DE112021000885T5

DE112021000885T5 - Steuersystem und Steuerverfahren

Info

Publication number: DE112021000885T5
Application number: DE112021000885.4T
Authority: DE
Inventors: Ryuta Okuwaki; Takeshi Oi; Kenji Okamura
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2021-04-16
Publication date: 2022-11-24
Also published as: JP7469127B2; US20230074375A1; CN115380144A; WO2021210665A1; JP2021172972A; KR20220141885A

Abstract

Eine automatische Steuerbestimmungseinheit bestimmt, ob automatische Abkippsteuerung begonnen wird oder nicht. Eine Abkippsteuereinheit erzeigt einen ersten Befehl, um einen Löffel in eine Abkipprichtung zu drehen, bis eine Neigung des Löffels einen vorbestimmten Abkippbeendigungswinkel erreicht, in einem Fall, in dem bestimmt wird, die automatische Abkippsteuerung zu beginnen. Die Abkippsteuereinheit erzeigt einen zweiten Befehl, um einen Ausleger in eine Anheberichtung zu drehen, während eines Zeitraums bis die Neigung des Löffels den Abkippbeendigungswinkel erreicht von einer Neigung zur Startzeit der automatischen Abkippsteuerung.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren eines Arbeitssystems.
Beansprucht wird die Priorität der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-074337 , eingereicht am 17. April 2020, deren Inhalt hierin durch Bezug aufgenommen ist.
[Hintergrund]
Patentdokument 1 offenbart eine Technik in Bezug auf automatische Ladesteuerung einer Arbeitsmaschine. Die in Patentdokument 1 beschriebene Arbeitsmaschine führt automatisch Anhebeschwenksteuerung durch, während verhindert wird, dass ein Löffel in kontakt mit einem Transportfahrzeug kommt, und kippt dann ein Aushebeobjekt ab.
[Zitationsliste]
[Patentdokument]
[Patentdokument 1] Japanische Ungeprüfte Patentanmeldung, Erste Veröffentlichung Nr. 2019-132064
[Beschreibung der Erfindung]
[Technische Aufgabe]
Die in Patentdokument 1 beschriebene Arbeitsmaschine kippt das Aushebeobjekt ab, indem der Löffel in eine Abkipprichtung gedreht wird. Im Allgemeinen ist der fernste Punkt von einem Löffelbolzen in einer äußeren Form des Löffels Zähne, und daher wird, wenn der Löffel in die Abkipprichtung gedreht wird, der niedrigste Punkt des Löffels abgesenkt. Daher ist es in der in Patentdokument 1 beschriebenen Arbeitsmaschine notwendig, das Aushebeobjekt von einer hohen Position aus unter Berücksichtigung einer Ortslinie des niedrigsten Punkts des Löffels durch Drehung abzukippen. Je höher die Abkippposition ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Aushebeobjekt von dem Transportfahrzeug verschüttet wird. Wenn es viele Verschüttungen des Aushebeobjekts gibt, wird ein Gerüst um eine Zielanhalteposition des Transportfahrzeugs unwegsam, so dass es schwierig wird, das Transportfahrzeug anzuhalten.
Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Steuersystem und ein Steuerverfahren bereitzustellen, die fähig sind, Abkippen an einer niedrigen Position in automatischer Abkippsteuerung zu realisieren.
[Lösung der Aufgabe]
Gemäß einem Aspekt wird ein Steuersystem für eine Arbeitsmaschine, die einen Arbeitsmaschinen-Hauptkörper, einen Ausleger, der drehbar an dem Arbeitsmaschinen-Hauptkörper angebracht ist, einen Arm, der drehbar an einer Spitze des Auslegers angebracht ist, und einen Löffel, der drehbar an einer Spitze des Arms angebracht ist, enthält, bereitgestellt, und enthält: eine automatische Steuerbestimmungseinheit, die eingerichtet ist, zu bestimmen, ob automatische Abkippsteuerung begonnen wird oder nicht; eine Löffelsteuereinheit, die eingerichtet ist, einen ersten Befehl zu erzeugen, um den Löffel in eine Abkipprichtung zu drehen, bis eine Neigung des Löffels einen vorbestimmten Abkippbeendigungswinkel erreicht, in einem Fall, in dem bestimmt wird, die automatische Abkippsteuerung zu beginnen; und eine Auslegersteuereinheit, die eingerichtet ist, einen zweiten Befehl zu erzeugen, um den Ausleger in eine Anheberichtung zu drehen während eines Zeitraums bis die Neigung des Löffels den Abkippbeendigungswinkel erreicht von einer Neigung zu der Startzeit der automatischen Abkippsteuerung, entsprechend dem Löffelbefehl.
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
Gemäß dem obigen Aspekt kann das Steuersystem das Absenken des niedrigsten Punkts eines Löffels in automatischer Abkippsteuerung unterdrücken.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Arbeitsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist eine externe Ansicht einer Arbeitsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform.
3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Steuerausrüstung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Fahrwegs zeigt.
5 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Steuervorrichtung der Arbeitsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Ortslinie eines Löffels vor dem Ausheben in automatischer Aushebe- und Ladesteuerung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Ortslinie des Löffels nach dem Ausheben in der automatischen Aushebe- und Ladesteuerung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Ortslinie des Löffels zu der Zeit des Abkippens in der automatischen Aushebe- und Ladesteuerung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
9 ist ein Diagramm, das ein erstes Beispiel von Vermeidungsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
10 ist ein Diagramm, das ein zweites Beispiel der Vermeidungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Ausgebens einer automatischen Aushebe- und Ladeanweisung durch die Steuerausrüstung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
12 ist ein Flussdiagramm, das die automatische Aushebe- und Ladesteuerung durch die Arbeitsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.

[Beschreibung von Ausführungsformen]
<Erste Ausführungsform>
«Arbeitssystem 1»
1 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration eines Arbeitssystems gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
Ein Arbeitssystem 1 enthält eine Arbeitsmaschine 100, eine oder eine Mehrzahl an Transportfahrzeugen 200, und eine Steuerausrüstung 300. Das Arbeitssystem 1 ist ein unbemanntes Transportsystem, das automatisch die Arbeitsmaschine 100 und das Transportfahrzeug 200 durch die Steuerausrüstung 300 steuert.
