体７ｃとしては、プーリーを使用する際にはベルトを用いた方が好ましく、スプロケットを使用する際には、チェーンを用いた方が好ましい。
【００４５】
巻き取り装置９は、寸法を参考までに例示すれば、幅４５ｍｍ、高さ６５ｍｍ、奥行１１０ｍｍからなるもので、ローター９ａ、ギア９ｂ、ガスジェネレータ９ｃから構成される。ローター９ａは、緊急時以外はギア９ｂと非係合状態となるように図示しないシェアピン等の仮固定手段で仮止めされている。そして、緊急時、つまり、作業装置１６に過大な加速度が作用すると、図示しない加速度センサの信号でガスジェネレータ９ｃが動作しガスが発生する。その発生したガス圧によってシェアピン等の仮固定手段が外れローター９ａとギア９ｂがかみ合って、図３（ｂ）に記載の矢印方向にローター９ａが回転することによりギア９ｂが回転し、第３の索体１４の弛みを瞬時に巻き取り緊張状態となる。通常動作時は、作業装置１６の動きに合わせて、第３の索体１４を巻き取り装置９内に巻き込む巻き込み力、または、第３の索体１４を巻き取り装置９外に繰り出す張力が発生し、それに合わせてギア９ｂが回転するから第３の索体１４が繰り出されたり巻き取られたりする。
【００４６】
ここで、上記記載の緊急時を、具体的に図４を用いて説明すると、図４は作業装置１６を両側面から支持している索体８が事故等により切れた状態を表す正面図である。作業装置１６は通常、索体８が両側面から支持しているが、暴風や地震などの震災等によって各索体８が切れてしまった場合、作業装置１６は支持を失って、急速に地面に落下することとなる。作業装置１６が、そのような事故によって地面に落下しないよう、作業装置１６より上部側に設けられている支柱１，１間を架け渡している第２の索体１３にフック１４ａが移動可能に取り付けられ、そのフック１４ａの端部に設けられている第３の索体１４が巻き取り装置９内まで伸びている。それがために、作業装置１６が地面に落下するような場合、作業装置１６に過大な加速度が作用することとなり、巻き取り装置９が上述した動作をすることにより第３の索体１４の弛みが除去され緊張状態となる。そのため、第３の索体１４が作業装置１６を支持するため、作業装置１６が地面に落下するのを防止することができる。また、落下の際、支柱１，１間を架け渡している第２の索体１３に大きな衝撃荷重が負荷されるが、その際、支柱１，１にも大きな衝撃荷重が負荷される。そして、その負荷によって支柱１，１に設けられている脆弱部１ｃたる小径部位に応力が集中して、脆弱部１ｃが他の部位に先んじて変形するようになっている。そのため、支柱１，１に設けられている脆弱部１ｃが積極的に変形することにより衝撃荷重が緩和され、第２の索体１３が切れることを防止することができる。なお、脆弱部１ｃとしては、小径部位とせず他の構成としてもよい。
【００４７】
作業装置１６は、ステンレス製等からなるもので、複数の索体８（図示では４本）で両側面から支持されている。そして、作業装置１６内には、上述のように、複数のモータ制御装置３（図示では４つ）と、該各モータ制御装置３に夫々接続されているモータ４と、該各モータ４にカップリング５を介して夫々連結されている減速機６と、該各減速機６に夫々連結されている駆動輪７ａと、帯体７ｃを介して該駆動輪７ａの回転に連動して回転する従動輪７ｂが設けられている。さらに、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂには、夫々索体８が巻回されているから、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂから繰り出される各索体８の繰り出し量によって、作業装置１６は、上下左右方向に移動することができる。また、作業装置１６内には、上述のように、作業装置１６が地面に急速に落下するのを防止する第３の索体１４の巻き取り装置９が設けられている。なお、図示では、従動輪７ｂは作業装置１６の側面部の枠体１６ａに設けられているが、作業装置１６を支持している索体８と作業装置１６とが接触しない位置であれば、作業装置１６の任意の箇所に設けることができる。
【００４８】
ここで、作業装置１６内に設けられている複数のモータ制御装置３（図示では４つ）は、延長ケーブル１２を介して制御装置２と接続されている。その接続にあたって、延長ケーブル１２は、第３の索体１４を支点として左方向に位置する第２の索体１３及び第３の索体１４に略螺旋状に巻きつき、複数のモータ制御装置３（図示では４つ）と接続するために、先端部が枝分かれしている。このように、延長ケーブル１２が第３の索体１４を支点として左方向に位置する第２の索体１３及び第３の索体１４に略螺旋状に巻きつくことによって、作業装置１６が上下左右方向に移動したとしても、延長ケーブル１２が作業装置１６と絡み合い切れてしまうような事故を防止することができる。以下にその理由を記載すると、作業装置１６が左側、つまり、制御装置２の傍に設けられている支柱１側に移動した場合、フック１４ａも制御装置２の傍に設けられている支柱１側に第２の索体１３を介して移動することとなる。その移動の際、フック１４ａの側面部が第２の索体１３に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２に接触し、その接触によって、フック１４ａの押圧力が第２の索体１３に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２に作用することとなる。それがために、その押圧力によって、第２の索体１３に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２が、第２の索体１３に略螺旋状に巻きついたまま制御装置２側に設けられている支柱１側に移動することとなる。そのため、延長ケーブル１２が作業装置１６と絡み合うことはない。
【００４９】
また、作業装置１６が右側、つまり、制御装置２の傍に設けられている支柱１側とは反対方向に位置する支柱１側に移動した場合、フック１４ａも制御装置２の傍に設けられている支柱１側とは反対方向に位置する支柱１側に第２の索体１３を介して移動することとなる。それがために、その移動によって、第３の索体１４に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２に張力が働き、制御装置２から伸びている延長ケーブル１２が、その張力によって作業装置１６の移動前よりもさらに第２の索体１３に略螺旋状に巻きついていくこととなる。そのため、延長ケーブル１２が作業装置１６と絡み合うことはない。
【００５０】
また、作業装置１６が下側に移動した場合、作業装置１６が右側に移動するのと同様、その移動によって、第３の索体１４に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２に張力が働き、制御装置２から伸びている延長ケーブル１２が、その張力によって作業装置１６の移動前よりもさらに第３の索体１４に略螺旋状に巻きついていくこととなる。そのため、延長ケーブル１２が作業装置１６と絡み合うことはない。
【００５１】
また、作業装置１６が上側に移動した場合、その移動の際、作業装置１６内に設けられている巻き取り装置９の上面部と第３の索体１４に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２とが接触することとなる。そして、その接触によって、巻き取り装置９の上面部の押圧力が第３の索体１４に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２に作用することとなる。それがために、その押圧力によって、第３の索体１４に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２が、第３の索体１４に略螺旋状に巻きついたままフック１４ａ側に移動することとなる。そのため、延長ケーブル１２が作業装置１６と絡み合うことはない。
【００５２】
以上のような理由により、作業装置１６が上下左右方向に移動したとしても、延長ケーブル１２が作業装置１６と絡み合い切れてしまうというようなことがない。なお、制御装置２を図１に示した方向とは逆方向に設けても、もちろん同様の効果を得ることができる。また、作業装置１６の移動に対応できるように、延長ケーブル１２は十分な長さを確保しておく必要がある。さらに、各索体８，第２の索体１３，又は、第３の索体１４としては、取り扱いが容易で引張強度が高いワイヤーロープが好ましい。
【００５３】
次に、さらに詳しく、図５〜図７を用いて、本発明の一実施形態の制御方法を説明すると、図５は本発明の一実施形態を表すブロック図、図６は本発明に係る位置制御指令部のブロック図、図７は本発明に係るモータ制御装置のブロック図である。制御装置２は、ＣＰＵ２００、記憶部２０１、Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０２、位置制御指令部２０３、移動量解析部２０４からなるもので、ＣＰＵ２００によって記憶部２０１内のＲＯＭ（リードオンリメモリ）２０１ａに格納されている各モータ４制御用のプログラムが実行され、そのプログラム内容が、Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０２を介してノート型パソコン１０に出力され、ノート型パソコン１０のモニターに表示される。そして、該モニターに表示されたプログラム内容に応じて、ノート型パソコン１０を用いて、例えば作業員が、各モータ４の制御処理を実行すると、該各モータ４の制御情報がＩ／Ｆ（インターフェース）２０２を介して記憶部２０１内のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０１ｂに格納される。そして、ＣＰＵ２００がＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０１ｂに格納されている各モータ４の制御情報を読み出し、その制御情報を解析したうえで、各モータ４の制御を手動で設定するか否かのデータ２０３ａとモータ制御指令データ２０３ｂを、各位置制御指令部２０３に出力する。
【００５４】
位置制御指令部２０３は、索体繰り出し量算出部２０３ｃ、手動索体繰り出し量保持部２０３ｄ、セレクト部２０３ｅからなるもので、索体繰り出し量算出部２０３ｃはＣＰＵ２００から出力されたモータ制御指令データ２０３ｂから、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂに巻回されてなる索体８の繰り出し量を算出し、その繰り出し量を、セレクト部２０３ｅに出力する。
【００５５】
手動索体繰り出し量保持部２０３ｄは、モータ制御指令データ２０３ｂを保持し、セレクト部２０３ｅに出力する。そして、セレクト部２０３ｅでは、モータ４の制御を手動で設定するか否かのデータ２０３ａによって、索体繰り出し量算出部２０３ｃで算出されて出力されたデータか、手動索体繰り出し量保持部２０３ｄから出力されたデータか否かを選択し、移動量解析部２０４に出力する。
【００５６】
移動量解析部２０４は、前記各位置制御指令部２０３から出力されたデータをもとに各モータ４の制御量を算出し、その各モータ４の制御量を各モータ４の制御データとして、各モータ制御装置３に出力する。そして、直線補間等の補間処理が必要な場合は、直線補間するように各モータ４の制御を調整する制御データを、モータ制御装置３に出力する。また、移動量解析部２０４に、非常停止信号２０４ａが、ノート型パソコン１０からＩ／Ｆ（インターフェース）２０２を介してＣＰＵ２００から送られた場合には、モータ４の移動データをモータ制御装置３に送出するのを停止する。それがために、モータ４の駆動が停止することとなり、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂに巻回されてなる索体８が繰り出されなくなるから作業装置１６が停止することとなる。
【００５７】
モータ制御装置３は、図７に示すように、位置偏差カウンタ３００、位置制御部３０１、加減算器３０２、速度制御部３０３、加減速器３０４、電流制御部３０５、アンプ３０６とを有している。位置偏差カウンタ３００は、前記移動量解析部２０４から出力されたモータ４の制御データを加算すると共に、エンコーダ４ａからフィードバックされるサーボモータ４ｂの位置情報である位置フィードバック量を減算して位置偏差を求め、位置制御部３０１に出力する。
【００５８】
位置制御部３０１は、算出した位置偏差に位置ループゲインを乗じて速度指令を求め加減算器３０２に出力する。そして、加減算器３０２は、前記速度指令からエンコーダ４ａからフィードバックされるサーボモータ４ｂの回転速度情報である速度フィードバック量を減じて速度偏差を求め、速度制御部３０３に出力する。
【００５９】
速度制御部３０３は、算出した速度偏差を用いてＰＩＤ制御（比例積分微分制御）等の速度ループ制御を行い、トルク指令（電流指令）を求め、加減速器３０４に出力する。そして、加減速器３０４は、前記トルク指令を加算すると共に、アンプ３０６に設けられた電流検出器からフィードバックされてくる電流フィードバック量を減じて電流偏差を求め、電流制御部３０５で電流ループ制御を行い、アンプ３０６を介してサーボモータ４ｂを駆動制御する。
【００６０】
サーボモータ４ｂは、上記のような制御により安定した回転駆動を行うことができ、そして、サーボモータ４ｂにはカップリング５を介して減速機６が連結されている。そして、さらに、減速機６には駆動輪７ａが軸方向に回転可能に取り付けられ、帯体７ｃが各駆動輪７ａと各従動輪７ｂ間に夫々架け渡されている。そのため、サーボモータ４ｂが回転すると、減速機６と駆動輪７ａがともに回転し、さらに、帯体７ｃを介して従動輪７ｂが回転する。それがために、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８が、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂの回転に応じて支柱１側に繰り出されたり、また、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂに巻きついたりすることとなる。
【００６１】
次に、さらに、図８を用いて本発明に係るモータ４の制御プログラムについて説明すると、図８は本発明に係るモータ４の制御プログラムについて概略的に示したフローチャートである。ステップＳ１では、モータ４の制御を非常停止するための非常停止信号が設定されたか否かの処理を実行し、非常停止信号が設定された場合は処理を終了させ、非常停止信号が設定されなかった場合は、ステップＳ２へ進む処理を実行する。この非常停止信号がＣＰＵ２００から非常停止信号２０４ａとして出力され移動量解析部２０４に入力され、各モータ４の制御を非常停止することとなる。
【００６２】
ステップＳ２では、各モータ４の制御が手動設定か否かの処理を実行し、手動操作で設定する場合には、ステップＳ６に進む処理を実行し、そうでない場合にはステップＳ３に進む処理を実行する。この信号が、ＣＰＵ２００から各モータ４の制御を手動で設定するか否かのデータ２０３ａとして出力され、各位置制御指令部２０３に入力される。
【００６３】
ステップＳ３では、各モータ４の制御を自動で設定するため、先ず、作業装置１６を移動させるための移動地点等の初期値が設定されたか否かの処理を実行し、初期値が設定されていなければ、ステップＳ４に進む処理を実行し、初期値が設定されていれば、ステップＳ５に進む処理を実行する。ステップＳ４では、作業装置１６を移動させるための移動地点等の初期値を設定し、初期値の設定が終了すると、ステップＳ３に戻る処理を実行する。この初期値の値が、Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０２を介して記憶部２０１内のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０１ｂに格納される。
【００６４】
ステップＳ５では、作業装置１６が現在いる地点から、移動させたい目標地点を指定させる処理を実行し、ステップＳ７に進む処理を実行する。つまり、ステップＳ５の処理を具体的に説明すると、作業装置１６の移動地点は上下左右方向、すなわち、２次元の移動しか行わないことから、横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸とすると、移動地点はすべてＸ軸、Ｙ軸の座標位置で表せることとなる。そのため、移動させたい目標地点を指定させる処理を実行するとは、作業装置１６の移動目標地点におけるＸ軸、Ｙ軸の座標位置を、作業員にノート型パソコン１０を使用させて、移動させたい目標地点の座標位置を入力させる処理を実行することである。このノート型パソコン１０を使用して入力された座標位置のデータと、あらかじめ記憶部２０１内のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０１ｂに格納された初期値データが、ＣＰＵ２００からモータ制御指令データ２０３ｂとして各位置制御指令部２０３に入力され、索体繰り出し量算出部２０３ｃでそのデータをもとに、索体８の繰り出し量を算出し、セレクト部２０３ｅを介して移動量解析部２０４に出力され、各モータ４の制御が実行される。なお、モータ制御指令データ２０３ｂは、手動索体繰り出し量保持部２０３ｄにも入力されているが、セレクト部２０３ｅで、移動量解析部２０４に出力されるデータが選択されるため、何ら問題はない。
