CN110392754B - 工程机械 - Google Patents

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Abstract

包括：多关节型的前部装置(1)，其将包含铲斗(6)在内的多个被驱动部件(4～6)连结而构成；惯性测量装置(14～16)，其检测多个被驱动部件(4～6)的姿态信息；校正值运算部(153)，其对矫正惯性测量装置(14～16)的检测结果所使用的校正参数进行运算；以及作业位置运算部(154)，其基于惯性测量装置(14～16)的检测结果和校正值运算部(153)的运算结果来运算铲斗(6)相对于车身的相对位置，校正值运算部(153)基于与被驱动部件的数量对应的前部装置(1)的多个姿态下的惯性测量装置(14～16)的检测结果进行校正参数的运算，其中，在多个姿态中，在多个被驱动部件(4～6)上预先设定的基准点与基准位置一致，且多个被驱动部件(4～6)的至少一个姿态不同。由此能够以更加简单的构造进行作业机的高精度的姿态运算。

Description

工程机械
技术领域
本发明涉及具有前部装置的工程机械。
背景技术
近年来，伴随应对信息化施工，在工程机械中实际应用了具有设备引导功能和机器控制功能等的装置，其中，基于该设备引导功能，向操作者显示具有动臂、斗杆、铲斗等被驱动部件的作业机的姿态及铲斗等作业工具的位置，基于该机器控制功能，控制使得铲斗等作业工具沿目标施工面移动。作为以上功能的代表，包括将液压挖掘机的铲斗前端位置和铲斗角度显示在监视器上，以及对动作加以限制以避免铲斗前端过度接近目标施工面。
要实现以上功能，需要进行作业机的姿态运算，该姿态运算的精度越高，则能够实现质量越高的施工。为了运算作业机的姿态，例如，需要使用电位计或惯性测量装置(IMU)等传感器检测动臂、斗杆、铲斗各自的旋转角度。另外，高精度的姿态运算需要准确掌握传感器的安装位置和角度等。但是，在实际应用中，由于将传感器向工程机械安装时会产生安装误差，因此为了准确运算工程机械的作业机的姿态，需要设置用于修正上述误差的某种校正机构。
作为作业机上安装的传感器的安装位置的校正方法，例如已有使用全站仪等外部计测装置的方法。但是，在该方法中，在外部计测装置无法使用的环境(例如，若是全站仪，则为雨天时激光无法良好反射的情况)或没有能够使用外部计测装置的人员的作业现场，无法实施校正作业。另外，使用外部计测装置的测量需要相应的工时，因此期待一种不使用外部计测装置的校正方法。
作为不使用外部计测装置的校正方法，例如已有专利文献1记载的技术。在该技术中，在作业机的各连杆设有电位计的工程机械中，使作业工具位置(例如铲斗齿尖)与沿前后方向延伸的特定基准面对准，对与此时的作业工具前后方向中的多个位置对应的作业工具的上下方向位置进行修正。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-102593号公报
发明内容
在上述的以往技术中，欲通过以地面等为基准面进行铲斗齿尖的高度修正来准确地运算触地时的铲斗高度。但是，设于作业机等的多个传感器具有彼此不同的特有的误差特性。因此，在作业机的姿态(动臂、斗杆及铲斗的角度)与修正时不同的情况下，即，例如，在进行形状与修正实施时所使用的基准面(平面)不同的作业面上的作业的情况下，各传感器的误差会变化，导致修正值的精度下降，从而无法准确地运算作业机的姿态。
本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种能够以更加简单的构造进行作业机的高精度姿态运算的工程机械。
本申请包含解决上述课题的多个方案，作为一例的工程机械包括：多关节型的前部作业机，其将包含作业工具在内的多个被驱动部件连结而构成，以能够在垂直方向上转动的方式支承在工程机械的车身上；姿态信息检测装置，其检测多个所述被驱动部件各自的姿态信息；以及前部姿态运算装置，其基于所述姿态信息检测装置的检测信息，运算所述多关节型的前部作业机的姿态，所述工程机械基于通过所述前部姿态运算装置运算出的所述多关节型的前部作业机的姿态，控制所述多关节型的前部作业机的动作，在所述工程机械中，所述前部姿态运算装置包括：基准位置设定部，其设定相对于所述车身相对确定的基准位置；校正值运算部，其对矫正所述姿态信息检测装置的检测信息所使用的校正参数进行运算；以及作业位置运算部，其基于所述姿态信息检测装置的检测信息和所述校正值运算部的运算结果，运算所述作业工具相对于所述车身的相对位置，所述校正值运算部基于与所述被驱动部件的数量对应的所述前部作业机的多个姿态下的所述姿态信息检测装置的检测信息来运算所述校正参数，其中，在多个所述姿态中，在多个所述被驱动部件上预先设定的基准点与通过所述基准位置设定部设定的基准位置一致，且多个所述被驱动部件的至少一个姿态不同。
发明效果
根据本发明，能够恰当控制针对各液压执行机构的分配流量，能够提高操作者的操作性。
附图说明
图1是示意性示出作为第1实施方式的工程机械的一例的液压挖掘机的外观的图。
图2是示意性示出搭载于液压挖掘机的控制器的部分处理功能的图。
图3是概略示出控制器的姿态运算装置的处理功能的功能框图。
图4是示意性示出第1实施方式中定义的前部坐标系与液压挖掘机间的关系的侧视图。
图5是例示获取姿态角度的情况下的前部装置的姿态的图。
图6是例示获取姿态角度的情况下的前部装置的姿态的图。
图7是例示获取姿态角度的情况下的前部装置的姿态的图。
图8是示出第1实施方式的姿态运算处理的流程图。
图9是概略示出第1实施方式的变形例中的控制器的姿态运算装置的处理功能的功能框图。
图10是例示获取姿态角度的情况下的基准面与前部装置的姿态间的关系的图。
图11是例示获取姿态角度的情况下的基准面与前部装置的姿态间的关系的图。
图12是例示获取姿态角度的情况下的基准面与前部装置的姿态间的关系的图。
图13是例示获取姿态角度的情况下的基准面与前部装置的姿态间的关系的图。
图14是示意性示出第2实施方式的前部坐标系与液压挖掘机间的关系的侧视图。
图15是示出第3实施方式中的姿态运算处理的流程图。
图16是示出铲斗相对于基准面的姿态的例子的图。
图17是示出铲斗相对于基准面的姿态的例子的图。