Das Transportfahrzeug 200 fährt in einer unbemannten Weise, auf Grundlage von Kursdaten (zum Beispiel Geschwindigkeitsdaten und Koordinaten, die das Transportfahrzeug 200 ansteuern soll), die von der Steuerausrüstung 300 empfangen werden. Das Transportfahrzeug 200 und die Steuerausrüstung 300 sind miteinander durch Kommunikation über einen Zugangspunkt 400 verbunden. Die Steuerausrüstung 300 erfasst eine Position und eine Azimutrichtung von dem Transportfahrzeug 200 und erzeugt Kursdaten, die bei dem Fahren des Transportfahrzeugs 200 verwendet werden, auf Grundlage der Position und der Azimutrichtung. Die Steuerausrüstung 300 überträgt die Kursdaten an das Transportfahrzeug 200. Das Transportfahrzeug 200 fährt in einer unbemannten Weise, auf Grundlage der empfangenen Kursdaten. Das Arbeitssystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthält ein unbemanntes Transportsystem, jedoch können einige oder alle Transportfahrzeuge 200 in einer bemannten Weise in einer anderen Ausführungsform betrieben werden. In diesem Fall muss die Steuerausrüstung 300 die Übertragung der Kursdaten und einer Anweisung bezüglich Laden nicht durchführen, jedoch erfasst die Steuerausrüstung 300 die Position und Azimutrichtung des Transportfahrzeugs 200.
Die Arbeitsmaschine 100 wird in einer unbemannten Weise entsprechend einer Anweisung gesteuert, die von der Steuerausrüstung 300 empfangen wird. Die Arbeitsmaschine 100 und die Steuerausrüstung 300 sind miteinander durch Kommunikation über den Zugangspunkt 400 verbunden.
Die Arbeitsmaschine 100 und das Transportfahrzeug 200 sind an einer Arbeitsstätte (zum Beispiel einem Bergwerk oder einem Steinbruch) bereitgestellt. Die Steuerausrüstung 300 kann an jedem Ort bereitgestellt sein. Zum Beispiel kann die Steuerausrüstung 300 an einem Punkt (zum Beispiel in einer Stadt oder einer Arbeitsstätte) entfernt von der Arbeitsmaschine 100 und dem Transportfahrzeug 200 bereitgestellt sein.
«Transportfahrzeug 200»
Das Transportfahrzeug 200 gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Kipplaster, der mit einer Kippmulde 201 ausgestattet ist. Das Transportfahrzeug 200 gemäß einer anderen Ausführungsform kann ein anderes Transportfahrzeug als ein Kipplaster sein.
Das Transportfahrzeug 200 enthält die Kippmulde 201, einen Positions- und Azimutrichtungs-Berechner 210, und eine Steuervorrichtung 220. Der Positions- und Azimutrichtungs-Berechner 210 berechnet eine Position des Transportfahrzeugs 200 und eine Azimutrichtung des Transportfahrzeugs 200. Der Positions- und Azimutrichtungs-Berechner 210 enthält zwei Empfänger, die Positionierungssignale von einem künstlichen Satelliten empfangen, der ein Globales Navigationssatellitensystem (Englisch: Global Navigation Satellite System; GNSS) bildet. Ein Beispiel eines GNSS ist das Globale Positionierungssystem (Englisch: Global Positioning System; GPS). Die zwei Empfänger sind an sich unterscheidenden Positionen auf dem Transportfahrzeug 200 installiert. Der Positions- und Azimutrichtungs-Berechner 210 erkennt die Position des Transportfahrzeugs 200 in einem Stättenkoordinatensystem, auf Grundlage der von den Empfängern empfangenen Positionierungssignale. Der Positions- und Azimutrichtungs-Berechner 210 verwendet die jeweiligen Positionierungssignale, die von den zwei Empfängern empfangen werden, um eine Azimutrichtung, in die das Transportfahrzeug 200 gerichtet ist, zu bestimmen, als eine Beziehung zwischen der Installationsposition von einem Empfänger und der Installationsposition des anderen Empfängers. In einer anderen Ausführungsform besteht keine Beschränkung darauf, und das Transportfahrzeug 200 kann, zum Beispiel, eine inertiale Messeinheit (Englisch: inertial measurement unit; IMU) enthalten, und eine Azimutrichtung kann auf Grundlage des Messergebnisses der inertialen Messeinheit berechnet werden. In diesem Fall kann der Drift der inertialen Messeinheit auf Grundlage einer Fahrtrajektorie des Transportfahrzeugs 200 korrigiert werden.
Die Steuervorrichtung 220 überträgt die erkannte Position und die durch den Positions- und Azimutrichtungs-Berechner 210 berechnete Azimutrichtung an die Steuerausrüstung 300. Die Steuervorrichtung 220 empfängt, von der Steuerausrüstung 300, die Kursdaten, eine Abkippanweisung, eine Zugangsanweisung zu einem Ladepunkt P3, und eine Abfahrtsanweisung von dem Ladepunkt P3. Die Steuervorrichtung 220 veranlasst das Transportfahrzeug 200, entsprechend der empfangenen Kursdaten zu fahren, oder bewegt die Kippmulde 201 des Transportfahrzeugs 200 hoch und runter entsprechend der Abkippanweisung. Wenn das Transportfahrzeug am Bestimmungsort ankommt und auf Grundlage der Anweisung anhält, überträgt die Steuervorrichtung 220 eine Ankunftsbenachrichtigung, die die Ankunft an dem Bestimmungsort (zum Beispiel dem in 4 gezeigten Ladepunkt P3) anzeigt, an die Steuerausrüstung 300.
«Arbeitsmaschine 100»
2 ist eine externe Ansicht der Arbeitsmaschine 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
Die Arbeitsmaschine 100 gemäß der ersten Ausführungsform ist ein hydraulischer Bagger. Die Arbeitsmaschine 100 gemäß einer anderen Ausführungsform kann ein anderes Arbeitsfahrzeug als ein hydraulischer Bagger sein.
Die Arbeitsmaschine 100 enthält Arbeitsausrüstung 110, die hydraulisch betrieben wird, einen Schwenkkörper 120, der die Arbeitsausrüstung 110 trägt, und einen Fahrkörper 130, der den Schwenkkörper 120 trägt.
Die Arbeitsausrüstung 110 enthält einen Ausleger 111, einen Arm 112, einen Löffel 113, einen Auslegerzylinder 114, einen Armzylinder 115, einen Löffelzylinder 116, einen Auslegerwinkelsensor 117, einen Armwinkelsensor 118, und einen Löffelwinkelsensor 119.
Ein Basisendabschnitt des Auslegers 111 ist an einem vorderen Abschnitt des Schwenkkörpers 120 durch einen Bolzen angebracht.
Der Arm 112 verbindet den Ausleger 111 und den Löffel 113. Ein Basisendabschnitt des Arms 112 ist an einen Spitzenabschnitt des Auslegers 111 durch einen Bolzen angebracht.
