CN108699799B - 作业机械 - Google Patents

Abstract

在作业机械中具有针对作业装置(1A)执行区域限制控制的控制单元(9)。控制单元(9)具有：位置运算部(21)，其计算出铲斗(1c)的顶端(第1基准点(P1))和铲斗(1c)的后端(第2基准点(Q1))在动作平面中的位置；和第1距离运算部(22)，其分别计算出从动作平面中的第1基准点(P1)及第2基准点(Q1)到控制对象的目标面(A)为止的距离(PC1、QC1)。控制单元(9)在区域限制控制中在两个距离(PC1、QC1)中的较小一方的距离为阈值(T1)以下时，对从操作杆装置(4)输出的操作信号以该操作信号的对象的液压执行机构(3b)的动作速度降低的方式进行修正。

Description

作业机械

技术领域

本发明涉及作业机械。

背景技术

在液压挖掘机中，由于动臂、斗杆、铲斗等作业机(以下也称为“前作业机”)分别被能够转动地支承，所以在单独动作时铲斗顶端会描绘圆弧上的轨迹。因此，例如在要通过拉回斗杆的动作而以铲斗顶端形成直线状的修整面的情况下，操作员需要使动臂、斗杆、铲斗复合地驱动来使铲斗顶端的轨迹成为直线状，因此对操作员要求熟练的技术。

于是，具有将通过计算机(控制器)自动或半自动地控制执行机构驱动的功能(称为机械控制(machine control))适用于挖掘作业、而在挖掘动作时(斗杆或铲斗动作时)沿着目标面使铲斗的顶端移动的技术。作为这种技术，公知在基于操作员操作的挖掘动作中自动地控制动臂缸来适当施加动臂抬升动作而将铲斗顶端位置限制在目标面上的技术。

目标面的形状并不限于被设定为单独平面，也具有相连地设定多个目标面的情况。在专利文献1中，记载有如下技术：在挖掘作业的目标形状以至少一条由两点定义的线段而被定义时，在作业装置的顶端与规定该至少一条线段的多个点中的某一个接近时，以减少多个液压执行机构中的至少一个液压执行机构的动作的方式对操作信号进行修正。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-3442号公报

发明内容

在专利文献1中，将作业机的控制对象设为作业机顶端。并且，根据定义目标面(线段)的点中之一与作业机顶端的距离将作业机减速。

但是，根据作为作业机顶端的铲斗的姿势，存在不是铲斗的顶端(齿尖)而是铲斗上的其他点(例如在铲斗底面部中作为与铲斗顶端相反侧的点的铲斗后端)与目标面最接近的情况。在该情况下无法以专利文献1的技术进行恰当的控制，而该其他点(例如铲斗后端)有可能会向目标面侵入。

本发明的目的在于提供一种在具有多个目标面的情况下进行作业机的恰当的减速控制的作业机械。

本申请包含多个解决上述课题的方案，若列举其一个例子，则为一种作业机械，具有：多关节型的作业装置，其将多个被驱动部件连结而构成，在规定的动作平面上进行动作；多个液压执行机构，其基于操作信号来分别驱动上述多个被驱动部件；操作装置，其向上述多个液压执行机构中的操作者所期望的液压执行机构输出上述操作信号；和控制装置，其以上述作业装置在控制对象的目标面上及其上方的区域内进行动作的方式，执行向上述多个液压执行机构中的至少一个液压执行机构输出上述操作信号、或对被输出到上述多个液压执行机构中的至少一个液压执行机构的上述操作信号进行修正的区域限制控制，在上述作业机械中，上述控制装置具有：存储装置，其存储有在上述动作平面上以不同角度连接而能够成为上述控制对象的目标面的两条线段、作为上述两条线段的交点的拐点在上述动作平面中的位置、和在上述作业装置的顶端部分设定的第1基准点及第2基准点；位置运算部，其基于上述作业装置的姿势，计算出上述第1基准点及上述第2基准点在上述动作平面中的位置；以及第1距离运算部，其分别计算出从上述动作平面中的上述第1基准点及上述第2基准点到上述控制对象的目标面为止的距离，上述控制装置在从上述第1基准点及上述第2基准点到上述控制对象的目标面为止的距离中的较小一方的距离为阈值以下时，对从上述操作装置输出的操作信号以该操作信号的对象的液压执行机构的动作速度降低的方式进行修正。

发明效果

根据本发明，在具有多个目标面的情况下也能够实施恰当的减速控制，从而防止作业机向目标面的侵入。

附图说明

图1是将本发明的实施方式的液压挖掘机的挖掘控制装置与其液压驱动装置一起示出的图。

图2是表示适用了本发明的液压挖掘机的外观的图。

图3是表示控制单元的控制功能的功能框图。

图4是用于前作业装置1A的位置、姿势的运算的说明图。

图5是表示控制点速度的限制值a与距设定区域的边界L的距离D之间的关系的图。

图6是控制单元的硬件结构图。

图7是表示铲斗与拐点的位置关系的一个例子的图。

图8是表示铲斗与拐点的位置关系的一个例子的图。

图9是基于斗杆缸目标速度运算部9z进行的减速处理的流程图。

图10是目标面角度的概念图。

图11是表示距拐点的距离与减速系数之间的关系的一个例子的图。

图12是表示距拐点的距离与减速系数之间的关系的一个例子的图。

图13是表示拐点处的角度变化量与减速系数之间的关系的一个例子的图。

图14是表示拐点处的角度变化量与减速系数之间的关系的一个例子的图。

图15是表示斗杆缸目标速度运算部9z的控制功能的功能框图。

图16是表示按每种控制点相对于目标面的位置与垂直成分by的组合而基于动臂的控制点速度的垂直成分c不同的图。

图17是表示以在拐点附近的小于距离R1的范围内上限值La比限制值a小的方式设定了减速系数K的情况下的一个例子的图。

具体实施方式

以下使用附图来说明本发明的实施方式。此外，以下例示了作为作业机的顶端附属装置而具有铲斗1c的液压挖掘机，但也可以在具有铲斗以外的附属装置的液压挖掘机中适用本发明。而且，只要是具有将多个被驱动部件连结而构成、且在规定的动作平面上进行动作的多关节型作业装置的机械，则也能够适用于液压挖掘机以外的作业机械。

另外，在以下的说明中，在存在多个相同的结构要素的情况下，有时会对附图标记(数字)的末尾标注字母，但有时也会省略该字母而统一表述该多个结构要素。例如，在存在三个泵300a、300b、300c时，有时会将它们统一表述为泵300。

