CN116249814A - 轮式装载机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轮式装载机,其能够通过简单的操作均等地将装载对象物装载于装载对象区域,从而能够减轻操作员的负担。轮式装载机(100)具有:使车身行驶的行驶装置(120)、驱动升降臂和铲斗的驱动装置(150)、检测装载区域的区域检测装置(160)、以及控制装置(170)。控制装置(170)根据区域检测装置(160)的检测结果来识别装载区域,控制行驶装置(120)及驱动装置(150),由此,一边使车身的位置沿前后方向变化,一边使装入铲斗的装载对象物分散地装载于装载区域的多个不同的位置。
Description
技术领域
本公开涉及一种轮式装载机。
背景技术
以往,已知有与作业车辆的控制系统相关的发明(下述专利文献1)。专利文献1所记载的作业车辆的控制系统具有:位置决定部、显示部以及显示控制部(同摘要、权利要求1、第0009段等)。所述位置决定部根据装载对象车辆的装载状况来决定相对于所述装载对象车辆的装载位置。所述显示控制部针对侧视时的所述装载对象车辆在所述显示部显示与由所述位置决定部决定出的装载位置对应的装载引导。
更具体而言,位置计算部根据在图像解析部中提取出的装载对象车辆来计算在所述显示部上显示的装载对象车辆的装载对象区域的位置。并且,位置计算部计算与由所述位置决定部决定的位置对应的、对于提取出的装载对象区域的长度方向分割成3份而成的规定的位置作为装载位置(同第0088段)。显示控制部根据由位置计算部计算出的装载位置,针对侧视时的装载对象车辆在显示部显示与由位置决定部决定的装载位置对应的装载引导(同第0091段)。
由此,操作员能够一边观察显示于显示部的装载引导一边对操作部进行操作而对侧视装载对象物的装载对象车辆的决定出的位置执行装载作业。该情况下,操作员在显示部中确认针对侧视时的装载对象车辆显示的装载引导,因此,能够进行直观的装载作业(同第0095段)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-043887号公报
发明内容
发明要解决的课题
在所述以往的控制系统中,如上所述,针对侧视时的装载对象车辆,在显示部显示与对于装载对象区域的长度方向分割出的规定的装载位置对应的装载引导。但是,为了均等地将装载对象物装载到显示部中显示的各个装载位置,操作员依然需要手动操作作业车辆,分多次将装载对象物装载到各个装载位置。这样的作业车辆的手动操作复杂且需要熟练,给操作员带来的负担大。
本公开提供一种轮式装载机,其能够将装载对象物均等地装载于装载区域,从而可以减轻操作员的负担。
用于解决课题的手段
本公开的一方式提供一种轮式装载机,具有:车身;升降臂,其被设置为能够相对于所述车身上下转动;铲斗,其以能够进行倾卸或俯仰动作的方式被设置于所述升降臂的前端侧;驱动单元,其被配备于所述车身来驱动车轮;液压致动器,其由使所述升降臂进行动作的升降臂缸和使所述铲斗进行动作的铲斗缸构成;压力传感器,其检测所述液压致动器的压力;姿势传感器,其检测所述铲斗的姿势;外界感知传感器,其感知装载对象车辆;控制器,其控制所述液压致动器和所述驱动单元,其特征在于,所述控制器具有:载荷运算部,其根据由所述压力传感器检测出的压力来运算装载于所述铲斗内的对象物的载荷;货箱感知部,其感知由所述外界感知传感器检测出的装载对象车辆的货箱;装载位置运算部,其运算将由所述货箱感知部感知到的所述装载对象车辆的所述货箱划分为多个并对装载于所述铲斗内的对象物以均等地装载于所述货箱的方式进行装载的区域;铲斗控制部,其根据由所述载荷运算部运算出的所述对象物的载荷和由所述装载位置运算部运算出的所述货箱的区域来控制各区域各自的装载量;行驶控制部,其根据由所述载荷运算部运算出的所述对象物的载荷和由所述装载位置运算部运算出的所述货箱的区域,控制所述驱动单元来控制所述车身的移动量,以使所述对象物按照各区域分开装载。
发明效果
根据本公开,能够提供一种轮式装载机,其能够均等地将装载对象物装载于装载区域,从而可以减轻操作员的负担。
附图说明
图1是表示本公开的轮式装载机的实施方式1的侧视图。