图18是示出铲斗相对于基准面的姿态的例子的图。
图19是示出铲斗相对于基准面的姿态的例子的图。
图20是表示第4实施方式中的姿态运算处理的流程图。
图21是示出使动臂前端与基准面对准的姿态的图。
图22是示出使斗杆前端与基准面对准的姿态的图。
图23是示出使铲斗前端与基准面对准的姿态的图。
图24是示出按区间对校正参数进行线性插补的校正表的图。
图25是示出在可取的角度区间全域进行平滑后得到的校正表的图。
图26是以三连杆机构表示以往技术中的液压挖掘机的动臂、斗杆、铲斗并示意性示出铲斗的齿尖位置相对于前部坐标系的原点的坐标的图，是表示平地平整作业的图。
图27是以三连杆机构表示以往技术中的液压挖掘机的动臂、斗杆、铲斗并示意性示出铲斗的齿尖位置相对于前部坐标系的原点的坐标的图，是表示坡面等斜面平整作业的图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。此外，在本实施方式中，作为工程机械的一例，例示在前部装置(前部作业机)的前端作为作业工具而具有铲斗的液压挖掘机来进行说明，但可以将本发明应用于碎石机或具有磁体等除了铲斗以外的附属装置的液压挖掘机。
＜第1实施方式＞
按照图1～图8说明本发明的第1实施方式。
图1是示意性示出作为本实施方式的工程机械的一例的液压挖掘机的外观的图。
在图1中，液压挖掘机100包括：多关节型的前部装置(前部作业机)1，其将分别在垂直方向上转动的多个被驱动部件(动臂4、斗杆5、铲斗(作业工具)6)连结而构成；以及构成车身的上部回转体2及下部行驶体3，上部回转体2以能够相对于下部行驶体3转动的方式设置。另外，前部装置1的动臂4的基端以能够在垂直方向上转动的方式支承在上部回转体2的前部，斗杆5的一端以能够在垂直方向上转动的方式支承在动臂4的与基端不同的端部(前端)，铲斗6以能够在垂直方向上转动的方式支承在斗杆5的另一端。动臂4、斗杆5、铲斗6、上部回转体2及下部行驶体3分别由作为液压执行机构的动臂液压缸4a、斗杆液压缸5a、铲斗液压缸6a、回转马达2a及左右的行驶马达3a(此处仅图示一个行驶马达)驱动。
动臂4、斗杆5及铲斗6在包含前部装置1的平面上动作，以下存在将该平面称为动作平面的情况。也就是说，动作平面是与动臂4、斗杆5及铲斗6的转动轴正交的平面，能够设定在动臂4、斗杆5及铲斗6的宽度方向上的中心。
在操作者搭乘的驾驶室9中，设有输出用于操作液压执行机构2a～6a的操作信号的操作杆(操作装置)9a、9b。虽未图示，但操作杆9a、9b分别能够前后左右倾倒，包含电子检测作为操作信号的操纵杆的倾倒量即操纵杆操作量的未图示的检测装置，将检测装置检测到的操纵杆操作量经由电气布线输出至作为控制装置的控制器19(参照图2)。也就是说，针对操作杆9a、9b的前后方向或左右方向，分别分配液压执行机构2a～6a的操作。
动臂液压缸4a、斗杆液压缸5a、铲斗液压缸6a、回转马达2a及左右的行驶马达3a的动作控制，通过以控制阀8控制从未图示的发动机或电动马达等原动机驱动的液压泵装置7向各液压执行机构2a～6a供给的工作油的方向及流量来进行。控制阀8根据从未图示的先导泵经由电磁比例阀输出的驱动信号(先导压)来进行控制。通过基于来自操作杆9a、9b的操作信号利用控制器19控制电磁比例阀，来控制各液压执行机构2a～6a的动作。
此外，操作杆9a、9b可以是液压先导式，也可以构成为将分别与操作者操作的操作杆9a、9b的操作方向及操作量对应的先导压作为驱动信号向控制阀8供给以驱动各液压执行机构2a～6a。
在上部回转体2、动臂4、斗杆5及铲斗6上分别配置有作为姿态传感器的惯性测量装置(IMU:Inertial Measurement Unit)12、14～16。以下，在需要区分这些惯性测量装置的情况下，分别称为车身惯性测量装置12、动臂惯性测量装置14、斗杆惯性测量装置15及铲斗惯性测量装置16。
惯性测量装置12、14～16计测角速度及加速度。若考虑配置有惯性测量装置12、14～16的上部回转体2或各被驱动部件4～6静止的情况，则能够基于在各惯性测量装置12、14～16上设定的IMU坐标系中的重力加速度的方向(即铅垂向下方向)和各惯性测量装置12、14～16的安装状态(即各惯性测量装置12、14～16与上部回转体2或各被驱动部件4～6间的相对位置关系)，检测上部回转体2或各被驱动部件4～6的朝向(姿态：后述的姿态角度θ)。在此，惯性测量装置14～16构成检测与多个被驱动部件各自的姿态的信息(以下称为姿态信息)有关的姿态信息检测装置。
此外，姿态信息检测装置不限于惯性测量装置，例如也可以使用倾角传感器。另外，也可以在各被驱动部件4～6的连结部分配置电位计，检测上部回转体2或各被驱动部件4～6的相对朝向(姿态信息)，根据检测结果求算各被驱动部件4～6的姿态。另外，也可以构成为，在动臂液压缸4a、斗杆液压缸5a及铲斗液压缸6a上分别配置行程传感器，根据行程变化量计算上部回转体2或各被驱动部件4～6的各连接部分的相对朝向(姿态信息)，根据其结果求算各被驱动部件4～6的姿态(姿态角度θ)。
图2是示意性示出搭载于液压挖掘机的控制器的部分处理功能的图。
在图2中，控制器19具有用于控制液压挖掘机100的动作的多种功能，作为其一部分，具有姿态运算装置15a、监视器显示控制装置15b、液压系统控制装置15c及施工目标面运算装置15d的各功能部。
姿态运算装置15a基于来自惯性测量装置12、14～16的检测结果及来自配置在驾驶室9内的运算姿态设定部18(后述)的输入，进行运算前部装置1的姿态的姿态运算处理(后述)。
施工目标面运算装置15d基于由施工管理者预先存储在未图示的存储装置等中的三维施工图等施工信息17和由姿态运算装置15a运算出的前部装置的姿态，运算用于定义施工对象的目标形状的施工目标面。
监视器显示控制装置15b对在驾驶室9中设置的未图示的监视器的显示进行控制，基于由施工目标面运算装置15d运算的施工目标面和由姿态运算装置15a运算的前部装置1的姿态，运算针对操作者的操作支援的指示内容，并显示在驾驶室9的监视器上。即，监视器显示控制装置15b负责作为将例如具有动臂4、斗杆5、铲斗6等被驱动部件的前部装置1的姿态及铲斗6的前端位置和角度显示在监视器上来支援操作者操作的机器引导系统的部分功能。