在图1中，适用本发明的液压挖掘机具有：液压泵2；多个液压执行机构，其包含通过来自该液压泵2的工作油而被驱动的动臂缸3a、斗杆缸3b、铲斗缸3c、旋转马达3d及左右的行驶马达3e、3f；多个操作杆装置(操作装置)4a～4f，其与这些液压执行机构3a～3f分别相对应地设置；多个流量控制阀5a～5f，其连接在液压泵2与多个液压执行机构3a～3f之间，通过与操作杆装置4a～4f的操作量及操作方向相应地输出的操作信号而被控制，从而控制向液压执行机构3a～3f供给的工作油的流量及方向；和溢流阀6，其在液压泵2与流量控制阀5a～5f之间的压力成为了设定值以上的情况下打开，它们构成了驱动液压挖掘机的被驱动部件的液压驱动装置。

如图2所示，液压挖掘机由多关节型的前作业装置1A和车身1B构成，其中多关节型的前作业装置1A将在垂直方向上分别转动的多个被驱动部件(动臂1a、斗杆1b及铲斗1c)连结而构成，车身1B由上部旋转体1d及下部行驶体1e构成，前作业装置1A的动臂1a的基端支承在上部旋转体1d的前部。动臂1a、斗杆1b、铲斗1c、上部旋转体1d及下部行驶体1e分别构成通过动臂缸3a、斗杆缸3b、铲斗缸3c、旋转马达3d及左右的行驶马达3e、3f而被分别驱动的被驱动部件。

动臂1a、斗杆1b及铲斗1c在宽度方向上与前作业装置1A正交的平面上动作，以下存在将该平面称为动作平面的情况。动作平面为与动臂1a、斗杆1b及铲斗1c的转动轴正交的平面，能够设定于动臂1a、斗杆1b及铲斗1c的宽度方向的中心。

动臂缸3a、斗杆缸3b、铲斗缸3c、旋转马达3d及左右的行驶马达3e、3f的动作通过输入到流量控制阀5a～5f的液压驱动部50a～55b的操作信号(先导压)而被指示，其中该流量控制阀5a～5f控制向各执行机构3a、3b、3c、3d、3e、3f供给的工作油的方向及流量。操作信号具有经由操作杆装置4a～4f而输出的信号、和从先导泵43经由电磁比例阀10a而输出的信号。

另外，操作杆装置4a～4f为液压先导方式，分别将与通过操作员而被操作的操作杆4a～4f的操作量相应的先导压作为操作信号，经由先导管路44a～49b而向与操作方向相对应的流量控制阀5a～5f的液压驱动部50a～55b供给，驱动这些流量控制阀。

在本实施例的液压挖掘机中具有辅助操作员的挖掘操作的控制系统。具体地说，具有如下的挖掘控制系统：在经由操作杆装置4b、4c而输入了挖掘操作(具体地说为斗杆收回、铲斗铲装或铲斗卸载的指示)的情况下，基于设定在作业机1A的顶端部分的控制点与目标面的位置关系，以控制点的位置被保持在目标面上及其上方区域内而不会侵入到目标面下方的方式，执行使液压执行机构3a、3b、3c的至少一个强制性地动作的控制(例如伸长动臂缸3a而强制性地进行动臂抬升动作)。在本说明书中存在将该控制称为“区域限制控制”或“机械控制”的情况。通过该控制来防止控制点侵入到目标面下方，因此无论操作员的技能程度如何均能够进行沿着目标面的挖掘。

在本实施方式中，将涉及到区域限制控制的控制点如图7所示那样设定在将铲斗1c的顶端P1和后端Q1连接的线段(称为“控制线”)之上。而且本实施方式中，作为在控制线上设定控制点的规则，在控制线处于目标面的上方的情况下将该控制线上距目标面最近的点设为控制点，在控制线与目标面交叉或处于目标面的下方的情况下将控制线上侵入目标面最深的点设为控制点。因此，在图7的例子中铲斗后端Q1成为控制点。此外，控制线只要被包含在基于动作平面的作业机1A的顶端部分(例如铲斗1c)的截面形状的轮廓中，则也能够选择图7中例示的以外的线段。另外，对在控制线上设定控制点的规则并没有限制，例如也可以构成为操作员能够任意地从控制线上选择。

用于区域限制控制的挖掘控制系统具有：区域限制开关7，其设置在驾驶室内的操作面板的上方等不会遮蔽操作员的视野的位置且切换区域限制控制的有效无效；存储装置(例如ROM)93，其存储有包含将多个目标面(线段)相连而设定的挖掘对象的目标形状的信息(目标形状信息)、为了形成该目标形状而作业装置1A的控制点应该动作的区域(也存在称为“设定区域”的情况)在内的各种信息；角度检测器8a、8b、8c，其设在动臂1a、斗杆1b及铲斗1c各自的转动支点上，作为与前作业装置1A的位置和姿势相关的状态量而检测各自的转动角；以及倾斜角检测器8d，其检测车身1B相对于基准面(例如水平面)的前后方向上的倾斜角。

另外，本实施方式所涉及的挖掘控制系统具有：压力检测器60a、60b，其设在动臂1a用的操作杆装置4a的先导管路44a、44b上，作为操作杆装置4a的操作量而检测先导压(操作信号)；压力检测器61a、61b，其设在斗杆1b用的操作杆装置4b的先导管路45a、45b上，作为操作杆装置4b的操作量而检测先导压(操作信号)；和压力检测器62a、62b，其设在铲斗1c用的操作杆装置4c的先导管路46a、46b上，作为操作杆装置4c的操作量而检测先导压(操作信号)。

而且，本实施方式所涉及的挖掘控制系统具有：电磁比例阀10a，其一次端口侧与先导泵43连接且根据电信号而将来自先导泵43的先导压减压后输出；梭形滑阀(shuttlevalve)12，其与动臂1a用的操作杆装置4a的先导管路44a和电磁比例阀10a的二次端口侧连接，选择先导管路44a内的先导压和从电磁比例阀10a输出的控制压中的高压侧，将其向流量控制阀5a的液压驱动部50a引导；电磁比例阀10b，其设置在动臂1a用的操作杆装置4a的先导管路44b上，根据电信号而将先导管路44b内的先导压减压后输出；电磁比例阀11a，其设置在斗杆1b用的操作杆装置4b的先导管路45a上，根据电信号而将先导管路45a内的先导压减压后输出；电磁比例阀11b，其设置在斗杆1b用的操作杆装置4b的先导管路45b上，根据电信号而将先导管路45b内的先导压减压后输出；电磁比例阀13a，其设置在铲斗1c用的操作杆装置4c的先导管路46a上，根据电信号而将先导管路46a内的先导压减压后输出；和电磁比例阀13b，其设置在铲斗1c用的操作杆装置4c的先导管路46b上，根据电信号而将先导管路46b内的先导压减压后输出。

另外，本实施方式所涉及的挖掘控制系统具有作为计算机的控制单元(控制装置)9，该控制单元9输入在存储装置93存储中的目标形状信息、角度检测器8a、8b、8c和倾斜角检测器8d的检测信号、以及压力检测器60a、60b、61a、61b、62a、62b的检测信号，设定对目标形状进行定义的多个目标面上及它们上方的区域即设定区域，并且将进行操作信号(先导压)的修正的电信号向电磁比例阀10a、10b、11a、11b、13a、13b输出，其中该操作信号(先导压)用于进行将作业机顶端部分的控制点的动作范围限制在设定区域内的挖掘控制(区域限制控制)。

