CN113518843A - 作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供的作业机械能够考虑旋转动作而进行符合操作员意图的操作辅助。控制装置(80)包括记忆装置(81)和中央处理装置(82)。记忆装置(81)记忆有为了作业装置(10)的施工目标信息、和以旋转装置(30)的操作量为基础的作业装置(10)的作业内容的判断基准信息。中央处理装置(82)基于由传感器(60)检测到的作业装置(10)的位置以及姿势、由操作量检测装置检测到的旋转装置(30)的操作量、和记忆装置(81)中记忆的判断基准信息，来判断作业装置(10)的作业内容，基于判断出的作业内容来计算施工目标信息的修正值，基于施工目标信息以及修正值来控制驱动装置(50)而辅助操作员的操作。

Description

作业机械

技术领域

本发明涉及作业机械。

背景技术

从以往已知与作业机械的控制装置相关的发明(参照下记专利文献1)。该以往的作业机械的控制装置在为了对施工对象进行施工而控制作业机械所具有的作业机的装置中，包括：以使作业机所具有的作业工具不侵入至预先规定的目标形状的方式控制作业机的控制部；基于作业工具相对于成为施工对象的修整目标的形状、即目标施工地形的姿势而将目标的形状设为从目标施工地形离开预先规定的距离的偏移地形或目标施工地形的切换部(参照该文献、摘要等)。

在上述作业机械的控制装置中，切换部基于目标施工地形与液压挖掘机的铲斗的底面所呈的角度的大小而将介入控制中的目标的形状切换为偏移地形和目标施工地形(参照该文献，第0075段等)。在所述角度的绝对值比预先规定的阈值的绝对值大的情况下，切换部将介入控制中的目标的形状设为偏移地形。在角度的绝对值为预先规定的阈值的绝对值以下的情况下，切换部将介入控制中的目标的形状设为目标施工地形(参照该文献，第0076段等)。

通过这样的处理，介入控制中的目标的形状在表土的挖掘时和精整时自动切换。该结果为，在法面的形成中，操作员在表土的挖掘时和施工对象的精整时不再需要重新设定偏移量，因此在形成法面的情况下，抑制了操作员的作业变得烦杂(参照该文献，第0077段等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/129708号

发明内容

在由作业机械进行的施工中，有时伴随旋转动作。但是，在所述以往的作业机械的控制装置中，没有考虑伴随旋转动作的施工。因此，在伴随旋转动作的施工中，担心会违背操作员意图地切换偏移地形和目标施工地形。

本发明提供一种作业机械，其能够考虑旋转动作来进行符合操作员意图的操作辅助。

本发明的一个方式为一种作业机械，其具有：进行作业的作业装置；安装有所述作业装置的旋转体；使所述旋转体旋转的旋转装置；经由所述旋转装置支承所述旋转体并行驶的行驶装置；驱动所述作业装置、所述旋转装置以及所述行驶装置的驱动装置；检测所述作业装置的位置以及姿势的位置及姿势检测装置；对所述作业装置、所述旋转装置以及所述行驶装置的操作进行指示的操作装置；检测所述操作装置的操作量的操作量检测装置；和基于所述操作量和所述作业装置的位置以及姿势来控制所述驱动装置的控制装置，所述作业机械的特征在于，所述控制装置包括记忆装置和中央处理装置，所述记忆装置记忆有为了所述作业装置的施工目标信息、和以所述旋转装置的所述操作量为基础的所述作业装置的作业内容的判断基准信息，所述中央处理装置基于由所述位置及姿势检测装置检测到的所述作业装置的位置以及姿势、由所述操作量检测装置检测到的所述旋转装置的所述操作量、和所述判断基准信息，来判断所述作业装置的作业内容，基于判断出的所述作业内容来计算所述施工目标信息的修正值，基于所述施工目标信息以及所述修正值来控制所述驱动装置而辅助操作员的操作。

发明效果

根据本发明的上述方式，能够提供一种作业机械，其能够考虑旋转动作来进行符合操作员意图的操作辅助。

附图说明

图1是表示本发明的作业机械的实施方式1的概略图。

图2是图1所示的作业机械的功能框图。

图3是图1所示的作业机械的控制装置的功能框图。

图4是详细表示图3的作业内容判断功能的功能框图。

图5是详细表示图3的施工目标修正功能的功能框图。

图6A是表示图2的显示装置所显示的图像的一例的图像图。

图6B是表示图2的显示装置所显示的图像的一例的图像图。

图7是本发明的作业机械的实施方式2的作业内容判断功能的功能框图。

图8是本发明的作业机械的实施方式3的作业内容判断功能的功能框图。

图9是本发明的作业机械的实施方式4的作业内容判断功能的功能框图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的作业机械的实施方式。

[实施方式1]

图1是表示本发明的作业机械的实施方式1的概略图。图2是图1所示的作业机械1的功能框图。本实施方式的作业机械1是例如具有对信息化施工进行辅助的系统的液压挖掘机。信息化施工在例如资源采掘和建设工程的现场等的施工中，运用信息通信技术，处理从各流程得到的电子信息，实现高效率、高精度的施工。虽然详细后述，但本实施方式的作业机械1的主要特征为如下构成。