液压系统控制装置15c对由液压泵装置7或控制阀8、各液压执行机构2a～6a等构成的液压挖掘机100的液压系统进行控制，基于由施工目标面运算装置15d运算出的施工目标面和由姿态运算装置15a运算出的前部装置1的姿态来运算前部装置1的动作，并对液压挖掘机100的液压系统进行控制以实现该动作。即，液压系统控制装置15c例如负责作为以避免铲斗6等作业工具的前端接近目标施工面超过规定以上的方式对动作加以限制、或者以使作业工具(例如铲斗6的齿尖)沿目标施工面移动的方式进行控制的机器控制系统的部分功能。
图3是概略示出控制器的姿态运算装置的处理功能的功能框图。另外，图4是示意性示出本实施方式中定义的前部坐标系与液压挖掘机间的关系的侧视图。
在图3中，姿态运算装置15a基于来自惯性测量装置12、14～16的检测结果及来自在驾驶室9内配置的运算姿态设定部18的输入，进行运算前部装置1的姿态的姿态运算处理，具有设计信息存储部151、基准面设定部152、校正值运算部153及作业位置运算部154的各功能部。
设计信息存储部151为写入有工程机械的车身尺寸信息的ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)或RAM(Random Access Memory：随机存储器)等存储装置。作为在设计信息存储部151中存储的车身尺寸，例如包括上部回转体2的宽度(车身宽度)或长度、上部回转体2的回转中心位置、前部装置1在上部回转体2上的安装位置(即动臂销轴的位置)、动臂4、斗杆5、铲斗6的长度等。
基准面设定部152基于从设计信息存储部151获得的车身尺寸，设定校正值运算部153中的参数校正处理(后述)使用的基准面。
校正值运算部153以由基准面设定部152设定的基准面、动臂惯性测量装置14、斗杆惯性测量装置15、铲斗惯性测量装置16的各检测结果及作业位置运算部154的运算结果为输入，运算用于对各惯性测量装置14～16的检测结果进行校正的校正参数。
作业位置运算部154基于各惯性测量装置12、14～16的检测结果及校正值运算部153的运算结果，运算在前部装置1的前端设置的作业工具相对于车身的相对位置(在本实施方式中为铲斗6的齿尖位置)。
在此说明姿态运算处理的原理。
如图4所示，在本实施方式中使用作为平移坐标系的前部坐标系，该平移坐标系以动臂销轴的位置(即，动臂4相对于上部回转体2的转动中心)为原点O(0，0)，沿上部回转体2的前后方向定义x轴(向前方向为正值)，沿上下方向定义z轴(向上方向为正值)。也就是说，前部坐标系设定在前部装置1的动作平面上。
将动臂4的转动支点(动臂销轴的位置)与斗杆5的转动支点(动臂4与斗杆5的连结部)间的距离设为动臂长度Lbm，将斗杆5的转动支点与铲斗6的转动支点(斗杆5与铲斗6的连结部)的距离设为斗杆长度Lam，将铲斗6的转动支点与铲斗6的基准点B(此处示出以预先铲斗6的前端(齿尖)为基准点B的情况)间的距离设为铲斗长度Lbk，则将动臂4、斗杆5、铲斗6(准确来说是动臂长度Lbm、斗杆长度Lam及铲斗长度Lbk的方向)与水平方向所成的角度(姿态角度)分别设为θbm、θam、θbk，基准点B的前部坐标系中的坐标值(x，z)能够根据下述的式(1)及式(2)求算。
【数学式1】
Figure GDA0002196156960000091
【数学式2】
Figure GDA0002196156960000092
此外，姿态角度θbm、θam、θbk相对于水平方向在上方的表示正值，在下方的表示负值。
在此，θs为校正参数，若基于由姿态信息检测装置(在本实施方式中为惯性测量装置14～16)检测到的姿态角度θ(θbm、θam、θbk)或根据姿态信息运算出的姿态角度θ具有偏移误差的假定，将姿态角度的真值设为θt，则能够根据下述的式(3)求算。
【数学式3】
θt＝θ+θs…(3)
此外，在上述的式(1)及式(2)中，分别对应于姿态角度θbm、θam、θbk定义为校正参数θs bm、θs am、θs bk。
校正值运算部153基于上述式(2)运算校正参数θs bm、θs am、θs bk。具体来说，通过将前部装置1的作业工具的基准点(此处是设定为铲斗6的齿尖的基准点B)配置在具有已知z值的基准面(由基准面设定部152设定)上，从而将式(2)的左边设定为已知值，并且，在式(2)的右边设定来自惯性测量装置14～16(姿态信息检测装置)的检测结果(姿态角度θbm、θam、θbk)，从而运算校正参数θs bm、θs am、θs bk。此外，动臂长度Lbm、斗杆长度Lam及铲斗长度Lbk的长度在短时间的作业中并不会发生很大变化，因此将由设计信息存储部151赋予的值设为常数。
上述的式(2)在将点B的位置(高度)设定为已知的值zset的情况下，能够按照下述的式(4)表示。
【数学式4】
Figure GDA0002196156960000101
上述式(4)中的未知变量为三个校正参数θs bm、θs am、θs bk，与在多个被驱动部件4～6中配置的惯性测量装置14～16的数量相同。因此，只要能够建立上述式(4)的姿态角度θbm、θam、θbk中的至少一个不同的至少三个联立方程式，就能够确定校正参数θs bm、θs am、θs bk。
此外，即使在被驱动部件的数量为4个以上的情况下(换言之，在校正参数的数量为4个以上的情况下)，只要建立数量为构成前部装置1的被驱动部件数量的联立方程式，就能够确定以上校正参数。
(基准面的设定：基准面设定部152)
在本实施方式中，如图4所示，例示以液压挖掘机100配置在形成为大致水平地面上的情况下的地面为基准面的情况。在将铲斗6的基准点B配置为与该基准面一致时，由于基准点B的高度位于比原点O低与动臂销轴的高度对应的高度的位置，因此下述的式(5)成立。
【数学式5】
zset＝-Hp…(5)
通过按照这种方式设定基准面，从而无需使用特殊的工具就能够形成基准面。此外，能够预见，在地面存在凹凸的情况下，上述式(5)的精度降低，但通过以使用混凝土或铁板等铺装的地面为基准面，能够确保上述的式(5)的精度，实现更有效的校正参数运算。