图2是图1的轮式装载机的框图。
图3是表示图1的轮式装载机的动作的一例的流程图。
图4是图1的轮式装载机和自卸卡车的示意性的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的轮式装载机的实施方式进行说明。
(实施方式1)
图1是表示本公开的轮式装载机的实施方式1的侧视图。图2是图1所示的轮式装载机100的框图。
轮式装载机100例如是将土、砂、碎石、矿物等装载对象物装载到自卸卡车的货箱等装载区域的作业车辆。在以下的说明中,如图1所示,有时根据正交坐标系对轮式装载机100的各部分进行说明,该正交坐标系由与轮式装载机100的前后方向平行的X轴、与轮式装载机100的宽度方向平行的Y轴、以及与轮式装载机100的高度方向平行的Z轴构成。
轮式装载机100例如具有:车身110、行驶装置120、升降臂130、铲斗140、驱动装置150、区域检测装置160以及控制装置170。另外,轮式装载机100例如还具有装载量检测装置180。另外,轮式装载机100例如还具有姿势检测装置190。另外,轮式装载机100例如还具有全球定位卫星系统(GNSS)的接收机等省略图示的位置检测装置。
车身110例如具有将前部的前车体和后部的后车体连结而成的结构。车身110例如具有:车轮111、供操作员搭乘的驾驶室112以及发动机室113。车轮111包含被安装于车身110的前车体的一对前轮和被安装于车身110的后车体的一对后轮,由行驶装置120驱动而使车身110行驶。驾驶室112被设置在车身110的中央上部。发动机室113例如配置在驾驶室112的后方,收纳有图2所示的行驶装置120、包含发动机151的驱动装置150。
在驾驶室112的内部例如设置有图2所示的操作按钮112a、输入装置112b、省略图示的操作杆、加速踏板、制动踏板、方向盘、仪表、显示装置、扬声器、显示灯等。操作按钮112a例如在开始基于控制装置170的轮式装载机100的半自动装载控制时被操作员按下。输入装置112b例如在基于控制装置170的轮式装载机100的半自动装载控制时,受理操作员的装载区域的分割数的输入。
行驶装置120例如以能够信息通信的方式与控制装置170连接。行驶装置120根据从控制装置170输出的控制信号,例如经由液压变速器(Hydrostatic Transmission:HST)传递发动机151的动力来驱动车轮111,使车身110行驶。行驶装置120例如也可以包含使用了变矩器的驱动单元。另外,行驶装置120控制轮式装载机100的加速、制动、转向等,使轮式装载机100沿着规定的行驶路径自动地行驶。
一对升降臂130经由旋转轴以能够上下转动的方式与车身110的前车体的上部的左右两侧连结。在一对升降臂130之间设置有双臂曲柄141。双臂曲柄141经由旋转轴以能够摆动的方式与从连结一对升降臂130的连结部向前方延伸的支承部连结。双臂曲柄141的一端经由旋转轴与铲斗连杆142的基端部连结。
铲斗140经由旋转轴以能够上下转动的方式与一对升降臂130的连结于车身110的基端部的相反侧的前端部连结。在铲斗140的底部的外侧经由旋转轴连结有铲斗连杆142的前端部。驱动装置150例如具有:发动机151、液压泵152、控制阀153、先导阀154、升降臂缸155、以及铲斗缸156,驱动升降臂130以及铲斗140。此外,在图2中,细实线表示电信号,粗实线表示液压,细虚线表示先导压。
发动机151驱动液压泵152。液压泵152由发动机151驱动而送出工作油,由此,向控制阀153供给液压。控制阀153根据从先导阀154供给的先导压,将从液压泵152供给的液压供给至升降臂缸155以及铲斗缸156的底室或者杆室。先导阀154根据从控制装置170输出的控制信号,控制向控制阀153供给的先导压。
一对升降臂缸155分别在一对升降臂130的长边方向上的中央部的下部具有经由旋转轴连结的杆155a。一对升降臂缸155的与杆155a相反侧的端部经由旋转轴与车身110的前车体连结。铲斗缸156被配置在一对升降臂130之间,在双臂曲柄141的与连结铲斗连杆142的端部相反侧的端部具有经由旋转轴连结的杆156a。