【００６５】
ステップＳ６では、各モータ４の制御を手動で設定するため、ノート型パソコン１０を使用して、作業装置１６の両側面を支持している各索体８の繰り出し量を入力させる処理を実行し、ステップＳ７に進む処理を実行する。このノート型パソコン１０を使用して入力された各索体８の繰り出し量データが、ＣＰＵ２００からモータ制御指令データ２０３ｂとして各位置制御指令部２０３内の手動索体繰り出し量保持部２０３ｄに入力され、セレクト部２０３ｅを介して移動量解析部２０４に出力され、各モータ４の制御が実行される。なお、座標位置のデータと各索体８の繰り出し量データとは異なるデータであるが、索体繰り出し量算出部２０３ｃにも同様のデータが入力されている。なぜならば、セレクト部２０３ｅで移動量解析部２０４に出力されるデータが選択されているためであり、座標位置のデータと異なるデータが入力された場合は、索体繰り出し量算出部２０３ｃで、例えば、索体繰り出し量を算出する処理を停止させ、不定値（‘０‘でも‘１‘でもないデータ）を避けるため、例えば「０」データをセレクト部２０３ｅに出力させておく処理をすればよいため、何ら問題はない。
【００６６】
ステップＳ７では、プログラムの処理を終了するか否かの処理を実行し、プログラムの処理を終了する場合は処理を終了させ、処理を終了させない場合は、ステップＳ１に戻って再び処理を実行する。
【００６７】
次に、図９を用いて、本発明の一使用例について説明すると、図９は本発明の位置決め制御システムをビルの窓清掃に使用した場合の説明図である。まず、本発明を使用するための準備として、図９（ａ）に示す配置状態とする。具体的には、図９（ａ）に示すように、ビル１７の正面視四角状のコーナー部に夫々支柱１が載置されている。そして、ビル１７の屋上に設けられている支柱１，１は、フック係止部１ａ，１ａ間に第２の索体１３が掛け渡されている。そして、制御装置２は、ノート型パソコン１０とケーブル１１を介して接続されている。なお、各支柱１、又、制御装置２は、強風や振動によって横転しないように図示はしないが固定金具等で固定されている。また、本発明の使用例として、制御装置２とノート型パソコン１０を地上に載置した例を示しているが、屋上に載置してもよい。
【００６８】
次に、上述した図９（ａ）に示す配置状態としたのち、図９（ｂ）に示すような配置状態とする。具体的には、図９（ｂ）に示すように、制御装置２に最も近いビル１７のコーナー部に作業装置１６が載置され、作業装置１６内には、図１及び図２に示すように、複数のモータ制御装置３（図示では４つ）と、該各モータ制御装置３に夫々接続されているモータ４と、該各モータ４にカップリング５を介して夫々連結されている減速機６と、該各減速機６に夫々連結されている駆動輪７ａと、作業装置１６の側面部の枠体１６ａに従動輪７ｂを設け、帯体７ｃが該各駆動輪７ａと各従動輪７ｂ間に夫々架け渡されている。さらに、各駆動輪７ａと各従動輪７ｂには、夫々索体８が巻回されている。そして、図１及び図３に示すように巻き取り装置９が設けられている。この作業装置１６内に設けられている各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂに夫々巻回されている索体８で作業装置１６を両側面から支持するように、各モータ３の回転駆動により、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂから夫々索体８が適当量繰り出され、その適当量繰り出された各索体８の先端部に夫々設けられているフック８ａが各支柱１に夫々設けられているフック係止部１ｂに取り付けられている。さらに、作業装置１６内に設けられている巻き取り装置９からは、作業装置１６の緊急時に作業装置１６を支持するために、第３の索体１４が作業員の手によって引き出され、第３の索体１４の先端部に設けられているフック１４ａが、支柱１，１間を掛け渡している第２の索体１３に移動可能に取り付けられている。また、制御装置２と作業装置１６内に設けられている各モータ制御装置３を接続するに際し、延長ケーブル１２は、一端部が制御装置２に接続され、他端部が第３の索体１３を支点として左方向に位置する第２の索体１３及び第３の索体１４に略螺旋状に巻きついて、各モータ制御装置３に接続されている。なお、各モータ４の回転駆動は、ノート型パソコン１０を用いて、各モータ４の制御を手動設定にし、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂに巻回されてなる各索体８の繰り出し量を適当量入力すればよい。また、ノート型パソコン１０を用いずとも、もちろん作業員が手で各従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８を繰り出してもよい。なお、作業員が各従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８を繰り出すのは、図２より明らかなように、各索体８は、駆動輪７ａに夫々巻回されてから、各従動輪７ｂに巻回されているためである。
【００６９】
そして、次に、図９（ｂ）に示すような配置状態としたのち、図９（ｃ）に示すような状態とする。具体的には、図９（ｃ）に示すように、作業装置１６を両側面から支持している各索体８を各モータ４の回転駆動により巻張する。なお、各モータ４の回転駆動は、ノート型パソコン１０を用いて、各モータ４の制御を手動設定にし、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂに巻回されてなる各索体８の繰り出し量を設定することで、各索体８を巻張すればよい。
【００７０】
そして、次に、図９（ｃ）の状態とした後、図９（ｄ）の状態とし、両側面を各索体８に支持された作業装置１６にビルの清掃用作業員１８が乗り込み、ビル１７の清掃を行う。具体的には、図９（ｃ）の状態とした後、図示はしないがビルの清掃用作業員１８が作業装置１６に乗り込み、ノート型パソコン１０を操作する作業員（図示せず）が、作業装置１６を窓Ｗ００に移動させるために、ノート型パソコン１０のモニターに表示された各モータ４の制御プログラム内容に応じて処理内容を入力する。すると、その制御内容に応じて、各索体８の繰り出し量が索体繰り出し量算出部２０３ｃで算出される各索体８の繰り出し量か、又は、手動索体繰り出し量保持部２０３ｄによる各索体８の繰り出し量かを決定する。そして、その繰り出し量に応じて移動量解析部２０４及び各モータ制御装置３で夫々モータ４を制御し、その各モータ４の制御により、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂに巻回されてなる各索体８が繰り出されたり、巻き取られたりしながら、作業装置１６が窓Ｗ００に移動することとなり図９（ｄ）の状態となる。その後の使用は、ノート型パソコン１０を操作する作業員（図示せず）がノート型パソコン１０のモニターに表示されたモータ４の制御プログラム内容に応じて処理内容を入力すれば、作業装置１６は、窓Ｗ００〜窓Ｗ２３の窓に自由に移動させることができ、どの窓でもビルの清掃用作業員１８は自由に窓を清掃することができる。
【００７１】
次に、さらに詳しく、図１０及び図１１を用いて、索体８の繰り出し量を算出する索体繰り出し量算出部２０３ｃの算出方法と、各モータ４の制御プログラムを実行して、作業装置１６を窓Ｗ００〜窓Ｗ２３に移動させるための方法について説明すると、図１０は本発明に係わる索体繰り出し量算出部の説明図であり、図１１は、作業装置１６を目的地に移動させるためのフローチャートである。
【００７２】
図１０に示すように、横軸をＸ軸、縦軸をＹ軸とし、作業装置１６が窓Ｗ００にいる地点を原点位置とし、その原点位置より左側に位置する支柱１までの距離をＷ１とし、原点位置より下側に位置する支柱１までの距離をＨ１とし、原点位置より左側に位置する支柱１から原点位置より右側に位置する支柱１までの距離をＷとし、原点位置より下側に位置する支柱１から原点位置より上側に位置する支柱１までの距離をＨとしている。また、窓Ｗ２１の座標位置として、Ｘ座標をＸ１，Ｙ座標をＹ１としている。
【００７３】
上述のような関係から、原点位置における各索体８の繰り出し量をＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤとすると、ピタゴラスの定理より以下のように算出することができる。
【００７４】
【数１】
【００７５】
さらに、窓Ｗ２１の位置における各索体８の繰り出し量ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤもピタゴラスの定理より算出することができる。
【００７６】
【数２】
【００７７】
数式１、数式２を使用して、作業装置１６を原点位置から、窓Ｗ２１まで移動させる方法を述べると、数式１より原点位置での各索体８の繰り出し量ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤが算出され、数式２より窓Ｗ２１での各索体８の繰り出し量ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤが算出される。すると、原点位置から窓Ｗ２１まで作業装置１６を移動させようとした場合、数式１で算出した各索体８の繰り出し量と数式２で算出した各索体８の繰り出し量の差分をとれば、各索体８の繰り出し量が算出されることとなる。しかして、数式１、数式２より算出された各索体８の繰り出し量が移動量解析部２０４に出力される。そして、図１０より明らかなように原点位置から窓Ｗ２１までの作業装置１６の移動は直線移動であるから、直線補間が必要であるため、移動量解析部２０４で、直線補間するように各モータ４の制御を調整する制御データを作成し、モータ制御装置３に出力させることで、作業装置１６が原点位置から窓Ｗ２１まで移動することとなる。尚、数式１、２より算出された各索体８の繰り出し量ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤは、図１０より、明らかなように、正確な値ではないものの、作業装置１６を寸分の狂いのない位置に移動させるような場所で使用するのではなく、ビルの清掃用など、多少の誤差があっても問題のないところで使用するため、正確な値でなくとも特段問題はない。また、Ｗ，Ｗ１，Ｈ，Ｈ１の値についてはビル清掃であれば、ビルの設計図面をみれば簡単に分かるため、その値を設定すればよい。そして、Ｘ１，Ｙ１の値については、原点位置を設定した後、ビルの設計図面を参照して設定すればよい。
【００７８】
上記説明では、原点位置を、窓Ｗ００に設定したが、どの位置を原点位置と設定してもよい。ただし、作業装置１６に乗り込むビルの清掃用作業員１８の身長が常に一定ではないことから、窓Ｗ００〜Ｗ２３をビルの清掃用作業員１８が清掃しやすい位置に作業装置１６の位置を調整するためにも、原点位置は、最初の清掃作業位置である窓Ｗ００に設定するのが好ましい。最初の清掃作業位置である窓Ｗ００を原点とすれば、ビルの清掃用作業員１８が清掃しやすい、窓Ｗ０１〜Ｗ２３の座標位置をビルの設計図面を参照しながら設定することができるため、より正確な位置に作業装置１６を移動させることができるからである。また、各索体８の繰り出し量ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤの算出方法として、上記説明では、ピタゴラスの定理により算出したが、算出方法はピタゴラスの定理に限らず、各索体８の繰り出し量が算出できる方法であればどのような算出方法であってもよい。
【００７９】
より具体的に、図１１を用いて、作業装置１６を目的地に移動させるための説明をすると、ステップＳ１０では、作業装置１６を原点位置まで移動させる処理を行い、ステップＳ１１に進む。原点位置を窓Ｗ００とした場合、まず、図９（ｃ）の状態とした後、ビルの清掃用作業員１８が作業装置１６に乗り込み、ノート型パソコン１０を操作する作業員（図示せず）が、作業装置１６を窓Ｗ００に移動させるために、各モータ４の制御を手動設定にするように設定し、その後、各索体８の繰り出し量を入力して、作業装置１６を窓Ｗ００に移動させる。そして、清掃用作業員１８が窓Ｗ００を清掃しやすい位置まで移動し終わったら、各索体８の繰り出し量を入力するのを停止し、この位置を原点とする。
【００８０】
ステップＳ１１では、ノート型パソコン１０を操作する作業員（図示せず）が、各モータ４の制御を自動設定するように設定し、原点位置を設定した後、その原点位置からの各窓Ｗ０１〜Ｗ２３の座標位置、そして、Ｗ，Ｗ１，Ｈ，Ｈ１の値を設定すれば、ステップＳ１２に進む。ＷとＨの値は、Ｗはビルの幅、Ｈはビルの高さであるから、ビルの設計図面を参照してその値を入力する。そして、Ｗ１とＨ１は、作業装置１６を窓Ｗ００まで移動させたときの各索体８の繰り出し量ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤは、手動で設定しているため明らかであるから、その値を数式１に代入して逆算すれば容易に求めることができる。もちろん、算出した値と実際のビルの設計図面を参照して間違いがないか確認するのが好ましい。そして、Ｗ１とＨ１の値とビルの設計図面を参照し、窓Ｗ０１〜Ｗ２３の座標位置を例えば、Ｗ０１＝（１０，０），Ｗ０２＝（２０，０），Ｗ０３＝（３０，０），・
・・・・・，Ｗ２３＝（２０，３０）というように入力する。
【００８１】
ステップＳ１２では、目標位置が設定されたか否かを確認し、目標位置が設定されれば
ステップＳ１３に進み、設定されていなければステップＳ１４へ進む。具体的には、まず目標位置として、例えば窓Ｗ００から窓Ｗ０３まで作業装置１６を移動させたい場合には
、あらかじめ設定しておいたＷ０３＝（３０，０）の値を、ノート型パソコン１０を操作する作業員（図示せず）が入力すれば、図１０で詳述した算出手段により各索体８の繰り出し量が算出される。もちろん、ステップＳ１１において初期値を入力しているため、入力方法として、Ｗ０３＝（３０，０）と入力するのではなく、例えばＷ０３とだけ入力しておくか、もしくは移動したい窓Ｗ００〜Ｗ２３をノート型パソコン１０のモニターに一覧表示させ、選択できるようにしておけば効率的に入力することができる。
【００８２】
ステップＳ１３では、目標位置、例えばＷ０３に作業装置１６が移動すれば、ステップＳ１２に戻って再度処理を行う。そして、ステップＳ１４では、目標位置が設定されてないため、現在位置、例えば窓Ｗ００に作業装置１６が停止した状態で、次のステップＳ１５に進む。
【００８３】
ステップＳ１５では、ビル１７の窓Ｗ００〜Ｗ２３を清掃する一連の作業が終了したか否か、つまり、処理を終了するか否かを確認し、処理を終了しなければステップＳ１２に戻って再度処理を行い、処理を終了する場合はステップＳ１６に進む。
【００８４】
ステップＳ１６では、処理を終了させ、ビルの清掃用作業員１８を乗せた作業装置１６を地上に降ろすための処理を行い、作業装置１６を目的地に移動させるための処理を終了する。具体的には、ノート型パソコン１０を操作する作業員（図示せず）が、作業装置１６を地上に移動させるために、各モータ４の制御を手動設定するように設定し、その後、各索体８の繰り出し量を入力して、作業装置１６を地上に移動させる。そして、地上に作業装置１６が移動すれば、ビルの清掃用作業員１８は作業装置１６より降り、後は図９（ａ）〜図９（ｃ）とは逆の手順をふめば、本発明の位置決め制御システムを構成する装置をビル１７より撤収することができる。なお、ステップＳ１６の処理は、各モータ４の制御を手動設定しなくとも、あらかじめ、作業装置１６を地上に降ろすポイントの座標位置を入力しておけば、自動設定で作業装置１６を地上に降ろすことも可能である。
【００８５】
以上説明した本発明の一実施形態によれば、制御装置２から各モータ制御装置３に前記各モータ４の回転駆動量が指令されると、その指令に応じて各モータ制御装置３がモータ４の回転駆動を夫々制御する。そして、その制御された各モータ４の回転駆動によって駆動輪７ａが夫々回転し、各駆動輪７ａの回転と連動して帯体７ｃを夫々介して各従動輪７ｂが回転するから、該各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８が各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂより夫々繰り出されたり、巻き取られたりすることとなる。さらに、作業装置１６内には前記各駆動輪７ａと、前記各従動輪７ｂと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３が設けられ、前記各索体８の先端部に設けられているフック８ａが夫々支柱１に取り付けられてなる。そして、該各従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８を４本使用し、作業装置１６を上下方向に支持してなる。そのため、各索体８の先端部に設けられているフック８ａが夫々支柱１に取り付けられ、その先端部以外は各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂより夫々繰り出されたり、巻き取られたりすることになるから、作業装置１６を様々な位置に移動させることができることとなり、清掃用作業員が効率的に清掃作業を行うことができる。また、４本の索体８を使用して上下方向に作業装置１６を支持しているため、作業装置１６の安定性を保つことができるから作業員の安全を確保することができる。なお、本発明の一実施形態では、作業装置１６の側面部の枠体１６ａに夫々従動輪７ｂを設けたが、各従動輪７ｂを設けずとも各駆動輪７ａのみでもよい。その際は、各駆動輪７ａに夫々巻回されている索体８で作業装置１６を支持すればよい。また、本発明の一実施形態では、索体８の先端部にフック８ａを設けたが、フック８ａを設けずともよい。