(姿态角度θbm、θam、θbk的获取：校正值运算部153)
图5～图7是例示获取姿态角度的情况下的前部装置的姿态的图。图5示出在斗杆5的装载及卸载方向的工作范围存在余裕的状态下，将铲斗6的基准点B配置在基准面(地面)上的状态，图6示出在与图5所示的情况相比使斗杆5装载的状态下将铲斗6的基准点B配置在基准面(地面)上的状态，图7示出在与图5所示的情况相比使斗杆5卸载的状态下将铲斗6的基准点B配置在基准面(地面)上的状态。
运算校正参数θs bm、θs am、θs bk的姿态的设定(即，姿态角度θbm、θam、θbk的获取)通过操作者操作在驾驶室9中设置的运算姿态设定部18来进行。此外，运算姿态设定部18通过在驾驶室9中设置的与开关或监视器等显示装置一体发挥作用的GUI(Graphical UserInterface：图形用户界面)的一个功能等实现。另外，可以以与校正值运算部153的动作连动的操纵杆操作(例如若是带触发器的操纵杆装置则触发触发器)为获取契机，也可以在变为姿态角度θbm、θam、θbk的获取用姿态后在一定时间内未进行操纵杆操作的情况下自动获取。
如图5～图7所示，在多个被驱动部件4～6的至少一个姿态不同的前部装置1的多个姿态中，通过获取姿态角度θbm、θam、θbk，能够建立姿态角度θbm、θam、θbk中的至少一个不同的三个联立方程式。此外，不改变前部装置1的姿态而仅进行回转，即使获取姿态角度θbm、θam、θbk也视为一个姿态。
此外，如图5～图7所示，认为在前部装置1的各姿态下会受到惯性测量装置14～16的传感器特性误差及地面状态误差的影响，因此，也可以构成为形成前部装置1的另一其他姿态，建立数量比校正参数θs bm、θs am、θs bk的数量多的联立方程式进行运算，例如以最小二乘法运算各校正参数θs bm、θs am、θs bk。
图8是示出姿态运算处理的流程图。
在图8中，首先，在确定了前部装置1的姿态的状态(例如图5～图7中的某一状态)下，使作业工具(铲斗6)的基准点B与基准面对准(步骤S100)。在该状态下，通过操作运算姿态设定部18，从而获取姿态角度θbm、θam、θbk作为该姿态下的姿态数据，并存储在校正值运算部153内的未图示的存储部中(步骤S110)。接下来，判定是否在前部装置1的三种以上姿态下获取姿态数据(步骤S120)，在判定结果为否的情况下，将前部装置1的姿态变更为尚未获取姿态数据的其他姿态(步骤S140)，重复步骤S100、S110的处理。另外，在步骤S120中的判定结果为是的情况下，判定是否结束姿态数据的获取(步骤S130)。该判定除了在驾驶室9的监视器等显示装置上显示请求判断是否继续获取姿态数据的画面，并每次由操作者操作运算姿态设定部18进行判定的情况以外，也可以构成为，预先设定四次以上的次数(也就是说，比作为未知变量的校正参数θs bm、θs am、θs bk的数量多的次数)，判定是否满足该次数。在步骤S130中的判定结果为否的情况下，重复进行步骤S140及步骤S100、S110的处理。另外，在步骤S130中的判定结果为是的情况下，使用所获得的姿态角度θbm、θam、θbk建立关于式(4)的联立方程式，运算校正参数θsbm、θsam、θsbk并存储在校正值运算部153内，并且，将运算结果输出至作业位置运算部154(步骤S150)，结束处理。
将按照以上方式构成的本实施方式的效果与以往技术进行对比说明。
图26及图27是以三连杆机构表示以往技术中的液压挖掘机的动臂、斗杆、铲斗，并示意性示出铲斗的齿尖位置相对于前部坐标系的原点(以动臂销轴位置定义)的坐标的图，图26示出平地平整作业，图27示出坡面等的斜面平整作业。
从图26及图27可知，在各作业中，作业工具相对于回转前后方向的位置相同，为x＝L，但相对于上下方向的位置为y＝-H及y＝-h，是不同的值。在以往技术中，欲以地面等为基准面进行铲斗齿尖的高度修正，以准确运算接地时的铲斗高度。作业机等中设置的多个传感器具有互不相同的特有的误差特性。因此，在如图27所示，在具有与进行了修正的面不同的倾斜度的面上进行作业的情况下，由于前部的姿态(动臂、斗杆、铲斗的角度)与校正时不同，因此对上下方向的修正量当然应该不同。但是，以往技术无法应对作业机的姿态(动臂、斗杆及铲斗的角度)与修正时不同的情况。即，例如，在形状与实施修正时所使用的基准面(平面)不同的作业面进行作业的情况下，各传感器的误差变化而修正值的精度下降，无法准确地运算作业机的姿态。
与此相对，在本实施方式中，液压挖掘机100包括：多关节型的前部装置1，其将包含铲斗6在内的多个被驱动部件(动臂4、斗杆5、铲斗6)连结而构成，以能够在垂直方向上转动的方式支承在液压挖掘机100的上部回转体2上；惯性测量装置14～16，其检测多个被驱动部件4～6的各姿态信息；以及姿态运算装置15a，其基于惯性测量装置14～16的检测结果运算多关节型的前部装置1的姿态，基于通过姿态运算装置15a运算出的多关节型的前部装置1的姿态，控制多关节型的前部装置1的动作，在该液压挖掘机100中，姿态运算装置15a包括：基准面设定部152，其设定相对于上部回转体2相对地确定的基准面；校正值运算部153，其运算用于对惯性测量装置14～16的检测结果进行校正的校正参数θs bm、θs am、θs bk；以及作业位置运算部154，其基于惯性测量装置14～16的检测结果和校正值运算部153的运算结果来运算铲斗6相对于上部回转体2的相对位置，校正值运算部153基于与被驱动部件4～6的数量对应的前部装置1的多个姿态下的惯性测量装置14～16的检测结果，进行校正参数的运算，因此能够以更加简单的构造进行作业机的高精度姿态运算，其中，该多个姿态中在多个被驱动部件4～6上预先设定的基准点与基准面一致、且多个被驱动部件4～6的至少一个姿态不同。
此外，在本实施方式中构成为，设定z轴方向上的值为已知的基准面，使用关于z轴方向的式(2)运算校正参数θs bm、θs am、θs bk，但不限于此，例如，也可以构成为，设定x轴方向上的值为已知的基准面，使用关于z轴方向的式(1)运算校正参数θs bm、θs am、θs bk。另外，也可以构成为，设定z轴方向及y轴方向上的值为已知的基准位置，使用式(1)或式(2)运算校正参数θs bm、θs am、θs bk。