作业机械1具有：进行作业的作业装置10；安装有该作业装置10的旋转体20；使该旋转体20旋转的旋转装置30；和经由该旋转装置30支承旋转体20并行驶的行驶装置40。另外，作业机械1具有：驱动作业装置10、旋转装置30以及行驶装置40的驱动装置50；检测作业装置10的位置以及姿势的作为位置及姿势检测装置的传感器60；对作业装置10、旋转装置30以及行驶装置40的操作进行指示的操作装置70；和检测该操作装置70的操作量的操作量检测装置。而且，作业机械1具有基于操作装置70的操作量和作业装置10的位置以及姿势来控制驱动装置50的控制装置80。

控制装置80包括记忆装置81和中央处理装置82。记忆装置81记忆有为了作业装置10的施工目标信息、和以旋转装置30的操作量为基础的作业装置10的作业内容的判断基准信息。中央处理装置82基于由传感器60检测到的作业装置10的位置以及姿势、由检测操作装置70的操作量的操作量检测装置检测到的旋转装置30的操作量、和记忆装置81中记忆的判断基准信息，来判断作业装置10的作业内容。另外，中央处理装置82基于判断出的作业内容来计算施工目标信息的修正值，基于施工目标信息以及修正值来控制驱动装置50而辅助操作员的操作。

以下，详细说明本实施方式的作业机械1的各部分的构成。作业装置10例如是用于供作业机械1进行挖掘作业和平整作业等作业的作业装置。作业装置10例如具有动臂11、斗杆12和铲斗13。

动臂11的基端部例如经由与作业机械1的宽度方向平行的省略图示的旋转轴而与旋转体20连结。动臂11例如由构成驱动装置50的动臂液压缸51驱动，以安装于旋转体20的省略图示的旋转轴为中心在规定的角度范围内上下转动。

斗杆12的基端部例如经由与作业机械1的宽度方向平行的旋转轴12a与动臂11的顶端部连结。斗杆12例如由构成驱动装置50的斗杆液压缸52驱动，以安装于动臂11的旋转轴12a为中心在规定的角度范围内转动。

铲斗13的基端部例如经由与作业机械1的宽度方向平行的旋转轴13a、以及连杆机构13l与斗杆12的顶端部连结。铲斗13例如由构成驱动装置50的铲斗液压缸53驱动，以安装于斗杆12的旋转轴13a为中心在规定的角度范围内转动。

旋转体20在前部安装有作业装置10，在后部设有配重21。另外，在旋转体20的前部，在旋转体20的宽度方向上与作业装置10相邻地设有驾驶室22。旋转体20经由旋转装置30与行驶装置40连接，经由旋转装置30支承于行驶装置40上，由此以与作业机械1的上下方向平行的旋转轴为中心相对于行驶装置40能够旋转地设置。旋转体20例如收容有省略图示的原动机、构成驱动装置50的液压装置以及旋转马达54、操作装置70、操作量检测装置、控制装置80、和图2所示的输入装置90以及显示装置100等。

旋转装置30安装于行驶装置40上并由驱动装置50驱动，由此使旋转体20相对于行驶装置40旋转。更具体地，旋转装置30由构成驱动装置50的旋转马达54驱动，以与作业机械1的上下方向平行的旋转轴为中心，使作业装置10以及旋转体20相对于行驶装置40旋转。

行驶装置40例如具有：具备循环轨道履带的左右的履带41；和省略图示的左右的行驶马达。行驶装置40通过由左右的行驶马达分别驱动左右的履带41而使作业机械1行驶。左右的行驶马达例如是构成驱动装置50的液压马达。

驱动装置50例如驱动动臂液压缸51、斗杆液压缸52、铲斗液压缸53、旋转马达54及前述的行驶马达、作业装置10、旋转装置30及行驶装置40。驱动装置50例如是液压装置，具有由原动机驱动的多个液压泵、和与液压泵连接并切换工作油的方向的多个方向控制阀。另外，驱动装置50例如具有省略图示的压力传感器，将构成驱动装置50的各部分的工作油的压力信息向控制装置80输出。

传感器60检测作业装置10的位置以及姿势。在图1所示的例中，传感器60安装于作为作业装置10的作业工具的铲斗13，检测铲斗13的位置以及姿势。作为传感器60，例如能够例举GPS(Global Positioning System)和GNSS(Global Navigation Satellite System)等的卫星测位系统。

此外，传感器60也可以不安装于铲斗13，只要能够检测作业装置10的位置以及姿势，就不特别限定。传感器60也可以是例如通过检测动臂液压缸51、斗杆液压缸52以及铲斗液压缸53的行程而能够计算作业装置10的位置以及姿势的位置传感器。另外，传感器60也可以是，例如通过检测动臂11、斗杆12以及铲斗13的旋转角度而能够计算作业装置10的位置以及姿势的角度传感器。

操作装置70例如包含收容于旋转体20的驾驶室22内的操作杆和操作踏板。操作量检测装置例如检测将操作杆的操作量和操作踏板的操作量含在内的操作装置70的操作量。操作装置70由操作员操作，操作量检测装置基于由操作员进行的操作装置70的操作来检测作业装置10、旋转装置30以及行驶装置40的操作量。