【００８６】
また、本発明の一実施形態では、作業装置１６の位置決めを行うにあたって、索体８を４本使用して説明したが、２本で行ってもよい。その際、ビル１７の屋上に載置された支柱１に取り付けられてなるフック８ａの端部に設けられている索体８を使用するのが好ましい。その場合、２本の索体８を使用して上方向に作業装置１６を支持しているため、作業装置１６の重力と索体８の張力とが釣り合い状態となり作業装置１６の安定性を保つことができるため作業員の安全を確保することができる。なお、上方向に作業装置１６を支持する索体８として、２本に限定されず複数本の索体８を使用すれば作業装置１６の安定性をより保つことができる。
【００８７】
また、４本の索体８を使用して上下方向に作業装置１６を支持するのとは別の実施形態を図１２に示すと、図１２は、８本の索体８を使用して上下方向に作業装置１６を支持した場合の作業装置１６の斜視図である。図１２のように８本の索体８を使用して、上下方向に作業装置１６を支持すれば、突風が吹く高層ビルでの作業であっても作業装置１６が突風によって横に傾くようなことがない。そして、さらに、８本の索体８のうち一本の索体８が事故等によって切れたとしても、７本の索体８で作業装置１６を支持することとなるため、安全性がさらに向上する。それがために、作業装置１６の安定性を保つことができるため作業員の安全を確保することができる。なお、索体８を使用し上下方向に作業装置１６を支持する索体８の本数は、４本又は８本に限定されず、複数本索体８を使用してもよい。なお、図１２では、複数の従動輪７ｂ（図示では８個）を用いているが、従動輪７ｂを用いずとも、各駆動輪７ａに夫々巻回されている索体８で作業装置１６を支持することもできる。
【００８８】
また、４本の索体８で作業装置１６を上下方向に支持するためには、各索体８が夫々取り付けられてなる支柱１を作業装置１６より上下方向に配置するだけでよく、モータ制御装置３や制御装置２は延長ケーブル等を使用して任意の位置に配置するこができる。さらに、作業装置１６内には前記各駆動輪７ａと、前記各従動輪７ｂと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３が設けられているから、本発明のシステムを使用する場合は、ビル施工後であっても、簡単に設置することができ、しかも作業が終了すれば簡単に撤去することができる。そのため、ビルの施工時にビル屋上部分に清掃用ゴンドラの上下駆動用のウインチを備えておかなくてもよいため、ビルの清掃コストを非常に低く抑えることができる。なお、索体８の数量は４本に限定されず、複数本の索体８を使用してもよい。そのため、その数量に応じた駆動輪７ａ、従動輪７ｂ、モータ４、モータ制御装置３が必要である。
【００８９】
また、２本の索体８で作業装置１６を上方向に支持するためには、各索体８が夫々取り付けられてなる支柱１を作業装置１６より上方向に配置するだけでよく、モータ制御装置３や制御装置２は延長ケーブル等を使用して任意の位置に配置するこができる。さらに、作業装置１６内には前記各駆動輪７ａと、前記各従動輪７ｂと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３が設けられているから、本発明のシステムを使用する場合は、ビル施工後であっても、簡単に設置することができ、しかも作業が終了すれば簡単に撤去することができる。そのため、ビルの施工時にビル屋上部分に清掃用ゴンドラの上下駆動用のウインチを備えておかなくてもよいため、ビルの清掃コストを非常に低く抑えることができる。なお、索体８の数量は２本に限定されず、複数本の索体８を使用してもよい。そのため、その数量に応じた駆動輪７ａ、従動輪７ｂ、モータ４、モータ制御装置３が必要である。
【００９０】
また、作業装置１６を支持する各索体８が夫々取り付けられてなる支柱１を正面視四角状のコーナー部に配置しているため、作業装置１６の重力と各索体８の張力を釣り合わせるのが容易となり、作業装置１６をより安定した状態に保つことができるため、安全性がさらに向上する。なお、複数本の索体８を使用する場合は、前記各モータ４を正面視四角状の線状に配置すればよい。また、２本の索体８を使用して作業装置１６を支持する場合は、各モータ４を水平方向に配置すれば、作業装置１６の重力と各索体８の張力を釣り合わせるのが容易となり、作業装置１６をより安定した状態に保つことができるため、安全性がさらに向上する。
【００９１】
また、前記各モータ４には、該各モータ４の回転駆動を夫々減速させる減速機６が連結されてなるものとしているから、回転速度が速いモータ４を使用する場合には、減速機６を使用し回転速度を遅くすることで、急速な回転により各索体８の断線等の事故が起こりにくくなるため、安全性がさらに向上する。
【００９２】
また、前記各モータ４は、夫々エンコーダ４ａとサーボモータ４ｂからなるものとしているから、各索体８の繰り出し量を制御する各モータ４の回転数を安定させることができるため、さらに安全性が向上する。
【００９３】
また、前記各索体８、前記第２の索体１３、又は、前記第３の索体１４は、ワイヤーロープからなるものとしているから、ワイヤーロープは取り扱いが容易で引張強度があるため、本発明のシステムの取り扱い性と安全性がさらに向上する。
【００９４】
また、本発明のシステムの使用者は、各索体８の繰り出し量を自由に設定することができ、さらに、各索体８の繰り出し量を自動で算出させたい場合には、作業装置１６の移動目標地点を設定するだけで、本発明のシステムを使用することができるから、本発明のシステムの取り扱い性が容易となる。
【００９５】
また、本発明のシステムの使用者は、記憶部２０１に格納されているプログラムに応じて、ノート型パソコン１０を使用して、各索体８の繰り出し量を設定したり、作業装置１６の移動目標地点を設定したりするだけで、本発明のシステムを使用することができるため、本発明のシステムの取り扱い性がさらに容易となる。なお、上記一実施形態では、ノート型パソコン１０を使用してプログラムを実行させたが、制御装置２に操作盤と、該操作盤の操作情報を表示させるモニターを嵌めこんだものを使用してもよい。
【００９６】
また、本発明の一実施形態の一使用例として、作業装置１６を支持する各索体８が夫々取り付けられてなる支柱１を正面視四角状のコーナー部に配置してなる例を示したが、正面視四角状のコーナー部に配置せずともよい。つまり、作業装置１６を上方向に各索体８が支持している場合は、各支柱１を作業装置１６の上側に配置すればよいから、作業装置１６の上側の様々な位置に配置することが可能である。さらに、作業装置１６を上下方向に各索体８が支持している場合は、各支柱１を作業装置１６の上下側に配置すればよいから、作業装置１６の上下側の様々な位置に配置することが可能である。なお、支柱１を配置することが可能であれば、索体８を使用して作業装置１６を左右から支持してもよい。
【００９７】
また、支柱１として、図示した支柱１を用いずとも、本発明のシステムを使用する場所に既に設置されているものを支柱として使用してもよい。例えば、ビル屋上部に設けられている手摺や、地上に設けられている電柱等を使用することができる。なお、作業装置１６の上側に位置する支柱としては、脆弱部を設けてなるものを使用するのが好ましい。
【００９８】
次に、本発明の他の実施形態について、図１３及び図１４を用いて説明すると、図１３は本発明の他の実施形態に係るブロック図であり、図１４は、本発明の他実施形態の使用例を表すビルの清掃に使用した場合の正面図である。
【００９９】
図１３と、図５を比べると、異なる点は、受信部２０５を設けた点である。この受信部２０５を設けることにより、ノート型パソコン１０を使用せずとも、ビルの清掃用作業員１８が図１４に示す無線操作機器１９を使用することにより上述した制御を行うことができる。このような構成をとることにより、ビルの清掃用作業員１８が一人で制御を行え、また、ビルの清掃用作業員１８に緊急の事態が発生した場合に直ちにモータ４の制御を停止させる処理を行うことができる。また、ノート型パソコン１０の操作と無線操作機器１９の操作が同時に行われた場合は、無線操作機器１９の操作内容を受信した受信部２０５の信号が各位置制御指令部２０３に入力されるように、ＣＰＵ２００側で処理を行う。後の処理は同様であるため説明は省略する。
【０１００】
なお、本発明の実施形態では、ビル１７の窓Ｗ００〜Ｗ２３の清掃用として本発明に係る位置決め制御システムを使用した場合の実施形態について説明したが、他の使用例として、外壁清掃やメンテナンス、物資運搬用、ビル火災の避難用等としても使用が可能である。また、エレベータが存在しないビルに対しては、ビルの施工後エレベータの設置が困難であるため、例えば各階のベランダ部に本発明を設置しておけば、エレベータの代用としての使用も可能である。さらに、ビルの建設や再塗装などの改修工事において足場を組み、その足場を利用して改修工事を行い、改修工事後その足場をばらす手間が必要であるため、本発明に係る位置決め制御システムは、このような足場の代用としての使用も可能である。
【０１０１】
また、ビルの清掃用作業員１８が乗らずに、清掃用ロボットを乗せることも可能である。その場合、ノート型パソコン１０で作業装置１６の位置決めを行えばよい。
【０１０２】
さらに、設置場所としては、ビル１７等の屋外に限らず、本発明のシステムで使用される装置自体が小型であるため、屋内でも、内壁清掃、物資運搬用、アミューズメント等として使用することも可能である。
【０１０３】
以上のように、本発明は、他方面での使用が可能であるため、当該作業装置１６は、ビルの窓清掃用の清掃用ゴンドラに限定されず、それら他方面で使用される装置すべてを含めた概念である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施形態の位置決め制御システムを表す斜視図である。
【図２】図１のイ部分の拡大図である。
【図３】（ａ）図１のロ部分の拡大図である。（ｂ）（ａ）の左側面図である。（ｃ）Ａ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の緊急時を表す正面図である。
【図５】本発明の一実施形態を表すブロック図である。
【図６】図５に示す位置制御指令部のブロック図である。
【図７】図５に示すモータ制御装置のブロック図である。
【図８】本発明に係るモータの制御プログラムについて概略的に示したフローチャートである。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は本発明の位置決め制御システムの使用例を説明した説明図である。
【図１０】本発明に係る索体繰り出し量算出部の説明図である。
【図１１】本発明の位置決め制御システムの使用例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る位置決め制御システムを表す斜視図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る位置決め制御システムのブロック図である。
【図１４】本発明の他の実施形態の使用例を表す正面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 支柱
２ 制御装置
３ モータ制御装置
４ モータ
４ａ エンコーダ
４ｂ サーボモータ
６ 減速機
７ａ 駆動輪
７ｂ 従動輪
７ｃ 帯体
８ 索体
９ 巻き取り装置
１３ 第２の索体
１４ 第３の索体
１６ 作業装置
１９ 無線操作機器
２０３ｃ 索体繰り出し量算出部
２０３ｄ 手動索体繰り出し量保持部
２０３ｅ セレクト部
２０４ 移動量解析部
２０５ 受信部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビルの清掃等で用いられる作業装置の位置決め制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビルの清掃手法としては、ビルの施工時にビル屋上部分に清掃用に用いられる作業装置、つまり、清掃用ゴンドラの上下駆動用のウインチを備えており、前記ウインチの上げ下げ駆動操作によって、吊り下げられた清掃用ゴンドラを上下させて、窓清掃等を行う清掃手法が知られている。そして、また、前記ウインチを設けていない建物の窓清掃を行う場合には、清掃用作業員に命綱をつけてビルの窓清掃を実施する手法が知られている。
【０００３】
しかし、上述のようなビルの清掃手法では、ビルの施工後に清掃用ゴンドラの上下駆動用のウインチを設置することができないため、必ずビルの施工前に、ビル屋上部分に清掃用ゴンドラの上下駆動用のウインチを設置しなければならず、しかも設置費用が莫大であるにも関わらず窓清掃以外にはほとんど使用されていないという問題が生じていた。そして、また、清掃用作業員に命綱をつけてビルの窓清掃を行う清掃手法では、横移動が困難であるため、清掃用作業員の横方向に位置する窓を清掃するには、清掃用作業員は、一度地上に降りてから、ビル内に設置されている階段やエレベータ等を利用して屋上に上った後、清掃したい窓が位置する方向に移動して、再度、清掃用作業員は、屋上から命綱をつけてビルの屋上に最も近い窓から順に清掃していくという作業を行っていたため、作業効率が非常に悪く、しかも、命綱をつけているだけであるから、清掃用作業員の生命の危険を伴うという問題が生じていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の点に鑑み、ビルの施工後であっても、清掃用ゴンドラを上下駆動できる装置を簡単に設置することができ、しかも、作業が終了すれば簡単に撤去することができ、さらに、清掃用作業員が効率的に清掃作業を行うことができ、そして、安全で、安価に提供できるシステムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明に係る位置決め制御システムによれば、複数の支柱１と、該各支柱１に先端部が夫々取り付けられてなる索体８と、該各索体８が夫々巻回されてなる駆動輪７ａと、該各駆動輪７ａを夫々回転駆動させてなるモータ４と、該各モータ４の回転駆動を夫々制御してなるモータ制御装置３と、該各モータ制御装置３に前記各モータ４の回転駆動量を指令する制御装置２と、前記各駆動輪７ａと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３を内部に設け、前記各索体８を少なくとも２本使用して上方向に支持されてなる作業装置１６と、を備えてなるものとしている。
【０００６】
請求項２の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１の位置決め制御システムにおいて、前記各支柱１は、水平方向に配置されてなるものとしている。
【０００７】
請求項３の発明に係る位置決め制御システムによれば、複数の支柱１と、該各支柱１に先端部が夫々取り付けられてなる索体８と、該各索体８が夫々巻回されてなる駆動輪７ａと、該各駆動輪７ａを夫々回転駆動させてなるモータ４と、該各モータ４の回転駆動を夫々制御してなるモータ制御装置３と、該各モータ制御装置３に前記各モータ４の回転駆動量を指令する制御装置２と、前記各駆動輪７ａと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３を内部に設け、前記各索体８を少なくとも４本使用して上下方向に支持されてなる作業装置１６と、を備えてなるものとしている。
【０００８】
請求項４の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項３の位置決め制御システムにおいて、前記各支柱１は、正面視四角状の線状に夫々配置されてなるものとしている。
【０００９】
請求項５の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至４のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記作業装置１６を上方向に支持してなる前記各索体８が夫々取り付けられてなる各支柱１間を架け渡す第２の索体１３と、前記支柱１間を移動可能に先端部が該第２の索体１３に取り付けられてなる第３の索体１４と、前記作業装置１６内に設けられ、該第３の索体１４の巻き取り及び繰り出しを行い、且つ、該作業装置１６が急速に落下する場合に前記第３の索体１４の弛みを瞬時に巻き取る巻き取り装置９と、をさらに備えてなるものとしている。