＜第1实施方式的变形例＞
参照图9说明第1实施方式的变形例。
图9是概略示出本变形例中的控制器的姿态运算装置的处理功能的功能框图。在图中，对与第1实施方式相同的部件标注相同的附图标记并省略说明。
本变形例示出将设计信息存储部配置在姿态运算装置外部的情况。在本变形例中，如图9所示，在姿态运算装置15A的外部配置设计信息存储部151a，基准面设定部152、校正值运算部153及作业位置运算部154从姿态运算装置15A获取设计信息。其他构成与第1实施方式相同。
在按照以上方式构成的本变形例中，也能够获得与第1实施方式相同的效果。
另外，在本变形例中，在下部行驶体3的履带更换而使动臂销轴高度变化的情况、或更换为特殊规格的斗杆而使斗杆长度变化的情况下，优选通过更换设计信息存储部151a来变更设计信息。
＜第1实施方式的其他变形例＞
参照图10～图13说明第1实施方式的其他变形例。
本变形例相对于第1实施方式变更了zset的设定方法。
图10～图13是例示获取姿态角度的情况下的基准面与前部装置的姿态间的关系的图。
例如，如图10所示，也可以在铲斗6的齿尖(即基准点B)安装长度H1的带铅坠的线20(所谓的铅锤)，以使铅锤20垂直伸直且其前端(下端)与地面接触、即与基准面一致的状态获取姿态角度θbm、θam、θbk。带重锤的线20是表示相对于基准点B沿铅垂向下方向离开预先设定距离H1的位置的基准点相对指标。
此时，齿尖位置(基准点B)位于比地面(基准面)高H1的位置，因此下述的式(6)成立。
【数学式6】
zset＝H1-Hp…(6)
本变形例通过变更带重锤的线20的长度来增加前部装置1可能取的姿态，因此对于校正参数θs bm、θs am、θs bk的运算更加有效。此外，在该情况下也可能受到地面凹凸的影响，因此优选以使用混凝土或铁板等铺装的地面为基准面进行姿态角度θbm、θam、θbk的获取。
另外，如图11所示，也可以在动臂销轴高度的位置设有激光发光器21，以相对于动臂销轴高度沿水平方向延伸的激光21a为基准面，在齿尖位置(基准点B)与基准面一致的状态下获取姿态角度θbm、θam、θbk。激光发光器21是使用激光21a以可见的方式示出基准面位置的基准面指标。
此时，齿尖位置(基准点B)与动臂销轴高度(即前部坐标系的原点O的高度)相等，因此下述的式(7)成立。
【数学式7】
zset＝0…(7)
本变形例与以地面为基准面的情况不同，具有基准面不会出现凹凸的优点。
此外，如图12所示，也可以在铲斗6的齿尖(即基准点B)安装长度H2的铅锤22，以铅锤22垂直伸直且其前端(下端)与基准面(激光21a)一致的状态获取姿态角度θbm、θam、θbk。
此时，齿尖位置(基准点B)位于比动臂销轴的高度(即，前部坐标系的原点O的高度)高H2的位置，因此下述的式(8)成立。
【数学式8】
zset＝H2…(8)
此外，激光发光器21的安装位置能够从动臂销轴的高度起设定为任意高度，在该情况下，只要在上述的式(7)及式(8)的右边加上激光发光器21相对于动臂销轴(前部坐标系的原点O)的安装高度即可。
另外，如图13所示，也可以在比动臂销轴的高度位置低预先设定的高度的、位于下方的位置，配置在基准部件23a、23b之间水平张紧的水平线23，以该水平线23为基准面，以齿尖位置(基准点B)与基准面一致的状态获取姿态角度θbm、θam、θbk。
此时，基准面(水平线23)及齿尖位置(基准点B)位于比前部坐标系的原点O低H3的位置，因此下述的式(9)成立。
【数学式9】
zset＝-H3…(9)
在本变形例中也与以地面为基准面的情况不同，具有基准面不会产生凹凸的优点。
＜第2实施方式＞
参照图14说明第2实施方式。
本实施方式示出第1实施方式中的液压挖掘机100配置在倾斜面上且以该倾斜面为基准面的情况。
图14是示意性示出本实施方式的前部坐标系与液压挖掘机间的关系的侧视图。在图中，对与第1实施方式相同的部件标注相同的附图标记并省略说明。
如图14所示，在液压挖掘机100配置在以朝向上部回转体2的前方(即前部装置1侧)升高的方式倾斜θslope的倾斜面上，且通过基准面设定部152(倾斜基准面运算部)将该倾斜面设为基准面的情况下，与以大致水平地面为基准面的情况相比，前部坐标系以原点O为中心旋转θslope。此时，通过惯性测量装置14～16检测的重力加速度的方向(即铅垂向下方向)也在前部坐标系中以(-θslope)旋转，因此使用以车身惯性测量装置12计测的上部回转体2(车身)的倾角θslope，关于赋予前部坐标系中的基准点B的式(2)及式(3)通过以下的式(10)进行调整。
【数学式10】
Figure GDA0002196156960000161
在此，在上述的式(10)中，将调整前的前部坐标系的坐标设为(x，z)，将调整后的前部坐标系的坐标设为(x1，z1)。
其他构成与第1实施方式相同。
在按照以上方式构成的本实施方式中，也能够获得与第1实施方式相同的效果。
另外，在液压挖掘机100配置在倾斜面上进行作业的情况下，也能够运算校正参数θs bm、θs am、θs bk，能够恰当地计算前部坐标系中的铲斗6的齿尖位置(基准点B)并进行作业。
＜第3实施方式＞
参照图15～图19说明第3实施方式。
在本实施方式中，在将多个校正参数θs bm、θs am、θs bk中的一个所对应的被驱动部件设为能够推定出所对应的校正参数θs接近0的姿态(即，认为不易产生误差的姿态)的状态下，运算其他被驱动部件的校正参数θs，然后对未运算的一个被驱动部件的校正参数θs进行运算，从而提高校正参数θs的精度。
图15是表示本实施方式中的姿态运算处理的流程图。另外，图16～图19是分别表示铲斗相对于基准面的姿态的例子的图。
在图15中，首先，使铲斗液压缸6a达到伸长或缩回的铲斗极限状态(步骤S200)。此外，此时的铲斗6的姿态只要是成为能够推定校正参数θs bk接近0的姿态(即，认为不易产生误差的姿态)的状态即可。
在该状态下，使作业工具(铲斗6)的基准点B与基准面对准并操作运算姿态设定部18，从而获取姿态角度θbm、θam作为该姿态下的姿态数据，并存储在校正值运算部153内的未图示的存储部中(步骤S210)。若将铲斗极限状态下的铲斗6的姿态角度设为θend bk，则基准点B的前部坐标系中的高度通过下述的式(11)赋予。
