CN113348284B - 作业机械 - Google Patents

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Abstract

提供能够使相邻的两个目标面的边界线附近的整平精度提高的作业机械。控制器(10)从多个目标面中抽取与第1目标面(S1)相邻的目标面、即第2目标面(S2)，并计算第1目标面(S1)与第2目标面(S2)之间的边界线(L2)，并在作业工具(6)从第1边界线(L2)通过之前，以使作业工具(6)上设定的基准线(L1)与边界线(L2)之间的角度差(EL)变小的方式修正姿势控制执行机构(6c)的控制信号。

Description

作业机械
技术领域
本发明涉及液压挖掘机等作业机械。
背景技术
伴随针对信息化施工的应对，液压挖掘机等作业机械有时会具有机械控制功能，该机械控制功能为，以使动臂、斗杆、铲斗等作业机构的位置和姿势沿着设计面运动的方式进行控制。作为其代表性机械而具有如下作业机械，其当铲斗顶端接近设计面时，以使铲斗顶端不会进一步向设计面方向前进的方式对作业机构的动作施加限制。
在土木工程施工管理基准中，规定了针对设计面的高度方向上的容许精度的规格值。在设计面的完成面的误差超出容许值的情况下，会发生施工的返工，由此作业效率降低。因此，要求机械控制功能具有为了满足完成面的容许精度所必要的控制精度。
另一方面，近年来，能够使与铲斗的转动轴垂直的双轴(侧倾轴、回转轴)相对于斗杆转动的、回转侧倾铲斗正在普及。具有该回转侧倾铲斗的作业机械由于能够使铲斗的姿势依照行驶体难以正对的法面(倾斜面)，所以整平作业变为可能的设计面的种类与以往的作业机构相比大幅增加。但是，操作者需要同时操作的执行机构数量增加，由此整平作业时的杆操作变难的问题成为课题。
另外，伴随回转侧倾铲斗的普及，对绕侧倾轴的转动操作进行支援的机械控制功能也开始普及。在以往的动臂、斗杆、铲斗操作的支援的基础上，对侧倾操作进行支援，由此熟练度低的操作者也能够以高精度进行包括侧倾操作的整平作业。作为对操作者的侧倾操作进行支援的技术一例，而在专利文献1中公开了回转侧倾铲斗的侧倾转动轴的控制方法。专利文献1所示的挖掘机的控制装置通过自动控制来调整铲斗的侧倾角度，使得铲斗上定义的铲斗线与设计面的斜度成为平行。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2016/158779
发明内容
设计面是由面的法线方向相差很大的多个面构成的，有可能铲斗会在一次整平动作中从连续的多个面通过。在铲斗一边从某个面向连续的下个面通过一边进行整平作业的情况下，为了在面切换后也维持完成精度，需要使铲斗相对于下个面维持线接触状态。
但是，专利文献1所记载的控制装置在铲斗从某个面向连续的下个面通过的情况下，有可能铲斗相对于下个面而与面暂时成为点接触状态。由此，延缓了铲斗相对于下个面的姿势控制的开始，由此担心边界线附近的整平精度降低。另外，为了进行边界线附近的整平，需要以在边界线通过后使铲斗的姿势相对于面匹配，向曾经通过的边界线方向返回的方式移动铲斗，由此整平作业的效率降低。
本发明是鉴于上述课题而做出的，其目的为提供一种作业机械，该作业机械能够当作业工具从相邻的两个目标面的边界线通过时，维持作业工具与各目标面之间的线接触状态，由此提高边界线附近的整平精度。
为了实现上述目的，本发明具有：作业工具；多个执行机构，其包括控制所述作业工具的位置的至少一个位置控制执行机构、以及控制所述作业工具的姿势的至少一个姿势控制执行机构；对多个所述执行机构的动作进行指示的操作装置；基于所述操作装置的操作量而输出对多个所述执行机构中的至少一个执行机构进行控制的控制信号的控制器；和记忆由多个目标面构成的设计面的信息的设计面记忆装置，所述控制器从多个所述目标面中抽取离所述作业工具最近的目标面、即第1目标面，基于所述作业工具相对于所述第1目标面的位置以及姿势来控制多个所述执行机构中的至少一个执行机构的动作速度，其中，所述控制器从多个所述目标面中抽取与所述第1目标面相邻的目标面、即第2目标面，并计算所述第1目标面与所述第2目标面之间的边界线、即第1边界线，并在所述作业工具从所述第1边界线通过之前，以使所述作业工具上设定的基准线与所述第1边界线之间的角度差变小的方式修正所述姿势控制执行机构的控制信号。
根据以上那样构成的本发明，计算作业工具上设定的基准线与相邻的两个目标面的边界线之间的角度差，在作业工具从边界线通过之前，以使基准线与边界线之间的角度差变小的方式控制作业工具的姿势。由此，当作业工具从边界线通过时维持了作业工具与各目标面之间的线接触状态，由此能够提高边界线附近的整平精度。
发明效果
根据本发明的作业机械，当作业工具从相邻的两个目标面的边界线通过时，能够维持作业工具与各目标面之间的线接触状态，由此能够提高边界线附近的整平精度。
附图说明
图1是示意表示本发明的第1实施例的液压挖掘机的外观的图。
图2是概略表示本发明的第1实施例的液压挖掘机的驱动机构的图。
图3是概略表示本发明的第1实施例的液压挖掘机上搭载的液压执行机构控制系统的液压回路图。
图4是详细表示本发明的第1实施例的设计面和目标面的定义的图。
图5是详细表示本发明的第1实施例的目标面和有关作业工具的运算值的定义的图。
图6是详细表示本发明的第1实施例的控制器的处理功能的功能框图。
图7是详细表示本发明的第1实施例的姿势修正量运算部的处理功能的功能框图。
图8是表示基于本发明的第1实施例的姿势修正量运算部的姿势修正实现的作业工具的动作的图。
图9是表示基于本发明的第1实施例实现的提高边界线附近的整平精度的效果的图。
图10是详细表示第2实施例的控制器的处理功能的功能框图。
图11是详细表示第2实施例的动作速度修正部的处理功能的功能框图。
图12是详细表示第3实施例的姿势修正量运算部的处理功能的功能框图。
图13是详细表示第3实施例的动作速度修正部的处理功能的功能框图。
图14是详细表示第4实施例的动作速度修正部的处理功能的功能框图。
图15是详细表示第5实施例的目标面的定义的图。
图16是详细表示第5实施例的控制器的处理功能的功能框图。
