CN113396258A

CN113396258A - 挖土机

Info

Publication number: CN113396258A
Application number: CN202080012467.1A
Authority: CN
Inventors: 伊藤匠; 小野寺将
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2019-02-04
Filing date: 2020-02-04
Publication date: 2021-09-14
Also published as: CN116607585A; US20210355651A1; JP7404278B2; KR20210122246A; JPWO2020162428A1; WO2020162428A1; US12071741B2; EP3922776A4; EP3922776A1

Abstract

本发明提供一种挖土机,能够自动地进行堆积沙土的工作、用沙土填埋的工作。本发明的一个实施方式所涉及的挖土机(100)自动地进行堆积沙土的工作及用沙土填埋的工作中的至少一个。例如，挖土机(100)以使规定区域内的地面成为一定高度的方式自动地进行堆积沙土的工作。并且，例如，挖土机(100)根据从操作人员操作输入的、从外部获取的、或通过空间识别装置(70)预先获取的与地面的目标形状相关的信息、及通过空间识别装置(70)获取的与地面的实际形状相关的信息，检测地面的凹部，并且用沙土填埋凹部。此时，挖土机(100)也可以检测地面的凸部，并且用凸部的沙土来填埋凹部。

Description

挖土机

技术领域

本发明涉及一种挖土机。

背景技术

例如，已知有自动地进行挖掘工作的挖土机(参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-130409号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，挖土机可能需要进行除挖掘工作以外的工作。例如，挖土机有时进行地面的平整工作、回填工作等用沙土填埋地面的凹部的工作。并且，例如，挖土机有时为了堆高地面而进行堆积沙土的堆土工作。因此，希望挖土机能够自动地执行堆积沙土的工作、用沙土填埋的工作。

因此，鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种能够自动地进行堆积沙土的工作、用沙土填埋的工作的挖土机。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，在本发明的一个实施方式中，提供一种自动地进行堆积沙土的工作及用沙土填埋的工作中的至少一个的挖土机。

发明的效果

根据上述实施方式，能够提供一种能够自动地进行堆积沙土的工作、用沙土填埋的工作的挖土机。

附图说明

图1A是挖土机的侧视图。

图1B是挖土机的俯视图。

图2A是表示挖土机的结构的一例的框图。

图2B是表示挖土机的结构的另一例的框图。

图3是对挖土机的第1例进行说明的图。

图4是对挖土机的第2例进行说明的图。

图5是对挖土机的第3例进行说明的图。

图6A是对挖土机的第4例进行说明的图。

图6B是对挖土机的第4例进行说明的图。

图7是对挖土机的第7例进行说明的图。

具体实施方式

以下，参考附图对实施方式进行说明。

[挖土机的概要]

首先，参考图1(图1A、图1B)对本实施方式所涉及的挖土机100的概要进行说明。

图1A、图1B是本实施方式所涉及的挖土机100的侧视图及俯视图。

本实施方式所涉及的挖土机100具备：下部行走体1；经由回转机构2回转自如地搭载于下部行走体1的上部回转体3；构成附属装置AT的动臂4、斗杆5及铲斗6；以及操作人员搭乘的操纵室10。以下，在沿上部回转体3的回转轴从正上方俯视观察(以下，简称为“俯视观察”)挖土机100时，挖土机100的前方与附属装置AT相对于上部回转体3的延伸方向对应。并且，挖土机100的左方及右方分别与从操纵室10内的操作人员观察的左方及右方对应。

下部行走体1例如包括左右一对履带1C(即，左侧的履带1CL及右侧的履带1CR)。下部行走体1通过由行走液压马达1M(即，左侧的行走液压马达1ML及右侧的行走液压马达1MR)液压驱动各履带1C(1CL、1CR)，由此使挖土机100行走。

上部回转体3通过由回转液压马达2A液压驱动回转机构2，由此相对于下部行走体1回转。

动臂4能够俯仰地枢轴安装于上部回转体3的前部中央，在动臂4的前端能够上下转动地枢轴安装有斗杆5，在斗杆5的前端能够上下转动地枢轴安装有铲斗6。

动臂4、斗杆5及铲斗6分别由作为液压致动器的动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9液压驱动。

操纵室10为操作人员搭乘的座舱，并且搭载于上部回转体3的前部左侧。

[挖土机的结构]

接着，除了图1(图1A、图1B)以外，还参考图2(图2A、图2B)对挖土机100的具体结构进行说明。

图2A、图2B是表示本实施方式所涉及的挖土机100的结构的一例及另一例的框图。

另外，在图中，分别以双重线来表示机械动力线路，以实线来表示高压液压线路，以虚线来表示先导线路，以点线来表示电力驱动·控制线路。

＜挖土机的液压驱动系统＞

如上所述，本实施方式所涉及的挖土机100的液压驱动系统包括分别对下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6进行液压驱动的行走液压马达1M(1ML、1MR)、回转液压马达2A、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9等液压致动器。并且，本实施方式所涉及的挖土机100的液压驱动系统包括发动机11、调节器13、主泵14及控制阀17。

发动机11为液压驱动系统中的主动力源，例如为以柴油为燃料的柴油发动机。发动机11例如搭载于上部回转体3的后部，且在后述的控制器30的直接或间接的控制下，以预先设定的目标转速恒定旋转，并驱动主泵14及先导泵15。

调节器13在控制器30的控制下，控制(调节)主泵14的吐出量。例如，调节器13根据来自控制器30的控制指令，调节主泵14的斜板的角度(以下，称为“偏转角”)。

主泵14例如与发动机11同样地搭载于上部回转体3的后部，并通过高压液压线路对控制阀17供给工作油。如上所述，主泵14由发动机11驱动。主泵14例如为可变容量式液压泵，如上所述，在控制器30的控制下，通过调节器13调节斜板的偏转角，由此调整活塞的行程长度，而控制吐出流量(吐出压力)。

控制阀17例如为搭载于上部回转体3的中央部，并且根据操作人员对操作装置26的操作内容或从控制器30输出的与挖土机100的自动动作对应的控制指令(以下，称为“自动控制指令”)，进行液压致动器的控制的液压控制装置。如上所述，控制阀17经由高压液压线路与主泵14连接，并且根据操作装置26的操作状态或从控制器30输出的自动控制指令，将从主泵14供给的工作油选择性地供给至液压致动器(行走液压马达1M(1ML、1MR)、回转液压马达2A、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9等)。具体而言，控制阀17包括控制从主泵14供给至各液压致动器的工作油的流量及流动方向的多个控制阀(换向阀)。

＜挖土机的操作系统＞

本实施方式所涉及的挖土机100的与液压驱动系统相关的操作系统包括先导泵15及操作装置26。并且，如图2A所示，当操作装置26为液压先导式时，挖土机100的与液压驱动系统相关的操作系统包括往复阀32。

先导泵15例如与发动机11同样地搭载于上部回转体3的后部，并且经由先导线路25对各种液压设备供给先导压。先导泵15例如为固定容量式液压泵，如上所述，由发动机11驱动。

操作装置26设置于操纵室10的操作员座附近，是操作人员用于进行各种被驱动要件(下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等)的操作的操作输入机构。换言之，操作装置26为操作人员用于进行驱动各被驱动要件的液压致动器(即，行走液压马达1ML、1MR、回转液压马达2A、动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9等)的操作的操作输入机构。操作装置26例如包括分别操作动臂4(动臂缸7)、斗杆5(斗杆缸8)、铲斗6(铲斗缸9)及上部回转体3(回转液压马达2A)的操纵杆装置。并且，操作装置26例如包括分别操作下部行走体1的左右履带1CL、1CR(行走液压马达1ML、1MR)的踏板装置或操纵杆装置。