【数学式11】
Figure GDA0002196156960000171
接下来，判定是否在前部装置1的两种以上姿态下获取到姿态数据(步骤S220)，在判定结果为否的情况下，一边保持铲斗极限状态，一边将前部装置1的动臂4和斗杆5的姿态变更为尚未获取姿态数据的其他姿态(步骤S211)，重复步骤S210、S220的处理。另外，在步骤S220中的判定结果为是的情况下，判定姿态数据的获取是否结束(步骤S230)。在步骤S230中的判定结果为否的情况下，重复步骤S211及步骤S210的处理。另外，在步骤S230中的判定结果为是的情况下，使用所获得的姿态角度θbm、θam及姿态角度θend bk建立关于式(10)的联立方程式，运算校正参数θs bm、θs am并存储在校正值运算部153内，并且，将运算结果输出至作业位置运算部154(步骤S240)。
接下来，变更包含铲斗6在内的前部装置1的姿态(步骤S250)，使作业工具(铲斗6)的基准点B与基准面对准并操作运算姿态设定部18，从而获取姿态角度θbm、θam、θbk作为该姿态下的姿态数据，并储存在校正值运算部153内的未图示的存储部中(步骤S260)。
在此，若将在步骤S240中运算的动臂4及斗杆5的校正参数设为θset bm、θset am，则基准点B的前部坐标系中的高度由下述的式(12)赋予。
【数学式12】
Figure GDA0002196156960000181
接下来判定姿态数据的获取是否结束(步骤S270)。在步骤S270中的判定结果为否的情况下，重复步骤S250、S260的处理。另外，在步骤S270中的判定结果为是的情况下，使用所获得的姿态角度θbm、θam、θbk建立关于(12)的联立方程式，运算校正参数θs bk并储存在校正值运算部153内，并且将运算结果输出至作业位置运算部154(步骤S280)，结束处理。
此外，步骤S250、S260的处理只要进行一次以上就能够运算校正参数θs bk，但例如如图16～图19所示使铲斗6的姿态变化并获取多个姿态角度θbk，从而能够提高校正参数θs bk的精度。此外，在图16～图19中仅图示使齿尖(基准点B)与基准面对准的姿态的铲斗6，关于斗杆5等其他构成省略图示。
其他构成与第1实施方式相同。
在按照以上方式构成的本实施方式中也能够获得与第1实施方式相同的效果。
另外，在第1实施方式中同时计算动臂4、斗杆5及铲斗6的校正参数，但无法使各惯性测量装置14～16的传感器偏移(校正参数θs bm、θs am、θs bk)严格一致。例如，还认为由于铲斗6的传感器的偏移(校正参数θs bk)而齿尖位置(基准点B)的高度变化了Lbksinθs bk的量，由动臂4及斗杆5的传感器偏移(校正参数θs bm、θsam)引起的齿尖位置(基准点B)的高度的变化量Lbmsinθs bm+Lamsinθs am抵消的情况。这样的现象可能会导致在姿态角度θbm、θam、θbk获取时未采用的前部装置1的姿态下的作业工具的基准点位置的推定精度降低。
本实施方式是考虑第1实施方式中的上述现象而提出的。即，上述的式(11)作为未知变量仅包含动臂4及斗杆5的校正参数θs bm、θs am，且铲斗6的姿态角度能够固定为θend bk，不易像第1实施方式那样，将铲斗6的传感器偏移(校正参数θs bk)的影响包含在动臂4的传感器偏移(校正参数θsbm)及斗杆5的传感器偏移(校正参数θsam)中，能够抑制在姿态角度θbm、θam、θbk获取时未采用的前部装置1的姿态下的作业工具的基准点位置的推定精度降低。
＜第4实施方式＞
参照图20～图25说明第4实施方式。
本实施方式通过以使构成前部装置1的多个被驱动部件4～6的各连结部及基准点(或作为在连结部或基准点设置的基准点相对指标的铅锤)与基准面一致的姿态获取各姿态角度并运算校正参数，从而不易受到其他传感器偏移的影响，提高校正参数的精度。
图20是示出本实施方式中的姿态运算处理的流程图。另外，图21～图23是示出使被驱动部件的各连结部及基准点与基准面一致的姿态的图，图21是示出使动臂前端与与基准面对准的姿态的图，图22是示出使斗杆前端与基准面对准的姿态的图，图23是示出使铲斗前端与基准面对准的姿态的图。
在本实施方式中，在动臂销轴高度的位置设有激光发光器21，以相对于动臂销轴高度沿水平方向延伸的激光21a为基准面。
在图20中，首先，使动臂4的前端(动臂4与斗杆5的连结部)与基准面对准(参照图21)并操作运算姿态设定部18，从而作为该姿态下的姿态数据获取姿态角度θbm，并储存在校正值运算部153内的未图示的存储部中(步骤S310)。此时，动臂4的前端的前部坐标系中的高度za由下述的式(13)赋予。
【数学式13】
Figure GDA0002196156960000201
此外，基准面的高度与前部坐标系的原点O的高度相同，为za＝0(零)。
接下来，判定姿态数据获取是否结束(步骤S320)。在步骤S320中的判定结果为否的情况下，将动臂4的姿态变更为尚未获取姿态数据的其他姿态(步骤S311)，重复步骤S310的处理。此外，在使动臂4的前端与基准面对准的情况下，由于仅有一个姿态，因此在动臂4的前端设置已知长度的铅锤，使该铅锤与基准面对准，从而进行姿态数据的获取。此外，在该情况下，当然使za的值与铅锤的长度一致来进行调整。
另外，在步骤S320中的判定结果为是的情况下，使用所获得的姿态角度θbm从式(13)运算校正参数θsbm并储存在校正值运算部153内，并且将运算结果输出至作业位置运算部154(步骤S330)。
接下来，使斗杆5的前端(斗杆5与铲斗6的连结部)与基准面对准(参照图22)，通过操作运算姿态设定部18，获取姿态角度θam作为该姿态下的姿态数据，并储存在校正值运算部153内的未图示的存储部中(步骤S340)。此时，若将在步骤S330中获得的动臂4的校正参数设为θset bm，则斗杆5的前端在前部坐标系中的高度za由下述的式(14)赋予。
【数学式14】
Figure GDA0002196156960000211