【００１０】
請求項６の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項５に記載の位置決め制御システムにおいて、前記第２の索体１３が架け渡されてなる各支柱１に夫々脆弱部１ｃを設けてなるものとしている。
【００１１】
請求項７の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項５又は６に記載の位置決め制御システムにおいて、前記制御装置２と前記各モータ制御装置３を接続するために延長ケーブル１２を用い、該延長ケーブル１２の一端部を前記制御装置２に接続し、他端部を前記第２の索体１３に取り付けられてなる第３の索体１４を支点として左方向又は右方向のいずれか一方向に位置する第２の索体１３に略螺旋状に巻き付け、さらに、第３の索体１４にも略螺旋状に巻きつけて前記各モータ制御装置３に接続してなるものとしている。
【００１２】
請求項８の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至７のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記各モータ４には、該各モータ４の回転駆動を夫々減速させる減速機６が連結されてなるものとしている。
【００１３】
請求項９の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至８のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記各モータ４は、夫々エンコーダ４ａとサーボモータ４ｂからなるものとしている。
【００１４】
請求項１０の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至９のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記各索体８、前記第２の索体１３、又は、前記第３の索体１４は、夫々ワイヤーロープからなるものとしている。
【００１５】
請求項１１の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至１０のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記制御装置２には、前記作業装置１６の移動目標地点を設定することで、前記各モータ４で回転駆動する前記各駆動輪７ａに夫々巻回されてなる索体８が前記各モータ４の回転駆動により前記各駆動輪７ａから夫々繰り出される量を算出する索体繰り出し量算出手段２０３ｃと、前記各索体８繰り出し量を任意に設定した値を保持する手動索体繰り出し量保持手段２０３ｄと、前記索体繰り出し量算出手段２０３ｃによって算出された各索体８繰り出し量と前記手動索体繰り出し量保持手段２０３ｄによって保持された各索体８繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択するセレクト手段２０３ｅと、前記セレクト手段２０３ｅによって選択された前記各索体８繰り出し量から前記各モータ４の回転駆動量の指令データを生成する移動量解析手段２０４と、を備えてなるものとしている。
【００１６】
請求項１２の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至１１のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記制御装置２には、前記作業装置１６の移動目標地点を設定することで、前記各モータ４で回転駆動する前記各駆動輪７ａに夫々巻回されてなる索体８が前記各モータ４の回転駆動により前記各駆動輪７ａから夫々繰り出される量を算出させる処理と、前記各索体８繰り出し量を任意に設定した値を保持させる処理と、前記算出させた各索体８繰り出し量と前記保持させた各索体８繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択させる処理と、該選択させた前記各索体８繰り出し量から前記各モータ４の回転駆動量の指令データを生成させる処理と、を実行させるためのプログラムを格納してなる記憶部２０１を備えてなるものとしている。
【００１７】
請求項１３の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至１０のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記作業装置１６に複数の従動輪７ｂをさらに設け、該各従動輪７ｂは、夫々帯体７ｃを介して前記各駆動輪７ａの回転に連動して回転し、前記各駆動輪７ａに夫々巻回されてなる前記索体８がさらに前記各従動輪７ｂに夫々巻回されてなり、前記作業装置１６は前記各従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８で支持され、該作業装置１６を支持する索体８と前記作業装置１６とが接触しない位置に前記各従動輪７ｂを前記作業装置１６に夫々設けてなるものとしている。
【００１８】
請求項１４の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１３に記載の位置決め制御システムにおいて、前記制御装置２には、前記作業装置１６の移動目標地点を設定することで、前記各モータ４で回転駆動する前記各駆動輪７ａに夫々巻回され、さらに、前記各駆動輪７ａの回転に連動して回転する前記各従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８が、前記各モータ４の回転駆動により前記各駆動輪７ａ及び前記各従動輪７ｂから夫々繰り出される量を算出する索体繰り出し量算出手段２０３ｃと、前記各索体８繰り出し量を任意に設定した値を保持する手動索体繰り出し量保持手段２０３ｄと、前記索体繰り出し量算出手段２０３ｃによって算出された各索体８繰り出し量と前記手動索体繰り出し量保持手段２０３ｄによって保持された各索体８繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択するセレクト手段２０３ｅと、前記セレクト手段２０３ｅによって選択された前記各索体８繰り出し量から前記各モータ４の回転駆動量の指令データを生成する移動量解析手段２０４と、を備えてなるものとしている。
【００１９】
請求項１５の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１３又は請求項１４に記載の位置決め制御システムにおいて、前記制御装置２には、前記各モータ４で回転駆動する前記各駆動輪７ａに夫々巻回され、さらに、前記各駆動輪７ａの回転に連動して
回転する前記各従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８が、前記各モータ４の回転駆動により前記各駆動輪７ａ及び前記各従動輪７ｂから夫々繰り出される量を算出させる処理と、前記各索体８繰り出し量を任意に設定した値を保持させる処理と、前記算出させた各索体８繰り出し量と前記保持させた各索体８繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択させる処理と、該選択させた前記各索体８繰り出し量から前記各モータ４の回転駆動量の指令データを生成させる処理と、を実行させるためのプログラムを格納してなる記憶部２０１を備えてなるものとしている。
【００２０】
請求項１６の発明に係る位置決め制御システムによれば、上記請求項１乃至１５のいずれかに記載の位置決め制御システムにおいて、前記制御装置２には、無線操作機器１９からの命令を受信することができる受信部２０５を備えてなるものとしている。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明に係る位置決め制御システムによれば、制御装置２から各モータ制御装置３に前記各モータ４の回転駆動量が指令されると、その指令に応じて各モータ制御装置３がモータ４の回転駆動を夫々制御する。そして、その制御された各モータ４の回転駆動によって駆動輪７ａが夫々回転することで、該各駆動輪７ａに夫々巻回されてなる索体８が各駆動輪７ａより夫々繰り出されたり、巻き取られたりすることとなる。さらに、作業装置１６内には前記各駆動輪７ａと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３が設けられ、前記各索体８の先端部は夫々支柱１に取り付けられてなる。そして、該各駆動輪７ａに夫々巻回されてなる索体８を少なくとも２本使用し、作業装置１６を上方向に支持してなる。そのため、各索体８の先端部が夫々支柱１に取り付けられ、その先端部以外は各駆動輪７ａより夫々繰り出されたり、巻き取られたりすることになるから、それによって、作業装置１６を様々な位置に移動させることができる。そのため、清掃用作業員が効率的に清掃作業を行うことができる。
【００２２】
そして、少なくとも２本の索体８を使用して上方向に作業装置１６を支持しているため、作業装置１６の重力と索体８の張力とが釣り合い状態となり作業装置１６の安定性を保つことができるため作業員の安全を確保することができる。また、少なくとも２本の索体８で作業装置１６を上方向に支持するためには、各索体８が夫々取り付けられてなる支柱１を作業装置１６より上方向に配置するだけでよく、モータ制御装置３や制御装置２は延長ケーブル等を使用して任意の位置に配置するこができる。さらに、作業装置１６内には前記各駆動輪７ａと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３が設けられているから、本発明のシステムを使用する場合は、ビル施工後であっても、簡単に設置することができ、しかも作業が終了すれば簡単に撤去することができる。そのため、ビルの施工時にビル屋上部分に清掃用ゴンドラの上下駆動用のウインチを備えておかなくてもよいため、ビルの清掃コストを非常に低く抑えることができる。
【００２３】
請求項２の発明に係る位置決め制御システムによれば、作業装置１６を支持する各索体８の先端部が取り付けられてなる支柱１を水平方向に配置すればよいため、作業装置１６の重力と各索体８の張力を釣り合わせるのが容易となり、作業装置１６をより安定した状態に保つことができるため、安全性がさらに向上する。
【００２４】
請求項３の発明に係る位置決め制御システムによれば、請求項１の発明と同様の効果が得られると共に、さらに、少なくとも４本の索体８を使用して上下方向に作業装置１６を支持しているから、例え、少なくとも４本の索体８のうち一本の索体８が事故によって切れたとしても、少なくとも３本の索体８で作業装置１６を支持することとなるため、安全性がさらに向上する。
【００２５】
請求項４の発明に係る位置決め制御システムによれば、作業装置１６を支持する各索体８の先端部が夫々取り付けられてなる支柱１を正面視四角状に配置すればよいため、作業装置１６の重力と各索体８の張力を釣り合わせるのが容易となり、作業装置１６をより安定した状態に保つことができるため、安全性がさらに向上する。
【００２６】
請求項５の発明に係る位置決め制御システムによれば、前記作業装置１６を上方向に支持してなる前記各索体８が夫々取り付けられてなる各支柱１間を架け渡す第２の索体１３に、第３の索体１４の先端部が支柱１間を移動可能に取り付けられてなる。そして、該第３の索体１４の巻き取り及び繰り出しを行い、且つ、前記作業装置１６が急速に落下する場合に前記第３の索体１４の弛みを瞬時に巻き取る巻き取り装置９が作業装置１６内に設けられている。そのため、何らかの事故等で作業装置１６が急速に落下する場合に、第３の索体１４が作業装置１６を支持することとなり、事故を防止することができるため安全性がさらに向上する。
【００２７】
請求項６の発明に係る位置決め制御システムによれば、前記第２の索体１３が架け渡されてなる各支柱１に夫々脆弱部１ｃを設けてなるものとしているから、前記第２の索体１３が切れることを防止することができる。つまり、何らかの事故等で作業装置１６が急速に落下する場合に、支柱１間を架け渡している第２の索体１３に大きな衝撃荷重が負荷され、その際、支柱１にも衝撃荷重が負荷されるが、支柱１には脆弱部１ｃを設けていることから、脆弱部１ｃが積極的に変形することにより第２の索体１３の衝撃荷重が緩和されるため、第２の索体１３が切れることを防止することができる。
【００２８】
請求項７の発明に係る位置決め制御システムによれば、前記制御装置２と前記各モータ制御装置３を接続するために延長ケーブル１２を用い、該延長ケーブル１２の一端部を前記制御装置２に接続し、他端部を前記第２の索体１３に取り付けられてなる第３の索体１４を支点として左方向又は右方向のいずれか一方向に位置する第２の索体１３に略螺旋状に巻き付け、さらに、第３の索体１４にも略螺旋状に巻きつけて前記各モータ制御装置３に接続してなるものとしている。そのため、延長ケーブル１２が、作業装置１６の移動に合わせて、前記第２の索体１３及び前記第３の索体１４に略螺旋状に巻き付きながら、前記第２の索体１３及び第３の索体１４を移動することとなるから、延長ケーブル１２が作業装置１６と絡み付いて、延長ケーブル１２が切れたりするような事故を防止することができる。
【００２９】
請求項８の発明に係る位置決め制御システムによれば、前記各モータ４には、該各モータ４の回転駆動を夫々減速させる減速機６が連結されてなるものとしているから、回転速度が速いモータ４を使用する場合には、減速機６を使用し回転速度を遅くすることで、急速な回転により各索体８の断線等の事故が起こりにくくなるため、安全性がさらに向上する。
【００３０】
請求項９の発明に係る位置決め制御システムによれば、前記各モータ４は、夫々エンコーダ４ａとサーボモータ４ｂからなるものとしているから、各索体８の繰り出し量を制御する各モータ４の回転数を安定させることができるため、さらに安全性が向上する。
【００３１】
請求項１０の発明に係る位置決め制御システムによれば、前記各索体８、前記第２の索体１３、又は、前記第３の索体１４は、夫々ワイヤーロープからなるものとしているから、ワイヤーロープは取り扱いが容易で引張強度があるため、本発明のシステムの取り扱い性と安全性がさらに向上する。
【００３２】
請求項１１の発明に係る位置決め制御システムによれば、本発明のシステムの使用者は、各索体８の繰り出し量を自由に設定することができ、さらに、各索体８の繰り出し量を自動で算出させたい場合には、作業装置１６の移動目標地点を設定するだけで、本発明のシステムを使用することができるから、本発明のシステムの取り扱い性が容易となる。
【００３３】
請求項１２の発明に係る位置決め制御システムによれば、本発明のシステムの使用者は、記憶部２０１に格納されているプログラムに応じて、パソコン等を使用して、各索体８の繰り出し量を設定したり、作業装置１６の移動目標地点を設定したりするだけで、本発明のシステムを使用することができるため、本発明のシステムの取り扱い性がさらに容易となる。
【００３４】
請求項１３の発明に係る位置決め制御システムによれば、作業装置１６と従動輪７ｂに夫々巻回されている索体８が接触しない位置に、夫々従動輪７ｂを作業装置１６に設けている。そのため、作業装置１６の移動の度に各索体８が作業装置１６に擦れてしまうようなことがなくなり、各索体８の寿命がさらに延びるため、安全性がさらに向上する。
【００３５】
請求項１４の発明に係る位置決め制御システムによれば、本発明のシステムの使用者は、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂに夫々巻回されている索体８の繰り出し量を自由に設定することができ、さらに、各索体８の繰り出し量を自動で算出させたい場合には、作業装置１６の移動目標地点を設定するだけで、本発明のシステムを使用することができるから、本発明のシステムの取り扱い性が容易となる。
【００３６】
請求項１５の発明に係る位置決め制御システムによれば、本発明のシステムの使用者は、記憶部２０１に格納されているプログラムに応じて、パソコン等を使用して、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂに夫々巻回されている索体８の繰り出し量を設定したり、作業装置１６の移動目標地点を設定したりするだけで、本発明のシステムを使用することができるため、本発明のシステムの取り扱い性がさらに容易となる。
【００３７】