此外，在操作杆装置4a没有操作的情况下也会产生先导压的电磁比例阀10a和梭形滑阀12的结构仅设置在先导管路44a上，但也可以在涉及到动臂缸3a、斗杆缸3b及铲斗缸3c的其他先导管路44b、45、46上设置电磁比例阀和梭形滑阀来产生先导压。另外，对于先导管路44a也可以设定与先导管路44b的电磁比例阀10b相同的、将从操作杆装置4a输出的先导压减压的电磁比例阀。

图6中示出控制单元9的硬件结构。控制单元9具有：输入部91、作为处理器的中央处理装置(CPU)92、作为存储装置的只读存储器(ROM)93及随机存取存储器(RAM)94、和输出部95。输入部91输入来自对通过操作杆装置4的操作而产生的压力进行检测的压力传感器60、61、62的信号、来自用于设定目标面的设定装置51的信号、来自角度传感器8a～8c及倾斜角传感器8d的信号，进行A/D转换。ROM93是存储有用于执行后述的流程的控制程序、和执行该流程所需要的各种信息等的记录介质，CPU92遵照存储在ROM93中的控制程序而对从输入部91及存储器93、94取入的信号进行规定的运算处理。输出部95生成与CPU92中的运算结果相应的输出用信号，将该信号向电磁比例阀10、11、13和报知装置53输出，由此驱动、控制液压执行机构3a、3b、3c、或使车身1B、铲斗1c及目标面等的图像显示到作为报知装置53的监视器的显示画面上。此外，图6的控制单元9作为存储装置而具有ROM93及RAM94这样的半导体存储器，但只要为存储装置就能够替代，例如也可以具有硬盘驱动器等磁存储装置。

图3中示出控制单元9的控制功能。控制单元9具有：前姿势运算部9a、区域设定运算部9b、控制点速度的垂直成分限制值运算部9c、基于操作员操作的斗杆缸速度运算部9d、基于斗杆的控制点速度运算部9e、基于动臂的控制点速度的垂直成分运算部9f、基于机械控制的动臂缸速度运算部9g、动臂先导压运算部9h、区域限制控制的切换运算部9r、动臂指令运算部9i、斗杆先导压运算部9j、斗杆指令运算部9k、以及斗杆缸目标速度运算部9z的各功能。

在本说明书中，存在将图3中虚线所包围的功能9c、9d、9e、9f、9g、9h、9j、9r、9z称为“动作控制部900”的情况。并且，存在将该动作控制部900中单点划线所包围的动臂指令运算部9i和斗杆指令运算部9k称为“电磁比例阀控制部910”的情况。

在前姿势运算部9a中，基于由角度检测器8a～8c及倾斜角检测器8d检测出的动臂1a、斗杆1b、铲斗1c的转动角及车身1B的前后的倾斜角，对前作业装置1A的位置和姿势进行运算。通过图4来说明其一个例子。该例是计算前作业装置1A的铲斗1c的齿尖(顶端)P1的位置的情况。通过运算前作业装置1A的位置和姿势，也对控制线的位置和姿势进行运算。此外，在此为了简化说明，不考虑倾斜角检测器8d的检测值。

在图4中，在控制单元9的存储装置93中存储有前作业装置1A及车身1B的各部分尺寸，在前姿势运算部9a中使用这些数据和由角度检测器8a、8b、8c检测出的转动角α、β、γ的各值来计算铲斗顶端P1的位置。此时P1的位置作为例如以动臂1a的转动支点为原点的XY坐标系的坐标值(X,Y)而求出。该XY坐标系是处在固定于车身1B的垂直面内的正交坐标系，能够设定在动作平面上。若将动臂1a的转动支点与斗杆1b的转动支点之间的距离设为L1、将斗杆1b的转动支点与铲斗1c的转动支点之间的距离设为L2、将铲斗1c的转动支点与铲斗1c的顶端之间的距离设为L3，则根据转动角α、β、γ并通过下述的式(1)和式(2)来求出XY坐标系的坐标值(X,Y)。

X＝L1·sinα+L2·sin(α+β)+L3·sin(α+β+γ)…(1)

Y＝L1·cosα+L2·cos(α+β)+L3·cos(α+β+γ)…(2)

在区域设定运算部9b中，基于从存储装置93得到的目标形状信息来进行设定区域的设定运算。目标形状信息是以在从动臂1a、斗杆1b及铲斗1c的中心通过的垂直面上连续的多条线段对会通过前作业装置1A的挖掘作业而得到的最终的挖掘对象物的形状(目标形状)进行定义的信息。该多条线段中的各线段也被称为目标面，由具有坐标信息的两个点规定。在本实施方式中相邻的两个目标面(线段)的角度必定不同，在各目标面的端点处目标面的角度发生变化。因此，以下存在将各目标面的端点称为“拐点”的情况。此外，也可以将相同角度的目标面连结来定义目标形状。

作为目标形状信息的获取方法，例如以铲斗1c的齿尖等为基准在现场将各线段的点输入到动作平面上，由此定义目标形状，或者，在以多边形定义了目标形状(例如倾斜面形状)的三维形状的三维施工图纸中，在从动臂1a、斗杆1b及铲斗1c的中心通过的垂直面中切断该三维形状，并将基于显示在该截面上的连续的多条线段得到的形状定义为目标形状。

在本实施方式中，遵照规定的规则从定义目标形状的多个目标面(线段)中选择一个控制对象的目标面(控制对象面)，该控制对象的目标面上及其上方的区域成为设定区域。以下存在将包含控制对象的目标面的直线称为“边界L”的情况。

首先，边界L由设定在工程机械上的XY坐标系中的直线方程式规定。而且，在必要的情况下，也可以转换成在该直线上具有原点且将该直线作为一条轴的正交坐标系XaYa坐标系中的直线方程式。此时，求出从XY坐标系向XaYa坐标系的转换数据。此外，边界L的生成、选择并不限于上述方法，能够采用各种方法。若列举其一个例子，则具有从三维施工附图的截面(目标形状)检索在XY坐标系中具有与铲斗顶端(P1)相同的X坐标的线段并将包含该检索结果所涉及的线段的直线设为边界L的方法。

在控制点速度的垂直成分限制值运算部9c中，首先，基于控制线与目标面的位置关系在控制线上确定控制点。控制点的确定如已经叙述那样，在控制线处于目标面的上方的情况下将该控制线上距目标面最近的点设为控制点，在控制线与目标面交叉或处于目标面的下方的情况下将控制线上侵入目标面最深的点(距目标面最远的点)设为控制点。并且，控制点速度的垂直成分限制值运算部9c基于控制线上的控制点与边界L之间的距离D，计算控制点速度的与边界L垂直的成分的限制值a。在控制单元9的存储装置93中事先存储图5所示那样的限制值a与距离D之间的关系，读出该关系后进行限制值a的计算。