接下来判定姿态数据的获取是否结束(步骤S350)。在步骤S350中的判定结果为否的情况下，将动臂4及斗杆5的姿态变更为尚未获取姿态数据的其他姿态(步骤S341)，重复步骤S340的处理。另外，在步骤S350中的判定结果为是的情况下，使用所获得的姿态角度θbm、θam，从式(13)运算校正参数θs am并储存在校正值运算部153内，并且将运算结果输出至作业位置运算部154(步骤S360)。
接下来，通过使铲斗6的前端(基准点B)与基准面对准(参照图23)并操作运算姿态设定部18，从而获取姿态角度θbm、θam、θbk作为该姿态下的姿态数据，并储存在校正值运算部153内的未图示的存储部(步骤S370)。此时，如将步骤S330、S360中获得的动臂4及斗杆5的校正参数分别设为θset bm及θset am，则铲斗6的前端(基准点B)在前部坐标系中的高度zset由前述的式(12)赋予。
接下来，判定姿态数据的获取是否结束(步骤S380)。在步骤S380中的判定结果为否的情况下，将前部装置1的姿态变更为尚未获取姿态数据的其他姿态(步骤S371)，重复步骤S370的处理。另外，在步骤S380中的判定结果为是的情况下，使用所获得的姿态角度θbm、θam、θbk，根据式(11)运算校正参数θbk并储存在校正值运算部153内，并且将运算结果输出至作业位置运算部154(步骤S390)。
此外，步骤S310、S340、S370的处理只要分别进行一次以上，就能够实现校正参数θs bm、θs am、θs bk的运算，但通过使被驱动部件4～6的姿态变化并获取多个姿态角度θbm、θam、θbk，能够提高校正参数θs bm、θs am、θs bk的精度。
其他构成与第1实施方式相同。
在按照以上方式构成的本实施方式中，也能够获得与第1实施方式相同的效果。
另外，在第2实施方式中，考虑未能完全缓和动臂4及斗杆5与铲斗6的相互作用的影响的情况，但在本实施方式中，由于分别独立运算动臂4、斗杆5及铲斗6的校正参数，因此能够期待宽范围内的姿态推定精度的提高。
此外，在本实施方式中，说明了以对校正参数θs bm、θs am、θs bk赋予固定值为前提的情况，但例如，如图24及图25所示，也可以构成为，创建表示各惯性测量装置14～16的检测值与校正参数θs bm、θs am、θs bk的关系的校正表，对应于各惯性测量装置14～16的检测值决定校正参数。即，如本实施方式所示，可以在能够单独运算动臂4、斗杆5及铲斗6各自的校正参数θs bm、θs am、θs bk的情况下，创建图24及图25所示的校正表。并且，通过按照上述方式构成，能够期待更高精度的姿态推定的实现。此外，图24及图25中的标绘点示出在各姿态下获得的校正参数，图24中示出按区间对该校正参数进行线性插补的情况，图25中示出对可能取的角度区间全域进行平滑后的情况。
接下来说明上述各实施方式的特征。
(1)在上述实施方式中，工程机械包括：多关节型的前部作业机1，其将包含作业工具(例如铲斗6)在内的多个被驱动部件(例如，动臂4、斗杆5、铲斗6)连结而构成，以能够在垂直方向上转动的方式支承在工程机械(例如，液压挖掘机100)的车身(例如，上部回转体2)上；姿态信息检测装置(例如，惯性测量装置14～16)，其检测多个所述被驱动部件的各姿态信息；以及前部姿态运算装置(例如，姿态运算装置154)，其基于所述姿态信息检测装置的检测信息，运算所述多关节型的前部作业机的姿态，所述工程机械基于通过所述前部姿态运算装置运算出的所述多关节型的前部作业机的姿态，控制所述多关节型的前部作业机的动作，所述前部姿态运算装置包括：基准位置设定部(例如，基准面设定部152)，其设定相对于所述车身相对确定的基准位置(例如，基准面)；校正值运算部153，其运算所述姿态信息检测装置的检测信息的校正使用的校正参数；作业位置运算部154，其基于所述姿态信息检测装置的检测信息和所述校正值运算部的运算结果，运算所述作业工具相对于所述车身的相对位置，所述校正值运算部基于与所述被驱动部件的数量对应的所述前部作业机的多个姿态下的所述姿态信息检测装置的检测信息来运算所述校正参数，其中，在多个所述姿态中，多个所述被驱动部件上预先设定的基准点与通过所述基准位置设定部设定的基准位置一致，且多个所述被驱动部件的至少一个姿态不同。
通过按照这种方式构成，能够以更加简单的构造进行作业机的高精度姿态运算。
(2)另外，在上述实施方式中，在(1)的工程机械中，所述基准位置设定部设定与水平面平行的基准面来作为所述基准位置，所述校正值运算部基于与所述被驱动部件的数量对应的所述前部作业机的多个姿态下的所述姿态信息检测装置的检测信息进行所述校正参数的运算，其中，在多个所述姿态中，多个所述被驱动部件上预先设定的基准点与所述基准面上的某个位置一致，且多个所述被驱动部件的至少一个姿态不同。
通过按照上述方式设定基准位置与水平面平行的基准面，从而能够容易地使被驱动部件的基准点与基准位置(基准面)对准，能够容易地进行姿态运算。
(3)另外，在上述实施方式中，在(2)的工程机械中，包括：车身倾斜检测部，其检测所述车身相对于水平面的倾斜角度；以及倾斜基准面运算部，其基于由所述车身倾斜检测部检测到的车身的倾斜角度，运算使所述基准面倾斜的倾斜基准面，所述校正值运算部基于与所述被驱动部件的数量对应的所述前部作业机的多个姿态下的所述姿态信息检测装置的检测信息进行所述校正参数的运算，其中，在多个所述姿态中，多个所述被驱动部件上预先设定的基准点与所述倾斜基准面上的某个位置一致，且多个所述被驱动部件的至少一个姿态不同。
由此，在液压挖掘机100配置于倾斜面上进行作业的情况下，也能够运算校正参数θs bm、θs am、θs bk，恰当地计算前部坐标系中的铲斗6的齿尖位置(基准点B)并进行作业。
(4)另外，在上述实施方式中，在(2)的工程机械中，通过使多个所述被驱动部件上预先设定的基准点与以可见方式示出所述基准面的位置的基准面指标(例如，激光21a)一致，从而使所述基准点与所述基准面上的位置一致。
由此，由于能够将照射激光21a的激光发光器21的安装位置设定为任意高度，因此能够将基准面(激光21a)设定为任意高度。另外，由于激光21a直线性高，因此基准面上不会形成凹凸。