图17是详细表示第5实施例的姿势修正量运算部的处理功能的功能框图。
图18是详细表示第6实施例的控制器的处理功能的功能框图。
图19是表示第6实施例的姿势修正量运算部以及动作速度修正部的指令转换图的一例的图。
图20是表示第6实施例的姿势修正量运算部以及动作速度修正部的运算处理的流程图。
具体实施方式
以下，使用附图等来说明本发明的实施方式。以下的说明表示本发明的内容的具体例，本发明并非限定于这些说明，在本说明书公开的技术思想范围内，本领域技术人员能够实施各种变更以及修正。另外，用于说明本发明的全部图中，具有相同功能的部分标注同一附图标记，有时省略其重复的说明。
实施例1
图1是示意表示本发明的第1实施例的液压挖掘机100的外观的图。
图1中，液压挖掘机100具有将转动的多个被驱动部件(动臂4、斗杆5、铲斗(作业工具)6)连结而构成的多关节型的前方装置(前作业机)1、和构成车身的上部旋转体2以及下部行驶体3，上部旋转体2相对于下部行驶体3能够旋转地设置。另外，前方装置1的动臂4的基端能够转动地支承于上部旋转体2的前部，斗杆5的一端能够转动地支承于与动臂4的基端不同的端部(顶端)，在斗杆5的另一端能够转动地支承有铲斗6。
在供操作员搭乘的驾驶室9，设有将用于操作液压执行机构2a、4a～6a、6b、6c(图2所示)的操作信号输出的操作杆装置(操作装置)9a、和将用于驱动行驶马达3a的操作信号输出的操作杆装置(操作装置)9b。操作杆装置9a是能够向前后左右倾倒的两根操作杆，与倾倒方向和倾倒量相应地操作液压执行机构2a、4a～6a。在此基础上，操作杆装置9a包括两个能够输出连续信号的物理开关，输出用于操作液压执行机构6b、6c的电气信号。操作杆装置9b是能够向前后方向倾倒的两根操作杆，与倾倒方向和倾倒量相应地操作液压执行机构3a。操作杆装置9a、9b包括对相当于操作杆的倾倒量(杆操作量)的操作信号进行电气检测的检测装置，检测到的杆操作量经由电气配线向作为控制装置的控制器10(图3所示)输出。
液压执行机构2a～6a、6b、6c的动作控制是通过由控制阀8控制从由原动机40驱动的液压泵7向各液压执行机构2a～6a、6b、6c供给的工作油的方向以及流量而进行的。控制阀8的控制是通过由从先导泵70(图3所示)经由电磁比例阀输出的驱动信号(先导压)而执行的。基于操作杆装置9a、9b检测到的操作杆操作量的电气信号由控制器10控制电磁比例阀，由此控制各液压执行机构2a～6a、6b、6c的动作。
此外，操作杆装置9a、9b可以是与上述不同的液压先导方式，可以构成为，将与操作杆的操作方向以及操作量相应的先导压作为驱动信号而向控制阀8直接供给，来驱动各液压执行机构2a～6a。
图2是概略表示液压挖掘机100的驱动机构的图。
在液压挖掘机100中定义有固定于上部旋转体2的坐标系F1、和固定于下部行驶体3的坐标系F2的两个坐标系。坐标系F1和坐标系F2是z轴方向相同但原点位置在z轴方向上错开的坐标系。
动臂4、斗杆5通过动臂液压缸4a、斗杆液压缸5a的驱动而在单一平面(以下称为动作平面)上动作。动作平面是与动臂4的转动轴A1以及斗杆5的转动轴A2正交的平面，定义为上部旋转体坐标系F1的x－z平面。通过回转马达2a绕着转动轴A3转动，动作平面根据上部旋转体2的旋转动作而转动。
铲斗6通过铲斗液压缸6a、侧倾液压缸6b、回转马达6c的驱动而能够在翻转、俯仰、横摆方向上控制铲斗6的姿势。在此定义为，翻转方向是绕着上部旋转体坐标系F1的X轴的旋转方向，俯仰方向是绕着上部旋转体坐标系F1的Y轴的旋转方向，横摆方向是绕着上部旋转体坐标系F1的Z轴的旋转方向。通过铲斗液压缸6a的驱动，铲斗6在绕着转动轴A4的翻转方向上转动。通过侧倾液压缸6b的驱动，铲斗6在绕着转动轴A5的俯仰方向上转动。通过回转马达6c的驱动，铲斗6在绕着转动轴A6的横摆方向上转动。
惯性计测装置11～14计测角速度以及加速度。车身惯性计测装置11、动臂惯性计测装置12、斗杆惯性计测装置13、铲斗惯性计测装置14基于计测到的角速度和加速度来推定绕着转动轴A1～A5的转动角度以及角速度。回转角度计测装置15计测绕着转动轴A6的转动角度。此外，角度检测机构并不限于惯性计测装置11～14，也可以构成为，例如在动臂液压缸4a、斗杆液压缸5a、铲斗液压缸6a、侧倾液压缸6b上分别配置行程传感器，通过基于绕着旋转轴A1、A2、A4、A5的旋转量与液压缸行程量之间的相对关系构建的转换式来计算旋转角度。
为了取得车身位置Pg和车身方位Cg，在上部旋转体2安装有两个GlobalNavigation Satellite System(GNSS；全球导航卫星系统)天线16a、16b。GNSS天线16a、16b向后述的测位装置200发送从人造卫星等接收的距离信号。
图3是概略表示液压挖掘机100上搭载的液压执行机构控制系统的图。为了使说明简洁化，仅记载了说明发明所需要的要素。
液压执行机构控制系统由驱动各液压执行机构2a～6a、6b、6c的控制阀8、向控制阀8供给液压油的液压泵7、供给成为控制阀8的驱动信号的先导压的先导泵70、以及用于驱动液压泵7的原动机40构成。本实施例中，液压泵7为可变容量式，可变容量泵用电磁比例减压阀7a基于来自控制器10的电流指令而动作，由此调整液压泵7的容量，控制液压泵7的排出流量。此外，也可以构成为，将液压泵7设为固定容量式，通过来自控制器10的控制指令调整原动机40的转速，控制液压泵7的排出流量。
液压泵7排出的液压油通过旋转方向控制阀8a1、动臂方向控制阀8a3、斗杆方向控制阀8a5、铲斗方向控制阀8a7、侧倾方向控制阀8a9、回转方向控制阀8a11向各自对应的液压执行机构2a～6a、6b、6c分配。基于从控制器10指令的电流指令，使电磁比例减压阀8a2a、8a2b、8a4a、8a4b、8a6a、8a6b、8a8a、8a8b、8a10a、8a10b、8a12a、8a12b动作，由此对驱动方向控制阀8a1、8a3、8a5、8a7、8a9、8a11的先导压进行调整。