例如，如图2A所示，操作装置26为液压先导式。具体而言，操作装置26利用通过先导线路25及从先导线路25分支的先导线路25A而从先导泵15供给的工作油，将与操作内容相对应的先导压输出至其二次侧的先导线路27。先导线路27经由往复阀32与控制阀17连接。由此，与操作装置26中的和各种被驱动要件(液压致动器)相关的操作内容相对应的先导压，经由往复阀32能够输入于控制阀17。因此，控制阀17能够根据操作人员等对操作装置26的操作内容，驱动各液压致动器。

并且，例如，如图2B所示，操作装置26为电气式。具体而言，操作装置26输出与操作内容相对应的电信号，该电信号输入于控制器30。而且，控制器30将与电信号的内容即针对操作装置26的操作内容相对应的控制指令输出至比例阀31。由此，从比例阀31向控制阀17输入与针对操作装置26的操作内容相对应的先导压，控制阀17能够根据操作人员等对操作装置26的操作内容，驱动各液压致动器。

另外，当内置于控制阀17的控制阀(换向阀)为电磁螺线管式时，也可以是从操作装置26输出的电信号直接输入于控制阀17即电磁螺线管式的控制阀的方式。

如图2A所示，往复阀32具有两个入口端口及一个出口端口，并且将具有输入于两个入口端口的先导压中的较高的先导压的工作油输出至出口端口。按照操作装置26的操作对象的每个被驱动要件(履带1CL、履带1CR、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6)设置往复阀32。往复阀32的两个入口端口中的一个与操作装置26(具体而言，操作装置26中所包括的上述操纵杆装置或踏板装置)连接，另一个与比例阀31连接。往复阀32的出口端口通过先导线路与控制阀17的所对应的控制阀(具体而言，与往复阀32的一个入口端口连接的上述操纵杆装置或踏板装置的操作对象即液压致动器所对应的控制阀)的先导端口连接。因此，这些往复阀32能够分别使操作装置26所生成的先导压及比例阀31所生成的先导压中的较高的先导压作用于所对应的控制阀的先导端口。即，后述的控制器30通过从比例阀31输出比从操作装置26输出的二次侧的先导压高的先导压，由此能够不依赖于操作人员对操作装置26的操作而控制所对应的控制阀。因此，控制器30能够不依赖于操作人员对操作装置26的操作状态而自动控制被驱动要件(下部行走体1、上部回转体3、附属装置AT)的动作。

＜挖土机的控制系统＞

本实施方式所涉及的挖土机100的控制系统包括控制器30、运算装置30E、比例阀31、空间识别装置70、朝向检测装置71、输入装置72、定位装置73、动臂姿势传感器S1、斗杆姿势传感器S2、铲斗姿势传感器S3、机体倾斜传感器S4及回转状态传感器S5。并且，如图2A所示，当操作装置26为液压先导式时，本实施方式所涉及的挖土机100的控制系统包括操作压力传感器29。

控制器30进行与挖土机100相关的各种控制。控制器30可以通过任意的硬件或任意的硬件及软件的组合来实现其功能。例如，控制器30以包括CPU(Central ProcessingUnit：中央处理器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等存储器装置、ROM(Read Only Memory：只读存储器)等非易失性辅助存储装置及接口装置等的微型计算机为中心构成。控制器30例如通过在CPU上执行安装于辅助存储装置的一个以上的程序来实现各种功能。

例如，控制器30可以根据运算装置30E的运算结果，具体而言根据液压致动器的驱动指令，控制比例阀31，并且不依赖于操作人员的操作而使挖土机100进行动作。

另外，控制器30的功能的一部分也可以通过其他控制器(控制装置)来实现。即，控制器30的功能也可以是通过多个控制器分散实现的方式。

运算装置30E在控制器30的控制下，进行与控制器30的各种功能相关的运算处理。运算装置30E可以通过任意的硬件或硬件及软件的组合来实现。例如，运算装置30E包括GPU(Graphical Processing Unit：图形处理单元)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit：专用集成电路)、FPGA(field-programmable gate array：现场可编程门阵列)等，并且实现高速运算处理。

例如，运算装置30E根据空间识别装置70、朝向检测装置71、定位装置73、传感器S1～S5等的一部分或全部的输出信息，运算并生成用于使挖土机100自动地进行动作的液压致动器的驱动指令。

按照操作装置26的操作对象的每个被驱动要件(履带1CL、履带1CR、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6)设置比例阀31。比例阀31设置于先导泵15与控制阀17之间的先导线路25(在图2A的情况下，为从先导线路25分支的先导线路25B)，且构成为能够变更其流路面积(即，工作油能够流通的截面面积)。由此，比例阀31能够利用通过先导线路25(先导线路25B)供给的先导泵15的工作油，将规定的先导压输出至二次侧。因此，比例阀31能够使与来自控制器30的控制指令相对应的规定的先导压，如图2A所示经由往复阀32或如图2B所示直接作用于控制阀17。即，控制器30通过将与来自电气式操作装置26的电信号相对应的自动控制指令输出至比例阀31，由此从比例阀31将与操作装置26的操作内容相对应的先导压供给至控制阀17，从而能够实现基于操作人员的操作的挖土机的动作。并且，即使在未由操作人员操作操作装置26的情况下，控制器30也能够从比例阀31将规定的先导压供给至控制阀17而实现挖土机100的自动化。

空间识别装置70识别(检测)存在于挖土机100周围的三维空间的物体，并且测量从空间识别装置70或挖土机100到识别出的物体为止的距离等位置关系。空间识别装置70例如可包括超声波传感器、毫米波雷达、单眼摄像机、立体摄像机、深度摄像机、LIDAR(Light Detection and Ranging：激光雷达)、距离图像传感器、红外线传感器等。在本实施方式中，空间识别装置70包括安装于操纵室10的上表面前端的前方识别传感器70F、安装于上部回转体3的上表面后端的后方识别传感器70B、安装于上部回转体3的上表面左端的左方识别传感器70L及安装于上部回转体3的上表面右端的右方识别传感器70R。并且，识别存在于上部回转体3的上方空间的物体的上方识别传感器可以安装于挖土机100。并且，根据挖土机100的自动动作中所要求的性能，可以省略后方识别传感器70B、左方识别传感器70L及右方识别传感器70R的一部分或全部。

朝向检测装置71检测和上部回转体3的朝向与下部行走体1的朝向之间的相对关系相关的信息(例如，上部回转体3相对于下部行走体1的回转角度)。

朝向检测装置71例如可以包括安装于下部行走体1的地磁传感器与安装于上部回转体3的地磁传感器的组合。并且，朝向检测装置71也可以包括安装于下部行走体1的GNSS(Global Navigation Satellite System：全球导航卫星系统)接收机与安装于上部回转体3的GNSS接收机的组合。并且，朝向检测装置71可以包括能够检测上部回转体3相对于下部行走体1的相对回转角度的旋转编码器、回转位置传感器等，即可以包括上述回转状态传感器S5，例如，也可以安装于与回转机构2相关联地设置的中心接头，该回转机构2实现下部行走体1与上部回转体3之间的相对旋转。并且，朝向检测装置71也可以包括安装于上部回转体3的摄像机。此时，朝向检测装置71通过对安装于上部回转体3的摄像机所拍摄的图像(输入图像)实施已知的图像处理，检测输入图像中所包括的下部行走体1的图像。而且，朝向检测装置71可以通过利用已知的图像识别技术检测下部行走体1的图像，确定下部行走体1的长度方向，并且导出在上部回转体3的前后轴方向与下部行走体1的长度方向之间形成的角度。此时，上部回转体3的前后轴方向可由摄像机的安装位置导出。尤其，履带1C从上部回转体3突出，因此朝向检测装置71通过检测履带1C的图像，能够确定下部行走体1的长度方向。并且，当为代替回转液压马达2A而由电动机回转驱动上部回转体3的结构时，朝向检测装置71可以是安装于电动机的分解器。