Der Löffel 113 enthält eine Kante zum Ausheben eines Aushebeobjekts wie Erde, und einen Behälter zum Transportieren des Aushebeobjekts. Ein Basisendabschnitt des Löffels 113 ist an einen Spitzenabschnitt des Arms 112 über einen Bolzen angebracht. Beispiele des Aushebeobjekts enthalten Erde, Erz, Schotter, Kohle, und dergleichen.
Der Auslegerzylinder 114 ist ein hydraulischer Zylinder zum Betrieb des Auslegers 111. Ein Basisendabschnitt des Auslegerzylinders 114 ist an dem Schwenkkörper 120 angebracht. Ein Spitzenabschnitt des Auslegerzylinders 114 ist an dem Ausleger 111 angebracht.
Der Armzylinder 115 ist ein hydraulischer Zylinder zum Antreiben des Arms 112. Ein Basisendabschnitt des Armzylinders 115 ist an dem Ausleger 111 angebracht. Ein Spitzenabschnitt des Armzylinders 115 ist an dem Arm 112 angebracht.
Der Löffelzylinder 116 ist ein hydraulischer Zylinder zum Antreiben des Löffels 113. Ein Basisendabschnitt des Löffelzylinders 116 ist an dem Arm 112 abgebracht. Ein Spitzenabschnitt des Löffelzylinders 116 ist an dem Löffel 113 angebracht.
Der Auslegerwinkelsensor 117 ist an dem Ausleger 111 angebracht und erkennt einen Neigungswinkel des Auslegers 111.
Der Armwinkelsensor 118 ist an dem Arm 112 angebracht und erkennt einen Neigungswinkel des Arms 112.
Der Löffelwinkelsensor 119 ist an dem Löffel 113 angebracht und erkennt einen Neigungswinkel des Löffels 113.
Der Auslegerwinkelsensor 117, der Armwinkelsensor 118, und der Löffelwinkelsensor 119 gemäß der ersten Ausführungsform erkennen einen Neigungswinkel in Bezug auf eine Horizontebene. Ein Winkelsensor gemäß einer anderen Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt und kann einen Neigungswinkel in Bezug auf eine andere Bezugsebene erkennen. Zum Beispiel kann, in einer anderen Ausführungsform, ein Winkelsensor einen relativen Winkel mit einem Anbauteil als ein Bezug erkennen oder kann einen Neigungswinkel erkennen, indem ein Hub jedes Zylinders gemessen wird und der Hub des Zylinders in einen Winkel umgewandelt wird.
Die Arbeitsmaschine 100 enthält einen Positions- und Azimutrichtungs-Berechner 123, ein Neigungsmessinstrument 124, und eine Steuervorrichtung 125.
Der Positions- und Azimutrichtungs-Berechner 123 berechnet eine Position des Schwenkkörpers 120 und eine Azimutrichtung, in die der Schwenkkörper 120 gerichtet ist. Der Positions- und Azimutrichtungs-Berechner 123 enthält zwei Empfänger, die Positionierungssignale von einem künstlichen Satelliten, der GNSS bildet, empfangen. Die zwei Empfänger sind an sich unterscheidenden Positionen auf dem Schwenkkörper 120 installiert. Der Positions- und Azimutrichtungs-Berechner 123 erkennt eine Position eines repräsentativen Punkts des Schwenkkörpers 120 (zum Beispiel ein Schwenkzentrum des Schwenkkörpers 120) in dem Stättenkoordinatensystem, auf Grundlage des von einem Empfänger empfangenen Positionierungssignals.
Der Positions- und Azimutrichtungs-Berechner 123 verwendet jeweilige Positionierungssignale, die von den zwei Empfängern empfangen werden, um eine Azimutrichtung, in die der Schwenkkörper 120 gerichtet ist, zu berechnen, als eine Beziehung zwischen der Installationsposition des einen Empfängers und der Installationsposition des anderen Empfängers. Die Steuervorrichtung 125 kann eine Position in dem Stättenkoordinatensystem in eine Position in einem Maschinenkoordinatensystem und andersherum berechnen, indem die Position des repräsentativen Punkts des Schwenkkörpers 120 in dem Stättenkoordinatensystem verwendet wird. Das Maschinenkoordinatensystem ist ein orthogonales Koordinatensystem mit dem repräsentativen Punkt des Schwenkkörpers 120 als ein Bezug.
Das Neigungsmessinstrument 124 misst die Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit des Schwenkkörpers 120, und erkennt eine Stellung (zum Beispiel einen Rollwinkel, einen Nickwinkel, oder einen Gierwinkel) des Schwenkkörpers 120 auf Grundlage des Messergebnisses. Das Neigungsmessinstrument 124 ist zum Beispiel an einer unteren Oberfläche des Schwenkkörpers 120 angebracht. Als das Neigungsmessinstrument 124 kann, zum Beispiel, eine inertiale Messeinheit (IMU) verwendet werden.
Die Steuervorrichtung 125 überträgt die Schwenkgeschwindigkeit, Position, und Azimutrichtung des Schwenkkörpers 120, die Neigungswinkel des Auslegers 111, des Arms 112, und des Löffels 113, die Fahrgeschwindigkeit des Fahrkörpers 130, und die Stellung des Schwenkkörpers 120 an die Steuerausrüstung 300. Im Folgenden werden Daten, die von verschiedenen Sensoren durch die Arbeitsmaschine 100 oder das Transportfahrzeug 200 gesammelt werden, auch als Fahrzeugdaten bezeichnet. Fahrzeugdaten gemäß einer anderen Ausführungsform sind nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können Fahrzeugdaten gemäß einer anderen Ausführungsform nicht die Schwenkgeschwindigkeit, die Position, die Azimutrichtung, den Neigungswinkel, die Fahrgeschwindigkeit, oder die Stellung enthalten, und können einen von einem anderen Sensor erkannten Wert enthalten, oder können einen aus dem erkannten Wert berechneten Wert enthalten.
Die Steuervorrichtung 125 empfängt eine Steueranweisung von der Steuerausrüstung 300. Die Steuervorrichtung 125 treibt die Arbeitsausrüstung 110, den Schwenkkörper 120, oder den Fahrkörper 130 gemäß der empfangenen Steueranweisung an. Wenn das Antreiben auf Grundlage der Steueranweisung beendet ist, überträgt die Steuervorrichtung 125 eine Beendigungsbenachrichtigung der automatischen Aushebe- und Ladesteuerung an die Steuerausrüstung 300. Die detaillierte Konfiguration der Steuervorrichtung 125 wird später beschrieben werden.