对于旋转方向控制阀8a1，与回转马达2a相连的油路的一方成为与液压泵7连通的开口(入口节流开口)，另一方成为与跟油箱41相连的油路连通的开口(出口节流开口)。通过选择驱动电磁比例减压阀8a2a和电磁比例减压阀8a2b的某一方，而使在回转马达2a内部流动的液压油的方向反转，能够控制回转马达2a的转动方向。对于回转方向控制阀8a11也是同样的，由此省略说明。
对于动臂方向控制阀8a3，动臂液压缸4a的缸底侧油室4a1或活塞杆侧油室4a2的一方成为与跟液压泵7相连的油路连通的开口(入口节流开口)，另一方成为与跟油箱41相连的油路连通的开口(出口节流开口)。若驱动电磁比例减压阀8a4a，则液压油从液压泵7向缸底侧油室4a1流动，活塞杆侧油室4a2的液压油返回油箱41。另一方面，若驱动电磁比例减压阀8a4b，则液压油从液压泵7向活塞杆侧油室4a2流动，缸底侧油室4a1的液压油返回油箱41。这样地，通过选择驱动电磁比例减压阀8a4a和电磁比例减压阀8a4b的某一方，使动臂液压缸4a的动作方向反转，能够控制动臂液压缸4a的驱动方向。对于斗杆方向控制阀8a5、铲斗方向控制阀8a7、侧倾方向控制阀8a9也是同样的，由此省略说明。
从液压泵7排出的液压油的一部分通过泄放阀8b1使向油箱41的油路连通而向油箱41排出。泄放阀用电磁比例减压阀8b2基于从控制器10指令的电流指令而动作，由此泄放阀8b1调整先导压，控制向油箱41排出的流量。此外，也可以构成为，代替设置泄放阀8b1，将方向控制阀8a1、8a3、8a5、8a7、8a9、8a11作为能够进行三向控制的开中心型方向控制阀，使入口节流开口以及出口节流开口连动来调整泄放开口。
图4是详细表示设计面TS和目标面S的定义的图。
如图4的(a)所示，设计面TS是由以设定于液压挖掘机100的外部的地球坐标系F3为基准的三个位置坐标点、即Vt1、Vt2、Vt3所定义的。使表示为由三点Vt1、Vt2、Vt3构成的三角形的设计面TS多个组合，由此表现出成为整平作业的目标的地形。
相对于设计面TS运算三角形的重心位置Pt和法线向量Nt。相对于各个设计面TS运算重心位置Pt和法线向量Nt，并如图4的(b)所示，法线向量Nt间所呈的角度小的设计面TS合并为一个，作为目标面S而重新定义。目标面S由以地球坐标系F3为基准的基准位置PS＝(PSx,PSy,PSz)、和以地球坐标系F3为基准的欧几里得范数为1的三维法线向量NS＝(NSx,NSy,NSz)来表现。
图5是详细表示关于目标面S1、S2和作业工具6的运算值的定义的图。
作业工具6的状态由位置Xb、姿势Cb、平移速度(移动速度)Vb构成。位置Xb定义为以下部行驶体坐标系F2为基准的、作业工具6的基准点P1的位置，由x方向上的位置px、y方向上的位置py、z方向上的位置pz的这三要素构成为Xb＝(px,py,pz)。姿势Cb定义为以下部行驶体坐标系F2为基准的、翻转、俯仰、横摆各个方向上的旋转角度，由翻转方向上的角度θr、俯仰方向上的角度θp、横摆方向上的角度θy的这三要素构成为Cb＝(θr,θp,θy)，如图5的(b)那样地表现。平移速度Vb是以下部行驶体坐标系F2为基准的、作业工具6的基准点P1的平移速度，由x方向上的速度vx、y方向上的速度vy、z方向上的速度vz的这三要素构成为Vb＝(vx,vy,vz)。关于翻转、俯仰、横摆方向上的旋转速度，由于本实施例中未使用，所以将其省略。此外，关于平移速度Vb，以下称为“移动速度Vb”。
如图5的(a)所示，在作业工具6上预先设定有基准线L1。本实施例中，将作业工具6的刃端定义为基准线L1。在此，基准线L1由以下部行驶体坐标系F2为基准的欧几里得范数为1的三维方向向量DL1＝(DL1x,DL1y,DL1z)来表现。此外，本实施例中的基准线L1的方向DL1与作业工具6的姿势Cb的y轴正方向一致。
与作业工具6的姿势控制有关的运算基于主目标面S1和预测目标面S2来进行。主目标面S1定义为从作业工具6的基准点P1垂下的垂线的距离最小的目标面S。另一方面，预测目标面S2定义为处于作业工具6的移动速度Vb方向上且从基准点P1向与主目标面S1的边界线垂下的垂线的距离最小的目标面S。然而，在作业工具6的移动速度Vb的欧几里得范数小于阈值Vb,th的情况下，不管作业工具6的移动速度Vb方向，都将从基准点P1向与主目标面S1的边界线垂下的垂线的距离最小的目标面S设为预测目标面S2。
这两个目标面S1、S2以下部行驶体坐标系F2为基准来运算。基于从后述的测位装置200取得的车身位置Pg和车身方位Cg来进行从关于目标面S的运算所进行的地球坐标系F3向关于目标面S1、S2的运算所进行的下部行驶体坐标系F2的转换。
主目标面S1由以下部行驶体坐标系F2为基准的基准位置PS1＝(PS1x,PS1y,PS1z)、和以下部行驶体坐标系F2为基准的欧几里得范数为1的三维法线向量NS1＝(NS1x,NS1y,NS1z)来表现。同样地，预测目标面S2由以下部行驶体坐标系F2为基准的基准位置PS2＝(PS2x,PS2y,PS2z)、和以下部行驶体坐标系F2为基准的欧几里得范数为1的三维法线向量NS2＝(NS2x,NS2y,NS2z)来表现。
另外，根据主目标面S1和预测目标面S2来运算目标面S1、S2间的边界线L2。边界线L2由以下部行驶体坐标系F2为基准的欧几里得范数为1的三维方向向量DL2＝(DL2x,DL2y,DL2z)来表现。如以下的式(1)那样地作为主目标面S1的法线向量NS1与预测目标面S2的法线向量NS2的外积而计算方向向量DL2。
数式1
Figure BDA0003181929840000101
图6是详细表示本实施例的控制器10的处理功能的功能框图。此外图6中，与图3同样地省略说明未直接涉及本发明的功能。
控制器10具有作业工具状态运算部10a、作业工具基准线运算部10b、目标面运算部10c、边界线运算部10d、姿势修正量运算部10e。
作业工具状态运算部10a基于从计测装置11～15取得的绕着转动轴A1～A6的角度和角速度来几何运算以下部行驶体坐标系F2为基准的作业工具6的位置Xb、姿势Cb、移动速度Vb。运算出的位置Xb以及姿势Cb向作业工具基准线运算部10b、目标面运算部10c输出。移动速度Vb向目标面运算部10c输出。