控制装置80基于由操作量检测装置检测到的操作装置70的操作量、和由传感器60检测到的作业装置10的位置以及姿势来控制驱动装置50。控制装置80包括记忆装置81和中央处理装置82。另外，控制装置80例如具有输入输出部，能够信息通信地与驱动装置50、传感器60、操作装置70、操作量检测装置、输入装置90以及显示装置100等连接。

记忆装置81例如由随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘驱动器(HDD)等构成，记忆有各种信息和计算机程序等。更具体地，记忆装置81记忆有为了作业装置10的施工目标信息、和以旋转装置30的操作量为基础的作业装置10的作业内容的判断基准信息。随后说明这些施工目标信息以及判断基准信息。

中央处理装置82例如读取记忆装置81中记忆的各种信息和计算机程序并执行各种处理。具体地，中央处理装置82例如基于与由操作量检测装置检测到的操作装置70的操作量相应的操作信号、记忆装置81中记忆的施工目标信息、和由传感器60检测到的作业装置10的位置以及姿势而向驱动装置50输出动作指令。

另外，中央处理装置82基于由传感器60检测到的作业装置10的位置以及姿势、由操作量检测装置检测到的旋转装置30的操作量、和记忆装置81中记忆的判断基准信息来判断作业装置10的作业内容。另外，中央处理装置82基于判断出的作业内容来计算施工目标信息的修正值，基于施工目标信息以及修正值来控制驱动装置50而辅助操作员的操作。

输入装置90例如设于旋转体20的驾驶室22内，具有能够供操作员输入信息的构成。具体地，输入装置90例如具有键盘、按钮、触摸面板等输入装置，将操作员输入的信息向控制装置80输出。

显示装置100例如设在旋转体20的驾驶室22内，配置于操作员能够目视确认的位置。显示装置100例如由液晶显示装置和有机EL显示装置构成，在控制装置80的控制下，显示基于后述的施工目标信息、作业装置10的位置以及姿势、作业装置10的作业内容、和修正值而显示的图像Ia、Ib(参照图6A以及图6B)。

图3是图1所示的作业机械1的控制装置80的功能框图。控制装置80例如具有操作量运算功能F1、作业内容判断功能F2、施工目标修正功能F3和操作辅助功能F4。这些功能例如能够使用向控制装置80输入的信息、和记忆装置81中记忆的信息、以及计算机程序而由中央处理装置82实现。

在操作量运算功能F1中，中央处理装置82例如基于由操作量检测装置检测的由操作员进行的操作装置70的操作量，来运算作业装置10、旋转装置30、以及行驶装置40的操作量。由操作量检测装置检测到的由操作员进行的操作装置70的操作量例如包括右杆操作量和左杆操作量。操作量运算功能F1中计算出的作业装置10、旋转装置30、以及行驶装置40的操作量例如是操作员所要求的速度等驱动装置50的动作的目标值。也就是说，操作量运算功能F1中，中央处理装置82基于由操作量检测装置检测到的操作装置70的操作量来计算驱动装置50的动作目标值。

图4是详细表示图3的作业内容判断功能F2的功能框图的一例。作业内容判断功能F2中，中央处理装置82基于由传感器60检测到的作业装置10的位置以及姿势、由操作量检测装置检测到的旋转装置30的操作量、和记忆装置81中记忆的判断基准信息D1来判断作业装置10的作业内容。更具体地，作业内容判断功能F2例如包括角速度运算功能F21、旋转速度运算功能F22和旋转作业判断功能F23。

角速度运算功能F21中，中央处理装置82例如基于记忆装置81中记忆的图表G1来预测或计算作业装置10的角速度。更具体地，中央处理装置82基于图表G1来预测或计算当旋转装置30使旋转体20和作业装置10相对于行驶装置40旋转时的、作业装置10的铲斗13的角速度。图表G1例如表示由操作量检测装置检测到的旋转装置30的操作量、和通过旋转装置30旋转的铲斗13的角速度之间的关系。

在图4所示的例中，图表G1表示：在由操作量检测装置检测到的旋转装置30的操作量超过规定值a之前作业装置10不旋转，作业装置10的角速度为零。这是为了配合如下情况而设定的，该情况为，例如存在操作装置70的操作杆和操作踏板的游隙，也就是说存在即使操作杆和操作踏板被操作，旋转装置30也没有由驱动装置50驱动的区域(不反应带)。

另外，在图4所示的例中，图表G1表示：若旋转装置30的操作量超过规定值a，则旋转装置30的操作量、与通过旋转装置30旋转的作业装置10的角速度之间的关系处于正比例的关系。而且，在图4所示的例中，图表G1表示：对旋转装置30的操作量与作业装置10的角速度之间的关系进行表示的直线的倾斜会根据作业装置10的旋转半径而不同。

也就是说，在角速度运算功能F21中，中央处理装置82例如基于由传感器60检测到的作业装置10的位置以及姿势，来预测或计算作业装置10的旋转半径、例如铲斗13的爪尖的旋转半径。在此，假设中央处理装置82计算出的旋转半径例如小于第1阈值。在该情况下，中央处理装置82例如基于图表G1的倾斜最大的直线、和旋转装置30的操作量来预测或计算作业装置10的角速度。