<<Steuerausrüstung 300>
3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration der Steuerausrüstung 300 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Steuerausrüstung 300 verwaltet den Betrieb der Arbeitsmaschine 100 und das Fahren des Transportfahrzeug 200.
Die Steuerausrüstung 300 ist ein Computer, der einen Prozessor 310, einen Hauptspeicher 330, einen Speicher 350, und eine Schnittstelle 370 enthält. Der Speicher 350 speichert ein Programm. Der Prozessor 310 liest das Programm aus dem Speicher 350 aus, um das Programm in den Hauptspeicher 330 zu laden und führt Verarbeitung gemäß dem Programm aus. Die Steuerausrüstung 300 ist mit einem Netzwerk über die Schnittstelle 370 verbunden. Beispiele des Prozessors 310 enthalten eine zentrale Recheneinheit (Englisch: Central Processing Unit; CPU), eine grafische Verarbeitungseinheit (Englisch: Graphic Processing Unit; GPU), und einen Mikroprozessor.
Das Programm kann einige Funktionen realisieren, die der Computer der Steuerausrüstung 300 aufweisen soll. Zum Beispiel kann das Programm Funktionen in Kombination mit einem anderen Programm, das bereits in dem Speicher gespeichert ist, oder in Kombination mit einem anderen Programm, das in einer anderen Vorrichtung gespeichert ist, aufweisen. In einer anderen Ausführungsform kann die Steuerausrüstung 300 eine benutzerdefinierte großskalige integrierte Schaltung (Englisch: large scale integrated circuit; LSI) wie eine programmierbare Logikvorrichtung (Englisch: programmable logic device; PLD) zusätzlich zu der obigen Konfiguration oder anstelle der obigen Konfiguration aufweisen. Beispiele der PLD enthalten eine programmierbare Arraylogik (Englisch: programmable array logic; PAL), eine generische Arraylogik (Englisch: generic array logic; GAL), eine komplexe programmierbare Logikvorrichtung (Englisch: complex programmable logic device; CPLD), und ein feldprogrammierbares Gatearray (Englisch: field programmable gate array; FPGA). In diesem Fall können einige oder alle Funktionen, die durch den Prozessor 310 realisiert sein sollen, durch die integrierte Schaltung realisiert sein. Eine solche integrierte Schaltung ist auch als ein Beispiel des Prozessors enthalten.
Der Speicher 350 weist Speicherbereiche als eine Steuerposition-Speichereinheit 351 und eine Fahrweg-Speichereinheit 352 auf. Beispiele des Speichers 350 enthalten eine magnetische Scheibe, eine magneto-optische Scheibe, eine optische Scheibe, und einen Halbleiterspeicher. Der Speicher 350 kann ein internes Medium, das direkt mit einer Kommunikationsleitung der Steuerausrüstung 300 verbunden ist, oder ein externes Medium, das mit der Steuerausrüstung 300 über die Schnittstelle 370 verbunden ist, sein. Der Speicher 350 ist ein nicht-flüchtiges materielles Speichermedium.
Die Steuerposition-Speichereinheit 351 speichert Positionsdaten eines Aushebepunkts P22 (siehe 6) und des Ladepunkts P3. Der Aushebepunkt P22 und der Ladepunkt P3 sind Punkte, die im Voraus eingestellt sind durch, zum Beispiel, eine Bedienung eines Leiters oder dergleichen an der Arbeitsstätte. Die Positionsdaten des Aushebepunkts P22 und des Ladepunkts P3, die in der Steuerposition-Speichereinheit 351 gespeichert sind, können durch den Leiter und dergleichen gemäß dem Fortschritt der Arbeit oder dergleichen aktualisiert werden.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Fahrwegs zeigt.
Die Fahrweg-Speichereinheit 352 speichert einen Fahrweg R für jedes Transportfahrzeug 200. Der Fahrweg R enthält einen Verbindungsweg R1, der zwei Bereiche A (zum Beispiel eine Ladestätte A1 und eine Abkippstätte A2) miteinander verbindet und im Voraus bestimmt ist, und einen Zugangsweg R2, einen Annäherungsweg R3, und einen Verlassensweg R3, bei denen es sich um Wege in dem Bereich A handelt. Der Zugangsweg R2 ist ein Weg, der einen Bereitschaftspunkt P1, bei dem es sich um ein Ende des Verbindungswegs R1 handelt, und einen vorbestimmten Wendepunkt P2 miteinander in dem Bereich A verbindet. Der Annäherungsweg R3 ist ein Weg, der den Wendepunkt P2 und den Ladepunkt P3 oder einen Abkipppunkt P4 miteinander in dem Bereich A verbindet. Der Verlassensweg R4 ist ein Weg, der den Ladepunkt P3 oder den Abkipppunkt P4 und einen Verlassenspunkt P5, bei dem es sich um das andere Ende des Verbindungswegs R1 handelt, miteinander in dem Bereich A verbindet. Der Wendepunkt P2 ist ein Punkt, der von der Steuerausrüstung 300 entsprechend dem Ladepunkt P3 eingestellt wird. Die Steuerausrüstung 300 berechnet den Zugangsweg R2, den Annäherungsweg R3, und den Verlassensweg R4 jedes Mal, wenn der Ladepunkt P3 geändert wird.
Durch das Ausführen des Programms enthält der Prozessor 310 eine Sammeleinheit 311, eine Transportfahrzeug-Spezifikationseinheit 312, eine Fahrkurs-Erzeugungseinheit 313, eine Benachrichtigungsempfangseinheit 314, eine Kippmulden-Spezifikationseinheit 315, und eine Anweisungseinheit zum automatischen Ausheben und Laden 316.
Die Sammeleinheit 311 sammelt Fahrzeugdaten von der Arbeitsmaschine 100 und dem Transportfahrzeug 200 über den Zugangspunkts 400.
Die Transportfahrzeug-Spezifikationseinheit 312 spezifiziert das Transportfahrzeug 200 als ein Zielfahrzeug, auf das das Aushebeobjekt zu laden ist, auf Grundlage der Fahrzeugdaten des Transportfahrzeugs 200, die von der Sammeleinheit 311 gesammelt werden.
Die Fahrkurs-Erzeugungseinheit 313 erzeugt Kursdaten, die einen Bereich anzeigen, in dem die Bewegung des Transportfahrzeugs 200 erlaubt ist, auf Grundlage des in der Fahrweg-Speichereinheit 352 gespeicherten Fahrwegs und den von der Sammeleinheit 311 gesammelten Fahrzeugdaten, und überträgt die Kursdaten an das Transportfahrzeug 200. Die Kursdaten sind, zum Beispiel, Daten, die einen Bereich darstellen, in dem das Transportfahrzeug 200 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit innerhalb eines bestimmten Zeitraums fahren kann, und die einen Fahrweg eines anderen Transportfahrzeugs 200 nicht überschneidet.