作业工具基准线运算部10b基于作业工具状态运算部10a运算出的位置Xb以及姿势Cb来运算作业工具6上预先设定的基准线L1的方向向量DL1。运算出的基准线L1向姿势修正量运算部10e输出。
目标面运算部10c基于从测位装置200取得的车身位置Pg和车身方位Cg、从作业工具状态运算部10a取得的位置Xb、移动速度Vb，而在由设计面记忆装置21取得的设计面TS中抽取主目标面S1和预测目标面S2，并运算以下部行驶体坐标系F2为基准的基准位置PS1、PS2、法线向量NS1、NS2。计算出的主目标面S1以及预测目标面S2相关的运算值向边界线运算部10d输出。
边界线运算部10d基于从目标面运算部10c取得的主目标面S1和预测目标面S2相关的运算值，而由式(1)运算方向向量DL2。计算出的边界线L2相关的运算值向姿势修正量运算部10e输出。
姿势修正量运算部10e基于从作业工具基准线运算部10b取得的基准线L1、从边界线运算部10d取得的边界线L2、从操作装置9a取得的操作信号来运算向回转马达6c输出的回转指令速度ωy,ref。
本实施例中，假设通过由操作者执行的操作装置9a的手动操作来执行控制作业工具6的位置Xb来进行的整平作业。该情况下，操作者通过手动控制回转马达2a、动臂液压缸4a、斗杆液压缸5a的驱动比例来进行整平作业。此外，也可以假设控制器10具有根据操作装置9a的操作信号和主目标面S1来半自动控制回转马达2a、动臂液压缸4a、斗杆液压缸5a的挖掘控制系统。在此，挖掘控制系统是指执行如下控制的系统，该控制为，相对于操作装置9a的操作信号而使液压执行机构2a、4a、5a中至少一个强制动作(例如伸长动臂液压缸4a强制进行动臂抬升动作)，使得作业工具6的位置Xb保持在主目标面S1上及其上方区域内，不侵入主目标面S1下方。
图7是详细表示姿势修正量运算部10e的处理功能的功能框图。
图7的(a)是表示姿势修正量运算部10e的处理流程的功能框图。姿势修正量运算部10e具有运算基准线方向向量L1与边界线方向向量L2的角度差EL的角度差运算部10e1。本实施例中，为了辨别角度差的正负，例如如以下的式(2)那样地计算角度差EL。
数式2
Figure BDA0003181929840000111
如图7的(b)所示，角度差EL定义为基准线方向向量DL1相对于下部行驶体坐标系F2的x轴所成的角度、与边界线方向向量DL2相对于下部行驶体坐标系F2的x轴所成的角度之差。
基于角度差运算部10e1运算出的角度差EL，如以下的式(3)那样地运算回转修正速度ωy,mod。
数式3
ωy，mod＝k1EL…(3)
在此，k1是表示回转马达6c对于角度差EL的修正程度的增益。运算出的回转修正速度ωy,mod、和旋转操作信号由表TBL1转换得到的回转要求速度ωy,req向选择器SLT1输入。选择器SLT1在被付与回转要求速度ωy,req的情况下，将回转要求速度ωy,req作为回转指令速度ωy,ref而输出。另一方面，在没有付与回转要求速度ωy,req的情况下，将回转修正速度ωy,mod作为回转指令速度ωy,ref而输出。在回转修正速度ωy,mod作为回转指令速度ωy,ref而输出的情况下，通过与角度差EL的大小和方向相应的回转马达6c的旋转来控制作业工具6的横摆方向上的姿势θy。
图8是表示基于姿势修正量运算部10e的姿势修正实现的作业工具6的动作的图。
图8的(a0)是操作者以使主目标面S1与作业工具6上的基准线L1成为线接触状态的方式调整作业工具6的姿势Cb的结果的一例。从该状态，操作者通过对操作装置9a进行操作而开始整平作业，使作业工具6以移动速度Vb在预测目标面S2方向上移动。
图8的(a1)以及图8的(a2)是从图8的(a0)的状态开始，在没有由姿势修正量运算部10e修正回转马达6c的旋转角度的状态下进行主目标面S1以及预测目标面S2的整平作业的情况的结果的一例。在作业工具6处于主目标面S1的上方区域且向着边界线L2接近的图8的(a1)中，没有由姿势修正量运算部10e发出对回转马达6c的回转修正速度ωy,mod的指令，由此在作业工具6上的基准线L1和边界线L2没有平行的状态下进行主目标面S1的整平作业。在作业工具6从边界线L2通过后的图8的(a2)中，当边界线L2通过后仅作业工具6上的点P2与预测目标面S2接触，边界线L2附近的预测目标面S2在点接触状态下进行整平。因此，在预测目标面S2的整平不充分的状态下，作业工具6沿移动速度Vb方向移动。为了对边界线L2附近的预测目标面S2进行整平，需要如下地动作：在修正作业工具6的姿势Cb使其相对于预测目标面S2成为线接触状态之后，使作业工具6返回边界线L2附近。由此，发生了作业的返工，整平作业的效率降低。
图8的(b1)以及图8的(b2)是从图8的(a0)的状态开始、在由姿势修正量运算部10e修正了回转马达6c的旋转角度后的状态下进行主目标面S1以及预测目标面S2的整平作业的情况的结果的一例。在作业工具6处于主目标面S1的上方区域且向着边界线L2接近的图8的(b1)中，由姿势修正量运算部10e发出了对回转马达6c的回转修正速度ωy,mod的指令，在作业工具6上的基准线L1与边界线L2成为平行的状态下进行主目标面S1的整平作业。在作业工具6从边界线L2通过后的图8的(b2)中，当边界线L2通过后基准线L1与预测目标面S2成为线接触状态，边界线L2附近的预测目标面S2在线接触状态下进行整平。因此，在线接触状态下实现边界线L2附近的预测目标面S2的整平，边界线L2附近的整平精度提高。
图9是表示通过本发明提高边界线L2附近的整平精度的效果的图。
由虚线表示在没有由姿势修正量运算部10e修正回转马达6c的旋转角度的情况下产生的整平误差，由实线表示在由姿势修正量运算部10e修正了回转马达6c的旋转角度的情况下产生的整平误差。在此，整平误差定义为目标面S1、S2与整平动作后的地形的高度方向上的误差。假设在从边界线L2通过之前的主目标面S1的整平作业时，如图8的(a0)所示，在整平作业开始前操作者通过手动修正了作业工具6的姿势Cb，使得作业工具6与主目标面S1成为线接触状态。此时，在没有进行姿势修正的情况(虚线)和进行了姿势修正的情况(实线)下，都成为在对于主目标面S1的整平误差中没有误差的状态。