請求項１６の発明に係る位置決め制御システムによれば、作業装置１６に作業員が乗り込んでビルの清掃等の作業を行っていた場合に、無線操作機器１９を使用して作業員が一人で本発明を使用することができ、さらに、作業員に緊急の事態が発生した場合に直ちにモータ４の制御を停止させる処理を行うことができるため、取り扱い性と安全性がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明すると、図１は本発明の一実施形態を表す斜視図であり、図２は図１のイ部分の拡大図、図３（ａ）は図１のロ部分の拡大図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の左側面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図において、位置決め制御システムは、正面視略矩形状に４本の支柱１が設けられ、該支柱１夫々に、フック８ａが取り付けられている。そして、該各フック８ａの端部には夫々索体８が設けられ、作業装置１６を両側面から支持している。さらに、作業装置１６の上側に位置する２本の支柱１には、一方の支柱１に第２の索体１３の一端部に設けられているフック１３ａが取り付けられ、そしてさらに、他方の支柱１にも第２の索体１３の他端部に設けられているフック１３ａが取り付けられ、第２の索体１３が緊張状態となっている。その緊張状態となっている第２の索体１３にフック１４ａが移動可能に取り付けられ、該フック１４ａの端部に設けられている第３の索体１４が、作業装置１６内に設けられている巻き取り装置９まで弛んだ状態で伸びている。また、制御装置２と接続されている延長ケーブル１２が、第３の索体１４を支点として左方向に位置する第２の索体１３及び第３の索体１４に略螺旋状に巻き付けられ、作業装置１６内に設けられている４つのモータ制御装置３に夫々接続されている。そして、制御装置２は、ノート型パソコン１０とケーブル１１を介して接続されている。さらに、各モータ制御装置３は、夫々モータ４と接続され、該各モータ４は夫々カップリング５を介して減速機６と連結され、該各減速機６は夫々駆動輪７ａと連結されている。そして、該各駆動輪７ａには、作業装置１６の
側面部の枠体１６ａに設けられている各従動輪７ｂとの間に、夫々、帯体７ｃが架け渡されている。また、該各駆動輪７ａには夫々索体８が巻回され、そしてその各索体８が夫々従動輪７ｂに巻回され、作業装置１６を両側面から支持している。
【００３９】
支柱１は、頭頂部に第２の索体１３の端部に設けられているフック１３ａを取り付けるためのフック係止部１ａが設けられ、側面部に索体８の端部に設けられているフック８ａを取り付けるためのフック係止部１ｂが設けられている。さらに、作業装置１６の上部側に設けられている支柱１には脆弱部１ｃが設けられている。この脆弱部１ｃは支柱１に小径部位を設けて形成されている。なお、図示はしないが、支柱１は横転しないよう、固定金具等で固定されている。また、本発明の一実施形態では、作業装置１６の下部側に設けられている支柱１には脆弱部１ｃを設けていないが、脆弱部１ｃを設けてもよい。
【００４０】
制御装置２は、寸法を参考までに例示すれば、幅２２０ｍｍ、高さ１３０ｍｍ、奥行１１０ｍｍからなるもので、各モータ制御装置３に夫々接続されているモータ４の制御量を指令するものである。なお、図示はしないが、制御装置２は横転しないよう、固定金具等で固定されている。
【００４１】
モータ制御装置３は、寸法を参考までに例示すれば、幅４５ｍｍ、高さ１３０ｍｍ、奥行１１０ｍｍからなるもので、延長ケーブル１２を介して制御装置２と接続されている。そして、モータ制御装置３は、モータ４を駆動させるための指令を出すものである。さらに、モータ制御装置３は作業装置１６内のコーナー部近辺に設けられ横転しないように溶接されている。なお、作業装置１６内でモータ制御装置３が横転しないようにすればよいため、溶接でなくとも固定金具を用いて固定してもよい。
【００４２】
モータ４は、エンコーダ４ａとサーボモータ４ｂとからなるもので、ケーブル１５を介してモータ制御装置３と接続されている。エンコーダ４ａはサーボモータ４ｂの回転速度と位置を検出し、その検出情報をモータ制御装置３にフィードバックする。そしてサーボモータ４ｂは、最大で一秒間に１０００回転程度できるものである。さらに、モータ４は、作業装置１６内に設けられ、モータ制御装置３に隣接する位置に設けられており、横転しないように溶接されている。なお、作業装置１６内でモータ４が横転しないようにすればよいため、溶接でなくとも固定金具を用いて固定してもよい。また、モータとしては、ステッピングモータ等であってもよいが、停止精度が高いエンコーダ付きのサーボモータが好ましい。
【００４３】
カップリング５は、減速機６とモータ４を連結するための部材である。減速機６は、前記カップリング５によってモータ４と連結され、該モータ４に備えられているサーボモータ４ｂの回転速度をおよそ１／１０程度減速させるものである。そのため、このような減速機６を用いて、回転速度を減速させることで、高トルクを得ることができる。さらに、減速機６は、作業装置１６内に設けられ、且つ、モータ制御装置３に隣接する位置に設けられており、作業装置１６内で減速機６が横転しないように溶接されている。なお、作業装置１６内で減速機６が横転しないようにすればよいため、溶接でなくとも固定金具を用いて固定してもよい。
【００４４】
駆動輪７ａは、前記減速機６に軸方向に回転可能に取り付けられ、索体８が巻回されている。そして、従動輪７ｂは、作業装置１６の側面部の枠体１６ａに溶接により固定され、帯体７ｃを介して駆動輪７ａの回転に連動して回転するようになっている。さらに、駆動輪７ａに巻回されている索体８が、従動輪７ｂにも巻回されている。これがために、前記サーボモータ４ｂの駆動により減速機６も駆動し、それによって駆動輪７ａが軸方向に回転し、さらに、帯体７ｃを介して従動輪７ｂも回転する。そのため、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂに巻回されている索体８が、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂから繰り出されたり、巻きついたりすることとなる。なお、従動輪７ｂの固定方法としては、溶接に限らず、固定金具等を用いてもよい。ただし、従動輪７ｂは回転するため、もちろん回転を妨げないように固定する必要がある。また、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂとしては、プーリーやスプロケットを使用することができる。ただし、その際、帯体７ｃとしては、プーリーを使用する際にはベルトを用いた方が好ましく、スプロケットを使用する際には、チェーンを用いた方が好ましい。
【００４５】
巻き取り装置９は、寸法を参考までに例示すれば、幅４５ｍｍ、高さ６５ｍｍ、奥行１１０ｍｍからなるもので、ローター９ａ、ギア９ｂ、ガスジェネレータ９ｃから構成される。ローター９ａは、緊急時以外はギア９ｂと非係合状態となるように図示しないシェアピン等の仮固定手段で仮止めされている。そして、緊急時、つまり、作業装置１６に過大な加速度が作用すると、図示しない加速度センサの信号でガスジェネレータ９ｃが動作しガスが発生する。その発生したガス圧によってシェアピン等の仮固定手段が外れローター９ａとギア９ｂがかみ合って、図３（ｂ）に記載の矢印方向にローター９ａが回転することによりギア９ｂが回転し、第３の索体１４の弛みを瞬時に巻き取り緊張状態となる。通常動作時は、作業装置１６の動きに合わせて、第３の索体１４を巻き取り装置９内に巻き込む巻き込み力、または、第３の索体１４を巻き取り装置９外に繰り出す張力が発生し、それに合わせてギア９ｂが回転するから第３の索体１４が繰り出されたり巻き取られたりする。
【００４６】
ここで、上記記載の緊急時を、具体的に図４を用いて説明すると、図４は作業装置１６を両側面から支持している索体８が事故等により切れた状態を表す正面図である。作業装置１６は通常、索体８が両側面から支持しているが、暴風や地震などの震災等によって各索体８が切れてしまった場合、作業装置１６は支持を失って、急速に地面に落下することとなる。作業装置１６が、そのような事故によって地面に落下しないよう、作業装置１６より上部側に設けられている支柱１，１間を架け渡している第２の索体１３にフック１４ａが移動可能に取り付けられ、そのフック１４ａの端部に設けられている第３の索体１４が巻き取り装置９内まで伸びている。それがために、作業装置１６が地面に落下するような場合、作業装置１６に過大な加速度が作用することとなり、巻き取り装置９が上述した動作をすることにより第３の索体１４の弛みが除去され緊張状態となる。そのため、第３の索体１４が作業装置１６を支持するため、作業装置１６が地面に落下するのを防止することができる。また、落下の際、支柱１，１間を架け渡している第２の索体１３に大きな衝撃荷重が負荷されるが、その際、支柱１，１にも大きな衝撃荷重が負荷される。そして、その負荷によって支柱１，１に設けられている脆弱部１ｃたる小径部位に応力が集中して、脆弱部１ｃが他の部位に先んじて変形するようになっている。そのため、支柱１，１に設けられている脆弱部１ｃが積極的に変形することにより衝撃荷重が緩和され、第２の索体１３が切れることを防止することができる。なお、脆弱部１ｃとしては、小径部位とせず他の構成としてもよい。
【００４７】
作業装置１６は、ステンレス製等からなるもので、複数の索体８（図示では４本）で両側面から支持されている。そして、作業装置１６内には、上述のように、複数のモータ制御装置３（図示では４つ）と、該各モータ制御装置３に夫々接続されているモータ４と、該各モータ４にカップリング５を介して夫々連結されている減速機６と、該各減速機６に夫々連結されている駆動輪７ａと、帯体７ｃを介して該駆動輪７ａの回転に連動して回転する従動輪７ｂが設けられている。さらに、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂには、夫々索体８が巻回されているから、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂから繰り出される各索体８の繰り出し量によって、作業装置１６は、上下左右方向に移動することができる。また、作業装置１６内には、上述のように、作業装置１６が地面に急速に落下するのを防止する第３の索体１４の巻き取り装置９が設けられている。なお、図示では、従動輪７ｂは作業装置１６の側面部の枠体１６ａに設けられているが、作業装置１６を支持している索体８と作業装置１６とが接触しない位置であれば、作業装置１６の任意の箇所に設けることができる。
【００４８】
ここで、作業装置１６内に設けられている複数のモータ制御装置３（図示では４つ）は、延長ケーブル１２を介して制御装置２と接続されている。その接続にあたって、延長ケーブル１２は、第３の索体１４を支点として左方向に位置する第２の索体１３及び第３の索体１４に略螺旋状に巻きつき、複数のモータ制御装置３（図示では４つ）と接続するために、先端部が枝分かれしている。このように、延長ケーブル１２が第３の索体１４を支点として左方向に位置する第２の索体１３及び第３の索体１４に略螺旋状に巻きつくことによって、作業装置１６が上下左右方向に移動したとしても、延長ケーブル１２が作業装置１６と絡み合い切れてしまうような事故を防止することができる。以下にその理由を記載すると、作業装置１６が左側、つまり、制御装置２の傍に設けられている支柱１側に移動した場合、フック１４ａも制御装置２の傍に設けられている支柱１側に第２の索体１３を介して移動することとなる。その移動の際、フック１４ａの側面部が第２の索体１３に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２に接触し、その接触によって、フック１４ａの押圧力が第２の索体１３に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２に作用することとなる。それがために、その押圧力によって、第２の索体１３に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２が、第２の索体１３に略螺旋状に巻きついたまま制御装置２側に設けられている支柱１側に移動することとなる。そのため、延長ケーブル１２が作業装置１６と絡み合うことはない。
【００４９】
また、作業装置１６が右側、つまり、制御装置２の傍に設けられている支柱１側とは反対方向に位置する支柱１側に移動した場合、フック１４ａも制御装置２の傍に設けられている支柱１側とは反対方向に位置する支柱１側に第２の索体１３を介して移動することとなる。それがために、その移動によって、第３の索体１４に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２に張力が働き、制御装置２から伸びている延長ケーブル１２が、その張力によって作業装置１６の移動前よりもさらに第２の索体１３に略螺旋状に巻きついていくこととなる。そのため、延長ケーブル１２が作業装置１６と絡み合うことはない。
【００５０】
また、作業装置１６が下側に移動した場合、作業装置１６が右側に移動するのと同様、その移動によって、第３の索体１４に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２に張力が働き、制御装置２から伸びている延長ケーブル１２が、その張力によって作業装置１６の移動前よりもさらに第３の索体１４に略螺旋状に巻きついていくこととなる。そのため、延長ケーブル１２が作業装置１６と絡み合うことはない。
【００５１】
また、作業装置１６が上側に移動した場合、その移動の際、作業装置１６内に設けられている巻き取り装置９の上面部と第３の索体１４に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２とが接触することとなる。そして、その接触によって、巻き取り装置９の上面部の押圧力が第３の索体１４に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２に作用することとなる。それがために、その押圧力によって、第３の索体１４に略螺旋状に巻きついている延長ケーブル１２が、第３の索体１４に略螺旋状に巻きついたままフック１４ａ側に移動することとなる。そのため、延長ケーブル１２が作業装置１６と絡み合うことはない。
【００５２】
以上のような理由により、作業装置１６が上下左右方向に移動したとしても、延長ケーブル１２が作業装置１６と絡み合い切れてしまうというようなことがない。なお、制御装置２を図１に示した方向とは逆方向に設けても、もちろん同様の効果を得ることができる。また、作業装置１６の移動に対応できるように、延長ケーブル１２は十分な長さを確保しておく必要がある。さらに、各索体８，第２の索体１３，又は、第３の索体１４としては、取り扱いが容易で引張強度が高いワイヤーロープが好ましい。
【００５３】
次に、さらに詳しく、図５〜図７を用いて、本発明の一実施形態の制御方法を説明すると、図５は本発明の一実施形態を表すブロック図、図６は本発明に係る位置制御指令部のブロック図、図７は本発明に係るモータ制御装置のブロック図である。制御装置２は、ＣＰＵ２００、記憶部２０１、Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０２、位置制御指令部２０３、移動量解析部２０４からなるもので、ＣＰＵ２００によって記憶部２０１内のＲＯＭ（リードオンリメモリ）２０１ａに格納されている各モータ４制御用のプログラムが実行され、そのプログラム内容が、Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０２を介してノート型パソコン１０に出力され、ノート型パソコン１０のモニターに表示される。そして、該モニターに表示されたプログラム内容に応じて、ノート型パソコン１０を用いて、例えば作業員が、各モータ４の制御処理を実行すると、該各モータ４の制御情報がＩ／Ｆ（インターフェース）２０２を介して記憶部２０１内のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０１ｂに格納される。そして、ＣＰＵ２００がＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０１ｂに格納されている各モータ４の制御情報を読み出し、その制御情報を解析したうえで、各モータ４の制御を手動で設定するか否かのデータ２０３ａとモータ制御指令データ２０３ｂを、各位置制御指令部２０３に出力する。
【００５４】
位置制御指令部２０３は、索体繰り出し量算出部２０３ｃ、手動索体繰り出し量保持部２０３ｄ、セレクト部２０３ｅからなるもので、索体繰り出し量算出部２０３ｃはＣＰＵ２００から出力されたモータ制御指令データ２０３ｂから、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂに巻回されてなる索体８の繰り出し量を算出し、その繰り出し量を、セレクト部２０３ｅに出力する。
【００５５】
手動索体繰り出し量保持部２０３ｄは、モータ制御指令データ２０３ｂを保持し、セレクト部２０３ｅに出力する。そして、セレクト部２０３ｅでは、モータ４の制御を手動で設定するか否かのデータ２０３ａによって、索体繰り出し量算出部２０３ｃで算出されて出力されたデータか、手動索体繰り出し量保持部２０３ｄから出力されたデータか否かを選択し、移動量解析部２０４に出力する。