Die Benachrichtigungsempfangseinheit 314 empfängt eine Beendigungsbenachrichtigung der automatischen Aushebe- und Ladesteuerung von der Arbeitsmaschine 100 und empfängt die Ankunftsbenachrichtigung an dem Ladepunkt P3 von dem Transportfahrzeug 200.
Wenn die Ankunftsbenachrichtigung an dem Ladepunkt P3 von dem Transportfahrzeug 200 empfangen wird, spezifiziert die Kippmulden-Spezifikationseinheit 315 die Position der Kippmulde 201 in dem Stättenkoordinatensystem, auf Grundlage der Fahrzeugdaten des Transportfahrzeugs 200. Zum Beispiel spezifiziert die Kippmulden-Spezifikationseinheit 315 eine Mittelposition einer Bodenoberfläche der Kippmulde 201. Die Kippmulden-Spezifikationseinheit 315 spezifiziert die Position der Kippmulde 201, zum Beispiel, durch das folgende Vorgehen. Die Kippmulden-Spezifikationseinheit 315 ordnet dreidimensionale Daten, die die Form des Transportfahrzeugs 200, das die Kippmulde 201 enthält, darstellen, an einer Position an, die durch die Positionsdaten des Transportfahrzeugs 200 angezeigt wird, so dass die Bodenoberfläche der Kippmulde 201 nach oben gerichtet ist. Die Kippmulden-Spezifikationseinheit 315 dreht die dreidimensionalen Daten in eine Richtung, die durch die Azimutrichtungsdaten des Transportfahrzeugs 200 angezeigt wird, wodurch die Position der Kippmulde 201 in dem Stättenkoordinatensystem spezifiziert wird. Die Kippmulden-Spezifikationseinheit 315 überträgt die spezifizierte Position der Kippmulde 201 an die Arbeitsmaschine 100.
Die Anweisungseinheit zum automatischen Ausheben und Laden 316 überträgt eine automatische Aushebe- und Ladeanweisung, die die Position des Aushebepunkts P22 und die Position des Ladepunkt P3, die in der Steuerposition-Speichereinheit 351 gespeichert sind, enthält, an die Arbeitsmaschine 100.
«Steuervorrichtung 125 der Arbeitsmaschine»
5 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration der Steuervorrichtung 125 der Arbeitsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Steuervorrichtung 125 steuert einen Aktor der Arbeitsmaschine 100, auf Grundlage der Anweisung der Steuerausrüstung 300.
Die Steuervorrichtung 125 ist ein Computer, der einen Prozessor 1210, einen Hauptspeicher 1230, einen Speicher 1250, und eine Schnittstelle 1270 enthält. Der Speicher 1250 speichert ein Programm. Der Prozessor 1210 liest das Programm aus dem Speicher 1250 aus, um das Programm in den Hauptspeicher 1230 zu laden, und führt Verarbeitung gemäß dem Programm aus. Die Steuervorrichtung 125 ist mit einem Netzwerk durch die Schnittstelle 1270 verbunden. Beispiele des Prozessors 1210 enthalten eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine grafische Verarbeitungseinheit (GPU), und einen Mikroprozessor.
Das Programm kann einige der von dem Computer der Steuervorrichtung 125 aufzuweisenden Funktionen realisieren. Zum Beispiel kann das Programm Funktionen in Kombination mit einem anderen Programm, das bereits in dem Speicher gespeichert ist, oder in Kombination mit einem anderen Programm, das in einer anderen Vorrichtung installiert ist, aufweisen. In einer anderen Ausführungsform kann die Steuervorrichtung 125 eine benutzerdefinierte LSI wie eine PLD zusätzlich zu der obigen Konfiguration oder anstelle der obigen Konfiguration enthalten. In diesem Fall können einige oder alle Funktionen, die durch den Prozessor 1210 realisiert werden sollen, durch die integrierte Schaltung realisiert sein. So eine integrierte Schaltung ist auch als ein Beispiel des Prozessors enthalten.
Beispiele des Speichers 1250 enthalten eine magnetische Scheibe, eine magneto-optische Scheibe, eine optische Scheibe, und einen Halbleiterspeicher. Der Speicher 1250 kann ein internes Medium sein, das direkt mit einer gemeinsamen Kommunikationsleitung der Steuervorrichtung 1250 verbunden ist, oder kann ein externes Medium sein, das mit der Steuervorrichtung 125 über die Schnittstelle 1270 verbunden ist. Der Speicher 1250 ist ein nichtflüchiges materielles Speichermedium.
Durch das Ausführen des Programms enthält der Prozessor 1210 eine Fahrzeugdaten-Spezifikationseinheit 1211, eine Löffelspezifikationseinheit 1212, eine Anweisungsempfangseinheit 1213, eine Koordinatenumwandlungseinheit 1214, eine Vermeidungspositions-Spezifikationseinheit 1215, eine Aushebepositions-Entscheidungseinheit 1216, eine Absenkstopp-Bestimmungseinheit 1217, eine Startpositions-Entscheidungseinheit 1218, eine Abschwenksteuereinheit 1219, eine Aushebesteuereinheit 1220, eine Anhebeschwenk-Steuereinheit 1221, eine Abkippsteuereinheit 1222, eine Vermeidungssteuereinheit 1223, und eine Befehlsausgabeeinheit 1224.
Die Fahrzeugdaten-Erfassungseinheit 1211 erfasst die Fahrzeugdaten von verschiedenen Sensoren, die in der Arbeitsmaschine 100 enthalten sind, und überträgt die erfassten Fahrzeugdaten an die Steuerausrüstung 300.
Die Löffelspezifikationseinheit 1212 spezifiziert die Position des Löffels 113 in dem Maschinenkoordinatensystem mit der Arbeitsmaschine 100 als ein Bezug, auf Grundlage der von der Fahrzeugdaten-Erfassungseinheit 1211 erfassten Fahrzeugdaten. Die Löffelspezifikationseinheit 1212 spezifiziert Positionen einer Mehrzahl an Punkten an dem Umriss des Löffels 113, einschließlich Zähne und ein Bodenabschnitt des Löffels 113. Der Umriss des Löffels 113 ist eine Linie, die verschiedene Oberflächen (zum Beispiel eine Seitenoberfläche, eine Bodenoberfläche, und dergleichen) der Form des Löffels 113 voneinander trennt. Die Löffelspezifikationseinheit 1212 spezifiziert zumindest die Positionen einer Mehrzahl an Punkten an dem Umriss des Löffels 113 wenn der Löffel 113 von einer Seite gesehen wird.