当作业工具6从边界线L2通过的瞬间，在没有进行姿势修正的情况(虚线)下，如图8的(a2)所示，作业工具6和预测目标面S2成为点接触状态，由此整平误差增大。然后，通过操作者以使作业工具6相对于预测目标面S2成为线接触状态的方式进行操作，减少整平误差。另一方面，在进行了姿势修正的情况(实线)下，如图8的(b2)所示，在边界线L2通过紧后，作业工具6和预测目标面S2仍处于线接触状态，由此整平误差在边界线L2通过后也不会增大，能够继续进行预测目标面S2的整平作业。
本实施例中，作业机械100具有：作业工具6；多个执行机构2a、3a、4a、5a、6a、6b、6c，其包括控制作业工具6的位置的至少一个位置控制执行机构2a、4a、5a、以及控制作业工具6的姿势的至少一个姿势控制执行机构6c；指示多个所述执行机构的动作的操作装置9a；基于操作装置9a的操作量来输出对多个执行机构2a、3a、4a、5a、6a、6b、6c中的至少一个执行机构进行控制的控制信号的控制器10；和记忆由多个目标面构成的设计面的信息的设计面记忆装置21，控制器10从多个所述目标面中抽取离作业工具6最近的目标面、即第1目标面S1，基于作业工具6相对于第1目标面S1的位置以及姿势来控制多个所述执行机构中的至少一个执行机构的动作速度，其中，控制器10从多个所述目标面中抽取与所述第1目标面S1相邻的目标面、即第2目标面S2，并计算第1目标面S1与第2目标面S2之间的边界线、即第1边界线L2，并在作业工具6从第1边界线L2通过之前，以使作业工具6上设定的基准线L1与第1边界线L2之间的角度差EL变小的方式修正姿势控制执行机构6c的控制信号。
根据以上那样构成的本实施例的液压挖掘机100，计算作业工具6上设定的基准线L1与相邻的两个目标面S1、S2的边界线L2之间的角度差EL，在作业工具6从边界线L2通过之前，以使基准线L1与边界线L2之间的角度差EL变小的方式控制作业工具6的姿势。由此，当作业工具6从边界线L2通过时，能够维持作业工具6与各目标面S1、S2之间的线接触状态，由此能够提高边界线L2附近的整平精度。
实施例2
图10是详细表示第2实施例的控制器10的处理功能的功能框图。
控制器10具有动作速度修正部10f，其基于作业工具状态运算部10a运算出的作业工具6的位置Xb、作业工具基准线运算部10b运算出的基准线L1、边界线运算部10d运算出的边界线L2、从操作装置9a取得的操作信号来修正作业工具6的移动速度Vb。动作速度修正部10f的运算出的指令速度向作为能够控制作业工具6的位置Xb的执行机构的回转马达2a、动臂液压缸4a、斗杆液压缸5a输出。
图11是详细表示第2实施例的动作速度修正部10f的处理功能的功能框图。
图11的(a)所示的动作速度修正部10f的功能框图由要求作业工具速度运算部10f1、边界线接近方向运算部10f2、角度差运算部10f3、作业工具速度限制部10f4、限制执行机构速度运算部10f5构成。
要求作业工具速度运算部10f1根据从操作装置9a取得的旋转操作信号、动臂操作信号、斗杆操作信号来运算作业工具6上设定的基准点P1的要求速度Vb,req。
边界线接近方向运算部10f2根据作业工具状态运算部10a运算出的作业工具6的位置Xb、边界线运算部10d运算出的边界线L2的方向向量DL2来运算从作业工具6的基准点P1向边界线L2趋近的方向向量(以下称为边界线接近方向向量)Db。如图11的(b)所示，边界线接近方向向量Db是从作业工具6上的基准点P1向边界线L2垂下的垂线方向，作为欧几里得范数为1的三维方向向量而被赋值。
角度差运算部10f3基于作业工具基准线运算部10b运算出的基准线L1的方向向量DL1和边界线运算部10d运算出的边界线L2的方向向量DL2，而从式(2)运算角度差EL。
作业工具速度限制部10f4基于基准线L1和边界线L2的角度差EL来计算限制作业工具速度Vb,lim，将边界线接近方向向量Db的方向上的要求作业工具速度Vb,req限制为限制作业工具速度Vb,lim以下。作为一例，如以下的式(4)那样地运算x方向上的限制作业工具速度Vb,lim,x。
数式4
Figure BDA0003181929840000161
在此，Vb,max,x是作业工具6能够在x方向上平移的最大速度，k2是表示作业工具6的移动速度Vb相对于角度差EL的减速程度的增益。通过式(4)的限制方式，在作业工具6向边界线L2接近的情况下，进行与角度差EL相应的速度限制，在作业工具6从边界线L2远离的情况下，不修正要求作业工具速度Vb,req而将其输出。针对y方向，z方向上的限制也是同样的，由此省略说明。
限制执行机构速度运算部10f5将作业工具速度限制部10f4输出的限制作业工具速度Vb,lim分解为回转马达2a、动臂液压缸4a、斗杆液压缸5a各自的速度指令，并运算旋转速度指令、动臂速度指令、斗杆速度指令。
本实施例中，控制器10在修正姿势控制执行机构6c的控制信号时，以基准线L1与第1边界线L2之间的角度差EL越大，使作业工具6向第1边界线L2趋近的一侧的移动速度Vb的减速程度越大的方式修正位置控制执行机构2a、4a、5a的控制信号。
在以上那样构成的本实施例的液压挖掘机100中，也能够获得与第1实施例同样的效果。
另外，在向使作业工具6从边界线L2远离的一侧进行操作的情况下，不进行作业工具6的横摆方向上的姿势θy的修正和移动速度Vb的减速，由此能够提高边界线L2附近的作业效率。
另外，由于基准线L1与第1边界线L2之间的角度差EL越大，使作业工具6向第1边界线L2趋近的一侧的移动速度Vb的减速程度越大，所以能够防止在基于姿势修正量运算部10e进行的作业工具6的姿势Cb的修正结束之前，作业工具6从边界线L2通过。由此，能够可靠地维持边界线L2通过后的作业工具6相对于预测目标面S2的线接触状态，保证边界线L2附近的整平精度。
实施例3
图12是详细表示第3实施例的姿势修正量运算部10e的处理功能的功能框图。
图12的(a)所示的姿势修正量运算部10e的功能框图由角度差运算部10e1、边界线距离运算部10e2构成。