根据这样的结构,当从液压泵152经由控制阀153向一对升降臂缸155的底室供给工作油时,一对升降臂缸155的杆155a伸长。由此,一对升降臂130以被支承于车身110的前车体的旋转轴为中心向上方转动。
另外,当从液压泵152经由控制阀153向一对升降臂缸155的杆室供给工作油时,一对升降臂缸155的杆155a收缩。由此,一对升降臂130以被支承于车身110的前车体的旋转轴为中心向下方转动。
另外,当从液压泵152经由控制阀153向铲斗缸156的底室供给工作油时,铲斗缸156的杆156a伸长。由此,双臂曲柄141摆动,经由铲斗连杆142传递动力,铲斗140以被支承于升降臂130的前端部的旋转轴为中心向上方转动。
另外,当从液压泵152经由控制阀153向铲斗缸156的杆室供给工作油时,铲斗缸156的杆156a收缩。由此,双臂曲柄141摆动,经由铲斗连杆142传递动力,铲斗140以被支承于升降臂130的前端部的旋转轴为中心向下方转动。
区域检测装置160例如是检测自卸卡车的货箱等装载区域的装置。区域检测装置160例如能够由单眼摄影机、立体摄影机等拍摄装置、或者LiDAR(激光雷达)构成。区域检测装置160例如检测装载区域的形状、大小以及相对于轮式装载机100的相对位置。
在本实施方式的轮式装载机100中,区域检测装置160例如被安装于设置在车身110上的驾驶室112的上部。更具体而言,区域检测装置160例如以朝向轮式装载机100的前方的方式被安装在驾驶室112之上。
控制装置170例如被设置在驾驶室112的内部或其附近,与行驶装置120、驱动装置150及区域检测装置160连接。控制装置170例如由包含CPU等处理器、存储器、计时器、输入输出部等的电子控制装置构成。
控制装置170例如如图2所示,具有:装载区域识别部171、装载运算部172、行驶控制部173、以及铲斗控制部174。另外,控制装置170例如具有装载量计算部175。这些控制装置170的各部例如表示通过由控制装置170的处理器执行加载到控制装置170的存储器的程序而实现的控制装置170的各种功能。关于控制装置170的动作将在后面进行叙述。
装载量检测装置180是检测装入铲斗140的装载对象物的量的装置。装载量检测装置180例如包含测定升降臂缸155的底室的工作油的压力的压力传感器181和测定升降臂缸155的杆室的工作油的压力的压力传感器182。压力传感器181、182输出与根据装入铲斗140的装载对象物的量而变化的工作油的压力相应的信号。
另外,装载量检测装置180例如包含测定铲斗缸156的底室的工作油的压力的压力传感器183和测定铲斗缸156的杆室的工作油的压力的压力传感器184。压力传感器183、184输出与根据装入铲斗140的装载对象物的量而变化的工作油的压力相应的信号。
姿势检测装置190是检测铲斗140的姿势的装置。姿势检测装置190例如包含检测升降臂130相对于车身110的角度的角度传感器191和检测双臂曲柄141相对于升降臂130的角度的角度传感器192。角度传感器191、192检测升降臂130相对于车身110的角度和双臂曲柄141相对于升降臂130的角度作为铲斗140的姿势,输出与检测出的角度相应的信号。
以下,对包含所述的控制装置170的动作的轮式装载机100的动作的一例进行说明。图3是表示轮式装载机100的动作的一例的流程图。图4是轮式装载机100和自卸卡车200的示意性的俯视图。
在开始图3所示的一系列的处理之前,轮式装载机100的操作员例如通过铲斗140铲取土、砂、碎石、矿物等装载对象物。具体而言,操作员例如通过手动操作驾驶室112内的操作杆、加速踏板、制动踏板等,由此通过驱动装置150驱动升降臂130及铲斗140,利用铲斗140铲取装载对象物。
之后,操作员例如通过手动操作驾驶室112内的加速踏板、方向盘、制动踏板等,由此利用行驶装置120使轮式装载机100行驶。并且,例如,如图4所示,操作员使轮式装载机100移动至能够通过区域检测装置160检测装载区域LA的位置。在此,装载区域LA是通过轮式装载机100对装载对象物进行装载的区域,在图4所示的例子中是作为装载对象车辆的自卸卡车200的货箱。
接着,操作员例如按下驾驶室112内的操作按钮112a。由此,控制装置170开始图3所示的半自动装载控制。控制装置170例如执行如下的处理P1:设定用于将装入铲斗140的装载对象物分散装载到多个不同的位置的分割数N。