Insbesondere spezifiziert die Löffelspezifikationseinheit 1212 die Positionen der Mehrzahl an Punkten an dem Umriss des Löffels 113 durch das folgende Vorgehen. Die Löffelspezifikationseinheit 1212 erhält die Position des Spitzenabschnitts des Auslegers 111, auf Grundlage eines absoluten Winkels des Auslegers 111, der aus dem Neigungswinkel des Auslegers 111 erhalten wird, und der bekannten Länge (dem Abstand von dem Bolzen an dem Basisendabschnitt zu dem Bolzen an dem Spitzenabschnitt) des Auslegers 111. Die Löffelspezifikationseinheit 1212 erhält einen absoluten Winkel des Arms 112, auf Grundlage des absoluten Winkels des Auslegers 111 und dem Neigungswinkel des Arms 112. Die Löffelspezifikationseinheit 1212 erhält die Position des Spitzenabschnitts des Arms 112, auf Grundlage der Position des Spitzenabschnitts des Auslegers 111, des absoluten Winkels des Arms 112, und der bekannten Länge (dem Abstand von dem Bolzen an dem Basisendabschnitt zu dem Bolzen an dem Spitzenabschnitt) des Arms 112.
Die Löffelspezifikationseinheit 1212 erhält einen absoluten Winkel des Löffels 113, auf Grundlage des absoluten Winkels des Arms 112 und des Neigungswinkels des Löffels 113. Die Löffelspezifikationseinheit 1212 erhält die Positionen der Mehrzahl an Punkten auf dem Umriss des Löffels 113, auf Grundlage der Position des Spitzenabschnitts des Arms 112, dem absoluten Winkel des Löffels 113, und den Abständen von dem Bolzen des Löffels 113 zu der Mehrzahl an Punkten an dem Umriss des Löffels 113.
Die Anweisungsempfangseinheit 1213 empfängt die automatische Aushebe- und Ladeanweisung von der Steuerausrüstung 300. Die Anweisungsempfangseinheit 1213 bestimmt, dass die automatische Aushebe- und Ladesteuerung begonnen wird, mit dem Empfang der automatischen Aushebe- und Ladeanweisung. Die automatische Aushebe- und Ladesteuerung enthält automatische Abkippsteuerung. Das heißt, die Anweisungsempfangseinheit 1213 ist ein Beispiel einer automatischen Steuerbestimmungseinheit, die bestimmt, ob die automatische Abkippsteuerung begonnen wird oder nicht.
Die Koordinatenumwandlungseinheit 1214 empfängt die Position der Kippmulde 201 des Transportfahrzeugs 200 von der Steuerausrüstung 300 und wandelt die Position der Kippmulde 201 von dem Stättenkoordinatensystem in das Maschinenkoordinatensystem um, auf Grundlage der Fahrzeugdaten, die von der Fahrzeugdaten-Erfassungseinheit 1211 erfasst werden. Die Koordinatenumwandlungseinheit 1214 ist ein Beispiel einer Ladebehälter-Spezifikationseinheit, die die Position der Kippmulde 201 in dem Maschinenkoordinatensystem spezifiziert.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Ortslinie des Löffels vor dem Ausheben in der automatischen Aushebe- und Ladesteuerung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Vermeidungspositions-Spezifikationseinheit 1215 spezifiziert eine Beeinträchtigungsvermeidungsposition P02, bei der es sich um einen Punkt handelt, an dem die Arbeitsausrüstung 110 und das Transportfahrzeug 200 einander nicht beeinträchtigen, wenn sie in einer ebenen Ansicht von oben gesehen werden, auf Grundlage der Position der Arbeitsmaschine 100, der Position der Kippmulde 201, und einer Position (einer lastfreien Schwenkstartposition P01) des Bolzens des Löffels 113 zu der Startzeit der Steuerung. Die Beeinträchtigungsvermeidungsposition P02 ist eine Position, die die gleiche Höhe wie die lastfreie Schwenkstartposition P01 aufweist, und in der der Abstand von dem Schwenkzentrum des Schwenkkörpers 120 zu der Beeinträchtigungsvermeidungsposition P02 gleich dem Abstand von dem Schwenkzentrum des Schwenkkörpers 120 zu einer Abkippstartposition P07 ist und das Transportfahrzeug 200 nicht unter der Beeinträchtigungsvermeidungsposition P02 vorhanden ist. Der Bolzen des Löffels 113 bewegt sich zu der lastfreien Schwenkstartposition P1, die höher ist als die Abkippstartposition P07 durch die Abkippsteuerung (wird später beschrieben). Die Vermeidungspositions-Spezifikationseinheit 1215 spezifiziert, zum Beispiel, einen Kreis, der auf dem Schwenkzentrum des Schwenkkörpers 120 zentriert ist und einen Radius aufweist, der durch den Abstand zwischen dem Schwenkzentrum und der lastfreien Schwenkstartposition P01 definiert ist, und spezifiziert, unter Positionen auf dem Kreis, eine Position, an der die äußere Form des Löffels 113 das Transportfahrzeug 200 nicht beeinträchtigt, wenn sie in einer ebenen Ansicht von oben gesehen werden, und die am nächsten ist zu der lastfreien Schwenkstartposition P01 ist, als die Beeinträchtigungsvermeidungsposition P02. Die Vermeidungsspezifikationseinheit 1215 kann bestimmen, ob das Transportfahrzeug 200 und der Löffel 113 einander beeinträchtigen oder nicht, auf Grundlage der Position des Transportfahrzeugs 200 und den Positionen der Mehrzahl an Punkten an dem Umriss des Löffels 113. Hier sind die Ausdrücke „gleiche Höhe“ und „gleicher Abstand“ nicht notwendigerweise auf genau die gleiche Höhe oder Abstand beschränkt, und einige Toleranzen oder Fehlerbereiche sind erlaubt.
Die Aushebepositions-Spezifikationseinheit 1216 spezifiziert einen Punkt, der von dem Aushebepunkt P22, der in der automatischen Aushebe- und Ladeanweisung enthalten ist, um den Anstand von dem Bolzen des Löffels 113 zu den Zähnen des Löffels 113 entfernt ist, als eine Aushebeposition P05. Das heißt, in einem Fall, in dem der Löffel 113 sich in einer vorbestimmten Aushebelage befindet, wobei die Zähne in die Abkipprichtung gerichtet sind, befindet sich der Bolzen des Löffels 113 an dem Aushebepunkt P05, wenn sich die Zähne des Löffels 113 an dem Aushebepunkt P22 befinden.