边界线距离运算部10e2运算边界线L2与作业工具6的基准点P1之间的距离ED1。如图12的(b)所示，距离ED1定义为从作业工具6的基准点P1向边界线L2垂下的垂线的长度。边界线距离运算部10e2运算出的距离ED1向选择器SLT2输出。选择器SLT2通过以下的方式选择回转要求速度ωy,req和回转修正速度ωy,mod的某一个，作为回转指令速度ωy,ref而输出。
数式5
Figure BDA0003181929840000171
在此，TD1是用于判断是否修正回转马达6c的旋转角度的距离的阈值。通过式(5)，在距离ED1为阈值TD1以上的情况下，输出由操作信号运算出的要求作业工具速度ωy,req，不进行基于姿势修正量运算部10e的作业工具6的横摆方向上的姿势θy的修正。
图13是详细表示本实施例的动作速度修正部10f的处理功能的功能框图。
图13的(a)所示的动作速度修正部10f的功能框图由要求作业工具速度运算部10f1、边界线接近方向运算部10f2、角度差运算部10f3、作业工具速度限制部10f4、限制执行机构速度运算部10f5、边界线距离运算部10f6构成。
边界线距离运算部10f6与边界线距离运算部10e2同样地运算边界线L2与作业工具6的基准点P1之间的距离ED1。如图13的(b)所示，距离ED1定义为从作业工具6的基准点P1向边界线L2垂下的垂线的长度。边界线距离运算部10f6运算出的距离ED1向选择器SLT3输出。选择器SLT3通过以下方式选择要求作业工具速度Vb,req和限制作业工具速度Vb,lim的某一个，作为作业工具指令速度Vb,ref而输出。
数式6
Figure BDA0003181929840000181
在此，TD2是用于判断是否进行移动速度Vb的限制的距离的阈值。通过式(6)，在距离ED1为阈值TD2以上的情况下，输出由操作信号运算出的要求作业工具速度Vb,req，不进行基于动作速度修正部10f的移动速度Vb的减速。
本实施例中，控制器10计算从作业工具6上设定的基准点P1到第1边界线L2为止的距离、即第1边界线距离ED1，在第1边界线距离ED1不足阈值TD1的情况下，以使基准线L1与第1边界线L2之间的角度差EL变小的方式修正姿势控制执行机构6c的控制信号。
另外，控制器10在第1边界线距离ED1不足阈值TD2的情况下，以使作业工具6的移动速度Vb为限制速度Vb,lim以下的方式修正位置控制执行机构2a、4a、5a的控制信号
在以上那样构成的本实施例中，也能够获得与第1实施例同样的效果。
另外，在从作业工具6上的基准点P1至边界线L2为止的距离ED1为阈值TD1以上的情况下，不进行作业工具6的横摆方向上的姿势θy的修正，在距离ED1为阈值TD2以上的情况，不进行移动速度Vb的减速，由此能够提高离边界线L2远的区域内的作业效率。
实施例4
图14是详细表示第4实施例的动作速度修正部10f的处理功能的功能框图。
图14的(a)所示的动作速度修正部10f的功能框图由要求作业工具速度运算部10f1、边界线接近方向运算部10f2、角度差运算部10f3、作业工具速度限制部10f4、限制执行机构速度运算部10f5、边界线接近速度运算部10f7构成。
边界线接近速度运算部10f7运算作业工具6的基准点P1向边界线L2趋近的方向上的速度分量(以下称为边界线接近速度)Vb,L。如图14的(b)所示，边界线接近速度Vb,L定义为相对于移动速度Vb从作业工具6的基准点P1向边界线L2垂下的垂线方向上的分量。边界线接近速度运算部10f7运算出的边界线接近速度Vb,L向选择器SLT4输出。选择器SLT4通过以下方式选择要求作业工具速度Vb,req和限制作业工具速度Vb,lim的某一个，作为作业工具指令速度Vb,ref而输出。
数式7
Figure BDA0003181929840000191
在此，TV是用于判断是否进行移动速度Vb的限制的速度阈值。通过式(7)，在向边界线L2趋近的方向上的速度Vb,L不足阈值TV的情况下，输出由操作信号运算出的要求作业工具速度Vb,req，不进行基于动作速度修正部10f的移动速度Vb的减速。
本实施例中，控制器10计算作业工具6的移动速度Vb的向第1边界线L2趋近的方向上的速度分量、即边界线接近速度Vb,L，在边界线接近速度Vb,L为阈值TV以上的情况下，以使作业工具6的移动速度Vb为限制速度Vb,lim以下的方式修正位置控制执行机构2a、4a、5a的控制信号。
以上那样构成的本实施例中，也能够获得与第1实施例同样的效果。
另外，在作业工具6的向边界线L2趋近的方向上的速度Vb,L为阈值TV以上的情况下，使作业工具指令速度Vb,ref限制为限制作业工具速度Vb,lim，由此，能够防止在基于姿势修正量运算部10e的作业工具6的姿势Cb的修正结束之前，作业工具6从边界线L2通过。由此，能够可靠地维持边界线L2通过后的作业工具6相对于预测目标面S2的线接触状态，保证边界线L2附近的整平精度。
实施例5
图15是详细表示第5实施例的目标面S1、S2，S3的定义的图。
在主目标面S1和预测目标面S2的基础上，还基于第2预测目标面S3来进行与作业工具6的姿势控制有关的运算。第2预测目标面S3定义为从基准点P1向与主目标面S1的边界线垂下的垂线的距离次于预测目标面S2第二小的目标面S。与目标面S1、S2同样地，第2预测目标面S3由以下部行驶体坐标系F2为基准的基准位置PS3＝(PS3x,PS3y,PS3z)、和以下部行驶体坐标系F2为基准的欧几里得范数为1的三维法线向量NS3＝(NS3x,NS3y,NS3z)表现。
另外，将主目标面S1与第2预测目标面S3之间的边界线定义为边界线L3。边界线L3由以下部行驶体坐标系F2为基准的欧几里得范数为1的三维方向向量DL3＝(DL3x,DL3y,DL3z)表现。边界线L3的运算方法是与基于式(1)进行的边界线L2的运算同样的，由此省略说明。
图16是详细表示本实施例的控制器10的处理功能的功能框图。
目标面运算部10c在主目标面S1、预测目标面S2的基础上还抽取第2预测目标面S3。计算出的目标面S1、S2、S3相关的运算值向边界线运算部10d输出。