输入装置72设置于就座于操纵室10内的操作人员的手能够达到的范围内，接收由操作人员进行的各种操作输入，将与操作输入对应的信号输入于控制器30。例如，输入装置72包括基于安装于显示各种信息图像的操纵室10内的显示装置的显示器的触控面板、设置于显示装置周围的按扭开关、操纵杆、切换键、设置于操作装置26的旋钮开关等硬件的操作输入机构。并且，输入装置72也可以包括显示于显示装置的各种操作画面中所显示的虚拟的操作对象(例如，操作图标)等通过硬件的操作输入机构能够进行操作的软件的操作输入机构。与对输入装置72的操作内容对应的信号输入于控制器30。

输入装置72包括自动控制开关72a。

自动控制开关72a为用于使挖土机100自动地进行工作的操作部。即，自动控制开关72a为用于“开启”/“关闭”挖土机100的自动化功能的操作部。具体而言，若“开启”操作自动控制开关72a，则控制器30不依赖于来自操作装置26的操作而使挖土机100自动地进行规定的工作(参考图3～图7)。

定位装置73测量上部回转体3的位置及朝向。定位装置73例如为GNSS罗盘，检测上部回转体3的位置及朝向，与上部回转体3的位置及朝向对应的检测信号输入于控制器30。并且，定位装置73的功能中的检测上部回转体3的朝向的功能也可以由安装于上部回转体3的方位传感器来代替。

另外，根据与挖土机100的自动动作相关的要求性能，可以省略定位装置73。这是因为能够以将挖土机100设为基准的局部坐标系来表现由空间识别装置70检测出的挖土机100周围的物体的位置。

通信装置74例如与可包括将基站设为终端的移动体通信网、利用通信卫星的卫星通信网、互联网等的规定的通信网络连接，并且与挖土机100的外部装置(例如，后述的管理装置200)进行通信。

动臂姿势传感器S1安装于动臂4，检测动臂4相对于上部回转体3的姿势角度，具体而言，检测俯仰角度(以下，称为“动臂角度”)θ1。动臂姿势传感器S1例如检测在侧面观察时连结动臂4两端的支点的直线相对于上部回转体3的回转平面所成的角度。动臂姿势传感器S1例如可以包括旋转编码器、加速度传感器、角加速度传感器、六轴传感器、IMU(InertialMeasurement Unit：惯性测量装置)等，以下，关于斗杆姿势传感器S2、铲斗姿势传感器S3、机体倾斜传感器S4也相同。与由动臂姿势传感器S1检测的动臂角度θ1对应的检测信号输入于控制器30。

斗杆姿势传感器S2安装于斗杆5，检测斗杆5相对于动臂4的姿势角度，具体而言，检测转动角度(以下，称为“斗杆角度”)θ2。斗杆姿势传感器S2例如检测在侧面观察时连结斗杆5两端的支点的直线相对于连结动臂4两端的支点的直线所成的角度。与由斗杆姿势传感器S2检测的斗杆角度θ2对应的检测信号输入于控制器30。

铲斗姿势传感器S3安装于铲斗6，检测铲斗6相对于斗杆5的姿势角度，具体而言，检测转动角度(以下，称为“铲斗角度”)θ3。铲斗姿势传感器S3例如检测在侧面观察时连结铲斗6的支点与前端(在铲斗的情况下，为铲尖)的直线相对于连结斗杆5两端的支点的直线所成的角度。与由铲斗姿势传感器S3检测的铲斗角度θ3对应的检测信号输入于控制器30。

机体倾斜传感器S4检测机体(例如，上部回转体3)相对于规定的基准面(例如，水平面)的倾斜状态。机体倾斜传感器S4例如安装于上部回转体3，检测挖土机100(即，上部回转体3)围绕前后方向及左右方向这两个轴的倾斜角度(以下，称为“前后倾斜角”及“左右倾斜角”)。与通过机体倾斜传感器S4检测的倾斜角度(前后倾斜角及左右倾斜角)对应的检测信号输入于控制器30。

回转状态传感器S5安装于上部回转体3，输出与上部回转体3的回转状态相关的检测信息。回转状态传感器S5例如检测上部回转体3的回转角速度、回转角度。回转状态传感器S5例如包括陀螺仪传感器、分解器、旋转编码器等。与通过回转状态传感器S5检测的回转状态相关的检测信息输入于控制器30。

另外，当在机体倾斜传感器S4中包括能够检测围绕三个轴的角速度的陀螺仪传感器、六轴传感器、IMU等时，也可以根据机体倾斜传感器S4的检测信号来检测上部回转体3的回转状态(例如，回转角速度)。此时，可以省略回转状态传感器S5。

如图2A所示，操作压力传感器29检测操作装置26的二次侧(先导线路27)的先导压，即与操作装置26中的各被驱动要件(液压致动器)的操作状态对应的先导压。由操作压力传感器29检测的与操作装置26中的下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等的操作状态对应的先导压的检测信号输入于控制器30。

[挖土机的自动动作]

接着，对本实施方式所涉及的挖土机100的不依赖于操作人员的操作的自动动作进行说明。

＜挖土机的自动动作的概要＞

首先，对本实施方式所涉及的挖土机100的自动动作的概要进行说明。

在本实施方式中，挖土机100在控制器30及运算装置30E的控制下，自动地进行堆积沙土的工作及用沙土填埋的工作中的至少一个。

例如，挖土机100自动地进行平整工作对象的规定区域(以下，称为“工作区域”)内的凹凸而使其平坦的平整工作。具体而言，挖土机100自动地进行铲去(挖掘)工作区域内的凸部并且用沙土填埋凹部的工作。此时，挖土机100可以自动地进行粗平整工作，以使相对较大的凹凸消失。并且，挖土机100也可以在工作区域内进行铲去相对较大的凸部并填埋相对较大的凹部的工作之后，自动地进行碾压工作等方式的平整工作，以使工作区域内的地面成为规定的目标形状、即与目标施工面一致。

并且，例如，挖土机100也可以自动地进行在工作区域内埋设规定物体(埋设物)时的回填工作。具体而言，挖土机100自动地进行用沙土填埋设置有埋设物的沟槽等凹部的回填工作。此时，挖土机100可以仅自动地进行一系列埋设工作中用沙土填埋已设置有埋设物的沟槽等凹部的回填工作。并且，挖土机100也可以自动地进行一系列埋设工作中用于形成沟槽等凹部的挖掘工作、用于设置埋设物的设置工作(例如，起重机工作)等除回填工作以外的工作的一部分或全部。并且，挖土机100可以仅自动地进行为了用沙土填埋回填工作的对象的凹部而对凹部排出沙土的工作。并且，挖土机100也可以在对凹部排出沙土直至凹部的沙土的表面达到超过周围地面的高度之后，自动地进行碾压工作等方式的回填工作，以使凹部的沙土的表面(地面)与规定的目标形状、即目标施工面一致。