在图5中，横轴示出控制点与边界L之间的距离D，纵轴示出控制点速度的与边界L垂直的成分的限制值a，横轴的距离D及纵轴的限制值a分别将从设定区域外朝向设定区域内的方向设为(+)方向。该距离D与限制值a之间的关系如以下那样确定：在控制点处于设定区域内时，将与该距离D成正比的(-)方向的速度设为控制点速度的与边界L垂直的成分的限制值a，在控制点处于区域外时，将与该距离D成正比的(+)方向的速度设为控制点速度的与边界L垂直的成分的限制值a。

在基于操作员操作的斗杆缸速度运算部9d中，根据由压力检测器61a、61b检测出的向流量控制阀5b的指令值(先导压(操作信号))、和斗杆的流量控制阀5b的流量特性等，来推定基于操作员操作的斗杆缸速度。即，基于操作员操作的斗杆缸速度为根据从操作杆装置4b输出的操作信号(先导压)推定的斗杆缸速度。

在斗杆缸目标速度运算部9z中，为了防止在控制对象的目标面(边界L)改变时发生过度挖掘或空挖，而基于图7中例示那样的铲斗的顶端(第1基准点)P1、铲斗的后端(第2基准点)Q1与控制对象的目标面A的拐点C之间的位置关系，通过后述的图9的处理对斗杆缸目标速度进行运算。斗杆缸目标速度是对基于操作员操作的斗杆缸速度施加了减速修正后的速度，与有无减速修正及减速修正的大小相应地，成为基于操作员操作的斗杆缸速度以下的值。

在图7中，将使铲斗的顶端P1投影(正投影)到目标面A上得到的点设为投影点P2，将使铲斗的后端Q1投影(正投影)到目标面上得到的点设为投影点Q2。PC2为拐点C与铲斗顶端的投影点P2之间的距离，QC2为拐点C与铲斗后端的投影点Q2之间的距离。在铲斗1c向箭头M的方向移动的图7的状况中，作为控制对象的目标面为A，成为下一个控制对象的目标面(也存在称为“下一目标面”的情况)为B。此外，能够根据铲斗1c的移动方向(速度矢量)预测接下来成为控制对象的目标面，能够根据向操作杆装置4的输入预测铲斗1c的移动方向M。

另一方面，图8中示出铲斗1c跨着拐点C而取位的情况下的状况。此时，也将目标面A作为控制对象，将使铲斗顶端P1及后端Q1分别投影到目标面A上得到的点设为P2、Q2。并且，将各自距拐点C的距离设为PC2、QC2。

图15中示出斗杆缸目标速度运算部9z的控制功能。斗杆缸目标速度运算部9z具有位置运算部21、第1距离运算部22、速度运算部23、投影位置运算部24、第2距离运算部25、判定部26、角度变化量运算部27和减速量运算部28的各功能。

在作为存储装置的ROM93中，存储有在动作平面上(XY平面上)以不同的角度连接而能够成为控制对象的目标面的两个目标面(线段)A、B、和作为该两个目标面A、B的交点的拐点C在动作平面(XY平面)中的位置。而且，作为事前设定在作业装置1A的顶端部分的表面上的两个基准点(第1基准点及第2基准点)，存储有图7所示的铲斗1c的表面的顶端P1(第1基准点)及后端Q1(第2基准点)。

位置运算部21是基于由前姿势运算部9a运算出的前作业装置1A的姿势来计算出动作平面中的第1基准点P1及上述第2基准点Q1的位置(坐标)的部分。

第1距离运算部22是基于位置运算部21的运算结果及存储在ROM93中的控制对象的目标面A在动作平面中的位置来分别计算出从动作平面中的第1基准点P1及第2基准点Q1到控制对象的目标面A为止的距离PC1、QC1的部分。在此将从第1基准点P1到目标面A为止的距离设为PC1，将从第2基准点Q1到目标面A为止的距离设为QC1。

速度运算部23是基于第1距离运算部22及减速量运算部28的运算结果来对斗杆缸目标速度进行运算的部分。速度运算部23基于第1距离运算部22的运算结果来确定有无减速，在有减速的情况下基于减速量运算部28的运算结果来确定减速程度。有无减速的确定基于由第1距离运算部22计算出的从第1基准点P1及第2基准点Q1到拐点C为止的距离与规定阈值的大小比较来进行。具体地说，在该两个距离中的较小一方的距离为该规定阈值以下时进行减速(即，使斗杆缸目标速度为比基于操作员操作的斗杆缸速度小的值)，在该距离超过该阈值时不进行减速(即，使斗杆缸目标速度为与基于操作员操作的斗杆缸速度相同的值)。关于减速量运算部28的运算将在后叙述。

投影位置运算部24是计算出将第1基准点P1及第2基准点Q1投影到控制对象的目标面A上而得到的两个投影点P2、Q2在动作平面中的位置的部分。能够适当改变将两个控制点P1、Q1投影到控制对象的目标面上的角度，但在本实施方式中，将使第1基准点P1及第2基准点Q1正投影(正交投影)到控制对象的目标面上得到的点设为投影点。

第2距离运算部25是基于投影位置运算部24的运算结果和拐点C的位置来分别计算出从投影面上的两个投影点P2、Q2的位置到拐点C为止的距离PC2、QC2的部分。第2距离运算部25将计算出的两个距离PC2、QC2中的较小一方输出到减速量运算部28。

判定部26是判定拐点C在投影对象的面上及其延长线上(即控制对象的目标面A上及其延长线上)是否存在于两个投影点P2、Q2之间的部分。例如，图8的状态下，拐点C在目标面A上及其延长线上存在于两个投影点P2、Q2之间，该判定的结果为“是”，图7的状态下，拐点C不存在于两个投影点P2、Q2之间，因此该判定的结果为“否”。判定部26将判定结果输出到减速量运算部28。

角度变化量运算部27是取控制对象的目标面(在图7的情况下为目标面A)的目标面角度θ1与下一个控制对象的目标面(在图7的情况下为目标面B)的目标面角度θ2的差值并作为角度变化量而计算出该差值的绝对值的部分。图10中示出角度变化量的概念图。目标面的角度(目标面角度)θ1、θ2作为成为基准的坐标(例如成为动作平面的XY平面)的相对于水平轴的倾斜度而被提供。角度变化量是控制对象的目标面角度θ1与下一个控制对象的目标面角度θ2的差值的绝对值。角度变化量运算部27将角度变化量的运算结果输出到减速量运算部28。