边界线运算部10d在主目标面S1与预测目标面S2之间的边界线L2的基础上，还运算主目标面S1与第2预测目标面S3之间的边界线L3。
姿势修正量运算部10e基于从作业工具状态运算部10a取得的作业工具位置Xb、从作业工具基准线运算部10b取得的基准线L1、从边界线运算部10d取得的边界线L2、L3来运算对回转马达6c的指令速度ωy,ref。
图17是详细表示本实施例的姿势修正量运算部10e的处理功能的功能框图。
图17的(a)所示的姿势修正量运算部10e的功能框图由角度差运算部10e1、边界线距离运算部10e2构成。
边界线距离运算部10e2基于边界线L2、L3和作业工具位置Xb来运算边界线距离ED1以及边界线距离ED2。如图17的(b)所示，距离ED1定义为从作业工具6的基准点P1向边界线L2垂下的垂线的长度。同样地，距离ED2定义为从作业工具6的基准点P1向边界线L3垂下的垂线的长度。
边界线距离运算部10e2运算出的距离ED1以及距离ED2向选择器SLT5输出。选择器SLT5通过以下方式选择回转要求速度ωy,req和回转修正速度ωy,mod的某一个，作为回转指令速度ωy,ref而输出。
数式8
Figure BDA0003181929840000211
在此，TD3是用于判断是否进行动作速度的限制的距离阈值。通过式(8)，在距离ED1以及距离ED2均不足阈值TD3的情况下，输出由操作信号运算出的回转要求速度ωy,req，不进行基于姿势修正量运算部10e的作业工具6的姿势Cb的修正。
本实施例中，控制器10从多个目标面中抽取不同于第2目标面S2地与第1目标面S1相邻的目标面、即第3目标面S3，并计算第1目标面S1与第3目标面S3之间的边界线、即第2边界线L3，并计算从作业工具6上设定的基准点P1到第1边界线L2为止的距离、即第1边界线距离ED1，并计算从基准点P1到第2边界线L3为止的距离、即第2边界线距离ED2，并在第1边界线距离ED1以及第2边界线距离ED2均不足阈值TD3的情况下，停止姿势控制执行机构6c的控制信号的修正。
以上那样构成的本实施例的液压挖掘机100中，也能够获得与第1实施例同样的效果。
另外，在作业工具6向着边界线L2以及边界线L3的双方接近的情况下，不进行作业工具6的姿势Cb的修正，由此当在与主目标面S1相邻的两个目标面S2、S3附近进行主目标面S1的整平作业时，能够防止成为姿势Cb的修正基准的边界线L2及边界线L3摆动性切换。由此，能够防止对于主目标面S1的整平作业的效率降低。
实施例6
图18是详细表示第6实施例的控制器10的处理功能的功能框图。
控制器10具有：基于作业工具6的位置Xb、姿势Cb、基准线L1、边界线L2、L3以及操作信号来运算以及指令对回转马达6c的指令速度ωy,ref的姿势修正量运算部10e；和基于作业工具6的位置Xb、姿势Cb、移动速度Vb、基准线L1、边界线L2以及操作信号来运算以及指令要求作业工具速度Vb,req的动作速度修正部10f。
图19是表示本实施例的姿势修正量运算部10e以及动作速度修正部10f的指令转换图的一例的图。
姿势修正量运算部10e按照基准线L1与边界线L2的角度差EL和式(2)来运算回转修正速度ωy,mod。例如，在基准线L1与边界线L2所成的角度的最大角度差EL,max中，以使回转马达6c的修正速度成为最大速度ωy,max的方式如以下的式(9)那样地决定式(3)中的修正增益k1。
数式9
Figure BDA0003181929840000221
通过如式(9)那样地决定修正增益k1，使为了作业工具6的姿势Cb的修正所必要的时间限制为最小限，使补偿对于预测目标面S2的线接触的作业工具6的移动速度Vb的速度限制的发生频度最小化，由此提高作业效率。
动作速度修正部10f依照基准线L1与边界线L2的角度差EL、边界线接近方向向量Db以及式(4)来运算限制作业工具速度Vb,lim。作为一例，图19表示求出x方向上的限制作业工具速度Vb,lim,x的转换图。如图19的(a)所示，在边界线接近方向向量Db的x分量Db,x为正的情况下，限制作业工具速度Vb,lim,x仅在正方向上限制作业工具6的移动速度Vb。另一方面，如图19的(b)所示，在边界线接近方向向量Db的x分量Db,x为负的情况下，限制作业工具速度Vb,lim,x仅在负方向上限制作业工具6的移动速度Vb。例如在作业工具6的基准点P1与边界线L2之间的距离为TD1，且基准线L1与边界线L2所呈的角度为最大角度差EL,max的情况下，以在从边界线L2通过之前完成姿势Cb的修正的方式，根据以下的式(10)来决定式(4)中的修正增益k2。
数式10
Figure BDA0003181929840000231
另外，以满足以下的式(11)的条件的方式决定距离阈值TD1。
数式11
Figure BDA0003181929840000232
如式(10)、(11)那样地决定修正增益k2以及距离阈值TD1，由此以在边界线L2的通过前完成作业工具6的姿势Cb的修正的方式限制作业工具6的移动速度Vb，由此能够更可靠地保证预测目标面S2之间的线接触状态的维持。
图20是表示本实施例的姿势修正量运算部10e以及动作速度修正部10f的运算处理的流程图。
姿势修正量运算部10e基于条件分支FC1、条件分支FC2、条件分支FC3来选择将回转要求速度ωy,req和回转修正速度ωy,mod中的哪个作为回转指令速度ωy,ref而发出指令。条件分支FC1基于边界线距离ED1以及边界线距离ED2并依照式(8)来进行条件分支。条件分支FC2基于边界线距离ED1并依照式(5)来进行条件分支。条件分支FC3根据回转要求速度ωy,req的绝对值来进行条件分支。
动作速度修正部10f基于条件分支FC4、条件分支FC5、条件分支FC6来选择将要求作业工具速度Vb,req和限制作业工具速度Vb,lim中的哪个作为指令作业工具速度Vb,ref而发出指令。条件分支FC4基于边界线接近速度Vb,L并依照式(7)来进行条件分支。条件分支FC5基于边界线距离ED1并依照式(6)来进行条件分支。条件分支FC6基于基准线L1与边界线L2的角度差EL和边界线接近方向向量Db并依照式(4)来进行条件分支。