并且，例如，挖土机100也可以自动地进行在工作区域内堆积沙土而加高地面高度的堆土工作。具体而言，用铲斗6铲取通过自卸车等搬运至工作区域的端部或工作区域周围的沙土并且从铲斗6向工作区域内的规定场所进行排土，将整个工作区域的地面加高。此时，挖土机100可以仅自动地进行一系列堆土工作中的向工作区域内的规定场所排出铲斗6所铲取的沙土并使沙土遍布整个工作区域的工作。并且，挖土机100也可以自动地进行用履带1C压平工作区域内的沙土或用铲斗6的背面按压的同时使地面平坦的工作，即，使地面与规定的目标形状(目标施工面)一致的工作。即，挖土机100也可以自动地进行一系列堆土工作中的除了使沙土遍布整个工作区域的工作以外的工作的一部分或全部。

以下，对本实施方式所涉及的挖土机100的自动动作的具体例进行说明。

＜挖土机的第1例＞

接着，参考图3对挖土机100的第1例的自动动作进行说明。

图3是对挖土机100的第1例进行说明的图。具体而言，图3是表示基于本例所涉及的挖土机100的自动动作的地面的平整工作的流程的工作状态变迁图，以从正上方俯瞰挖土机100的方式表示从工作状态310至工作状态340的流程。

在本例中，如工作状态310所示，在挖土机100的工作对象的区域(以下，称为“工作区域”)中存在比成为基准的目标施工面更向上方突出的凸部311、312及向下方凹陷的凹部313、314。此时，工作区域例如可以通过输入装置72而由用户的操作输入来设定，也可以通过通信装置74而从挖土机100的外部装置(例如，后述的管理装置200等)获取。并且，本例的工作例如可以是根据自动控制开关72a的“开启”操作而唯一地开始的方式，也可以是在根据通过输入装置72的操作输入、从挖土机100的外部装置接收的操作输入而选择了与本例对应的工作内容的基础上，通过“开启”操作自动控制开关72a来开始的方式。以下，关于后述的挖土机100的第2例～第5例的基于自动动作的工作也相同。

首先，在工作状态310下，挖土机100(运算装置30E)根据与目标施工面相关的信息(与地面的目标形状相关的信息的一例)及空间识别装置70的输出信息(与地面的实际形状相关的信息的一例)，将工作区域设为对象而识别以目标施工面为基准的所有凸部及凹部(在本例中，为凸部311、312及凹部313、314)。此时，与目标施工面相关的信息例如可以通过输入装置72而利用用户的操作输入来获取，也可以通过通信装置74从挖土机100的外部(例如，后述的管理装置200等)获取。以下，关于后述的挖土机100的第2例～第5例的情况也相同。挖土机100(运算装置30E)分别从识别出的凸部311、312及凹部313、314的各自中各选择出一个作为沙土的供给源的凸部及作为沙土的供给目的地的凹部(步骤S102)。具体而言，可以以使凸部的比目标施工面更向上方突出的沙土量和与凹部的比目标施工面更向下方凹陷的部分的体积对应的沙土量相对接近的方式(在本例中，成为大致相同的方式)，各选择出一个凸部及凹部。在本例中，凸部311的沙土量和与凹部313的凹陷部分的体积对应的沙土量大致相同，因此挖土机100(运算装置30E)选择凸部311及凹部313的组合。

接着，在工作状态320下，挖土机100在运算装置30E及控制器30的控制下，自动地进行对凸部311的比目标施工面更向上方的沙土进行挖掘并铲入到铲斗6，并且将铲入到铲斗6的沙土排出到凹部313并填埋的一系列工作(步骤S104、S106)。

另外，当凸部311的沙土量多于与凹部313的凹陷部分的体积对应的沙土量时，挖土机100可以在运算装置30E及控制器30的控制下，将剩余的沙土临时放置于规定的场所，并在接下来的工作(后述的步骤S112的工作)中利用。例如，挖土机100可以将剩余的沙土临时放置于下一个工作场所的附近(即，凹部314附近)。并且，当凸部311的沙土量少于与凹部313的凹陷部分的体积对应的沙土量时，挖土机100可以在运算装置30E及控制器30的控制下，从其他凸部(凸部312)挖掘沙土并用该沙土来填补不足量。以下，关于后述的挖土机100的第2例～第5例的基于自动动作的工作的情况也相同。

接着，在工作状态330下，挖土机100(运算装置30E)各选择一个作为沙土的供给源的凸部及作为沙土的供给目的地的凹部(步骤S108)。在工作状态330下，只有凸部312及凹部314残留，因此挖土机100(运算装置30E)必然选择凸部312及凹部314的组合。

接着，在工作状态340下，挖土机100在运算装置30E及控制器30的控制下，自主地进行对凸部312的比目标施工面更向上方的沙土进行挖掘并铲入到铲斗6，并且将铲入到铲斗6的沙土排出到凹部314并进行填埋的一系列工作(步骤S110、S112)。在本例中，凸部312的比目标施工面更靠上方的沙土量和与凹部314的比目标施工面更向下方凹陷的部分的体积对应的沙土量大致相同，因此挖土机100的平整工作结束。

另外，当填埋凹部313的沙土剩余时，即，在整个工作区域的工作中沙土剩余时，挖土机100可以在运算装置30E及控制器30的控制下，将剩余的沙土搬运至预先规定的沙土的保管场所。并且，当填埋凹部313的沙土不足时，挖土机100也可以在运算装置30E及控制器30的控制下，移动至沙土的保管场所并将沙土搬运至工作区域，或通过通信装置74对外部装置请求向工作区域搬运沙土。在这些情况下，挖土机100(运算装置30E)也可以在开始工作时，比较为了填埋所有凹部而所需的沙土量与所有凸部的沙土量，并判定是存在沙土不足的可能性还是存在剩余的可能性。由此，挖土机100在运算装置30E及控制器30的控制下，能够预先从保管场所搬运不足的沙土等而进行准备，或掌握剩余的沙土量并且将沙土临时放置于在工作后容易搬运至沙土的保管场所的场所(例如，离工作区域的保管场所相对较近的场所)。以下，关于后述的挖土机100的第2例～第5例的基于自动动作的工作的情况也相同。

如此，在本例中，挖土机100将工作区域内的多个凹部及多个凸部设为对象而重复分别独立地选择凸部及凹部的组合并将所选择的组合的凸部的沙土补充到凹部的工作。由此，挖土机100能够自动地执行工作区域的平整工作。

＜挖土机的第2例＞

接着，参考图4对挖土机100的第2例的自动动作进行说明。

图4是对挖土机100的第2例进行说明的图。具体而言，图4是表示基于本例所涉及的挖土机100的自动动作的地面的平整工作的流程的工作状态变迁图，以从正上方俯瞰挖土机100的方式表示了工作状态410至工作状态440的流程。