减速量运算部28是基于第2距离运算部25、判定部26及角度变化量运算部27的运算结果等来运算对基于操作员操作的斗杆缸速度施加减速修正的情况下的减速量(施加何种程度的减速修正的指标)的部分。减速量运算部28的详细情况在图9中说明。

图9是基于斗杆缸目标速度运算部9z进行的减速处理的流程。

首先，投影位置运算部24在步骤101中，基于由位置运算部21计算出的铲斗顶端P1及铲斗后端Q1的位置，将这些P1、Q1投影到控制对象的目标面A(投影面)上，获取投影点P2、Q2。此时在投影面上不存在拐点C的情况下也将拐点C投影。

在步骤102中，判定部26判断在投影面上拐点C是否处于两个投影点P2、Q2之间。在判断成拐点C处于两个投影点P2、Q2之间的情况下(例如图8的情况下)，进入步骤103。在步骤103中，减速量运算部28将拐点C与铲斗1c之间的距离设为零，并将其保存在ROM93中。

另一方面，在步骤102中，在判断成拐点C不存在于两个投影点P2、Q2之间的情况下，进入步骤104。在步骤104中，减速量运算部28将由第2距离运算部25计算出的从两个投影点P2、Q2到拐点C为止的距离PC2、QC2(参照图7、8)中的距离较小的一方作为拐点C与铲斗1c之间的距离而保存。

在步骤105中，角度变化量运算部27取流程执行时的控制对象的目标面角度θ1、与下一个控制对象的目标面角度θ2的差值，将其绝对值作为角度变化量保存。

在步骤106中判断在动作平面的坐标系中，将铲斗顶端P1和铲斗后端Q1连结的线段(存在将该线段(控制线)称为“铲斗底面”的情况)中的最接近目标面A的部位与目标面A之间的距离是否为阈值T1以下。在实施该判断时在本实施方式中，第1距离运算部22计算出从两个基准点P1、P2到目标面A为止的距离PC1、QC1，速度运算部23判断PC1、QC1中的较小一方是否为阈值T1以下。在距离大于阈值T1的情况下进入步骤113，不进行因接近拐点C引起的减速。在步骤106中在两个距离PC1、QC1中的较小一方为阈值T1以下的情况下，进入步骤107。

在步骤107中，减速量运算部28使用在步骤103或104中确定出的拐点C与铲斗1c之间的距离(即零或PC2与QC2中的较小一方)、和规定该距离与减速系数之间的关系的函数，来确定对基于操作员操作的斗杆缸速度施加减速修正的情况下的减速系数(距离系数Kd)。距离系数Kd为大于0小于等于1的值。作为该函数，为了谋求充分的减速，优选利用距离系数Kd与距离的减少相应地减少的函数(例如参照图12的函数)，但也能够利用距离系数Kd不依据距离而一律不变的函数(例如参照图11的函数)。此外，前者的函数并不限于图12所示的函数，能够利用阶梯状的函数、曲线状的函数、随着距离减少而距离系数Kd的减少比例增加的函数等各种函数。

尤其是，在步骤107中，当在步骤102中判定成拐点处于铲斗顶端与铲斗后端之间的情况下，由于拐点C与铲斗1c之间的距离成为零，所以在铲斗的顶端P1和铲斗的后端Q1中的某一个从拐点C通过之前，基于拐点C的减速持续作用。也就是说，在利用了前者的函数的情况下，在该距离为零的情况下基于距离的减速成为最大，在铲斗从拐点通过之前减速成为最大，因此能够防止铲斗1c非意图地超过目标面。

在步骤108中，减速量运算部28使用规定角度变化量运算部27运算出的拐点C处的角度变化量与减速系数之间的关系的函数，来确定对基于操作员操作的斗杆缸速度施加减速修正的情况下的减速系数(角度系数Ka)。该函数也能够利用与步骤107相同的函数。即，例如能够利用角度系数Ka与角度变化量的增加相应地减少的函数(参照图14)、或角度系数Ka不依据角度变化量而一律不变的函数(参照图13)。

在步骤109中，减速量运算部28根据步骤107的距离系数Kd、步骤108的角度系数Ka及下述式(3)计算出减速系数K，进入步骤S110。减速系数K与Kd及Ka同样地为大于0小于等于1的值，这些系数越为较小的值则斗杆缸速度上限值La被设定得越小(也就是说减速变大)。

减速系数K＝1-(1-距离系数Kd)×(1-角度系数Ka)…(3)

在步骤110中，速度运算部23根据存储在存储装置93中的斗杆缸最大速度、在步骤109中计算出的减速系数K及下述式(4)，来设定斗杆缸速度上限值La，进入步骤111。

斗杆缸速度上限值La＝斗杆缸最大速度×减速系数K…(4)

在步骤111中，速度运算部23判断由基于操作员操作的斗杆缸速度运算部9d求出的斗杆缸速度是否超过了在步骤110中确定出的斗杆缸速度上限值La，在判断为超过的情况下判断成需要减速，进入步骤112。

在步骤112中，速度运算部23代替由运算部9d求出的斗杆缸速度，将在步骤110中计算出的斗杆缸速度上限值La设定为斗杆缸目标速度，结束处理。

另一方面，在步骤111中判断成基于操作员操作的斗杆缸速度没有超过斗杆缸速度上限值La的情况下，作为不进行基于拐点C的减速的判断而进入步骤113，速度运算部23将由基于操作员操作的斗杆缸速度运算部9d求出的斗杆缸速度直接设定为斗杆缸目标速度，结束处理。

像这样根据距拐点的距离使斗杆缸3b减速，由此能够仅在必要时施加恰当的减速。即，在不可能会侵入目标面时，不进行不必要的减速，而在需要减速的状况下能够根据角度变化量与拐点之间的距离，针对铲斗1c的顶端P1和后端Q1双方实施恰当的减速。

此外，也可以代替利用了上述式(4)的减速方法，而如下述式(5)那样对基于操作员操作的斗杆缸速度直接乘以减速系数K来计算出斗杆缸目标速度，由此进行减速。另外，也可以如下述式(6)那样对斗杆的先导压乘以减速系数K之后，再次计算出基于操作员操作的斗杆缸速度，由此进行减速。

斗杆缸目标速度＝基于操作员操作的斗杆缸速度×减速系数K…(5)

斗杆目标先导压＝斗杆先导压×减速系数K…(6)

另外，既能够仅考虑步骤107的距离系数Kd和步骤108的角度系数Ka中的一方地计算出减速系数K，也能够不依据距离及角度变化量而仅以距离PC1、QC1中的某一个为阈值T1以下这一条件将规定值设为最终的减速系数K。

另外，也可以代替减速系数而计算出降低斗杆缸最大速度、基于操作员操作的斗杆缸速度或斗杆先导压的减速量，并从斗杆缸最大速度、基于操作员操作的斗杆缸速度或斗杆先导压减去该减速量，由此计算出斗杆缸目标速度。