【００５６】
移動量解析部２０４は、前記各位置制御指令部２０３から出力されたデータをもとに各モータ４の制御量を算出し、その各モータ４の制御量を各モータ４の制御データとして、各モータ制御装置３に出力する。そして、直線補間等の補間処理が必要な場合は、直線補間するように各モータ４の制御を調整する制御データを、モータ制御装置３に出力する。また、移動量解析部２０４に、非常停止信号２０４ａが、ノート型パソコン１０からＩ／Ｆ（インターフェース）２０２を介してＣＰＵ２００から送られた場合には、モータ４の移動データをモータ制御装置３に送出するのを停止する。それがために、モータ４の駆動が停止することとなり、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂに巻回されてなる索体８が繰り出されなくなるから作業装置１６が停止することとなる。
【００５７】
モータ制御装置３は、図７に示すように、位置偏差カウンタ３００、位置制御部３０１、加減算器３０２、速度制御部３０３、加減速器３０４、電流制御部３０５、アンプ３０６とを有している。位置偏差カウンタ３００は、前記移動量解析部２０４から出力されたモータ４の制御データを加算すると共に、エンコーダ４ａからフィードバックされるサーボモータ４ｂの位置情報である位置フィードバック量を減算して位置偏差を求め、位置制御部３０１に出力する。
【００５８】
位置制御部３０１は、算出した位置偏差に位置ループゲインを乗じて速度指令を求め加減算器３０２に出力する。そして、加減算器３０２は、前記速度指令からエンコーダ４ａからフィードバックされるサーボモータ４ｂの回転速度情報である速度フィードバック量を減じて速度偏差を求め、速度制御部３０３に出力する。
【００５９】
速度制御部３０３は、算出した速度偏差を用いてＰＩＤ制御（比例積分微分制御）等の速度ループ制御を行い、トルク指令（電流指令）を求め、加減速器３０４に出力する。そして、加減速器３０４は、前記トルク指令を加算すると共に、アンプ３０６に設けられた電流検出器からフィードバックされてくる電流フィードバック量を減じて電流偏差を求め、電流制御部３０５で電流ループ制御を行い、アンプ３０６を介してサーボモータ４ｂを駆動制御する。
【００６０】
サーボモータ４ｂは、上記のような制御により安定した回転駆動を行うことができ、そして、サーボモータ４ｂにはカップリング５を介して減速機６が連結されている。そして、さらに、減速機６には駆動輪７ａが軸方向に回転可能に取り付けられ、帯体７ｃが各駆動輪７ａと各従動輪７ｂ間に夫々架け渡されている。そのため、サーボモータ４ｂが回転すると、減速機６と駆動輪７ａがともに回転し、さらに、帯体７ｃを介して従動輪７ｂが回転する。それがために、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８が、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂの回転に応じて支柱１側に繰り出されたり、また、駆動輪７ａ及び従動輪７ｂに巻きついたりすることとなる。
【００６１】
次に、さらに、図８を用いて本発明に係るモータ４の制御プログラムについて説明すると、図８は本発明に係るモータ４の制御プログラムについて概略的に示したフローチャートである。ステップＳ１では、モータ４の制御を非常停止するための非常停止信号が設定されたか否かの処理を実行し、非常停止信号が設定された場合は処理を終了させ、非常停止信号が設定されなかった場合は、ステップＳ２へ進む処理を実行する。この非常停止信号がＣＰＵ２００から非常停止信号２０４ａとして出力され移動量解析部２０４に入力され、各モータ４の制御を非常停止することとなる。
【００６２】
ステップＳ２では、各モータ４の制御が手動設定か否かの処理を実行し、手動操作で設定する場合には、ステップＳ６に進む処理を実行し、そうでない場合にはステップＳ３に進む処理を実行する。この信号が、ＣＰＵ２００から各モータ４の制御を手動で設定するか否かのデータ２０３ａとして出力され、各位置制御指令部２０３に入力される。
【００６３】
ステップＳ３では、各モータ４の制御を自動で設定するため、先ず、作業装置１６を移動させるための移動地点等の初期値が設定されたか否かの処理を実行し、初期値が設定されていなければ、ステップＳ４に進む処理を実行し、初期値が設定されていれば、ステップＳ５に進む処理を実行する。ステップＳ４では、作業装置１６を移動させるための移動地点等の初期値を設定し、初期値の設定が終了すると、ステップＳ３に戻る処理を実行する。この初期値の値が、Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０２を介して記憶部２０１内のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０１ｂに格納される。
【００６４】
ステップＳ５では、作業装置１６が現在いる地点から、移動させたい目標地点を指定させる処理を実行し、ステップＳ７に進む処理を実行する。つまり、ステップＳ５の処理を具体的に説明すると、作業装置１６の移動地点は上下左右方向、すなわち、２次元の移動しか行わないことから、横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸とすると、移動地点はすべてＸ軸、Ｙ軸の座標位置で表せることとなる。そのため、移動させたい目標地点を指定させる処理を実行するとは、作業装置１６の移動目標地点におけるＸ軸、Ｙ軸の座標位置を、作業員にノート型パソコン１０を使用させて、移動させたい目標地点の座標位置を入力させる処理を実行することである。このノート型パソコン１０を使用して入力された座標位置のデータと、あらかじめ記憶部２０１内のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０１ｂに格納された初期値データが、ＣＰＵ２００からモータ制御指令データ２０３ｂとして各位置制御指令部２０３に入力され、索体繰り出し量算出部２０３ｃでそのデータをもとに、索体８の繰り出し量を算出し、セレクト部２０３ｅを介して移動量解析部２０４に出力され、各モータ４の制御が実行される。なお、モータ制御指令データ２０３ｂは、手動索体繰り出し量保持部２０３ｄにも入力されているが、セレクト部２０３ｅで、移動量解析部２０４に出力されるデータが選択されるため、何ら問題はない。
【００６５】
ステップＳ６では、各モータ４の制御を手動で設定するため、ノート型パソコン１０を使用して、作業装置１６の両側面を支持している各索体８の繰り出し量を入力させる処理を実行し、ステップＳ７に進む処理を実行する。このノート型パソコン１０を使用して入力された各索体８の繰り出し量データが、ＣＰＵ２００からモータ制御指令データ２０３ｂとして各位置制御指令部２０３内の手動索体繰り出し量保持部２０３ｄに入力され、セレクト部２０３ｅを介して移動量解析部２０４に出力され、各モータ４の制御が実行される。なお、座標位置のデータと各索体８の繰り出し量データとは異なるデータであるが、索体繰り出し量算出部２０３ｃにも同様のデータが入力されている。なぜならば、セレクト部２０３ｅで移動量解析部２０４に出力されるデータが選択されているためであり、座標位置のデータと異なるデータが入力された場合は、索体繰り出し量算出部２０３ｃで、例えば、索体繰り出し量を算出する処理を停止させ、不定値（‘０‘でも‘１‘でもないデータ）を避けるため、例えば「０」データをセレクト部２０３ｅに出力させておく処理をすればよいため、何ら問題はない。
【００６６】
ステップＳ７では、プログラムの処理を終了するか否かの処理を実行し、プログラムの処理を終了する場合は処理を終了させ、処理を終了させない場合は、ステップＳ１に戻って再び処理を実行する。
【００６７】
次に、図９を用いて、本発明の一使用例について説明すると、図９は本発明の位置決め制御システムをビルの窓清掃に使用した場合の説明図である。まず、本発明を使用するための準備として、図９（ａ）に示す配置状態とする。具体的には、図９（ａ）に示すように、ビル１７の正面視四角状のコーナー部に夫々支柱１が載置されている。そして、ビル１７の屋上に設けられている支柱１，１は、フック係止部１ａ，１ａ間に第２の索体１３が掛け渡されている。そして、制御装置２は、ノート型パソコン１０とケーブル１１を介して接続されている。なお、各支柱１、又、制御装置２は、強風や振動によって横転しないように図示はしないが固定金具等で固定されている。また、本発明の使用例として、制御装置２とノート型パソコン１０を地上に載置した例を示しているが、屋上に載置してもよい。
【００６８】
次に、上述した図９（ａ）に示す配置状態としたのち、図９（ｂ）に示すような配置状態とする。具体的には、図９（ｂ）に示すように、制御装置２に最も近いビル１７のコーナー部に作業装置１６が載置され、作業装置１６内には、図１及び図２に示すように、複数のモータ制御装置３（図示では４つ）と、該各モータ制御装置３に夫々接続されているモータ４と、該各モータ４にカップリング５を介して夫々連結されている減速機６と、該各減速機６に夫々連結されている駆動輪７ａと、作業装置１６の側面部の枠体１６ａに従動輪７ｂを設け、帯体７ｃが該各駆動輪７ａと各従動輪７ｂ間に夫々架け渡されている。さらに、各駆動輪７ａと各従動輪７ｂには、夫々索体８が巻回されている。そして、図１及び図３に示すように巻き取り装置９が設けられている。この作業装置１６内に設けられている各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂに夫々巻回されている索体８で作業装置１６を両側面から支持するように、各モータ３の回転駆動により、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂから夫々索体８が適当量繰り出され、その適当量繰り出された各索体８の先端部に夫々設けられているフック８ａが各支柱１に夫々設けられているフック係止部１ｂに取り付けられている。さらに、作業装置１６内に設けられている巻き取り装置９からは、作業装置１６の緊急時に作業装置１６を支持するために、第３の索体１４が作業員の手によって引き出され、第３の索体１４の先端部に設けられているフック１４ａが、支柱１，１間を掛け渡している第２の索体１３に移動可能に取り付けられている。また、制御装置２と作業装置１６内に設けられている各モータ制御装置３を接続するに際し、延長ケーブル１２は、一端部が制御装置２に接続され、他端部が第３の索体１３を支点として左方向に位置する第２の索体１３及び第３の索体１４に略螺旋状に巻きついて、各モータ制御装置３に接続されている。なお、各モータ４の回転駆動は、ノート型パソコン１０を用いて、各モータ４の制御を手動設定にし、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂに巻回されてなる各索体８の繰り出し量を適当量入力すればよい。また、ノート型パソコン１０を用いずとも、もちろん作業員が手で各従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８を繰り出してもよい。なお、作業員が各従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８を繰り出すのは、図２より明らかなように、各索体８は、駆動輪７ａに夫々巻回されてから、各従動輪７ｂに巻回されているためである。
【００６９】
そして、次に、図９（ｂ）に示すような配置状態としたのち、図９（ｃ）に示すような状態とする。具体的には、図９（ｃ）に示すように、作業装置１６を両側面から支持している各索体８を各モータ４の回転駆動により巻張する。なお、各モータ４の回転駆動は、ノート型パソコン１０を用いて、各モータ４の制御を手動設定にし、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂに巻回されてなる各索体８の繰り出し量を設定することで、各索体８を巻張すればよい。
【００７０】
そして、次に、図９（ｃ）の状態とした後、図９（ｄ）の状態とし、両側面を各索体８に支持された作業装置１６にビルの清掃用作業員１８が乗り込み、ビル１７の清掃を行う。具体的には、図９（ｃ）の状態とした後、図示はしないがビルの清掃用作業員１８が作業装置１６に乗り込み、ノート型パソコン１０を操作する作業員（図示せず）が、作業装置１６を窓Ｗ００に移動させるために、ノート型パソコン１０のモニターに表示された各モータ４の制御プログラム内容に応じて処理内容を入力する。すると、その制御内容に応じて、各索体８の繰り出し量が索体繰り出し量算出部２０３ｃで算出される各索体８の繰り出し量か、又は、手動索体繰り出し量保持部２０３ｄによる各索体８の繰り出し量かを決定する。そして、その繰り出し量に応じて移動量解析部２０４及び各モータ制御装置３で夫々モータ４を制御し、その各モータ４の制御により、各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂに巻回されてなる各索体８が繰り出されたり、巻き取られたりしながら、作業装置１６が窓Ｗ００に移動することとなり図９（ｄ）の状態となる。その後の使用は、ノート型パソコン１０を操作する作業員（図示せず）がノート型パソコン１０のモニターに表示されたモータ４の制御プログラム内容に応じて処理内容を入力すれば、作業装置１６は、窓Ｗ００〜窓Ｗ２３の窓に自由に移動させることができ、どの窓でもビルの清掃用作業員１８は自由に窓を清掃することができる。
【００７１】
次に、さらに詳しく、図１０及び図１１を用いて、索体８の繰り出し量を算出する索体繰り出し量算出部２０３ｃの算出方法と、各モータ４の制御プログラムを実行して、作業装置１６を窓Ｗ００〜窓Ｗ２３に移動させるための方法について説明すると、図１０は本発明に係わる索体繰り出し量算出部の説明図であり、図１１は、作業装置１６を目的地に移動させるためのフローチャートである。
【００７２】
図１０に示すように、横軸をＸ軸、縦軸をＹ軸とし、作業装置１６が窓Ｗ００にいる地点を原点位置とし、その原点位置より左側に位置する支柱１までの距離をＷ１とし、原点位置より下側に位置する支柱１までの距離をＨ１とし、原点位置より左側に位置する支柱１から原点位置より右側に位置する支柱１までの距離をＷとし、原点位置より下側に位置する支柱１から原点位置より上側に位置する支柱１までの距離をＨとしている。また、窓Ｗ２１の座標位置として、Ｘ座標をＸ１，Ｙ座標をＹ１としている。
【００７３】
上述のような関係から、原点位置における各索体８の繰り出し量をＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤとすると、ピタゴラスの定理より以下のように算出することができる。
【００７４】
【数１】
【００７５】
さらに、窓Ｗ２１の位置における各索体８の繰り出し量ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤもピタゴラスの定理より算出することができる。
【００７６】
【数２】
【００７７】
数式１、数式２を使用して、作業装置１６を原点位置から、窓Ｗ２１まで移動させる方法を述べると、数式１より原点位置での各索体８の繰り出し量ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤが算出され、数式２より窓Ｗ２１での各索体８の繰り出し量ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤが算出される。すると、原点位置から窓Ｗ２１まで作業装置１６を移動させようとした場合、数式１で算出した各索体８の繰り出し量と数式２で算出した各索体８の繰り出し量の差分をとれば、各索体８の繰り出し量が算出されることとなる。しかして、数式１、数式２より算出された各索体８の繰り出し量が移動量解析部２０４に出力される。そして、図１０より明らかなように原点位置から窓Ｗ２１までの作業装置１６の移動は直線移動であるから、直線補間が必要であるため、移動量解析部２０４で、直線補間するように各モータ４の制御を調整する制御データを作成し、モータ制御装置３に出力させることで、作業装置１６が原点位置から窓Ｗ２１まで移動することとなる。尚、数式１、２より算出された各索体８の繰り出し量ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤは、図１０より、明らかなように、正確な値ではないものの、作業装置１６を寸分の狂いのない位置に移動させるような場所で使用するのではなく、ビルの清掃用など、多少の誤差があっても問題のないところで使用するため、正確な値でなくとも特段問題はない。また、Ｗ，Ｗ１，Ｈ，Ｈ１の値についてはビル清掃であれば、ビルの設計図面をみれば簡単に分かるため、その値を設定すればよい。そして、Ｘ１，Ｙ１の値については、原点位置を設定した後、ビルの設計図面を参照して設定すればよい。
【００７８】