在本例中，如工作状态410所示，在挖土机100的工作区域中存在比成为基准的目标施工面更向上方突出的凸部411、412及向下方凹陷的凹部413、414。

首先，在工作状态410下，挖土机100(运算装置30E)根据与目标施工面相关的信息及空间识别装置70的输出信息，将工作区域设为对象而识别以目标施工面为基准的所有凸部及凹部(在本例中，为凸部411、412及凹部413、414)。而且，挖土机100(运算装置30E)计算所有凸部及凹部的相互之间的距离(步骤S202)。具体而言，挖土机100(运算装置30E)可以对各凸部及凹部规定代表位置(例如，在俯视观察时将凹部及凸部假定成圆形时的中心位置等)，并计算代表位置之间的距离。

接着，在工作状态420下，挖土机100(运算装置30E)以使附属装置AT(具体而言，为铲斗6)的移动距离相对变短的方式(例如，使移动距离变得最短的方式)，设定重复将凸部的沙土补充到凹部的工作的方式的工作路径(步骤S204)。此时，也可以与上述第1例的情况同样地，以使沙土的供给源的凸部的沙土量和与沙土的供给目的地的凹部的凹陷部分的体积对应的沙土量相对接近的方式(例如，成为大致相同的方式)，确定工作路径。具体而言，挖土机100(运算装置30E)可以通过适用与最佳计划问题(数理计划问题)相关的已知算法，确定工作路径。在本例中，设定将凸部411的沙土补充到凹部413，使铲斗6从凹部413移动至凸部412，并且将凸部412的沙土补充到凹部414的移动路径。

接着，在工作状态430下，挖土机100在运算装置30E及控制器30的控制下，沿所确定的工作路径开始工作。具体而言，挖土机100在运算装置30E及控制器30的控制下，自动地进行对凸部411的比目标施工面更靠上方的沙土进行挖掘并铲入到铲斗6，并且将铲入到铲斗6的沙土排出到凹部413并进行填埋的一系列动作(步骤S206、S208)。在本例中，凸部411的比目标施工面更靠上方的沙土量和与凹部413的比目标施工面更靠下方的凹陷部分的体积对应的沙土量大致相同，因此不会产生不足的沙土、剩余的沙土。

接着，在工作状态440下，挖土机100在运算装置30E及控制器30的控制下，沿所确定的工作路径继续工作。具体而言，挖土机100在运算装置30E及控制器30的控制下，自动地进行使铲斗6从凹部413移动至凸部412，对凸部412的比目标施工面更靠上方的沙土进行挖掘并铲入到铲斗6，并且将铲入到铲斗6的沙土排出到凹部414并进行填埋的一系列工作(步骤S210、S212)。在本例中，凸部412的比目标施工面更靠上方的沙土量(体积)与凹部414的比目标施工面更靠下方的凹陷部分的体积大致相同，因此挖土机100的平整工作结束。

如此，在本例中，挖土机100将工作区域内的多个凹部及多个凸部设为对象而预先设定重复进行将凸部的沙土补充到凹部的工作的方式的整体的工作路径，并且沿所确定的工作路径进行平整工作。由此，挖土机100能够有效且自动地执行工作区域的平整工作。

＜挖土机的第3例＞

接着，参考图5对挖土机100的第3例的自动动作进行说明。

图5是对挖土机100的第3例进行说明的图。具体而言，是表示将范围相对较宽的工作区域500设为对象而本例所涉及的挖土机100进行基于自动动作的地面的平整工作的情况的图。

如图5所示，工作区域500在俯视观察时具有矩形状，且以该矩形状的纵横被分为三等分的方式构成9个范围相对较窄的小工作区域510～590。小工作区域510～590例如可以根据通过输入装置72的操作输入来设定，例如也可以根据通过通信装置74接收的操作输入来设定。以下，关于后述的移动路径RT也相同。在本例中，挖土机100在运算装置30E及控制器30的控制下，将小工作区域510～590设为对象而重复进行当完成一个小工作区域的平整工作时、移动至下一个小工作区域并进行平整工作的一系列动作。此时，挖土机100例如可以通过应用上述第1例、第2例的方法来进行每个小工作区域的平整工作。

挖土机100在运算装置30E及控制器30的控制下，在小工作区域510～590中沿移动路径RT移动的同时完成每个小工作区域的平整工作。

具体而言，移动路径RT通过如下方式的重复来设定：从矩形状的工作区域500的一端的小工作区域沿着工作区域500的一边直线移动的同时进行每个小工作区域的工作，当另一端的小工作区域的工作完成时，沿着工作区域500的另一边移动至相邻的小工作区域，并且从该小工作区域沿着一边向相反方向直线移动的同时进行每个小工作区域的工作。即，挖土机100在运算装置30E及控制器30的控制下，在范围相对较宽的工作区域500的一端与另一端之间直线往复移动的同时进行每个小工作区域的平整工作。由此，挖土机100即使在工作区域500覆盖相对较宽的范围的情况下，也能够有效且自动地进行工作区域500的平整工作。

挖土机100也可以在运算装置30E及控制器30的控制下，预先在移动路径RT上移动并掌握每个小工作区域的沙土的剩余量或不足量。由此，当作为整个工作区域500而沙土不足时，挖土机100在运算装置30E及控制器30的控制下，能够预先移动至沙土的保管场所，将所需的沙土搬运至工作区域500，或通过通信装置74对外部装置请求沙土向工作区域500的搬运。

挖土机100在某一小工作区域的平整工作中，当沙土剩余时，也可以在离下一个小工作区域相对较近的场所临时放置剩余的沙土。由此，挖土机100容易在向下一个小工作区域移动时搬运剩余的沙土，因此能够提高平整工作的工作效率。

＜挖土机的第4例＞

接着，参考图6(图6A、图6B)对挖土机100的第4例的自动动作进行说明。

图6A、图6B是对挖土机100的第4例进行说明的图。具体而言，图6A是概略地表示与本例所涉及的挖土机100的基于自动动作的挖掘工作、埋设工作及回填工作对应的控制器30及运算装置30E的处理的一例的流程图。图6B是表示本例所涉及的挖土机100的基于自动动作的挖掘工作、埋设工作及回填工作的流程的工作状态变迁图，以从正上方俯瞰挖土机100的方式表示了从工作状态610至工作状态640的流程。例如，在通过输入装置72设定了工作内容(即，挖掘工作、埋设工作及回填工作的一系列工作)的基础上，“开启”操作了自动控制开关72a时，执行图6A的流程图。

如图6A所示，在步骤S302中，运算装置30E使用空间识别装置70获取工作区域(例如，图6B的工作区域611)的工作开始前的地形形状的数据(以下，称为“地形形状数据”)(与目标形状相关的信息的一例)(例如，参考图6B的工作状态610)，并转到步骤S304。

另外，运算装置30E也可以与上述第1例等的情况同样地，通过来自输入装置72的操作输入来获取或从外部装置来获取回填工作时的与目标施工面相关的信息，以代替使用空间识别装置70来获取工作开始前的地形数据。并且，运算装置30E也可以通过输出规定的动作指令，并利用附属装置AT的前端(例如，铲斗6的铲尖)来临摹工作开始前的地面的形状，并且测量附属装置AT的前端的轨道，由此获取工作开始前的地形形状数据。

在步骤S304中，运算装置30E将包括工作开始前的地形形状数据及本机的位置信息的三维映射图(以下，称为“工作开始前映射图”)存储于辅助存储装置等，并转到步骤S306。

在步骤S306中，控制器30根据从运算装置30E输出的液压致动器的驱动指令，控制比例阀31，使挖土机100进行工作区域的挖掘工作。此时，运算装置30E根据与挖掘工作的目标施工面相关的信息和与实际地形形状相关的信息(例如，空间识别装置70的输出信息)之间的差分、与挖土机100的状态相关的信息(例如，朝向检测装置71、定位装置73、传感器S1～S5等的输出信息)，生成液压致动器的驱动指令。