返回到图3，在基于斗杆的控制点速度运算部9e中，根据由斗杆缸目标速度运算部9z以图9的一系列处理求出的斗杆缸目标速度、和由前姿势运算部9a求出的前作业装置1A的位置及姿势，对基于斗杆1b的控制点速度b进行运算。此外，控制点速度b为矢量值。

在基于动臂的控制点速度的垂直成分运算部9f中，首先根据由运算部9e求出的基于斗杆1b的控制点速度b，对与边界L水平的成分(X成分)及垂直的成分(Y成分)即(bx,by)进行运算。并且，根据控制对象的目标面与控制点之间的上下关系、基于斗杆的控制点速度的垂直成分by的方向、和基于斗杆的控制点速度的垂直成分by及限制值ay的绝对值的大小，来确定控制点速度的垂直成分的目标值d，对实现该目标值d的基于动臂的控制点速度的垂直成分c进行运算。具体地说，本实施方式的运算部9f如图16所示分情况(a)-(d)地确定目标值d，并据此对基于动臂的控制点速度的垂直成分c进行运算。接下来说明基于(a)-(d)的垂直成分c的运算。

(a)在控制点处于控制对象的目标面(也存在称为“控制对象面”的情况)的下方、且由运算部9e运算出的基于斗杆的控制点速度的垂直成分by向下((-)方向)的情况下，将限制值a(方向为向上)采用为目标值d。其结果为，基于动臂的控制点速度的垂直成分c成为a-by(c＝a-by)。

(b)在控制点处于控制对象面的下方、且基于斗杆的控制点速度的垂直成分by向上((+)方向)的情况下，将基于斗杆的控制点速度的垂直成分by和限制值a中的绝对值较大的一方采用为目标值d。其结果为，基于动臂的控制点速度的垂直成分c在限制值a的绝对值大的情况下成为a-by，在垂直成分by的绝对值大的情况下成为零。

(c)在控制点处于控制对象面的上方、且基于斗杆的控制点速度的垂直成分by向下((-)方向)的情况下，将基于斗杆的控制点速度的垂直成分by和限制值a中的绝对值较小的一方采用为目标值d。其结果为，基于动臂的控制点速度的垂直成分c在限制值a的绝对值小的情况下成为a-by，在垂直成分by的绝对值小的情况下成为零。

(d)在控制点处于控制对象面的上方、且基于斗杆的控制点速度的垂直成分by向上((+)方向)的情况下，将基于斗杆的控制点速度的垂直成分by(方向向上)采用为目标值d。其结果为，基于动臂的控制点速度的垂直成分c成为零。

并且，由于在控制点(大多情况下为铲斗1c的齿尖)处于控制对象面上的情况下限制值a成为零，控制点速度的垂直成分被保持为零，因此若在控制对象面附近例如使斗杆1b进行收回动作，则可通过控制点速度的水平成分来实现沿着控制对象面的挖掘动作。

返回到图3，在基于机械控制的动臂缸速度运算部9g中，以基于动臂1a的控制点速度的与边界L垂直的成分c、前作业装置1A的位置和姿势等为基础，对基于机械控制的动臂缸速度进行运算。

在动臂先导压运算部9h中，基于动臂1a的流量控制阀5a的流量特性，求出与由运算部9g求出的动臂缸速度相对应的动臂先导压。

在斗杆先导压运算部9j中，基于斗杆1b的流量控制阀5b的流量特性，求出与由基于斗杆的控制点速度运算部9e求出的基于斗杆1b的铲斗顶端速度b相对应的斗杆先导压。

在区域限制控制的切换运算部9r中，在区域限制开关7为ON(被按下)而选择了区域限制控制的情况下(被许可的情况下)，作为动臂先导压而将由运算部9h计算出的值直接输出到动臂指令运算部9i，作为斗杆先导压而将由运算部9j计算出的值直接输出到斗杆指令运算部9k。另一方面，在区域限制开关7为OFF(没有被按下)而没有选择区域限制控制的情况下(被禁止的情况下)，从由压力检测器60a、60b检测出的先导压将较大一方的值作为动臂先导压输出到动臂指令运算部9i，从由压力检测器61a、61b检测出的先导压将较大一方的值作为斗杆先导压输出到斗杆指令运算部9k。此外，在输出由检测器60b或检测器61b检测出的值时以负值输出。

在动臂指令运算部9i中，输入来自区域限制控制的切换运算部9r的先导压，在该值为正的情况下，以流量控制阀5a的液压驱动部50a的先导压成为被从切换运算部9r输出的值的方式向电磁比例阀10a输出适当电力，由此修正先导压，并对电磁比例阀10b输出零电压而使流量控制阀5a的液压驱动部50b的先导压为零。另外，在限制值为负的情况下，以流量控制阀5a的液压驱动部50b的先导压成为被从切换运算部9r输出的值的方式向电磁比例阀10b输出适当电力，由此修正先导压，并对动臂抬升侧的电磁比例阀10a输出零电压而使流量控制阀5a的液压驱动部50a的先导压为零。

在斗杆指令运算部9k中，输入来自区域限制控制的切换运算部9r的先导压，在该值为正的情况下，以流量控制阀5b的液压驱动部51a的先导压成为被从切换运算部9r输出的值的方式向电磁比例阀11a输出适当电力，由此修正先导压，并对电磁比例阀11b输出零电压而使流量控制阀5b的液压驱动部51b的先导压为零。另外，在限制值为负的情况下，以流量控制阀5b的液压驱动部51b的先导压成为被从切换运算部9r输出的值的方式向电磁比例阀11b输出适当电力，由此修正先导压，对斗杆放出侧的电磁比例阀11b输出零电压而使流量控制阀5a的液压驱动部51a的先导压为零。

接下来说明上述实施方式的特征。

(1)在上述实施方式中，提供一种作业机械(液压挖掘机)，具有：多关节型的作业装置(例如作业装置1A)，其将多个被驱动部件(例如动臂1a、斗杆1b、铲斗1c)连结而构成，在规定的动作平面上(例如XY平面上或XaYa平面上)进行动作；多个液压执行机构(例如动臂缸3a、斗杆缸3b、铲斗缸3c)，其基于操作信号(例如先导压)来分别驱动上述多个被驱动部件；操作装置(操作杆装置4)，其向上述多个液压执行机构中的操作者所期望的液压执行机构输出上述操作信号；和动作控制部900(控制单元9)，其以上述作业装置在控制对象的目标面上(目标面A上或边界L上)及其上方的区域内(设定区域内)进行动作的方式，执行向上述多个液压执行机构中的至少一个液压执行机构输出上述操作信号、或对被输出到上述多个液压执行机构中的至少一个液压执行机构的上述操作信号进行修正的区域限制控制，在该作业机械(液压挖掘机)中，具有：存储装置(例如控制单元9的ROM93)，其存储有在上述动作平面上以不同角度连接而能够成为上述控制对象的目标面的两条线段(目标面A、B)、作为上述两条线段的交点的拐点C在上述动作平面中的位置、和在上述作业装置的顶端部分(铲斗1c)的表面设定的第1基准点P1及第2基准点Q1；位置运算部21(控制单元9)，其基于上述作业装置1A的姿势，来计算出第1基准点P1及第2基准点Q1在上述动作平面中的位置；和第1距离运算部22(控制单元9)，其分别计算出从上述动作平面中的第1基准点P1及第2基准点Q1到上述控制对象的目标面为止的距离PC1、QC1，动作控制部900在从第1基准点P1及第2基准点Q1到上述控制对象的目标面为止的距离PC1、QC1中的较小一方的距离为阈值T1以下时，对从上述操作装置输出的操作信号以该操作信号的对象的液压执行机构(例如斗杆缸3b)的动作速度降低的方式进行修正。