另外，在角速度运算功能F21中，假设中央处理装置82计算出的旋转半径例如是比第1阈值大的第2阈值以上。在该情况下，中央处理装置82例如基于图表G1的倾斜最小的直线、和旋转装置30的操作量来预测或计算作业装置10的角速度。

另外，角速度运算功能F21中，假设中央处理装置82计算出的旋转半径例如为第1阈值以上，且比第2阈值小。在该情况下，中央处理装置82例如基于图表G1的倾斜最小的直线与倾斜最大的直线之间的中间倾斜的直线、和旋转装置30的操作量来预测或计算作业装置10的角速度。

也就是说，在图4所示的角速度运算功能F21的一例中，中央处理装置82预测或计算出的作业装置10的角速度会随着旋转装置30的操作量变得越大而变得越大，并会随着作业装置10的旋转半径变得越小而变得越大。

旋转速度运算功能F22中，记忆装置81例如基于由传感器60检测到的作业装置10的位置以及姿势来计算作业装置10的旋转半径。另外，旋转速度运算功能F22中，记忆装置81例如使计算出的作业装置10的旋转半径、与角速度运算功能F21中预测或计算出的作业装置10的角速度相乘，来预测或计算作业装置10的旋转速度。

旋转作业判断功能F23中，记忆装置81例如基于由旋转速度运算功能F22预测或计算出的作业装置10的旋转速度、和记忆装置81中记忆的施工目标信息来判断作业装置10的作业内容。在图4所示的例中，记忆装置81基于记忆装置81中记忆的判断基准信息D1来判断作业装置10的作业内容。在此，中央处理装置82例如基于作业装置10的旋转速度和施工目标信息中所含的施工目标的倾斜角度来判断作业装置10的作业内容。

在图4所示的例中，判断基准信息D1是根据作业装置10的旋转速度和施工目标信息而规定了作业装置10的作业内容的表格。更详细地，在记忆装置81中，例如记忆有用于将作业装置10的旋转速度分类为低速、中速或高速的任意一个的速度阈值、和用于判断施工目标信息中所含的施工对象是平面还是倾斜面的角度阈值。中央处理装置82基于这些阈值，将作业装置10的旋转速度分类为“低速”、“中速”或“高速”的任意一个，并且判断施工目标信息中所含的施工对象是“平面”还是“倾斜面”。

具体地，基于判断基准信息D1，例如若作业装置10的旋转速度为“低速”，则中央处理装置82在施工目标信息中所含的施工对象为“平面”的情况和为“倾斜面”的情况下，都将作业装置10的作业内容判断为“精整”。另外，例如在作业装置10的旋转速度为“中速”，且施工目标信息中所含的施工对象为“平面”的情况下，中央处理装置82将作业装置10的作业内容判断为“精整”。另外，例如在作业装置10的旋转速度为“中速”，且施工目标信息中所含的施工对象为“倾斜面”的情况下，中央处理装置82将作业装置10的作业内容判断为“粗挖掘”。另外，例如若作业装置10的旋转速度为“高速”，则在施工目标信息中所含的施工对象为“平面”的情况和为“倾斜面”的情况下，中央处理装置82都将作业装置10的作业内容判断为“粗挖掘”。

图5是详细表示图3的施工目标修正功能F3的功能框图的一例。如图3所示，施工目标修正功能F3中，中央处理装置82基于由作业内容判断功能F2判断出的作业装置10的作业内容来计算施工目标信息的修正值。如图5所示，施工目标修正功能F3例如包括修正值计算功能F31和施工目标修正功能F32。

修正值计算功能F31中，中央处理装置82例如基于由作业内容判断功能F2判断出的作业装置10的作业内容来计算修正值。在图5所示的例中，在记忆装置81中例如记忆有规定了与作业装置10的作业内容相应的修正值的表格T1。中央处理装置82例如基于由作业内容判断功能F2判断出的作业装置10的作业内容、和表格T1来计算修正值。

具体地，修正值计算功能F31中，例如在由作业内容判断功能F2判断出的作业装置10的作业内容为“精整”的情况下，中央处理装置82基于表格T1，将“0”计算或设定作为修正值。另外，例如在由作业内容判断功能F2判断出的作业装置10的作业内容为“粗挖掘”的情况下，中央处理装置82基于表格T1，将“Zad”计算或设定作为修正值。此外，修正值Zad是预先设定的任意值，例如是作为施工目标的平面或倾斜面与铲斗13的爪尖之间的距离。

施工目标修正功能F32中，中央处理装置82例如将由修正值计算功能F31计算或设定的修正值、和记忆装置81中记忆的施工目标信息相加。更具体地，中央处理装置82例如向记忆装置81中记忆的施工目标信息中所含的施工目标的高度加上修正值，并输出修正后的施工目标信息。在此，修正值例如是作为施工目标的平面或倾斜面、与作为作业装置10的一部分的铲斗13的爪尖之间的垂直方向上的距离、即高度。

如图3所示，操作辅助功能F4中，中央处理装置82基于施工目标信息以及修正值来控制驱动装置50，并辅助操作员的操作。更具体地，中央处理装置82例如基于由操作量运算功能F1计算出的动作目标值、由施工目标修正功能F3计算出的修正后的施工目标信息、和由传感器60检测到的作业装置10的位置以及姿势来输出对于驱动装置50的动作指令。由此，控制装置80进行辅助操作员的操作的半自动控制。