在该处理P1中设定的分割数N例如是图4所示的轮式装载机100的车身110的前后方向(X轴方向)上的装载区域LA的分割数N。例如,当操作员向图2所示的输入装置112b输入“3”作为装载区域LA的分割数N时,该分割数N的信息被输入到轮式装载机100的装载运算部172。
此外,轮式装载机100的车身110的前后方向上的装载区域LA的分割数N例如能够设为2以上的任意的自然数。另外,在装载运算部172中,也可以对装载区域LA的分割数N设定上限和下限。另外,如后所述,车身110的前后方向上的装载区域LA的分割数N也可以不从输入装置112b输入,而在装载运算部172中自动计算。
接着,控制装置170例如通过装载运算部172执行将分割装载动作的反复次数n复位为零的处理P2。在此,分割装载动作是将装入铲斗140的装载对象物的一部分装载到通过在轮式装载机100的车身110的前后方向上以规定的分割数N分割装载区域LA而得到的各个分割区域LA11、LA12、LA13的动作。即,若分割装载动作的反复次数n与车身110的前后方向上的装载区域LA的分割数N相等,则装入铲斗140的装载对象物全部被装载到装载区域LA。
接着,控制装置170例如通过装载量计算部175执行计算装入铲斗140的装载对象物的量的处理P3。更具体而言,在该处理P3中,装载量计算部175例如计算装入铲斗140的装载对象物的重量。在该处理P3中,装载量计算部175例如从作为姿势检测装置190的角度传感器191、192取得升降臂130相对于车身110的角度和双臂曲柄141相对于升降臂130的角度。并且,装载量计算部175例如通过将取得的角度输入到预先存储在存储装置中的数学式,来计算升降臂130以及铲斗140的姿势。
并且,在处理P3中,装载量计算部175例如从作为装载量检测装置180的压力传感器181、182取得升降臂缸155的底室和杆室的工作油的压力。并且,装载量计算部175根据计算出的升降臂130及铲斗140的姿势和从压力传感器181、182取得的压力,计算装入铲斗140的装载对象物的重量。另外,在铲斗缸156的底室和杆室设置有压力传感器183、184的情况下,装载量计算部175还可以使用铲斗缸156的底室和杆室的压力来计算装入铲斗140的装载对象物的重量。
此外,在装载量计算部175中计算的装载对象物的量不限定于重量。例如,装载量计算部175除了从姿势检测装置190及装载量检测装置180取得的姿势和压力之外,还可以根据预先存储在存储装置中的装载对象物的密度来计算装载对象物的体积。另外,装载量计算部175例如也可以根据铲斗140的容积来计算装载对象物的体积。另外,装载量计算部175例如也可以根据作为区域检测装置160的拍摄装置的图像来计算装入铲斗140的装载对象物的量。
接着,控制装置170例如通过装载区域识别部171执行识别装载区域LA的处理P4。例如,如图4所示,装载区域识别部171根据包含拍摄装置或激光雷达的区域检测装置160的检测结果,计算装载区域LA的形状、大小、容积以及相对于轮式装载机100的位置等,识别装载区域LA。
接着,控制装置170例如执行运算轮式装载机100的目标位置的处理P5。在图4所示的例子中,装载区域LA例如是长方形的区域。另外,轮式装载机100例如在车身110的宽度方向与装载区域LA的长边方向大致平行且车身110的前后方向与装载区域LA的短边方向大致平行的状态下,铲斗140的前端与装载区域LA的长边方向的中央部对置。
该情况下,控制装置170例如针对装载区域LA中的、在轮式装载机100的车身110的前后方向(X轴方向)上与铲斗140对置的部分即第一装载列LA1计算用于对装载对象物进行装载的目标位置。更详细而言,控制装置170例如通过装载运算部172计算在车身110的前后方向上以在所述的处理P1中设定的分割数N分割第一装载列LA1而得到的分割区域LA11、LA12、LA13。
并且,装载运算部172例如计算用于将装载对象物装载到计算出的各个分割区域LA11、LA12、LA13的轮式装载机100的目标位置。并且,装载运算部172例如计算从轮式装载机100的当前位置到接下来对装载对象物进行装载的目标位置为止的轮式装载机100的行驶路径。