上記説明では、原点位置を、窓Ｗ００に設定したが、どの位置を原点位置と設定してもよい。ただし、作業装置１６に乗り込むビルの清掃用作業員１８の身長が常に一定ではないことから、窓Ｗ００〜Ｗ２３をビルの清掃用作業員１８が清掃しやすい位置に作業装置１６の位置を調整するためにも、原点位置は、最初の清掃作業位置である窓Ｗ００に設定するのが好ましい。最初の清掃作業位置である窓Ｗ００を原点とすれば、ビルの清掃用作業員１８が清掃しやすい、窓Ｗ０１〜Ｗ２３の座標位置をビルの設計図面を参照しながら設定することができるため、より正確な位置に作業装置１６を移動させることができるからである。また、各索体８の繰り出し量ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤの算出方法として、上記説明では、ピタゴラスの定理により算出したが、算出方法はピタゴラスの定理に限らず、各索体８の繰り出し量が算出できる方法であればどのような算出方法であってもよい。
【００７９】
より具体的に、図１１を用いて、作業装置１６を目的地に移動させるための説明をすると、ステップＳ１０では、作業装置１６を原点位置まで移動させる処理を行い、ステップＳ１１に進む。原点位置を窓Ｗ００とした場合、まず、図９（ｃ）の状態とした後、ビルの清掃用作業員１８が作業装置１６に乗り込み、ノート型パソコン１０を操作する作業員（図示せず）が、作業装置１６を窓Ｗ００に移動させるために、各モータ４の制御を手動設定にするように設定し、その後、各索体８の繰り出し量を入力して、作業装置１６を窓Ｗ００に移動させる。そして、清掃用作業員１８が窓Ｗ００を清掃しやすい位置まで移動し終わったら、各索体８の繰り出し量を入力するのを停止し、この位置を原点とする。
【００８０】
ステップＳ１１では、ノート型パソコン１０を操作する作業員（図示せず）が、各モータ４の制御を自動設定するように設定し、原点位置を設定した後、その原点位置からの各窓Ｗ０１〜Ｗ２３の座標位置、そして、Ｗ，Ｗ１，Ｈ，Ｈ１の値を設定すれば、ステップＳ１２に進む。ＷとＨの値は、Ｗはビルの幅、Ｈはビルの高さであるから、ビルの設計図面を参照してその値を入力する。そして、Ｗ１とＨ１は、作業装置１６を窓Ｗ００まで移動させたときの各索体８の繰り出し量ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤは、手動で設定しているため明らかであるから、その値を数式１に代入して逆算すれば容易に求めることができる。もちろん、算出した値と実際のビルの設計図面を参照して間違いがないか確認するのが好ましい。そして、Ｗ１とＨ１の値とビルの設計図面を参照し、窓Ｗ０１〜Ｗ２３の座標位置を例えば、Ｗ０１＝（１０，０），Ｗ０２＝（２０，０），Ｗ０３＝（３０，０），・
・・・・・，Ｗ２３＝（２０，３０）というように入力する。
【００８１】
ステップＳ１２では、目標位置が設定されたか否かを確認し、目標位置が設定されれば
ステップＳ１３に進み、設定されていなければステップＳ１４へ進む。具体的には、まず目標位置として、例えば窓Ｗ００から窓Ｗ０３まで作業装置１６を移動させたい場合には
、あらかじめ設定しておいたＷ０３＝（３０，０）の値を、ノート型パソコン１０を操作する作業員（図示せず）が入力すれば、図１０で詳述した算出手段により各索体８の繰り出し量が算出される。もちろん、ステップＳ１１において初期値を入力しているため、入力方法として、Ｗ０３＝（３０，０）と入力するのではなく、例えばＷ０３とだけ入力しておくか、もしくは移動したい窓Ｗ００〜Ｗ２３をノート型パソコン１０のモニターに一覧表示させ、選択できるようにしておけば効率的に入力することができる。
【００８２】
ステップＳ１３では、目標位置、例えばＷ０３に作業装置１６が移動すれば、ステップＳ１２に戻って再度処理を行う。そして、ステップＳ１４では、目標位置が設定されてないため、現在位置、例えば窓Ｗ００に作業装置１６が停止した状態で、次のステップＳ１５に進む。
【００８３】
ステップＳ１５では、ビル１７の窓Ｗ００〜Ｗ２３を清掃する一連の作業が終了したか否か、つまり、処理を終了するか否かを確認し、処理を終了しなければステップＳ１２に戻って再度処理を行い、処理を終了する場合はステップＳ１６に進む。
【００８４】
ステップＳ１６では、処理を終了させ、ビルの清掃用作業員１８を乗せた作業装置１６を地上に降ろすための処理を行い、作業装置１６を目的地に移動させるための処理を終了する。具体的には、ノート型パソコン１０を操作する作業員（図示せず）が、作業装置１６を地上に移動させるために、各モータ４の制御を手動設定するように設定し、その後、各索体８の繰り出し量を入力して、作業装置１６を地上に移動させる。そして、地上に作業装置１６が移動すれば、ビルの清掃用作業員１８は作業装置１６より降り、後は図９（ａ）〜図９（ｃ）とは逆の手順をふめば、本発明の位置決め制御システムを構成する装置をビル１７より撤収することができる。なお、ステップＳ１６の処理は、各モータ４の制御を手動設定しなくとも、あらかじめ、作業装置１６を地上に降ろすポイントの座標位置を入力しておけば、自動設定で作業装置１６を地上に降ろすことも可能である。
【００８５】
以上説明した本発明の一実施形態によれば、制御装置２から各モータ制御装置３に前記各モータ４の回転駆動量が指令されると、その指令に応じて各モータ制御装置３がモータ４の回転駆動を夫々制御する。そして、その制御された各モータ４の回転駆動によって駆動輪７ａが夫々回転し、各駆動輪７ａの回転と連動して帯体７ｃを夫々介して各従動輪７ｂが回転するから、該各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８が各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂより夫々繰り出されたり、巻き取られたりすることとなる。さらに、作業装置１６内には前記各駆動輪７ａと、前記各従動輪７ｂと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３が設けられ、前記各索体８の先端部に設けられているフック８ａが夫々支柱１に取り付けられてなる。そして、該各従動輪７ｂに夫々巻回されてなる索体８を４本使用し、作業装置１６を上下方向に支持してなる。そのため、各索体８の先端部に設けられているフック８ａが夫々支柱１に取り付けられ、その先端部以外は各駆動輪７ａ及び各従動輪７ｂより夫々繰り出されたり、巻き取られたりすることになるから、作業装置１６を様々な位置に移動させることができることとなり、清掃用作業員が効率的に清掃作業を行うことができる。また、４本の索体８を使用して上下方向に作業装置１６を支持しているため、作業装置１６の安定性を保つことができるから作業員の安全を確保することができる。なお、本発明の一実施形態では、作業装置１６の側面部の枠体１６ａに夫々従動輪７ｂを設けたが、各従動輪７ｂを設けずとも各駆動輪７ａのみでもよい。その際は、各駆動輪７ａに夫々巻回されている索体８で作業装置１６を支持すればよい。また、本発明の一実施形態では、索体８の先端部にフック８ａを設けたが、フック８ａを設けずともよい。
【００８６】
また、本発明の一実施形態では、作業装置１６の位置決めを行うにあたって、索体８を４本使用して説明したが、２本で行ってもよい。その際、ビル１７の屋上に載置された支柱１に取り付けられてなるフック８ａの端部に設けられている索体８を使用するのが好ましい。その場合、２本の索体８を使用して上方向に作業装置１６を支持しているため、作業装置１６の重力と索体８の張力とが釣り合い状態となり作業装置１６の安定性を保つことができるため作業員の安全を確保することができる。なお、上方向に作業装置１６を支持する索体８として、２本に限定されず複数本の索体８を使用すれば作業装置１６の安定性をより保つことができる。
【００８７】
また、４本の索体８を使用して上下方向に作業装置１６を支持するのとは別の実施形態を図１２に示すと、図１２は、８本の索体８を使用して上下方向に作業装置１６を支持した場合の作業装置１６の斜視図である。図１２のように８本の索体８を使用して、上下方向に作業装置１６を支持すれば、突風が吹く高層ビルでの作業であっても作業装置１６が突風によって横に傾くようなことがない。そして、さらに、８本の索体８のうち一本の索体８が事故等によって切れたとしても、７本の索体８で作業装置１６を支持することとなるため、安全性がさらに向上する。それがために、作業装置１６の安定性を保つことができるため作業員の安全を確保することができる。なお、索体８を使用し上下方向に作業装置１６を支持する索体８の本数は、４本又は８本に限定されず、複数本索体８を使用してもよい。なお、図１２では、複数の従動輪７ｂ（図示では８個）を用いているが、従動輪７ｂを用いずとも、各駆動輪７ａに夫々巻回されている索体８で作業装置１６を支持することもできる。
【００８８】
また、４本の索体８で作業装置１６を上下方向に支持するためには、各索体８が夫々取り付けられてなる支柱１を作業装置１６より上下方向に配置するだけでよく、モータ制御装置３や制御装置２は延長ケーブル等を使用して任意の位置に配置するこができる。さらに、作業装置１６内には前記各駆動輪７ａと、前記各従動輪７ｂと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３が設けられているから、本発明のシステムを使用する場合は、ビル施工後であっても、簡単に設置することができ、しかも作業が終了すれば簡単に撤去することができる。そのため、ビルの施工時にビル屋上部分に清掃用ゴンドラの上下駆動用のウインチを備えておかなくてもよいため、ビルの清掃コストを非常に低く抑えることができる。なお、索体８の数量は４本に限定されず、複数本の索体８を使用してもよい。そのため、その数量に応じた駆動輪７ａ、従動輪７ｂ、モータ４、モータ制御装置３が必要である。
【００８９】
また、２本の索体８で作業装置１６を上方向に支持するためには、各索体８が夫々取り付けられてなる支柱１を作業装置１６より上方向に配置するだけでよく、モータ制御装置３や制御装置２は延長ケーブル等を使用して任意の位置に配置するこができる。さらに、作業装置１６内には前記各駆動輪７ａと、前記各従動輪７ｂと、前記各モータ４と、前記各モータ制御装置３が設けられているから、本発明のシステムを使用する場合は、ビル施工後であっても、簡単に設置することができ、しかも作業が終了すれば簡単に撤去することができる。そのため、ビルの施工時にビル屋上部分に清掃用ゴンドラの上下駆動用のウインチを備えておかなくてもよいため、ビルの清掃コストを非常に低く抑えることができる。なお、索体８の数量は２本に限定されず、複数本の索体８を使用してもよい。そのため、その数量に応じた駆動輪７ａ、従動輪７ｂ、モータ４、モータ制御装置３が必要である。
【００９０】
また、作業装置１６を支持する各索体８が夫々取り付けられてなる支柱１を正面視四角状のコーナー部に配置しているため、作業装置１６の重力と各索体８の張力を釣り合わせるのが容易となり、作業装置１６をより安定した状態に保つことができるため、安全性がさらに向上する。なお、複数本の索体８を使用する場合は、前記各モータ４を正面視四角状の線状に配置すればよい。また、２本の索体８を使用して作業装置１６を支持する場合は、各モータ４を水平方向に配置すれば、作業装置１６の重力と各索体８の張力を釣り合わせるのが容易となり、作業装置１６をより安定した状態に保つことができるため、安全性がさらに向上する。
【００９１】
また、前記各モータ４には、該各モータ４の回転駆動を夫々減速させる減速機６が連結されてなるものとしているから、回転速度が速いモータ４を使用する場合には、減速機６を使用し回転速度を遅くすることで、急速な回転により各索体８の断線等の事故が起こりにくくなるため、安全性がさらに向上する。
【００９２】
また、前記各モータ４は、夫々エンコーダ４ａとサーボモータ４ｂからなるものとしているから、各索体８の繰り出し量を制御する各モータ４の回転数を安定させることができるため、さらに安全性が向上する。
【００９３】
また、前記各索体８、前記第２の索体１３、又は、前記第３の索体１４は、ワイヤーロープからなるものとしているから、ワイヤーロープは取り扱いが容易で引張強度があるため、本発明のシステムの取り扱い性と安全性がさらに向上する。
【００９４】
また、本発明のシステムの使用者は、各索体８の繰り出し量を自由に設定することができ、さらに、各索体８の繰り出し量を自動で算出させたい場合には、作業装置１６の移動目標地点を設定するだけで、本発明のシステムを使用することができるから、本発明のシステムの取り扱い性が容易となる。
【００９５】
また、本発明のシステムの使用者は、記憶部２０１に格納されているプログラムに応じて、ノート型パソコン１０を使用して、各索体８の繰り出し量を設定したり、作業装置１６の移動目標地点を設定したりするだけで、本発明のシステムを使用することができるため、本発明のシステムの取り扱い性がさらに容易となる。なお、上記一実施形態では、ノート型パソコン１０を使用してプログラムを実行させたが、制御装置２に操作盤と、該操作盤の操作情報を表示させるモニターを嵌めこんだものを使用してもよい。
【００９６】
また、本発明の一実施形態の一使用例として、作業装置１６を支持する各索体８が夫々取り付けられてなる支柱１を正面視四角状のコーナー部に配置してなる例を示したが、正面視四角状のコーナー部に配置せずともよい。つまり、作業装置１６を上方向に各索体８が支持している場合は、各支柱１を作業装置１６の上側に配置すればよいから、作業装置１６の上側の様々な位置に配置することが可能である。さらに、作業装置１６を上下方向に各索体８が支持している場合は、各支柱１を作業装置１６の上下側に配置すればよいから、作業装置１６の上下側の様々な位置に配置することが可能である。なお、支柱１を配置することが可能であれば、索体８を使用して作業装置１６を左右から支持してもよい。
【００９７】
また、支柱１として、図示した支柱１を用いずとも、本発明のシステムを使用する場所に既に設置されているものを支柱として使用してもよい。例えば、ビル屋上部に設けられている手摺や、地上に設けられている電柱等を使用することができる。なお、作業装置１６の上側に位置する支柱としては、脆弱部を設けてなるものを使用するのが好ましい。
【００９８】
次に、本発明の他の実施形態について、図１３及び図１４を用いて説明すると、図１３は本発明の他の実施形態に係るブロック図であり、図１４は、本発明の他実施形態の使用例を表すビルの清掃に使用した場合の正面図である。
【００９９】
図１３と、図５を比べると、異なる点は、受信部２０５を設けた点である。この受信部２０５を設けることにより、ノート型パソコン１０を使用せずとも、ビルの清掃用作業員１８が図１４に示す無線操作機器１９を使用することにより上述した制御を行うことができる。このような構成をとることにより、ビルの清掃用作業員１８が一人で制御を行え、また、ビルの清掃用作業員１８に緊急の事態が発生した場合に直ちにモータ４の制御を停止させる処理を行うことができる。また、ノート型パソコン１０の操作と無線操作機器１９の操作が同時に行われた場合は、無線操作機器１９の操作内容を受信した受信部２０５の信号が各位置制御指令部２０３に入力されるように、ＣＰＵ２００側で処理を行う。後の処理は同様であるため説明は省略する。
【０１００】
なお、本発明の実施形態では、ビル１７の窓Ｗ００〜Ｗ２３の清掃用として本発明に係る位置決め制御システムを使用した場合の実施形態について説明したが、他の使用例として、外壁清掃やメンテナンス、物資運搬用、ビル火災の避難用等としても使用が可能である。また、エレベータが存在しないビルに対しては、ビルの施工後エレベータの設置が困難であるため、例えば各階のベランダ部に本発明を設置しておけば、エレベータの代用としての使用も可能である。さらに、ビルの建設や再塗装などの改修工事において足場を組み、その足場を利用して改修工事を行い、改修工事後その足場をばらす手間が必要であるため、本発明に係る位置決め制御システムは、このような足場の代用としての使用も可能である。
【０１０１】
また、ビルの清掃用作業員１８が乗らずに、清掃用ロボットを乗せることも可能である。その場合、ノート型パソコン１０で作業装置１６の位置決めを行えばよい。
【０１０２】
さらに、設置場所としては、ビル１７等の屋外に限らず、本発明のシステムで使用される装置自体が小型であるため、屋内でも、内壁清掃、物資運搬用、アミューズメント等として使用することも可能である。
【０１０３】
以上のように、本発明は、他方面での使用が可能であるため、当該作業装置１６は、ビルの窓清掃用の清掃用ゴンドラに限定されず、それら他方面で使用される装置すべてを含めた概念である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施形態の位置決め制御システムを表す斜視図である。
【図２】図１のイ部分の拡大図である。
【図３】（ａ）図１のロ部分の拡大図である。（ｂ）（ａ）の左側面図である。（ｃ）Ａ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の緊急時を表す正面図である。
【図５】本発明の一実施形態を表すブロック図である。
【図６】図５に示す位置制御指令部のブロック図である。