此外，由传感器60检测到的作业装置10的位置以及姿势例如包含铲斗13的爪尖的位置信息，中央处理装置82基于铲斗13的爪尖的位置信息来输出对于驱动装置50的动作指令。另外，由操作量运算功能F1计算出的动作目标值例如包括操作员所希望的铲斗13的爪尖的目标速度，中央处理装置82基于铲斗13的爪尖的目标速度来输出对于驱动装置50的动作指令。

图6A以及图6B是表示显示装置100内显示的图像Ia、Ib的一例的图像图。在图像Ia、Ib中分别显示了包括铲斗13的爪尖位置13t的作业装置10的位置以及姿势、施工目标TP、作业内容WD。另外，在图6A所示的图像Ia中显示有修正后施工目标OTP。

显示装置100例如将从中央处理装置82输出的作业装置10的位置以及姿势显示于图像Ia、Ib。另外，显示装置100基于从中央处理装置82输出的施工目标信息而将施工目标TP的位置以及形状显示于图像Ia、Ib。另外，显示装置100基于从中央处理装置82输出的作业装置10的作业内容而在图像Ia、Ib中显示作业内容WD。

另外，显示装置100基于从中央处理装置82输出的修正后的施工目标信息而将修正后施工目标OTP的位置以及形状显示于图6A所示的图像Ia。此外，显示装置100也可以使施工目标TP和修正后施工目标OTP以不同的显示方法显示。具体地，例如能够由实线显示施工目标TP，由虚线显示修正后施工目标OTP。

以下，说明本实施方式的作业机械1的作用。

作业机械1的驾驶室22内搭乘的操作员例如对驾驶室22内配置的输入装置90输入必要的信息，使施工目标信息记忆至记忆装置81。此外也可以为，在记忆装置81中预先记忆有多个施工目标信息，对输入装置90输入必要的信息来选择记忆装置81中记忆的任意的施工目标信息。另外，也可以通过无线通信和有线通信等信息通信而使施工目标信息记忆至记忆装置81。施工目标信息例如包括地表等施工对象的三维形状和位置信息等。

操作员例如操作驾驶室22内的操作装置70的操作杆和操作踏板，通过其操作方向和操作量，来决定作业机械1的作业装置10、旋转装置30、以及行驶装置40的动作方向以及动作速度。操作量检测装置检测基于由操作员进行的操作装置70的操作而产生的操作量并向控制装置80输出。控制装置80基于输入的操作量，通过中央处理装置82计算动作指令并向驱动装置50输出。

驱动装置50根据输入的动作指令，使动臂液压缸51、斗杆液压缸52、铲斗液压缸53伸缩，驱动作业装置10。另外，驱动装置50根据输入的动作指令使旋转马达54旋转，驱动旋转装置30而使作业装置10以及旋转体20旋转。另外，驱动装置50根据输入的动作指令而使行驶马达旋转，并驱动行驶装置40而使作业机械1行驶。

例如，在作业装置10的作业内容是使施工对象接近施工目标形状的“粗挖掘”的情况下，操作员具有使旋转体20以及作业装置10以比较高速旋转的倾向。另一方面，在作业装置10的作业内容是将施工对象精整为施工目标形状的“精整”的情况下，操作员具有使旋转体20以及作业装置10以比较低速旋转的倾向。

另外，在施工目标的形状是平面或比规定的倾斜角度小的倾斜面的情况下，操作员具有使旋转体20以及作业装置10以比较高速旋转的倾向。另一方面，在施工目标的形状是规定的倾斜角度以上的倾斜面的情况下，操作员具有使旋转体20以及作业装置10以比较低速旋转的倾向。这是由于，施工目标的表面的倾斜角度为规定的倾斜角度以上的情况相较于施工目标的表面的倾斜角度比规定的倾斜角度小的情况，要求了高度的操作技术。

但是，在上述以往的作业机械的控制装置中，如上述那样，没有考虑伴随旋转动作的施工。因此，担心在伴随旋转动作的施工中，违背操作员意图地切换偏移地形和目标施工地形。相对于此，本实施方式的作业机械1如上述那样地具有以下的构成。

作业机械1具有：进行作业的作业装置10；安装有该作业装置10的旋转体20；使该旋转体20旋转的旋转装置30；经由该旋转装置30支承旋转体20并行驶的行驶装置40：驱动作业装置10、旋转装置30以及行驶装置40的驱动装置50；检测作业装置10的位置以及姿势的作为位置及姿势检测装置的传感器60；对作业装置10、旋转装置30以及行驶装置40的操作进行指示的操作装置70；检测该操作装置70的操作量的操作量检测装置；和基于操作装置70的操作量和作业装置10的位置以及姿势来控制驱动装置50的控制装置80。控制装置80包括记忆装置81和中央处理装置82。记忆装置81记忆有为了作业装置10的施工目标信息、和以旋转装置30的操作量为基础的作业装置10的作业内容的判断基准信息。中央处理装置82基于由传感器60检测到的作业装置10的位置以及姿势、由检测操作装置70的操作量的操作量检测装置检测到的旋转装置30的操作量、和记忆装置81中记忆的判断基准信息，来判断作业装置10的作业内容。另外，中央处理装置82基于判断出的作业内容来计算施工目标信息的修正值，基于施工目标信息以及修正值来控制驱动装置50而辅助操作员的操作。