Ferner entscheidet die Aushebepositions-Spezifikationseinheit 1216 eine Position eine vorbestimmte Höhe über der Aushebeposition P05 als eine Schwenkendposition P04.
Die Absenkstopp-Bestimmungseinheit 1217 bestimmt, ob die Höhe des Bolzens des Löffels 113 gleich der Höhe der Schwenkendposition P04 ist oder nicht, wenn der Absenkbetrieb der Arbeitsausrüstung 110 zu der gleichen Zeit durchgeführt wird wie das lastfreie Schwenken des Schwenkkörpers 120. Die Position der Spitze des Arms 112 ist zu dieser Zeit eine Absenkstoppposition P03,
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Ortslinie des Löffels nach dem Ausheben in der automatischen Aushebe- und Ladesteuerung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Startpositions-Entscheidungseinheit 1218 entscheidet die Abkippstartposition P07, auf Grundlage der Position der Kippmulde 201. Insbesondere entscheidet sie Startpositions-Entscheidungseinheit 1218 die Höhe der Abkippstartposition P07, so dass sie eine Höhe ist, die erhalten wird, indem der Änderungsbetrag in der Höhe des Löffels 113 auf Grund der automatischen Abkippsteuerung, die im Voraus erhalten wird, die Höhe des Löffels 113, und eine Höhe einer Steuerungsspanne des Löffels 113 zu der Höhe der Kippmulde 201 addiert wird. Die Höhe des Löffels 113 ist, zum Beispiel, die Höhe von der Bodenoberfläche zu dem niedrigsten Punkt des Löffels 113. Die Höhe der Steuerspanne ist eine Spanne, die gemäß einer Abweichung im Höhenfehler des Löffels 113 entschieden wird, der bedingt ist durch einen Sensorfehler oder eine Steuerverzögerung. Der Bewegungsabstand des niedrigsten Punkts des Löffels 113 durch die automatische Abkippsteuerung wird später beschrieben werden.
Ferner ändert die Startpositions-Entscheidungseinheit 1218 eine Komponente in einer longitudinalen Richtung der Kippmulde 201 der Abkippstartposition P07 entsprechend der Anzahl an Malen des Ladens in dasselbe Transportfahrzeug 200. Insbesondere bestimmt die Startpositions-Entscheidungseinheit 1218 die anfängliche Abkippstartposition P07 so, dass sie eine Position auf der inneren Seite der Kippmulde 201 (die vordere Seite des Transportfahrzeugs 200) ist, und bewegt die Abkippstartposition P07 zu einer Position auf der äußeren Seite der Kippmulde 201 (die hintere Seite des Transportfahrzeugs 200) gemäß einer Zunahme in der Anzahl an Malen des Ladens.
Wenn die Anweisungsempfangseinheit 1213 die Aushebe- und Ladeanweisung empfängt, erzeugt die Abschwenksteuereinheit 1219 Befehle, um den Schwenkkörper 120, den Ausleger 111, den Arm 112, und den Löffel 113 zu steuern, um den Löffel 113 zu der Aushebeposition P05 zu bewegen, auf Grundlage der Aushebeposition P05 und der Beeinträchtigungsvermeidungsposition P02. Das heißt, die Abschwenksteuereinheit 1219 erzeugt jeden Befehl, so dass der Löffel 113 an dem Aushebepunkt P05 von der lastfreien Schwenkstartposition P01 über die Beeinträchtigungsvermeidungsposition P02, die Absenkstoppposition P03, und die Schwenkendposition P04 ankommt. Das Abschwenken bedeutet, dass der Schwenkkörper 120 geschwenkt wird während der Ausleger 111 abgesenkt wird, so dass der Löffel 113 von über der Kippmulde 201 zu der Aushebeposition bewegt wird.
Wenn der Löffel 113 an der Aushebeposition P05 ankommt, erzeugt die Aushebesteuereinheit 1220 einen Befehl, um den Löffel 113 in die Ausheberichtung zu drehen und zu bewegen.
Die Anhebeschwenk-Steuereinheit 1221 erzeugt Befehle, um den Schwenkkörper 120, den Ausleger 111, den Arm 112, und den Löffel 113 zu steuern, um den Löffel 113 zu der Abkippstartposition P07 zu bewegen, auf Grundlage der Abkippstartposition P07 und der Beeinträchtigungsvermeidungsposition P02. Das heißt, die Anhebeschwenk-Steuereinheit 1221 erzeugt jeden Befehl, so dass der Löffel 113 an der Abkippstartposition P07 von einer Aushebebeendigungsposition P05' über eine Startposition unter Last P06 und die Beeinträchtigungsvermeidungsposition P02 ankommt. Zu dieser Zeit erzeugt die Anhebeschwenk-Steuereinheit 1221 einen Befehl, um den Löffel 113 so zu drehen, dass die Höhe des Löffels 113 sich nicht ändert, selbst wenn der Ausleger 111 und der Arm 112 angetrieben werden. In einem Fall, in dem die Abkippstartposition P07 niedriger ist als die Beeinträchtigungsvermeidungsposition P02, gibt die Anhebeschwenk-Steuereinheit 1221 nur einen Befehl aus, um den Schwenkkörper 120 von der Beeinträchtigungsvermeidungsposition P02 zu schwenken, und gibt, nachdem der Bolzen des Löffels 113 an der Abkippstartposition P07 ankommt, einen Befehl aus, um den Ausleger 111 abzusenken, so dass der Bolzen des Löffels 113 zu der Abkippstartposition P07 bewegt wird. Die Anhebeschwenk-Steuereinheit 1221 ist ein Beispiel einer Abkipppositions-Anpassungseinheit, die einen Befehl erzeugt, um den Ausleger 111 so zu drehen, dass sich der Löffel 113 zu der Abkippstartposition P07 bewegt. Das Anhebeschwenken bedeutet, dass der Schwenkkörper 120 geschwenkt wird, während der Ausleger 111 angehoben wird, um den Löffel 113, der die Erde hält, über die Kippmulde 201 zu bewegen.