例如，如图6B的工作状态620所示，挖土机100在控制器30及运算装置30E的控制下，挖掘工作区域611，形成用于埋设规定的埋设物的沟槽621(凹部的一例)。此时，挖土机100在控制器30及运算装置30E的控制下，将在沟槽621的挖掘工作中容纳于铲斗6的沙土排出到工作区域611周边的规定的排土场所，形成土堆622、623(凸部的一例)。并且，在工作区域611的周边，通过搬运用卡车等而准备有为了回填工作用而追加的追加沙土624(凸部的一例)。

返回到图6A，在步骤S308中，与挖土机100的挖掘工作并行地，运算装置30E使用空间识别装置70来获取工作区域611的工作中的地形形状数据，并转到步骤S310。

例如，如图6B的工作状态620所示，挖土机100(运算装置30E)使用空间识别装置70来获取包括挖掘工作中的沟槽621、土堆622、623及追加沙土624在内的工作区域611的地形形状数据。

返回到图6A，在步骤S310中，运算装置30E将包括在步骤S308中获取的工作中的地形形状数据及本机的位置信息的三维映射图(以下，称为“工作中映射图”)存储于辅助存储装置等，并转到步骤S312。此时，当已存储有在过去的本步骤的处理中生成的工作中映射图时，运算装置30E可以用最新的工作中映射图来更新已有的工作中映射图。

在步骤S312中，运算装置30E根据与挖掘工作的目标施工面相关的信息及与当前的地形形状相关的信息(即，工作中映射图)，判定挖掘工作是否结束。当挖掘工作结束时，运算装置30E转到步骤S314，当挖掘工作尚未结束时，返回到步骤S306，并重复步骤S306～S312的处理。

在步骤S314中，控制器30根据从运算装置30E输出的驱动指令，使挖土机100进行将规定的埋设物埋设于通过挖掘工作形成的沟槽、坑等中的埋设工作，若完成埋设工作，则转到步骤S316。

例如，如图6B的工作状态630所示，挖土机100在控制器30及运算装置30E的控制下，将埋设物631埋设到已完成的沟槽621中。

返回到图6A，在步骤S316中，控制器30根据从运算装置30E输出的驱动指令，控制比例阀31，使挖土机100进行埋设有埋设物的沟槽、坑等的回填工作。

例如，如图6B的工作状态630所示，挖土机100在控制器30及运算装置30E的控制下，通过对埋设有埋设物631的沟槽621排出用铲斗6从土堆622、623铲取的沙土，由此进行回填工作。并且，当由于某种原因仅通过土堆622、623而沙土不足时，挖土机100也可以在控制器30及运算装置30E的控制下，使用追加沙土624来进行沟槽621的回填工作。

返回到图6A，在步骤S318中，与挖土机100的回填工作并行地，运算装置30E使用空间识别装置70来获取工作区域611的工作中的地形形状数据(与地面的实际形状相关的信息的一例)，并转到步骤S320。

例如，如图6B的工作状态630所示，挖土机100(运算装置30E)使用空间识别装置70来获取包括回填工作中的沟槽621、土堆622、623及追加沙土624在内的工作区域611的地形形状数据。

返回到图6A，在步骤S320中，运算装置30E根据在步骤S318中获取的工作中的地形形状数据及本机的位置信息，更新存储于辅助存储装置等的已有的工作中映射图，并转到步骤S322。

在步骤S322中，运算装置30E根据工作开始前映射图及工作中映射图，判定工作区域是否恢复到工作开始前的地形形状。当工作区域尚未恢复到工作开始前的地形形状时，运算装置30E返回到步骤S316而重复步骤S316～S322的处理，当恢复到工作开始前的地形形状时(例如，参考图6B的工作状态640)，结束这次的处理。

如此，在本例中，挖土机100(运算装置30E)预先获取工作区域的挖掘工作开始前的地形形状数据。由此，挖土机100在控制器30及运算装置30E的控制下，根据挖掘工作开始前的地形形状数据与工作中的地形形状数据之间的比较，能够自动地进行工作区域的回填工作。

另外，也可以通过其他挖土机来实施挖掘工作、埋设工作。当通过其他挖土机来实施挖掘工作时，挖土机100也可以在控制器30及运算装置30E的控制下，例如，根据通过输入装置72输入的或从外部装置接收的与目标施工面相关的信息及工作中的地形形状数据，自动地进行工作区域的回填工作。

＜挖土机的第5例＞

接着，对挖土机100的第5例的自动动作进行说明。

在本例中，挖土机100在控制器30及运算装置30E的控制下，自动地进行范围相对较窄的工作区域的堆土工作。

首先，挖土机100将在工作区域的端部所准备的沙土铲入到铲斗6，并通过下部行走体1行走或使上部回转体3回转，由此使铲斗6自动地移动至工作区域内的规定场所(以下，称为“排土场所”)附近。排土场所例如也可以是工作区域的中央部。而且，挖土机100使附属装置AT进行动作，自动地将铲斗6的沙土排出到排土场所。由此，沙土堆积于工作区域。

挖土机100重复进行将沙土排出到排土场所的工作，并将与地面的加高量相对应的沙土堆积在工作区域。

接着，挖土机100使用空间识别装置70获取地形数据，并在对实际地形形状与目标形状(目标施工面)之间的差分进行识别的同时，自动地(自主地)进行与地面的加高量相匹配地使堆积在排土场所的沙土铺平的工作。具体而言，挖土机100在用履带1C碾压沙土或使铲斗6的背面按压沙土的同时使地面平坦。

例如，若识别为实际地形形状与目标形状大致一致，则挖土机100可以结束工作。并且，当在地面变得平坦的状态下地形形状高于目标形状(目标施工面)的高度时，挖土机100也可以为了调整高度而自动地(自主地)进行对地面进行切土(挖掘)的工作。此时，挖土机100也可以将所挖掘的剩余的沙土铲入到铲斗6，并通过使下部行走体1行走或使上部回转体3回转而使其自动地移动至原来的沙土放置处。并且，当识别为在地面变得平坦的状态下地形形状未达到目标形状(目标施工面)的高度时，挖土机100也可以自动地(自主地)进行追加堆积沙土的工作。此时，挖土机100例如自动地进行使下部行走体1行走或使上部回转体3回转，并从原来的沙土放置处将沙土铲入到铲斗6而向工作区域排出(追加)沙土的工作。

如此，在本例中，挖土机100能够自动地进行一系列堆土工作中的与地面的加高量相匹配而在工作区域内的排土场所(一处)堆积沙土的工作。并且，在本例中，挖土机100能够同时自动地进行一系列堆土工作中的以使沙土与地面的目标形状(目标施工面)相一致的方式、具体而言以使地面成为由目标施工面规定的一定高度的方式使其平坦的工作。

＜挖土机的第6例＞

接着，对挖土机100的第6例的自动动作进行说明。

在本例中，挖土机100在控制器30及运算装置30E的控制下，进行范围相对较宽的工作区域的堆土工作。

首先，挖土机100按照设定于工作区域的多个小区域的每一个，自动地进行向小区域的排土场所排出铲斗6所铲入的沙土并堆积沙土的工作。具体而言，若在某一小区域完成堆积沙土的工作，则挖土机100以在相邻接的下一个小区域进行堆积沙土的工作的方式，使与地面的加高量相匹配的沙土遍布多个小区域的所有区域。例如，挖土机100也可以以与上述第3例(图5)的移动路径RT相同的顺序针对每个小区域进行堆积沙土的工作。