通过这样的构成，本实施方式的作业机械1通过控制装置80，基于与由操作员进行的操作装置70的操作相应的旋转装置30的操作量来判断作业装置10的作业内容。具体地，例如如上述那样，通过中央处理装置82，基于与旋转装置30的操作量相应的作业装置10的旋转速度、和记忆装置81中记忆的判断基准信息D1，能够判断作业装置10的作业内容是“精整”还是“粗挖掘”。

而且，通过中央处理装置82，基于判断出的作业内容来计算施工目标信息的修正值，基于施工目标信息以及修正值来控制驱动装置50，能够辅助操作员的操作。具体地，在作业装置10的作业内容为“精整”的情况下，中央处理装置82例如如上述那样地，能够相对于施工目标信息作为修正值而加上“0”，以使施工对象的形状成为施工目标的形状的方式输出动作指令并使驱动装置50驱动。这样地，本实施方式的作业机械1能够考虑作业装置10的旋转动作，进行作为符合操作员意图的作业内容的“精整”的操作辅助。

另外，在作业装置10的作业内容为“粗挖掘”的情况下，中央处理装置82能够例如如上述那样地，相对于施工目标信息加上规定的修正值Zad，以使施工对象的形状成为修正后的施工目标的形状的方式输出动作指令而使驱动装置50驱动。由此，控制装置80基于包括作业装置10的旋转的操作员的操作、施工目标信息、和作业装置10的位置以及姿势之间的关系，使施工目标以规定高度向上方偏移，以防止施工对象的过度挖掘的方式进行作业机械1的半自动控制。这样地，本实施方式的作业机械1能够考虑作业装置10的旋转动作，进行作为符合操作员意图的作业内容的“粗挖掘”的操作辅助。

另外，在本实施方式的作业机械1中，中央处理装置82基于作业装置10的位置以及姿势来计算作业装置10的旋转半径，并基于该旋转半径来计算作业装置10的角速度。而且，中央处理装置82基于计算出的旋转半径以及角速度来计算作业装置10的旋转速度，并基于该旋转速度、中央处理装置82中记忆的施工目标信息中所含的施工目标的倾斜角度来判断作业装置10的作业内容。

通过该构成，作业机械1如上述那样地，不仅考虑基于操作员的操作产生的旋转装置30的操作量，而且考虑施工目标的倾斜以及作业装置10的姿势，能够判断作业装置10的作业内容。因此，根据本实施方式的作业机械1，能够判断更符合操作员意图的作业内容，能够进行更符合操作员意图的操作辅助。

另外，本实施方式的作业机械1如上述那样地具有显示装置100，其显示基于施工目标信息、作业装置10的位置以及姿势、作业装置10的作业内容、和施工目标信息的修正值而显示的图像Ia、Ib。

通过该构成，能够使作业机械1的操作员目视确认作业机械1的状况。也就是说，操作员通过目视显示装置100，能够确认作业机械1判断出的作业装置10的作业内容。由此，操作员能够确认基于作业机械1的控制装置80进行的操作辅助是否符合自己的意图。

如以上说明那样，根据本实施方式，能够提供一种作业机械1，其能够考虑旋转动作来进行符合操作员意图的操作辅助。

[实施方式2]

接着，使用图1至图3、图5以及图6，并参照图7来说明本发明的作业机械的实施方式2。

图7是详细表示实施方式2的作业机械1中的作业内容判断功能F2的功能框图。本实施方式的作业机械1与上述实施方式1的作业机械1的不同点在于，图3所示的控制装置80的作业内容判断功能F2包括图7所示的旋转限制判断功能F24以及角速度修正功能F25。本实施方式的作业机械1的其他点是与上述实施方式1的作业机械1同样的，因此对相同部分标注同一附图标记并省略说明。

旋转限制判断功能F24中，中央处理装置82例如基于从检测作为液压装置的驱动装置50的工作油的压力的压力传感器输出的压力信息来计算旋转装置30的驱动力。记忆装置81例如记忆有旋转装置30的驱动力的阈值“b”。在图7所示的例中，记忆装置81例如记忆有表示旋转装置30的驱动力与角速度修正值之间的关系的图表G2。图表G2例如表示：在旋转装置30的驱动力超过阈值“b”之前，角速度修正值为“1”，若超过阈值“b”则角速度修正值急剧减少至成为“0”。

也就是说，旋转限制判断功能F24中，中央处理装置82例如参照记忆装置81中记忆的图表G2，对基于从驱动装置50的压力传感器输出的压力信息得到的旋转装置30的驱动力、与旋转装置30的驱动力的阈值“b”进行比较。另外，中央处理装置82基于该比较，若基于压力信息得到的旋转装置30的驱动力为阈值“b”以下，则判断没有限制基于旋转装置30进行的旋转体20的旋转动作，作为角速度修正值而输出“1”。另一方面，若旋转装置30的驱动力比阈值“b”大，则中央处理装置82基于图表G2，判断具有基于旋转装置30进行的旋转体20的旋转动作的限制，作为角速度修正值而输出比“1”小的值或“0”。