【図７】図５に示すモータ制御装置のブロック図である。
【図８】本発明に係るモータの制御プログラムについて概略的に示したフローチャートである。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は本発明の位置決め制御システムの使用例を説明した説明図である。
【図１０】本発明に係る索体繰り出し量算出部の説明図である。
【図１１】本発明の位置決め制御システムの使用例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る位置決め制御システムを表す斜視図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る位置決め制御システムのブロック図である。
【図１４】本発明の他の実施形態の使用例を表す正面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 支柱
２ 制御装置
３ モータ制御装置
４ モータ
４ａ エンコーダ
４ｂ サーボモータ
６ 減速機
７ａ 駆動輪
７ｂ 従動輪
７ｃ 帯体
８ 索体
９ 巻き取り装置
１３ 第２の索体
１４ 第３の索体
１６ 作業装置
１９ 無線操作機器
２０３ｃ 索体繰り出し量算出部
２０３ｄ 手動索体繰り出し量保持部
２０３ｅ セレクト部
２０４ 移動量解析部
２０５ 受信部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の支柱と、
該各支柱に先端部が夫々取り付けられてなる索体と、
該各索体が夫々巻回されてなる駆動輪と、
該各駆動輪を夫々回転駆動させてなるモータと、
該各モータの回転駆動を夫々制御してなるモータ制御装置と、
該各モータ制御装置に前記各モータの回転駆動量を指令する制御装置と、
前記各駆動輪と、前記各モータと、前記各モータ制御装置を内部に設け、前記各索体を少なくとも２本使用して上方向に支持されてなる作業装置と、を備えてなる位置決め制御システム。
【請求項２】
前記各支柱は、水平方向に配置されてなる請求項１に記載の位置決め制御システム。
【請求項３】
複数の支柱と、
該各支柱に先端部が夫々取り付けられてなる索体と、
該各索体が夫々巻回されてなる駆動輪と、
該各駆動輪を夫々回転駆動させてなるモータと、
該各モータの回転駆動を夫々制御してなるモータ制御装置と、
該各モータ制御装置に前記各モータの回転駆動量を指令する制御装置と、
前記各駆動輪と、前記各モータと、前記各モータ制御装置を内部に設け、前記各索体を少なくとも４本使用して上下方向に支持されてなる作業装置と、を備えてなる位置決め制御システム。
【請求項４】
前記各支柱は、正面視四角状の線状に夫々配置されてなる請求項３に記載の位置決め制御システム。
【請求項５】
前記作業装置を上方向に支持してなる前記各索体が夫々取り付けられてなる各支柱間を架け渡す第２の索体と、
前記支柱間を移動可能に先端部が該第２の索体に取り付けられてなる第３の索体と、
前記作業装置内に設けられ、該第３の索体の巻き取り及び繰り出しを行い、且つ、該作業装置が急速に落下する場合に前記第３の索体の弛みを瞬時に巻き取る巻き取り装置と、をさらに備えてなる請求項１乃至４のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項６】
前記第２の索体が架け渡されてなる各支柱に夫々脆弱部を設けてなる請求項５に記載の位置決め制御システム。
【請求項７】
前記制御装置と前記各モータ制御装置を接続するために延長ケーブルを用い、該延長ケーブルの一端部を前記制御装置に接続し、他端部を前記第２の索体に取り付けられてなる第３の索体を支点として左方向又は右方向のいずれか一方向に位置する第２の索体に略螺旋状に巻き付け、さらに、第３の索体にも略螺旋状に巻きつけて前記各モータ制御装置に接続してなる請求項５又は６に記載の位置決め制御システム。
【請求項８】
前記各モータには、該各モータの回転駆動を夫々減速させる減速機が連結されてなる請求項１乃至７のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項９】
前記各モータは、夫々エンコーダとサーボモータからなる請求項１乃至８のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項１０】
前記各索体、前記第２の索体、又は、前記第３の索体は、夫々ワイヤーロープからなる請求項１乃至９のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項１１】
前記制御装置には、前記作業装置の移動目標地点を設定することで、前記各モータで回転駆動する前記各駆動輪に夫々巻回されてなる索体が前記各モータの回転駆動により前記各駆動輪から夫々繰り出される量を算出する索体繰り出し量算出手段と、前記各索体繰り出し量を任意に設定した値を保持する手動索体繰り出し量保持手段と、前記索体繰り出し量算出手段によって算出された各索体繰り出し量と前記手動索体繰り出し量保持手段によって保持された各索体繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択するセレクト手段と、前記セレクト手段によって選択された前記各索体繰り出し量から前記各モータの回転駆動量の指令データを生成する移動量解析手段と、を備えてなる請求項１乃至１０のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項１２】
前記制御装置には、前記作業装置の移動目標地点を設定することで、前記各モータで回転駆動する前記各駆動輪に夫々巻回されてなる索体が前記各モータの回転駆動により前記各駆動輪から夫々繰り出される量を算出させる処理と、前記各索体繰り出し量を任意に設定した値を保持させる処理と、前記算出させた各索体繰り出し量と前記保持させた各索体繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択させる処理と、該選択させた前記各索体繰り出し量から前記各モータの回転駆動量の指令データを生成させる処理と、を実行させるためのプログラムを格納してなる記憶部を備えてなる請求項１乃至１１のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項１３】
前記作業装置に複数の従動輪をさらに設け、
該各従動輪は、夫々帯体を介して前記各駆動輪の回転に連動して回転し、前記各駆動輪に夫々巻回されてなる前記索体がさらに前記各従動輪に夫々巻回されてなり、
前記作業装置は前記各従動輪に夫々巻回されてなる索体で支持され、該作業装置を支持する索体と前記作業装置とが接触しない位置に前記各従動輪を前記作業装置に夫々設けてなる請求項１乃至１０のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項１４】
前記制御装置には、前記作業装置の移動目標地点を設定することで、前記各モータで回転駆動する前記各駆動輪に夫々巻回され、さらに、前記各駆動輪の回転に連動して回転する前記各従動輪に夫々巻回されてなる索体が、前記各モータの回転駆動により前記各駆動輪及び前記各従動輪から夫々繰り出される量を算出する索体繰り出し量算出手段と、前記各索体繰り出し量を任意に設定した値を保持する手動索体繰り出し量保持手段と、前記索体繰り出し量算出手段によって算出された各索体繰り出し量と前記手動索体繰り出し量保持手段によって保持された各索体繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択するセレクト手段と、前記セレクト手段によって選択された前記各索体繰り出し量から前記各モータの回転駆動量の指令データを生成する移動量解析手段と、を備えてなる請求項１３に記載の位置決め制御システム。
【請求項１５】
前記制御装置には、前記各モータで回転駆動する前記各駆動輪に夫々巻回され、さらに、前記各駆動輪の回転に連動して回転する前記各従動輪に夫々巻回されてなる索体が、前記各モータの回転駆動により前記各駆動輪及び前記各従動輪から夫々繰り出される量を算出させる処理と、前記各索体繰り出し量を任意に設定した値を保持させる処理と、前記算出させた各索体繰り出し量と前記保持させた各索体繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択させる処理と、該選択させた前記各索体繰り出し量から前記各モータの回転駆動量の指令データを生成させる処理と、を実行させるためのプログラムを格納してなる記憶部を備えてなる請求項１３又は１４のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項１６】
前記制御装置には、無線操作機器からの命令を受信することができる受信部を備えてなる請求項１乃至１５のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項１】
複数の支柱と、
該各支柱に先端部が夫々取り付けられてなる索体と、
該各索体が夫々巻回されてなる駆動輪と、
該各駆動輪を夫々回転駆動させてなるモータと、
該各モータの回転駆動を夫々制御してなるモータ制御装置と、
該各モータ制御装置に前記各モータの回転駆動量を指令する制御装置と、
前記各駆動輪と、前記各モータと、前記各モータ制御装置を内部に設け、前記各索体を少なくとも２本使用して上方向に支持されてなる作業装置と、を備えてなる位置決め制御システム。
【請求項２】
前記各支柱は、水平方向に配置されてなる請求項１に記載の位置決め制御システム。
【請求項３】
複数の支柱と、
該各支柱に先端部が夫々取り付けられてなる索体と、
該各索体が夫々巻回されてなる駆動輪と、
該各駆動輪を夫々回転駆動させてなるモータと、
該各モータの回転駆動を夫々制御してなるモータ制御装置と、
該各モータ制御装置に前記各モータの回転駆動量を指令する制御装置と、
前記各駆動輪と、前記各モータと、前記各モータ制御装置を内部に設け、前記各索体を少なくとも４本使用して上下方向に支持されてなる作業装置と、を備えてなる位置決め制御システム。
【請求項４】
前記各支柱は、正面視四角状の線状に夫々配置されてなる請求項３に記載の位置決め制御システム。
【請求項５】
前記作業装置を上方向に支持してなる前記各索体が夫々取り付けられてなる各支柱間を架け渡す第２の索体と、
前記支柱間を移動可能に先端部が該第２の索体に取り付けられてなる第３の索体と、
前記作業装置内に設けられ、該第３の索体の巻き取り及び繰り出しを行い、且つ、該作業装置が急速に落下する場合に前記第３の索体の弛みを瞬時に巻き取る巻き取り装置と、をさらに備えてなる請求項１乃至４のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項６】
前記第２の索体が架け渡されてなる各支柱に夫々脆弱部を設けてなる請求項５に記載の位置決め制御システム。
【請求項７】
前記制御装置と前記各モータ制御装置を接続するために延長ケーブルを用い、該延長ケーブルの一端部を前記制御装置に接続し、他端部を前記第２の索体に取り付けられてなる第３の索体を支点として左方向又は右方向のいずれか一方向に位置する第２の索体に略螺旋状に巻き付け、さらに、第３の索体にも略螺旋状に巻きつけて前記各モータ制御装置に接続してなる請求項５又は６に記載の位置決め制御システム。
【請求項８】
前記各モータには、該各モータの回転駆動を夫々減速させる減速機が連結されてなる請求項１乃至７のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項９】
前記各モータは、夫々エンコーダとサーボモータからなる請求項１乃至８のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項１０】
前記各索体、前記第２の索体、又は、前記第３の索体は、夫々ワイヤーロープからなる請求項１乃至９のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項１１】
前記制御装置には、前記作業装置の移動目標地点を設定することで、前記各モータで回転駆動する前記各駆動輪に夫々巻回されてなる索体が前記各モータの回転駆動により前記各駆動輪から夫々繰り出される量を算出する索体繰り出し量算出手段と、前記各索体繰り出し量を任意に設定した値を保持する手動索体繰り出し量保持手段と、前記索体繰り出し量算出手段によって算出された各索体繰り出し量と前記手動索体繰り出し量保持手段によって保持された各索体繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択するセレクト手段と、前記セレクト手段によって選択された前記各索体繰り出し量から前記各モータの回転駆動量の指令データを生成する移動量解析手段と、を備えてなる請求項１乃至１０のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項１２】
前記制御装置には、前記作業装置の移動目標地点を設定することで、前記各モータで回転駆動する前記各駆動輪に夫々巻回されてなる索体が前記各モータの回転駆動により前記各駆動輪から夫々繰り出される量を算出させる処理と、前記各索体繰り出し量を任意に設定した値を保持させる処理と、前記算出させた各索体繰り出し量と前記保持させた各索体繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択させる処理と、該選択させた前記各索体繰り出し量から前記各モータの回転駆動量の指令データを生成させる処理と、を実行させるためのプログラムを格納してなる記憶部を備えてなる請求項１乃至１１のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項１３】
前記作業装置に複数の従動輪をさらに設け、
該各従動輪は、夫々帯体を介して前記各駆動輪の回転に連動して回転し、前記各駆動輪に夫々巻回されてなる前記索体がさらに前記各従動輪に夫々巻回されてなり、
前記作業装置は前記各従動輪に夫々巻回されてなる索体で支持され、該作業装置を支持する索体と前記作業装置とが接触しない位置に前記各従動輪を前記作業装置に夫々設けてなる請求項１乃至１０のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項１４】
前記制御装置には、前記作業装置の移動目標地点を設定することで、前記各モータで回転駆動する前記各駆動輪に夫々巻回され、さらに、前記各駆動輪の回転に連動して回転する前記各従動輪に夫々巻回されてなる索体が、前記各モータの回転駆動により前記各駆動輪及び前記各従動輪から夫々繰り出される量を算出する索体繰り出し量算出手段と、前記各索体繰り出し量を任意に設定した値を保持する手動索体繰り出し量保持手段と、前記索体繰り出し量算出手段によって算出された各索体繰り出し量と前記手動索体繰り出し量保持手段によって保持された各索体繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択するセレクト手段と、前記セレクト手段によって選択された前記各索体繰り出し量から前記各モータの回転駆動量の指令データを生成する移動量解析手段と、を備えてなる請求項１３に記載の位置決め制御システム。
【請求項１５】
前記制御装置には、前記各モータで回転駆動する前記各駆動輪に夫々巻回され、さらに、前記各駆動輪の回転に連動して回転する前記各従動輪に夫々巻回されてなる索体が、前記各モータの回転駆動により前記各駆動輪及び前記各従動輪から夫々繰り出される量を算出させる処理と、前記各索体繰り出し量を任意に設定した値を保持させる処理と、前記算出させた各索体繰り出し量と前記保持させた各索体繰り出し量のいずれの繰り出し量を使用するかを選択させる処理と、該選択させた前記各索体繰り出し量から前記各モータの回転駆動量の指令データを生成させる処理と、を実行させるためのプログラムを格納してなる記憶部を備えてなる請求項１３又は１４のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【請求項１６】
前記制御装置には、無線操作機器からの命令を受信することができる受信部を備えてなる請求項１乃至１５のいずれかに記載の位置決め制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−２７０３２１（Ｐ２００９−２７０３２１Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２１０４９（Ｐ２００８−１２１０４９）
【出願日】平成２０年５月７日（２００８．５．７）
【出願人】（５０４３０３４５８）イオンディライト株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月７日（２００８．５．７）
【出願人】（５０４３０３４５８）イオンディライト株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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