接着，挖土机100按照多个小区域的每一个使用空间识别装置70来获取地形数据，并且在对实际地形形状与目标形状(目标施工面)之间的差分进行识别的同时，自动地(自主地)进行与地面的加高量相匹配地使堆积在排土场所的沙土铺平的工作。具体而言，挖土机100与上述第5例的情况同样地，在用履带1C碾压沙土或用铲斗6的背面按压沙土的同时使地面平坦。

挖土机100针对多个小区域的每一个，例如，若识别为实际地形形状与目标形状大致一致，则结束工作，向下一个小区域移动，并以开始铺平地面的工作的方式，重复进行铺平地面的工作直至最后的小区域为止。例如，挖土机100也可以以与上述第3例(图5)的移动路径RT相同的顺序，针对每个小区域进行使地面平坦的工作。并且，当在某一小区域中，在地面成为平坦的状态下地形形状高于目标形状(目标施工面)的高度时，挖土机100也可以为了调整高度而自动地(自主地)进行对地面进行切土(挖掘)的工作。此时，当存在下一个小区域时，挖土机100可以将所挖掘的剩余的沙土铲入到铲斗6，并通过使下部行走体1行走或使上部回转体3回转，而自动地移动至下一个小区域，当不存在下一个小区域时，自动地移动至原来的沙土放置处。并且，当在某一小区域中，识别为在地面成为平坦的状态下地形形状未达到目标形状(目标施工面)的高度时，挖土机100也可以自动地(自主地)进行追加堆积沙土的工作。此时，可以从与最初的堆积沙土的工作的情况相同的原来的沙土放置处移动追加的沙土，当存在下一个小区域时，也可以从相邻的下一个小区域移动追加的沙土。

如此，在本例中，挖土机100能够自动地进行一次堆土工作中的与地面的加高量相匹配地向工作区域内的多个小区域的每一个的排土场所、即多个排土场所堆积沙土的工作。并且，在本例中，挖土机100能够同时自动地进行一系列堆土工作中的针对工作区域内的多个小区域的每一个、使沙土以与地面的目标形状(目标施工面)相匹配的方式(以使地面成为由目标施工面规定的一定高度的方式)成为平坦的工作。

＜挖土机的第7例＞

接着，参考图7对挖土机100的第7例的自动动作进行说明。

图7是对挖土机100的第5例进行说明的图。具体而言，是表示包括本例所涉及的挖土机100的挖土机管理系统SYS的一例的结构的图。

另外，在图7中，采用了图2A的挖土机100的结构，但也可以采用图2B的挖土机100的结构。

挖土机管理系统SYS包括挖土机100及管理装置200。

挖土机100例如通过可包括以基站为终端的移动体通信网、利用通信卫星的卫星通信网及互联网等在内的规定的通信网络，与管理装置200能够进行通信地连接。挖土机100使用从管理装置200传送的生成液压致动器的自动控制指令的学习完毕模型(以下，称为“指令生成模型”)，自主地进行规定的工作(例如，工作区域的平整工作、回填工作等)。此时，在自主地进行的平整工作中可包括在上述第3例中说明过的小工作区域之间的移动工作。

管理装置200通过规定的通信网络与挖土机100能够进行通信地连接，并且使用强化学习来生成用于使挖土机100自主地执行平整工作的指令生成模型，并传送至挖土机100。

管理装置200可以通过任意的硬件或任意的硬件及软件的组合等来实现。例如，管理装置200以包括CPU、在CPU的控制下进行运算的GPU、FPGA、ASIC等运算装置、RAM等存储器装置、ROM等非易失性辅助存储装置、及接口装置等的服务器计算机为中心而构成。管理装置200例如作为通过在CPU上执行安装于辅助存储装置的一个以上的程序来实现的功能部，而包括模拟器部210、强化学习部220及传送部240。并且，管理装置200利用存储部230。存储部230例如可通过内部的辅助存储装置、与管理装置200能够进行通信地连接的外部的存储装置等来实现。

模拟器部210将规定的工作(例如，平整工作、回填工作等)设为对象，根据所输入的环境条件(例如，工作范围、地形形状)、工作模式等输入条件，进行挖土机100的动作模拟。

强化学习部220使用模拟器部210进行与挖土机100的规定工作相关的强化学习，并输出用于生成挖土机100的规定工作中的自动控制指令的指令生成模型MD。指令生成模型MD为将环境条件(例如，空间识别装置70、朝向检测装置71、定位装置73、传感器S1～S5等的一部分或全部的输出信息)作为输入信息而输出自动控制指令的学习完毕模型。具体而言，强化学习部220使用模拟器部210在各种环境条件下进行挖土机100的规定工作的同时，使代理程序学习对有助于工作效率、安全性等的行为赋予的报酬最大化的行动(对策)。在强化学习部220中可以任意地适用已知的强化学习的方法，也可以适用作为状态的简化表现而采用深度神经网络(DNN：Deep Neural Network)的深度强化学习。

并且，强化学习部220也可以以一次生成的学习完毕模型(指令生成模型MD)为起点，进一步进行追加的强化学习，并生成追加学习完毕的指令生成模型MD。即，强化学习部220可以根据强化学习，更新存储部230的指令生成模型MD。

另外，强化学习部220也可以以代替模拟器部210而使用实机(例如，挖土机100)，使其在各种环境条件下进行挖土机100的规定工作的同时进行与挖土机100的规定工作相关的强化学习。

在存储部230存储由强化学习部220生成的指令生成模型MD。

传送部240将存储于存储部230的最新的指令生成模型MD传送至挖土机100。由此，挖土机100的运算装置30E能够使用所传送的指令生成模型MD，根据空间识别装置70、朝向检测装置71、定位装置73、传感器S1～S5等的一部分或全部的输出信息来生成自动控制指令。

如此，在本例中，运算装置30E使用基于强化学习的指令生成模型MD来生成自动控制指令。由此，挖土机100能够自主地进行平整工作、回填工作、堆土工作等规定的工作。并且，在本例中，如上所述，基于使与工作效率、安全性等相关的报酬最大化的强化学习，生成指令生成模型MD。由此，挖土机100能够实现更有效的平整工作、回填工作、堆土工作等，或能够实现安全性更高的平整工作、回填工作、堆土工作等。

[作用]

接着，对本实施方式所涉及的挖土机100的作用进行说明。

在本实施方式中，挖土机100自动地进行堆积沙土的工作及用沙土填埋的工作中的至少一个。

由此，挖土机100例如能够自动地进行加高地面的堆土工作、填埋凹部的同时平整地面的平整工作、埋设规定物体的埋设工作等。

并且，在本实施方式中，挖土机100可以以使基于堆积或填埋的沙土的地面成为目标形状的方式，自动地进行堆积沙土的工作、用沙土填埋的工作。

由此，挖土机100不仅能够自动地堆积沙土或用沙土填埋，还能够自动地进行精加工，以使基于所堆积的沙土、所填埋的沙土的地面成为目标形状。

并且，在本实施方式中，挖土机100可以自动地进行堆积沙土的工作及用沙土填埋的工作中的至少一个，以使规定区域内的基于堆积或填埋的沙土的地面成为一定高度。

由此，挖土机100能够在工作对象的规定区域内，堆积沙土或用沙土填埋的同时自动地对一定高度的地面进行施工。

并且，在本实施方式中，挖土机100可以以通过向规定区域内的多个位置上排出沙土，由此自动地进行堆积沙土的工作及用沙土填埋的工作中的至少一个，以使地面成为一定高度。

由此，例如，当工作对象的规定区域相对较大时，挖土机100能够使与所需要的地面高度相匹配的量的沙土遍布到规定区域内。因此，具体而言，挖土机100能够以使地面成为一定高度的方式自动地进行施工工作。