(5)另外，在上述实施方式中，在(1)的工程机械中，所述校正值运算部基于与所述被驱动部件的数量对应的所述前部作业机的多个姿态下的所述姿态信息检测装置的检测信息来运算所述校正参数，其中，在多个所述姿态中，表示在铅垂向下方向上与多个所述被驱动部件上预先设定的基准点相距预先设定的距离的位置的基准点相对指标与所述基准位置一致，且多个所述被驱动部件的至少一个姿态不同。
由此，通过变更铅锤20的长度，从而前部装置1可能取的姿态增多，因此校正参数θs bm、θs am、θs bk的运算更加有效。
(6)另外，在上述实施方式中，在(1)的工程机械中，所述校正值运算部创建以所述姿态信息检测装置的检测信息为输入，并以所述校正值运算部的运算结果即所述校正参数为输出的校正参数表，所述作业位置运算部基于所述姿态信息检测装置的检测信息和基于所述姿态信息检测装置的检测信息而从所述校正参数表输出的所述校正参数，运算多个所述被驱动部件相对于所述车身的相对位置。
＜附注＞
此外，在上述实施方式中，以由发动机等原动机驱动液压泵的通常的液压挖掘机为例进行了说明，但本发明当然也能够应用于以发动机和马达驱动液压泵的混合动力式液压挖掘机、或仅以驱动液压泵的电动式液压挖掘机等。
另外，本发明不限定于上述实施方式，包含不脱离其要旨范围内的多种变形例及组合。另外，本发明不限定于在上述实施方式中说明的全部构成，也包含将其部分构成去除的构成。另外，上述的各构成、功能等也可以通过例如以集成电路设计等实现其一部分或全部。另外，上述的各构成、功能等也可以通过对处理器实现各功能的程序进行解读和执行而通过软件实现。
附图标记说明
1前部装置(前部作业机)、2上部回转体、2a回转马达、3下部行驶体、3a行驶马达、4动臂、4a动臂液压缸、5斗杆、5a斗杆液压缸、6铲斗、6a铲斗液压缸、7液压泵装置、8控制阀、9驾驶室、9a、9b操作杆(操作装置)、12车身惯性测量装置、14动臂惯性测量装置、15斗杆惯性测量装置、15a、15A姿态运算装置、15b监视器显示控制装置、15c液压系统控制装置、15d施工目标面运算装置、16铲斗惯性测量装置、17施工信息、18运算姿态设定部、19控制器、20、22铅锤、21激光发光器、21a激光、23水平线、23a、23b基准部件、100液压挖掘机、151、151a设计信息存储部、152基准面设定部、153校正值运算部、154作业位置运算部。

Claims (6)

1.一种工程机械，包括：
多关节型的前部作业机，其将包含作业工具在内的多个被驱动部件连结而构成，以能够在垂直方向上转动的方式支承在工程机械的车身上；
姿态信息检测装置，其检测多个所述被驱动部件各自的姿态信息；以及
前部姿态运算装置，其基于所述姿态信息检测装置的检测信息，运算所述多关节型的前部作业机的姿态，
所述工程机械基于通过所述前部姿态运算装置运算出的所述多关节型的前部作业机的姿态，控制所述多关节型的前部作业机的动作，
所述工程机械的特征在于，
所述前部姿态运算装置包括：
基准面设定部，其设定相对于所述车身相对确定的基准面；
校正值运算部，其对矫正所述姿态信息检测装置的检测信息所使用的校正参数进行运算；以及
作业位置运算部，其基于所述姿态信息检测装置的检测信息和所述校正值运算部的运算结果，运算所述作业工具相对于所述车身的相对位置，
所述校正值运算部基于与所述被驱动部件的数量对应的所述前部作业机的多个姿态下的所述姿态信息检测装置的检测信息来运算所述校正参数，其中，在多个所述姿态中，在多个所述被驱动部件上预先设定的基准点与通过所述基准面设定部设定的基准面一致，且多个所述被驱动部件中的至少一个被驱动部件的姿态不同。
2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
所述基准面设定部设定与水平面平行的面来作为所述基准面，
所述校正值运算部基于与所述被驱动部件的数量对应的所述前部作业机的多个姿态下的所述姿态信息检测装置的检测信息来运算所述校正参数，其中，在多个所述姿态中，在多个所述被驱动部件上预先设定的基准点与所述基准面上的某个位置一致，且多个所述被驱动部件中的至少一个被驱动部件的姿态不同。
3.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于，
包括：
车身倾斜检测部，其检测所述车身相对于水平面的倾斜角度；以及
倾斜基准面运算部，其基于由所述车身倾斜检测部检测到的车身的倾斜角度，运算使所述基准面倾斜的倾斜基准面，
所述校正值运算部基于与所述被驱动部件的数量对应的所述前部作业机的多个姿态下的所述姿态信息检测装置的检测信息来运算所述校正参数，其中，在多个所述姿态中，在多个所述被驱动部件上预先设定的基准点与所述倾斜基准面上的某个位置一致，且多个所述被驱动部件中的至少一个被驱动部件的姿态不同。
4.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于，
通过使在多个所述被驱动部件上预先设定的基准点与以可见方式示出所述基准面的位置的基准面指标一致，而使所述基准点与所述基准面上的位置一致。
5.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
所述校正值运算部基于与所述被驱动部件的数量对应的所述前部作业机的多个姿态下的所述姿态信息检测装置的检测信息来运算所述校正参数，其中，在多个所述姿态中，表示在铅垂向下方向上与在多个所述被驱动部件上预先设定的基准点相距预先设定的距离的位置的基准点相对指标与所述基准面一致，且多个所述被驱动部件中的至少一个被驱动部件的姿态不同。
6.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
所述校正值运算部创建校正参数表，该校正参数表以所述姿态信息检测装置的检测信息为输入，并以所述校正值运算部的运算结果即所述校正参数为输出，
所述作业位置运算部基于所述姿态信息检测装置的检测信息和基于所述姿态信息检测装置的检测信息而从所述校正参数表输出的所述校正参数，运算多个所述被驱动部件相对于所述车身的相对位置。
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