例如，若基于从设定在作业装置1A的顶端部分上的一个基准点(例如设定在铲斗1c的齿尖上的控制点)到拐点C为止的距离来判定斗杆缸3b是否需要减速，则在不是该基准点的铲斗1c上的其他点与控制对象的目标面接近了的情况下可能会无法减速而铲斗1c与目标面接触或进入到目标面的下方。但是，若如本实施方式那样基于从设定在作业装置1A的顶端部分上的两个基准点P1、Q1到拐点C为止的距离PC1、QC1的大小来判定斗杆缸3b是否需要减速，则在两个基准点P1、Q1中的某一个与控制对象的目标面接近了的情况下执行斗杆缸3b的减速，因此能够可靠地防止作业装置1A(控制点)向目标面的侵入。

此外，第1基准点及第2基准点能够从铲斗1c及其附近(作业装置1A的顶端部分)的表面上任意地选择适于判定作业装置1A的顶端部分是否接近了目标面的点。也就是说，也能够选择铲斗顶端P1及铲斗后端Q1以外的点，例如也能够选择铲斗1c的底面P3(参照图4)、铲斗连杆的最外部P4(参照图4)。另外，只要为作业装置1A的顶端部分的表面上的点，则也可以选择三点以上的基准点，基于从各基准点或其投影点到拐点为止的距离来进行本申请的控制。

(2)另外，在上述实施方式中，在上述(1)的作业机械中，还具有：投影位置运算部24(控制单元9)，其计算出将上述第1基准点P1及上述第2基准点Q1投影到上述控制对象的目标面上而得到的两个投影点P2、Q2在上述动作平面中的位置；和第2距离运算部25(控制单元9)，其分别计算出从上述动作平面中的上述两个投影点的位置到上述拐点C为止的距离PC2、QC2，在上述动作控制部900降低上述操作信号的对象的液压执行机构(例如斗杆缸3b)的上述动作速度的情况下，通过设为从上述两个投影点到上述拐点为止的距离PC2、QC2中的较小一方的距离越小则减速系数(Kd)越小，而将该降低的程度设定得大。

在此，与从两个基准点P1、Q1到目标面A为止的距离PC1、QC1中的较小一方的距离、和从P1、Q1到拐点C为止的距离中的较小一方的距离相比，从两个投影点P2、Q2到拐点C为止的距离PC2、QC2中的较小一方的距离成为表示目标面A上的铲斗1c与拐点C的接近度的恰当指标，也成为表示在拐点C之后的下一目标面B与铲斗1c的接近度的指标。若以防止向下一目标面B的侵入为目的而以距离PC1、QC1为基准确定了减速程度，则减速会过度，而有可能给操作员带来不协调感。但是，若如本实施方式那样以距离PC2、QC2为基准确定了减速程度，则会以下一目标面B与铲斗1c的接近度为基准来确定减速程度，因此能够不过度减速地防止向下一目标面B的侵入。本结构在PC2、QC2中的较小值比PC1、QC1中的较小值小的情况下(例如图7的情况下)执行恰当的减速，会起到尤其显著的效果。

此外，两个基准点P1、P2及拐点C的投影目的地的平面(投影面)不需要为控制对象的目标面，只要相对于拐点C的直线上的位置关系相同即可。例如，也可以将使控制对象的目标面以拐点C为中心旋转了与其目标面角度相同的量后的面作为投影面。另外，也可以将使目标面A与拐点C一起平行移动后的面设为投影面。

(3)另外，在上述实施方式中，在上述(2)的作业机械中，还具有判定部26(控制单元9)，该判定部26(控制单元9)判定上述拐点C在上述控制对象的目标面上及其延长线上是否存在于上述两个投影点P2、Q2之间，上述动作控制部900在从上述第1基准点P1及上述第2基准点Q1到上述控制对象的目标面为止的距离中的较小一方的距离为上述阈值T1以下时，且在由上述判定部26判定成上述拐点C存在于上述两个投影点P2、Q2之间时，以上述操作信号的对象的液压执行机构(例如斗杆缸3b)的动作速度的降低程度被设定成在上述(2)中基于距离PC2、QC2中的较小一方的距离而设定的降低程度的最大值(该距离为零时的值)的方式，对从上述操作装置输出的操作信号进行修正。

在上述拐点C存在于上述两个投影点P2、Q2之间的情况下，预测到铲斗1c存在于与下一目标面充分接近的位置，因此在本实施方式中在这样的情况下使基于距离PC2、QC2的减速程度为最大。由此能够防止向下一目标面的侵入。此外，在上述实施方式中，说明了使减速程度为“最大值”的情况，但只要将液压执行机构以基于距离PC2、QC2中的较小一方的距离而设定的减速程度以上减速即可，并不限于“最大值”，也能够利用超过“最大值”的值。

(4)另外，在上述实施方式中，在上述(3)的作业机械中，还具有角度变化量运算部27(控制单元9)，该角度变化量运算部27(控制单元9)计算出上述控制对象的目标面的目标面角度θ1与下一个控制对象的目标面的目标面角度θ2之间的差值的绝对值即角度变化量，在上述动作控制部900降低上述操作信号的对象的液压执行机构(例如斗杆缸3b)的上述动作速度的情况下，该降低的程度被设定为上述角度变化量越大则该降低的程度越大。

若像这样根据角度变化量而减速，则在目标面彼此之间的角度较陡的情况下也能够将执行机构充分地减速，而能够防止铲斗1c向下一目标面的侵入。

＜附记＞

此外，在拐点C附近的相同位置处对上限值La的垂直成分和限制值a进行比较的情况下，优选的是以上限值La的垂直成分比限制值a小的方式设定减速系数K。例如，图17是以在拐点C附近的小于距离R1的范围内上限值La的垂直成分比限制值a小的方式设定了减速系数K的例子(为了简化说明而使角度系数Ka＝0)。当像这样设定了减速系数K时在拐点C附近(图17中的小于距离R1的范围)通过通常的区域限制控制将铲斗1c减速，因此在目标面具有多个的情况下也会实施恰当的减速控制，而能够防止作业机向目标面的侵入。