并且，在本实施方式中，挖土机100根据与地面的目标形状相关的信息及与地面的实际形状相关的信息，检测(识别)地面的凹部，并且用沙土填埋凹部。

由此，挖土机100能够自动地进行用沙土填埋地面的凹部的工作。

并且，在本实施方式中，挖土机100可以根据与地面的目标形状相关的信息及与地面的实际形状相关的信息，检测地面的凸部，并用凸部的沙土填埋凹部。

由此，挖土机100能够以将凸部的沙土补充到凹部的方式，自动地进行填埋凹部的工作。

并且，在本实施方式中，挖土机100可以通过将用铲斗6铲取的沙土排出到凹部，由此用沙土来填埋凹部。

由此，挖土机100能够使用铲斗6具体地进行填埋凹部的工作。

另外，挖土机100也可以通过用铲斗6的背面将沙土压入凹部(即，碾压)来填埋凹部。例如，挖土机100的运算装置30E可以使用空间识别装置70来获取凸部的沙土量，当该量多于规定量时，铲入到铲斗6并排出到凹部，当该量为规定量以下时，用铲斗6的背面将沙土压入凹部。

并且，在本实施方式中，挖土机100可以用存在于地面的多个凸部中的离凹部距离相对较近的凸部的沙土来填埋凹部。

由此，挖土机100能够进一步简化附属装置AT、上部回转体3的动作。因此，挖土机100能够提高工作效率。

并且，在本实施方式中，当用凸部的沙土无法完全填埋地面的凹部时，挖土机100可以从规定的保管场所搬运沙土来填埋凹部。

由此，挖土机100即使在仅用工作区域内的凸部的沙土无法完全填埋凹部的情况下，也能够自动地补充所需要的沙土并完成填埋凹部的工作。

并且，在本实施方式中，挖土机100可以根据本机中的操作输入或从外部接收的操作输入，自动地进行填埋规定区域内的凹部的工作。

由此，挖土机100能够以本机中的操作、基于远程操作的操作输入为触发，自动地进行填埋凹部的工作。

并且，在本实施方式中，挖土机100可以在规定区域中沿着一个方向直线移动的同时进行填埋凹部的工作，然后沿着与一个方向相反的另一个方向直线移动的同时重复进行填埋凹部的工作。

由此，即便是相对较大的工作区域，挖土机100通过重复从一端朝向另一端沿着一个方向移动的同时进行的工作及从另一端朝向一端沿着相反方向移动的同时进行的工作的往复工作，也能够有效地进行填埋凹部的工作。

并且，在本实施方式中，当用于填埋地面凹部的凸部的沙土剩余时，挖土机100可以使其移动至规定的场所。

由此，挖土机100即使在用于填埋工作区域的凹部的凸部的沙土剩余的情况下，也能够自动地使其移动至规定的场所。

并且，在本实施方式中，当在工作对象的一个区域(例如，图5的小工作区域510)内用于填埋地面的凹部的凸部的沙土剩余时，也可以使其移动至该一个区域内的靠近下一个工作对象的另一个区域(例如，图5的工作区域520)的规定场所。

由此，挖土机100即使在一个区域中沙土剩余的情况下，也能够自动地使其移动至在下一个工作对象的其他区域中容易利用的场所。因此，挖土机100能够提高工作效率。

[变形/变更]

以上，对实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于该特定的实施方式，能够在技术方案中所记载的宗旨的范围内进行各种变形/变更。

例如，在上述实施方式中，挖土机100为对下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等各种动作要件全部进行液压驱动的结构，但也可以是其一部分被电力驱动的结构。即，在上述实施方式中所公开的结构等也可以适用于混合式挖土机、电动挖土机等。

并且，在上述实施方式及变形例中，可以省略操作装置26。即，在上述实施方式及变形例中，挖土机100可以不接收操作人员的操作而实现完全自动化。

本申请主张基于2019年2月4日于日本申请的日本专利申请2019-18048号的优先权，该日本专利申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

符号的说明

1-下部行走体，3-上部回转体，4-动臂，5-斗杆，6-铲斗，7-动臂缸，8-斗杆缸，9-铲斗缸，10-操纵室，11-发动机，13-调节器，14-主泵，15-先导泵，17-控制阀，30-控制器，30E-运算装置，31-比例阀，32-往复阀，70-空间识别装置，71-朝向检测装置，72-输入装置，73-定位装置，74-通信装置，100-挖土机，S1-动臂姿势传感器，S2-斗杆姿势传感器，S3-铲斗姿势传感器，S4-机体倾斜传感器，S5-回转状态传感器。

Claims

1.一种挖土机，其中，

自动地进行堆积沙土的工作及用沙土填埋的工作中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

以使基于堆积或填埋的沙土的地面成为目标形状的方式自动地进行所述工作。

3.根据权利要求2所述的挖土机，其中，

以使规定区域内的所述地面成为一定高度的方式自动地进行所述工作。

4.根据权利要求3所述的挖土机，其中，

通过在所述规定区域内的多个位置上排出沙土，由此自动地进行所述工作。

5.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

根据与地面的目标形状相关的信息及与所述地面的实际形状相关的信息，检测所述地面的凹部，并且用沙土填埋所述凹部。

6.根据权利要求5所述的挖土机，其中，

根据与所述目标形状相关的信息及与所述实际形状相关的信息，检测所述地面的凸部，并且用所述凸部的沙土填埋所述凹部。

7.根据权利要求5所述的挖土机，其中，

通过用铲斗的背面将沙土压入所述凹部或将用所述铲斗铲取的沙土排出到所述凹部，由此用沙土填埋所述凹部。

8.根据权利要求6所述的挖土机，其中，

用存在于所述地面的多个所述凸部中的离所述凹部的距离相对近的所述凸部的沙土填埋所述凹部。

9.根据权利要求6所述的挖土机，其中，

当用所述凸部的沙土无法完全填埋所述地面的所述凹部时，从规定的保管场所搬运沙土来填埋所述凹部。

10.根据权利要求5任一项所述的挖土机，其中，

根据本机中的操作输入或从外部接收的操作输入，自动地进行填埋规定区域内的所述凹部的工作。

11.根据权利要求5所述的挖土机，其中，

重复进行在规定区域中在向一个方向直线移动的同时填埋所述凹部的工作、以及在向与所述一个方向相反的另一个方向直线移动的同时填埋所述凹部的工作。

12.根据权利要求6所述的挖土机，其中，

当用于填埋所述地面的所述凹部的所述凸部的沙土剩余时，使其向规定的场所移动。

13.根据权利要求12所述的挖土机，其中，

当在工作对象的一个区域内用于填埋所述地面的所述凹部的所述凸部的沙土剩余时，使其向所述一个区域内的靠近下一个工作对象的另一个区域的所述规定的场所移动。