接着，角速度修正功能F25中，中央处理装置82相对于由角速度运算功能F21计算出的作业装置10的角速度，乘以基于由旋转限制判断功能F24判断出的有无旋转动作的限制而得到的角速度修正值，来修正角速度。由此，若旋转装置30的驱动力为阈值“b”以下，由角速度运算功能F21计算出的作业装置10的角速度直接成为旋转速度运算功能F22的输入。另一方面，若旋转装置30的驱动力比阈值“b”大，则以使角速度运算功能F21计算出的作业装置10的角速度减少或成为0的方式修正。

如以上那样，本实施方式的作业机械1中，记忆装置81记忆有由驱动装置50进行的旋转装置30的驱动力的阈值“b”。另外，中央处理装置82基于从驱动装置50输出的旋转装置30的驱动力信息与旋转装置30的驱动力的阈值“b”之间的比较，判断有无基于旋转装置30进行的旋转体20的旋转动作的限制。并且，中央处理装置82在判断为具有旋转体20的旋转动作的限制的情况下，修正由角速度运算功能F21计算出的角速度。

通过该构成，例如在作业机械1的作业装置10与障碍物接触而导致旋转被妨碍等情况下，防止作为液压装置的驱动装置50的工作油的压力超过上限，能够提高作业机械1的信赖性。因此，根据本实施方式的作业机械1，与上述的实施方式1的作业机械1同样地，不仅能够考虑旋转动作来进行符合操作员意图的操作辅助，而且能够提高作业机械1的信赖性。

[实施方式3]

接着，使用图1至图3、图5以及图6，参照图8来说明本发明的作业机械的实施方式3。

图8是详细表示实施方式3的作业机械1中的作业内容判断功能F2的功能框图。本实施方式的作业机械1与上述实施方式1的作业机械1的不同点在于，图3所示的控制装置80的作业内容判断功能F2包括图8所示的角速度修正功能F25、和角速度修正值计算功能F26。本实施方式的作业机械1的其他点与上述实施方式1的作业机械1同样，因此对相同部分标注同一附图标记并省略说明。

本实施方式的作业机械1中，记忆装置81例如记忆有作业装置10的重量、和基于作业装置10的重量而得到的角速度修正值。图8所示的例中，在记忆装置81记忆有表示作为作业装置10的顶端的作业工具的铲斗13的重量与角速度修正值之间的关系的图表G3。图表G3表示：当作业工具的重量为阈值“c1”以下时角速度修正值为“1”。另外，图表G3表示：在作业工具的重量比阈值“c1”大且比阈值“c2”小时，作业工具的重量和角速度修正值处于反比例的关系，角速度修正值比“1”小且比规定值“d”大。另外，图表G3表示：在作业工具的重量为阈值“c2”以上时，角速度修正值为规定值“d”。

角速度修正值计算功能F26中，中央处理装置82基于记忆装置81中记忆的作业装置10的重量、例如作为作业装置10的作业工具的铲斗13的重量、和记忆装置81中记忆的图表G3来计算角速度修正值。而且，角速度修正功能F25中，中央处理装置82相对于由角速度运算功能F21计算出的作业装置10的角速度乘以由角速度修正值计算功能F26计算出的角速度修正值，来修正角速度。

由此，若作业装置10的重量，例如作为作业工具的铲斗13的重量为阈值“c1”以下，则由角速度运算功能F21计算出的作业装置10的角速度直接成为旋转速度运算功能F22的输入。另外，若作业装置10的重量，例如作为作业工具的铲斗13的重量比阈值“c1”大且比阈值“c2”小，则与作业装置10的重量成反比例，由角速度运算功能F21计算出的作业装置10的角速度减少。另外，若作业装置10的重量，例如作为作业工具的铲斗13的重量为阈值“c2”以上，则比“1”小且比“0”大的角速度修正值的最小值“d”与由角速度运算功能F21计算出的作业装置10的角速度相乘。

如以上那样地，本实施方式的作业机械1中，记忆装置81记忆有基于作业装置10的重量而得到的角速度修正值，中央处理装置82基于角速度修正值来修正由角速度运算功能F21计算或推定出的角速度。

由此，能够使伴随作业装置10的重量的增加而限制旋转速度的作业机械1的特性反映至旋转作业判断功能F23中的作业内容的判断。因此，根据本实施方式的作业机械1，与上述实施方式1的作业机械1同样地，不仅能够考虑旋转动作来进行符合操作员意图的操作辅助，而且能够进行反映作业机械1特性的操作辅助。

[实施方式4]

接着，使用图1至图3、图5以及图6，并参照图9来说明本发明的作业机械的实施方式4。

图9是详细表示实施方式4的作业机械1中的作业内容判断功能F2的功能框图。本实施方式的作业机械1与上述实施方式1的作业机械1的不同点在于，图3所示的控制装置80的作业内容判断功能F2包括图9所示的判断基准变更功能F27。本实施方式的作业机械1的其他点是与上述的实施方式1的作业机械1同样的，因此对于同一部分标注同一附图标记并省略说明。