具体而言,与各个分割区域LA11、LA12、LA13关联起来控制基于驱动单元的驱动的车身的移动量。例如,如图4所示,在自卸卡车200的货箱的装载区域LA在自卸卡车200的宽度方向上被分割为3份的情况下,运算分割出的每个分割区域LA11、LA12、LA13在自卸卡车200的宽度方向上的长度。
另外,装载运算部172根据基于由姿势检测装置190检测出的信息的升降臂130、以及铲斗140的姿势和由装载区域识别部171识别出的装载区域LA的形状、大小、位置,来运算铲斗140相对于装载区域LA的位置。
接着,控制装置170例如如图3所示,执行判定轮式装载机100是否到达目标位置的处理P6。控制装置170例如通过行驶控制部173判定轮式装载机100的当前位置与目标位置是否相等。行驶控制部173例如在该处理P6中判定为轮式装载机100未到达目标位置(否)时,执行对行驶装置120进行控制使轮式装载机100沿着行驶路径行驶至目标位置的处理P7,并返回到处理P6。另外,在处理P7中,行驶控制部173控制行驶装置120的驱动单元的转速,以使轮式装载机100移动每个分割区域LA11、LA12、LA13在自卸卡车200的宽度方向上的长度。例如,若向分割区域LA11的装载结束,则控制为后退与分割区域LA11在自卸卡车200的宽度方向上的长度对应的距离。
另外,在处理P6中,行驶控制部173例如在判定为轮式装载机100到达了目标位置(是)时,执行对行驶装置120进行控制使轮式装载机100的行驶停止的处理P8。之后,控制装置170例如执行判定操作按钮112a是否被按下的处理P9。
在该处理P9中,控制装置170例如通过铲斗控制部174判定为操作员未按下操作按钮112a(否)时,重复处理P9。另一方面,在该处理P9中,例如,通过铲斗控制部174判定为操作员按下了操作按钮112a(是)时,控制装置170执行计算装载对象物的目标剩余量Qt的处理P10。
在该处理P10中,控制装置170例如通过铲斗控制部174计算装载对象物的目标剩余量Qt。在此,目标剩余量Qt是在将装入铲斗140的装载对象物的一部分装载到接下来对装载对象物进行装载的分割区域LA11之后应残存在铲斗140中的装载对象物的量。铲斗控制部174例如根据当前的反复次数n、在所述的处理P1中设定的分割数N、在所述的处理P3中计算出的装载对象物的重量,计算目标剩余重量作为将装载对象物的一部分装载到分割区域LA11后的装载对象物的目标剩余量Qt。
更具体而言,铲斗控制部174计算将在所述的处理P3中计算出的装载对象物的堆载重量除以分割数N而得的分割装载量。并且,铲斗控制部174计算从上述堆载重量减去将上述分割装载量与当前的反复次数n相乘后的重量而得到的重量作为装载对象物的目标剩余量Qt。
接着,控制装置170例如通过装载量计算部175执行计算装入铲斗140的装载对象物的当前的剩余量Q的处理。更具体而言,装载量计算部175例如与所述的处理P3同样地计算当前装入铲斗140的装载对象物的重量。之后,控制装置170执行判定当前的剩余量Q是否为目标剩余量Qt以下的处理P12。
在该处理P12中,控制装置170例如通过铲斗控制部174判定为装入铲斗140的装载对象物的当前的剩余量Q比目标剩余量Qt多(否)时,执行将铲斗140内的装载对象物倾卸的处理P13。在该处理P13中,铲斗控制部174向驱动装置150的先导阀154输出控制信号,使升降臂130的提升量及铲斗140的俯仰量增加。
在该处理P13中,铲斗控制部174以能够将铲斗140内的装载对象物例如分割并均等地装载到多个分割区域LA11、LA12、LA13的方式,将装载对象物的一部分向一个分割区域LA11倾卸。另外,在处理P13中,铲斗控制部174根据姿势检测装置190的输出计算铲斗140的齿尖的位置,为了避免与装载区域LA的接触,向先导阀154输出控制信号,以使铲斗140的齿尖的位置为规定的高度以上。之后,控制装置170再次执行处理P11。