根据以上那样构成的本实施例的液压挖掘机100，也能够获得第1～第5实施例所说明的效果。
以上，详细说明了本发明实施例，本发明并不限定于上述实施例，包括各种变形例。例如，在上述实施例中，作为操作杆装置而使用了电气杆，但也可以使用先导式的操作杆。在该情况下，使比例电磁阀夹在由操作杆操作的先导阀与对向特定的执行机构(动臂液压缸或斗杆液压缸)流入的液压油的流动进行控制的控制阀之间来进行控制。另外，上述实施例为了易于理解本发明而进行了详细说明，但并非限定于必须具备所说明的全部构成。另外，能够在某一实施例的构成中加入其他实施例的一部分构成，也能够删除某一实施例的一部分构成，或者与其他实施例的一部分进行置换。
附图标记说明
1…前方装置，2…上部旋转体，2a…回转马达(位置控制执行机构)，3…下部行驶体，3a…行驶马达(执行机构)，4…动臂，4a…动臂液压缸(位置控制执行机构)，4a1…缸底侧油室，4a2…活塞杆侧油室，5…斗杆，5a…斗杆液压缸(位置控制执行机构)，6…铲斗(作业工具)，6a…铲斗液压缸(执行机构)，6b…侧倾液压缸(执行机构)，6c…回转马达(姿势控制执行机构)，7…液压泵，7a…可变容量泵用电磁比例减压阀，8…控制阀，8a1…旋转方向控制阀，8a2a、8a2b…电磁比例减压阀，8a3…动臂方向控制阀，8a4a、8a4b…电磁比例减压阀，8a5…斗杆方向控制阀，8a6a、8a6b…电磁比例减压阀，8a7…电磁比例减压阀，8a8a、8a8b…电磁比例减压阀，8a9…侧倾方向控制阀，8a10a、8a10b…电磁比例减压阀，8a11…回转方向控制阀，8a12a、8a12b…电磁比例减压阀，8b1…泄放阀，8b2…泄放阀用电磁比例减压阀，9…驾驶室，9a、9b…操作杆装置(操作装置)，10…控制器，10a…作业工具状态运算部，10b…作业工具基准线运算部，10c…目标面运算部，10d…边界线运算部，10e…姿势修正量运算部，10e1…角度差运算部，10e2…边界线距离运算部，10f…动作速度修正部，10f1…要求作业工具速度运算部，10f2…边界线接近方向运算部，10f3…角度差运算部，10f4…作业工具速度限制部，10f5…限制执行机构速度运算部，10f6…边界线距离运算部，10f7…边界线接近速度运算部，11…车身惯性计测装置，12…动臂惯性计测装置，13…斗杆惯性计测装置，14…铲斗惯性计测装置，15…回转角度计测装置，16a、16b…GNSS天线，21…设计面记忆装置，40…原动机，70…先导泵，100…液压挖掘机(作业机械)，200…测位装置。

Claims (6)

1.一种作业机械，具有：
作业工具；
多个执行机构，其具有控制所述作业工具的位置的至少一个位置控制执行机构、和包括控制所述作业工具的姿势的回转马达的至少一个姿势控制执行机构；
对多个所述执行机构的动作进行指示的操作装置；
基于所述操作装置的操作量而输出对多个所述执行机构中的至少一个执行机构进行控制的控制信号的控制器；和
记忆由多个目标面构成的设计面的信息的设计面记忆装置，
所述控制器从多个所述目标面中抽取离所述作业工具最近的目标面、即第1目标面，基于所述作业工具相对于所述第1目标面的位置以及姿势来控制多个所述执行机构中的至少一个执行机构的动作速度，所述作业机械的特征在于，
当基于相对于所述位置控制执行机构的动作的指示，控制所述位置控制执行机构中的至少一个而使所述作业工具沿着所述第1目标面移动时，所述控制器从多个所述目标面中抽取与所述第1目标面相邻的目标面、即第2目标面，并
计算所述第1目标面与所述第2目标面之间的边界线、即第1边界线，并
在所述作业工具从所述第1边界线通过之前，以使所述作业工具上设定的基准线与所述第1边界线之间的角度差变小且使所述基准线与所述第1边界线通过后的所述第2目标面成为线接触状态的方式修正所述回转马达的旋转角度。
2.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
所述控制器在修正所述回转马达的旋转角度时，以所述基准线与所述第1边界线之间的角度差越大，则所述作业工具向所述第1边界线趋近的一侧的动作速度的减速程度越大的方式修正所述位置控制执行机构的控制信号。
3.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
所述控制器计算从所述作业工具上设定的基准点到所述第1边界线为止的距离、即第1边界线距离，
在所述第1边界线距离不足阈值的情况下，以使所述基准线与所述第1边界线之间的角度差变小的方式修正所述回转马达的旋转角度。
4.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
所述控制器计算从所述作业工具上设定的基准点到所述第1边界线为止的距离、即第1边界线距离，
在所述第1边界线距离不足阈值的情况下，以使所述作业工具的移动速度为限制速度以下的方式修正所述位置控制执行机构的控制信号。
5.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
所述控制器计算所述作业工具的动作速度中向所述第1边界线趋近的方向上的速度分量、即边界线接近速度，
在所述边界线接近速度为阈值以上的情况下，以使所述作业工具的移动速度为限制速度以下的方式修正所述位置控制执行机构的控制信号。
6.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
所述控制器从多个所述目标面中抽取不同于所述第2目标面地与所述第1目标面相邻的目标面、即第3目标面，并
计算所述第1目标面与所述第3目标面之间的边界线、即第2边界线，并
计算从所述作业工具上设定的基准点到所述第1边界线为止的距离、即第1边界线距离，并
计算从所述基准点到所述第2边界线为止的距离、即第2边界线距离，并
在所述第1边界线距离以及所述第2边界线距离均不足阈值的情况下，停止所述回转马达的旋转角度的修正。
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