在本实施方式的作业机械1的记忆装置81中，例如记忆有由判断基准变更功能F27选择的各异的多个判断基准信息D1、D2、D3。判断基准信息D1是与上述的实施方式1同样的。判断基准信息D2与判断基准信息D1的不同点在于，在作业装置10的旋转速度为“中速”且施工目标信息中所含的施工对象的形状为“平面”的情况下，将作业装置10的作业内容规定为“粗挖掘”。判断基准信息D3与判断基准信息D1的不同点在于，在作业装置10的旋转速度为“中速”且施工目标信息中所含的施工对象的形状为“倾斜面”的情况下，将作业装置10的作业内容规定为“精整”。

输入装置90构成为，例如能够输入用于从多个判断基准信息D1、D2、D3中选择出一个判断基准信息的信息，例如与各判断基准信息对应的编号和记号等信息。中央处理装置82例如记忆输入到输入装置90的输入信息，从多个判断基准信息D1、D2、D3中选择出一个判断基准信息，将该选择出的判断基准信息使用于旋转作业判断功能F23。

以上那样地，本实施方式的作业机械1具有能够输入信息的输入装置90。另外，记忆装置81记忆有各异的多个判断基准信息D1、D2、D3。并且，中央处理装置82基于输入到输入装置90的输入信息，而从多个判断基准信息D1、D2、D3中选择一个判断基准信息，基于该选择出的判断基准信息来判断作业装置10的作业内容。

通过这样的构成，操作员例如能够根据自己的技术和嗜好而从多个判断基准信息D1、D2、D3中选择一个判断基准信息。因此，根据本实施方式的作业机械1，与上述实施方式1的作业机械1同样地，不仅能够考虑旋转动作来进行符合操作员意图的操作辅助，而且能够进行反映操作员的技术和嗜好的操作辅助。

以上，使用附图详细说明了本发明的作业机械的实施方式，但具体构成并不限定于该实施方式，只要是不脱离本发明要旨的范围内的设计变更等，就包含于本发明。

附图标记说明

1 作业机械

10 作业装置

20 旋转体

30 旋转装置

40 行驶装置

50 驱动装置

60 传感器(位置及姿势检测装置)

70 操作装置

80 控制装置

81 记忆装置

82 中央处理装置

90 输入装置

100 显示装置

D1 判断基准信息

D2 判断基准信息

D3 判断基准信息。

Claims (6)

1.一种作业机械，具有：

进行作业的作业装置；安装有所述作业装置的旋转体；使所述旋转体旋转的旋转装置；经由所述旋转装置支承所述旋转体并行驶的行驶装置；驱动所述作业装置、所述旋转装置以及所述行驶装置的驱动装置；检测所述作业装置的位置以及姿势的位置及姿势检测装置；对所述作业装置、所述旋转装置以及所述行驶装置的操作进行指示的操作装置；检测所述操作装置的操作量的操作量检测装置；和基于所述操作量和所述作业装置的位置以及姿势来控制所述驱动装置的控制装置，所述作业机械的特征在于，

所述控制装置包括记忆装置和中央处理装置，

所述记忆装置记忆有为了所述作业装置的施工目标信息、和以所述旋转装置的所述操作量为基础的所述作业装置的作业内容的判断基准信息，

所述中央处理装置基于由所述位置及姿势检测装置检测到的所述作业装置的位置以及姿势、由所述操作量检测装置检测到的所述旋转装置的所述操作量、和所述判断基准信息，来判断所述作业装置的作业内容，基于判断出的所述作业内容来计算所述施工目标信息的修正值，基于所述施工目标信息以及所述修正值来控制所述驱动装置而辅助操作员的操作。

2.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

所述中央处理装置

基于所述作业装置的位置以及姿势来计算所述作业装置的旋转半径，

基于所述旋转半径来计算所述作业装置的角速度，

基于所述旋转半径以及所述角速度来计算所述作业装置的旋转速度，并且

基于所述旋转速度、和所述施工目标信息中所含的施工目标的倾斜角度来判断所述作业内容。

3.根据权利要求2所述的作业机械，其特征在于，

所述记忆装置记忆有由所述驱动装置产生的所述旋转装置的驱动力的阈值，

所述中央处理装置基于从所述驱动装置输出的所述旋转装置的驱动力信息与所述阈值之间的比较，来判断有无由所述旋转装置进行的所述旋转体的旋转动作的限制，在判断为具有所述旋转动作的限制的情况下修正所述角速度。

4.根据权利要求2所述的作业机械，其特征在于，

所述记忆装置记忆有基于所述作业装置的重量而得到的角速度修正值，

所述中央处理装置基于所述角速度修正值来修正所述角速度。

5.根据权利要求2所述的作业机械，其特征在于，

具有能够输入信息的输入装置，

所述记忆装置记忆有各异的多个所述判断基准信息，

所述中央处理装置基于输入到所述输入装置的输入信息来选择一个所述判断基准信息，并基于选择出的所述判断基准信息判断所述作业内容。

6.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

具有显示装置，其显示基于所述施工目标信息、所述作业装置的位置以及姿势、所述作业装置的所述作业内容、和所述修正值而得到的图像。

Images