另一方面,在处理P12中,铲斗控制部174在判定为装入铲斗140的装载对象物的当前的剩余量Q为目标剩余量Qt以下(是)时,执行使升降臂130及铲斗140停止的处理P14。在该处理P14中,控制装置170例如通过铲斗控制部174控制驱动装置150,使升降臂130及铲斗140停止。
接着,控制装置170例如通过装载运算部172执行对当前的反复次数n加1而使反复次数n递增的处理P15,并执行判定该反复次数n是否比分割数N小的处理P16。在该处理P16中,控制装置170例如通过装载运算部172判定为反复次数n比分割数N小(是)时,通过行驶控制部173执行判定操作员是否按下了操作按钮112a的处理P17。
在该处理P17中,行驶控制部173判定为操作员未按下操作按钮112a(否)时,重复该处理P17。另一方面,行驶控制部173判定为操作员按下了输入装置112b(是)时,反复进行所述的处理P4至处理P16,进行装载对象物相对于下一个分割区域LA12的装载。由此,如图4所示,装入铲斗140的装载对象物根据分割数N被分散并均等地装载于轮式装载机100的前后方向上的位于前方侧的分割区域LA11到位于后方侧的分割区域LA13。
另外,在轮式装载机100的车身110的前后方向上,当装载对象物相对于全部的分割区域LA11、LA12、LA13的装载结束而铲斗140为空时,反复次数n与分割数N相等。其结果是,在所述的处理P16中,例如通过铲斗控制部174判定为反复次数n为分割数N以上(否),图3所示的半自动装载控制结束。
通过以上,装入铲斗140的全部的装载对象物被装载于图4所示的装载区域LA中的、轮式装载机100的车身110的宽度方向上的装载区域LA的中央部的第一装载列LA1。并且,在第一装载列LA1中,装载对象物被分割而均等地装载到在车身110的前后方向上分割出的多个分割区域LA11、LA12、LA13。
接着,操作员手动操作轮式装载机100使其行驶,使轮式装载机100移动到堆积有装载对象物的场所。并且,操作员手动操作升降臂130及铲斗140,利用铲斗140铲取装载对象物。之后,操作员手动操作轮式装载机100使其行驶,如图4所示,在使铲斗140的前端部与接下来对装载对象物进行装载的装载区域LA的第二装载列LA2对置的状态下停车,并按下操作按钮112a。
于是,通过控制装置170开始图3所示的半自动装载控制,装入铲斗140的装载对象物被分散而均等地装载于第二装载列LA2的分割区域LA21、LA22、LA23。之后,操作员通过反复进行同样的过程,能够使装入铲斗140的装载对象物分散而均等地装载于装载区域LA的第三装载列LA3的分割区域LA31、LA32、LA33。
以下,根据与以往的作业车辆的控制系统的对比,对本实施方式的轮式装载机100的作用进行说明。在所述专利文献1所记载的以往的控制系统中,如上所述,针对侧视时的装载对象车辆,在显示部显示与在装载对象区域的长度方向上分割出的规定的装载位置对应的装载引导。但是,为了均等地将装载对象物装载于在显示部显示的各个装载位置,操作员依然需要手动操作作业车辆,沿车辆的前后方向分多次将装载对象物装载于各个装载位置。
这样的作业车辆的手动操作复杂且需要熟练,给操作员带来的负担大。另外,在以往的控制系统中,例如,在作业车辆的前后方向上,若在装载对象车辆的货箱内货物变得不均等,则可能对装载对象车辆的停止、转舵这样的驾驶性能造成不良影响。这样的情况下,还可能引起装载对象车辆的轮胎的磨损、燃料效率的恶化。
与之相对地,如上所述,本实施方式的轮式装载机100是将装载对象物装载于装载区域LA的作业车辆。轮式装载机100具有:车身110、使该车身110行驶的行驶装置120、与车身110连结的升降臂130、以及与该升降臂130连结的铲斗140。另外,轮式装载机100具有:驱动升降臂130及铲斗140的驱动装置150、检测装载区域LA的区域检测装置160、以及与行驶装置120、驱动装置150及区域检测装置160连接的控制装置170。该控制装置170根据区域检测装置160的检测结果识别装载区域LA,控制行驶装置120及驱动装置150。由此,控制装置170一边使车身110的位置沿前后方向变化,一边使装入铲斗140的装载对象物被分散地装载于装载区域LA的多个不同的位置。