另外，在上述实施方式中，当铲斗1c接近拐点C时通过将斗杆缸3b减速而降低了铲斗速度，但也可以代替该斗杆缸3b或除该斗杆缸3b之外，而将动臂缸3a及/或铲斗缸3c减速。

另外，在上述中，说明了控制单元9为发起点而向动臂缸3a输出指示伸长(强制动臂抬升)的操作信号来进行区域限制控制以使得在斗杆1b动作时作业装置1A在设定区域内动作的情况，但在操作员成为发起点而从操作杆装置4a输出指示动臂抬升的操作信号的状况下，也可以通过控制单元9对该操作信号进行修正，由此进行区域限制控制。另外，在上述中说明了通过在基于操作员操作的斗杆操作时适当施加基于控制单元9的动臂抬升来进行区域限制控制的情况，但也可以代替该动臂抬升或除该动臂抬升之外而适当施加铲斗1c的卸载/铲装来进行区域限制控制。也就是说，在区域限制控制中，有可能进行对承担作业装置1A的动作的三种液压缸3a、3b、3c的流量控制阀5a、5b、5c中的至少一个流量控制阀以控制单元9为发起点而输出操作信号的控制、和对以操作员为发起点输出到该三种液压缸3a、3b、3c的流量控制阀5a、5b、5c中的至少一个流量控制阀的操作信号施加基于控制单元9的修正的控制双方，以使得作业装置1A在设定区域内动作。

另外，区域限制控制也可以构成为仅在执行实质性的挖掘动作的斗杆收回时发挥功能。

另外，在上述中为了获取前作业装置1A的位置及姿势，利用了角度检测器8a～8c，但也可以代替其而利用检测各液压缸3a～3c的行程量的多个行程检测器、分别检测动臂1a、斗杆1b及铲斗1c的倾斜角的多个倾斜角检测器。

另外，在上述实施方式中，列举通过发动机驱动液压泵的普通的液压挖掘机为例而进行了说明，但对于通过发动机及马达驱动液压泵的混合动力式的液压挖掘机、仅通过马达驱动液压泵的电动式的液压挖掘机等当然也能够适用本发明。

另外，也可以为具有卫星通信天线的结构，对挖掘机的全球坐标进行运算来进行区域限制控制。

此外，本发明并不限定于上述实施方式，包含在不脱离其要旨的范围内的各种变形例。例如，本发明并不限定于具有在上述实施方式中说明了的所有结构，也包含删除了该结构的一部分的方式。

附图标记说明

1A…前作业装置，1B…车身，1a…动臂，1b…斗杆，1c…铲斗，2…液压泵，3a…动臂缸(液压执行机构)，3b…斗杆缸(液压执行机构)，4a～4f、14a～14f…操作杆装置(操作装置)，5a～5f、15a～15f…流量控制阀，7…区域限制开关，8a～8c…角度检测器，8d…倾斜角检测器，9…控制单元，9a…前姿势运算部，9b…区域设定运算部，9c…控制点速度的垂直成分限制值运算部，9d…基于操作员操作的斗杆缸速度运算部，9e…基于斗杆的控制点速度运算部，9f…基于动臂的控制点速度的垂直成分运算部，9g…基于机械控制的动臂缸速度运算部，9h…动臂先导压运算部，9i…动臂指令运算部，9j…斗杆先导压运算部，9k…斗杆指令运算部，9r…区域限制控制的切换运算部，9z…斗杆缸目标速度运算部，10a、10b、11a、10b…电磁比例阀，12…梭形滑阀、21…位置运算部，22…第1距离运算部，23…速度运算部，24…投影位置运算部，25…第2距离运算部，26…判定部，27…角度变化量运算部，28…减速量运算部，50a～55b…液压驱动部，60a、60b、61a、61b…压力检测器，93…存储装置，900…动作控制部，910…电磁比例阀控制部

Claims (3)

1.一种作业机械，具有：

多关节型的作业装置，其将多个被驱动部件连结而构成，在规定的动作平面上进行动作；

多个液压执行机构，其用于基于操作信号来驱动所述多个被驱动部件；

操作装置，其向所述多个液压执行机构中的操作者所期望的液压执行机构输出所述操作信号；和

控制装置，其以所述作业装置在控制对象的目标面上及其上方的区域内进行动作的方式，执行向所述多个液压执行机构中的至少一个液压执行机构输出所述操作信号、或向所述至少一个液压执行机构输出进行了修正的所述操作信号的区域限制控制，所述作业机械的特征在于，

所述控制装置具有：

存储装置，其存储有在所述动作平面上以不同角度连接而成为所述控制对象的目标面的两条线段、作为所述两条线段的交点的拐点在所述动作平面中的位置、和在所述作业装置的顶端部分上设定的第1基准点及第2基准点；

位置运算部，其基于所述作业装置的姿势，计算出所述第1基准点及所述第2基准点在所述动作平面中的位置；

第1距离运算部，其分别计算出从所述动作平面中的所述第1基准点及所述第2基准点到所述控制对象的目标面为止的距离；

投影位置运算部，其计算出将所述第1基准点及所述第2基准点投影到所述控制对象的目标面上而得到的两个投影点在所述动作平面中的位置；以及

第2距离运算部，其分别计算出从所述动作平面中的所述两个投影点的位置到所述拐点为止的距离，

在从所述第1基准点及所述第2基准点到所述控制对象的目标面为止的距离中的较小一方的距离大于阈值时，对所述至少一个液压执行机构输出所述操作信号，在从所述第1基准点及所述第2基准点到所述控制对象的目标面为止的距离中的较小一方的距离为所述阈值以下时，以从所述两个投影点到所述拐点为止的距离中的较小一方的距离越小则所述至少一个液压执行机构的动作速度降低越大的方式对所述操作信号进行修正后输出到所述至少一个液压执行机构。

2.如权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

还具有判定部，其判定所述拐点在所述控制对象的目标面上及其延长线上是否存在于所述两个投影点之间，

所述控制装置在从所述第1基准点及所述第2基准点到所述控制对象的目标面为止的距离中的较小一方的距离为所述阈值以下时，且在由所述判定部判定成所述拐点存在于所述两个投影点之间时，以所述操作信号的对象的液压执行机构的所述动作速度的降低程度被设定成基于从所述两个投影点到所述拐点为止的距离中的较小一方的距离而设定的降低程度的最大值以上的值的方式，对从所述操作装置输出的操作信号进行修正。

3.如权利要求1或2所述的作业机械，其特征在于，

还具有角度变化量运算部，该角度变化量运算部计算出所述控制对象的目标面的目标面角度与下一个控制对象的目标面的目标面角度之间的差值的绝对值即角度变化量，

在所述控制装置降低所述操作信号的对象的液压执行机构的所述动作速度的情况下，该降低的程度被设定为，所述角度变化量越大则该降低的程度越大。

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