通过这样的结构,本实施方式的轮式装载机100能够在车身110的前后方向上,使装载对象物自动分散地装载于装载区域LA的多个不同的位置。因此,如图4所示,例如,在装载区域LA为自卸卡车200的货箱的情况下,能够不进行操作员的手动操作,而通过控制装置170在轮式装载机100的车身110的前后方向上自动且均等地对装载对象物进行装载。因此,根据本实施方式的轮式装载机100,能够均等地将装载对象物装载于装载区域LA,从而能够减轻操作员的负担。并且,例如,通过将装载对象物均等地装载于自卸卡车200的货箱等装载对象车辆的装载区域LA,由此能够防止对装载对象车辆的驾驶性能造成不良影响,能够抑制轮胎的磨损、燃料效率的恶化。
另外,在本实施方式的轮式装载机100中,控制装置170在车身110的前后方向上将装载区域LA分割为多个分割区域LA11~LA33。并且,控制装置170通过控制行驶装置120及驱动装置150,一边使车身110的位置沿前后方向变化,一边使装入铲斗140的装载对象物分散地装载于多个分割区域LA11~LA33。通过这样的结构,本实施方式的轮式装载机100能够使装载对象物自动且分散地装载于装载区域LA的多个分割区域LA11~LA33。
另外,本实施方式的轮式装载机100还具有对装入铲斗140的装载对象物的量进行检测的装载量检测装置180。并且,控制装置170与装载量检测装置180连接,一边测量装载对象物的量一边将装入铲斗140的装载对象物装载到装载区域LA的不同的多个位置。通过这样的结构,本实施方式的轮式装载机100能够以均等的量将装载对象物装载于装载区域LA的不同的多个位置。
另外,本实施方式的轮式装载机100还具有对铲斗140的姿势进行检测的姿势检测装置190。并且,控制装置170一边根据姿势检测装置190的检测结果测量铲斗140的姿势,一边将装入铲斗140的装载对象物装载到装载区域LA的不同的多个位置。通过这样的结构,本实施方式的轮式装载机100能够防止装载区域LA与铲斗140的接触,并且能够以均等的量将装载对象物装载于装载区域LA的不同的多个位置。
另外,在本实施方式的轮式装载机100中,控制装置170通过控制行驶装置120,一边使车身110后退以远离装载区域LA,一边使装入铲斗140的装载对象物向装载区域LA的不同的多个位置倾卸。
通过这样的结构,本实施方式的轮式装载机100能够更可靠地避免与装载区域LA的接触。更具体而言,例如,能够在最初将装载对象物装载于车身110的前后方向上的位于最前方的装载区域LA的分割区域LA11、LA21、LA31。因此,通过最初进行用于避免装载区域LA与铲斗140的接触的运算,能够在将装载对象物装载于后方的分割区域LA12~LA32、LA13~LA33时利用该运算结果。
另外,在本实施方式的轮式装载机100中,区域检测装置160安装于在车身110设置的驾驶室112的上部。通过这样的结构,能够减少区域检测装置160的死角,更可靠地检测装载区域LA。
如以上说明的那样,根据本实施方式,能够提供一种轮式装载机100,能够均等地将装载对象物装载于装载区域LA,能够减轻操作员的负担。此外,本公开的轮式装载机并不限定于所述的结构。以下,对本实施方式的轮式装载机100的几个变形例进行说明。
在所述的实施方式中,对轮式装载机100的区域检测装置160是拍摄装置、激光雷达的情况进行了说明。但是,例如,如图4所示,在自卸卡车200具有GNSS的接收机等位置检测部210和通信装置220的情况下,区域检测装置160既可以是能够与自卸卡车200的通信装置220进行通信的通信装置,也可以具有GNSS的接收器等位置检测装置161。该情况下,装载区域LA是具有通信装置220的自卸卡车200的货箱,轮式装载机100的区域检测装置160取得从自卸卡车200的通信装置220发送的货箱的形状、大小以及位置来检测装载区域LA。另外,控制装置170的装载区域识别部171根据区域检测装置160的检测结果和位置检测装置161的检测结果来识别装载区域LA。通过这样的结构,除了能够获得与在所述的实施方式中说明的轮式装载机100同样的效果,还能够省略装载区域LA的位置和形状的运算,减轻控制装置170的处理负荷。
另外,在所述的实施方式的轮式装载机100中,也可以省略图2所示的输入装置112b。该情况下,车身110的前后方向上的装载区域LA的分割数N能够由控制装置170计算。更具体而言,控制装置170例如通过装载运算部172,在轮式装载机100的车身110的宽度方向上,根据装载区域LA的大小和铲斗140的大小,将装载区域LA分割为多个装载列。由此,装载区域LA例如如图4所示的第一装载列LA1、第二装载列LA2、第三装载列LA3那样在车身110的宽度方向上分割成多个区域。并且,控制装置170与所述的实施方式同样地,通过控制行驶装置120及驱动装置150,一边使车身110的位置沿前后方向变化,一边使装入铲斗140的装载对象物分散地装载到例如第一装载列LA1、第二装载列LA2或第三装载列LA3的一个装载列的多个分割区域LA11~LA33。通过这样的结构,能够在不向输入装置112b输入装载区域LA的分割数N的情况下,自动计算分割数N。
另外,在轮式装载机100中,控制装置170也可以根据装载区域LA中的装载对象物的最大装载量和铲斗140中的装载对象物的最大装载量来计算装载区域LA的分割数。由此,控制装置170例如能够通过装载运算部172自动计算通过铲斗140将装载对象物装载到装载区域LA的次数,计算第一装载列LA1、第二装载列LA2、第三装载列LA3等多个装载列。并且,能够自动计算各装载列中的分割区域LA11~LA13等的车身110的前后方向上的分割数。
以上,使用附图详细叙述了本公开的轮式装载机的实施方式,但具体的结构并不限定于该实施方式,即使存在不脱离本公开的主旨的范围内的设计变更等,它们也包含于本公开。
附图标记说明
100 轮式装载机
110 车身
112 驾驶室
120 行驶装置
130 升降臂
140 铲斗
150 驱动装置
160 区域检测装置
170 控制装置
180 装载量检测装置
190 姿势检测装置
LA 装载区域
200 自卸卡车
220 通信装置
LA1~LA3 装载列
LA11~LA33 分割区域。
Claims (5)
1.一种轮式装载机,具有:
车身;
升降臂,其被设置为能够相对于所述车身上下转动;
铲斗,其以能够进行倾卸或俯仰动作的方式被设置于所述升降臂的前端侧;
驱动单元,其被配备于所述车身来驱动车轮;
液压致动器,其由使所述升降臂进行动作的升降臂缸和使所述铲斗进行动作的铲斗缸构成;
压力传感器,其检测所述液压致动器的压力;
姿势传感器,其检测所述铲斗的姿势;
外界感知传感器,其感知装载对象车辆;
控制器,其控制所述液压致动器和所述驱动单元,
其特征在于,
所述控制器具有:
载荷运算部,其根据由所述压力传感器检测出的压力来运算装载于所述铲斗内的对象物的载荷;
货箱感知部,其感知由所述外界感知传感器检测出的装载对象车辆的货箱;
装载位置运算部,其运算将由所述货箱感知部感知到的所述装载对象车辆的所述货箱划分为多个并对装载于所述铲斗内的对象物以均等地装载于所述货箱的方式进行装载的区域;
铲斗控制部,其根据由所述载荷运算部运算出的所述对象物的载荷和由所述装载位置运算部运算出的所述货箱的区域来控制各区域各自的装载量;
行驶控制部,其根据由所述载荷运算部运算出的所述对象物的载荷和由所述装载位置运算部运算出的所述货箱的区域,以使所述对象物按照各区域分开装载的方式控制所述驱动单元并控制所述车身的移动量。
2.根据权利要求1所述的轮式装载机,其特征在于,
所述外界感知传感器是感知外界的摄影机。
3.根据权利要求1所述的轮式装载机,其特征在于,
所述外界感知传感器被设置于设置在所述车身上的驾驶室的上部。
4.根据权利要求1所述的轮式装载机,其特征在于,
通过所述外界感知传感器与所述装载对象车辆进行通信来感知所述装载对象车辆的所述货箱的位置和形状,运算所述装载对象车辆与所述车身的相对位置。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的轮式装载机,其特征在于,
在所述车身最接近所述装载对象车辆之后,所述控制器根据由所述载荷运算部运算出的所述对象物的载荷和由所述装载位置运算部运算出的所述货箱的位置,一边向使所述车身后退的方向控制所述驱动单元,一边控制所述铲斗。
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