Wenn der Löffel 113 an der Abkippstartposition P07 ankommt, erzeugt die Abkippsteuereinheit 1222 Befehle, um den Ausleger 111, den Arm 112, und den Löffel 113 zu steuern, um den Löffel 113 in die Abkipprichtung zu drehen.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Ortslinie des Löffels zu der Zeit des Abkippens in der automatischen Abkipp- und Ladesteuerung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Abkippsteuereinheit 1222 erzeugt jeden Befehl durch das folgende Vorgehen, um eine Schwankung der Höhe des Löffels 113 zu unterdrücken. Die Abkippsteuereinheit 1222 erzeugt einen Befehl, um den Löffel 113 in die Abkipprichtung zu drehen, bis die Neigung des Löffels einen vorbestimmten Abkippbeendigungswinkel erreicht. Die Abkippsteuereinheit 1222 erzeugt Befehle, um den Ausleger 111 und den Arm 112 so anzutreiben, dass, zum Beispiel, der Löffel 113 um einen geometrischen Schwerpunkt G der Seitenoberfläche des Löffels 113 während der Drehung des Löffels 113 dreht.
Die Ortslinie Lp des Bolzens des Löffels 113 zu der Zeit der automatischen Abkippsteuerung durch die Abkippsteuereinheit 1222 wird im Voraus durch Berechnung erhalten. Die Abkippsteuereinheit 1222 erzeugt Befehle, um den Ausleger 111 und den Arm 112 so anzutreiben, dass der Bolzen des Löffels 113 sich entlang der Ortslinie Lp bewegt.
Eine Ortslinie Lg des geometrischen Schwenkpunkts G des Löffels 113, wenn der Löffel 113 in die Abkipprichtung gedreht wird, bis der absolute Winkel des Löffels 113 den Abkippbeendigungswinkel erreicht, kann im Voraus durch Berechnung erhalten werden. In 8 sind die Position und Neigung des Löffells 113 zur Startzeit des Abkippens durch den mit einer durchgehenden Linie gezeichneten Löffel 113 dargestellt. Ferner sind die Position und Neigung des Löffels 113, wenn der Löffel gedreht wird während die Position des Bolzens des Löffels 113 konstant gehalten wird, durch den mit einer unterbrochenen Linie gezeichneten Löffel 113 dargestellt. Der absolute Winkel des Löffels 113 ist, zum Beispiel, ein Winkel des Löffels 113 in Bezug auf die Achse in einem Fahrzeugkörper-Koordinatensystem oder dem Stättenkoordinatensystem. Indem die Ortslinie Lg um 180 Grad gedreht wird und ein Startpunkt mit dem Bolzen des Löffels 113 abgeglichen wird, ist es möglich, die Ortslinie Lp des Bolzens des Löffels 113 zu erhalten, um die Position des geometrischen Schwenkpunkts G konstant zu halten. In 8 sind die Position und Neigung des Löffels 113, wenn der Löffel 113 gedreht wird, während der Bolzen des Löffels 113 gemäß der Ortslinie Lp bewegt wird, durch den mit einer gestricheltgepunkteten Linie gezeichneten Löffel 113 dargestellt. Wie in 8 dargestellt, ist, in einem Fall, in dem die Ortslinie, in der die Ortslinie Lg invertiert wird, einen Maximalpunkt M aufweist, das heißt in einem Fall, in dem die Ortslinie, in der die Ortslinie Lg invertiert wird, von der Mitte abnimmt, die Ortslinie Lp des Bolzens des Löffels 113 eingestellt, sich in der horizontalen Richtung von dem Maximalpunkt M zu bewegen. Die Ortslinie, in der die Ortslinie Lg invertiert ist, ist durch einen Pfeil mit unterbrochener Linie in 8 dargestellt. Dies dient dazu, dass verhindert wird, dass das Verhalten der Arbeitsausrüstung 110 auf Grund der Antriebsrichtung des Auslegers 111, die von der Anheberichtung zu der Absenkrichtung mit dem Maximalpunkt als Grenze umgeschaltet wird, instabil wird.
Wie in 8 dargestellt bewegt sich die Ortslinie Lp des Bolzens in die Aufwärts-Richtung und die Vorwärtsrichtung des Löffels 113. Daher gibt die Abkippsteuereinheit 1222 einen Befehl aus, um den Ausleger 111 in die Anheberichtung zu drehen während einem Zeitraum bis die Neigung des Löffels 113 den Abkippbeendigungswinkel erreicht, von der Neigung zur Startzeit der automatischen Abkippsteuerung. Ferner gibt die Abkippsteuereinheit 1222 einen Befehl aus, um den Arm 112 in eine Ziehrichtung während eines Zeitraums zu drehen, bis die Neigung des Löffels 113 den Abkippbeendigungswinkel erreicht, von einer Neigung zur Startzeit der automatischen Abkippsteuerung.
Wie in 8 gezeigt wird ein Bewegungsabstand d1 des niedrigsten Punkts des Löffels 113, wenn der Löffel 113 gedreht wird während der Bolzen des Löffels 113 sich entlang der Ortslinie Lp bewegt, kleiner als ein Bewegungsabstand d0, wenn der Löffel mit dem Bolzen des Löffels 113 als Zentrum gedreht wird. Auf diese Weise kann der Bewegungsabstand d1 des niedrigsten Punkts des Löffels 113 durch die automatische Abkippsteuerung im Voraus erhalten werden.
9 und 10 sind Diagramme, die in Beispiel der Vermeidungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform zeigen.
In einem Fall, in dem der Abstand zwischen dem Löffel 113 und der Kippmulde 201 innerhalb eines vorbestimmten Annäherungsschwellwerts th ist, erzeugt die Vermeidungssteuereinheit 233 einen Befehl, um den Ausleger 111 in die Anheberichtung zu drehen oder einen Befehl, um den Arm 112 in die Ziehrichtung zu drehen, und beendet die Ausgabe eines Befehls zum Antreiben des Löffels 113. Insbesondere erzeugt die Vermeidungssteuereinheit 1223 einen Befehl, um den Ausleger 111 oder den Arm 112 so anzutreiben, dass der Löffel 113 in eine Verlängerungsrichtung eines Liniensegments V bewegt wird, das die Kippmulde 201 und den Löffel 113 mit dem kürzesten Abstand verbindet. Zum Beispiel treibt, wie in 9 gezeigt, in einem Fall, in dem der Abstand zwischen der Bodenoberfläche der Kippmulde 201 und des Löffels 113 am kürzesten ist, die Vermeidungssteuereinheit 1223 den Ausleger 111 so an, dass sich der Löffel 113 in die Aufwärts-Richtung bewegt, in die sich das Liniensegment V erstreckt, das die Kippmulde 201 und den Löffel 113 mit dem kürzesten Abstand verbindet. Wie in 10 gezeigt, treibt, in einem Fall, in dem der Abstand zwischen einem vorderen Seitenabschnitt der Kippmulde 201 und des Löffels 113 am kürzesten ist, die Vermeidungssteuereinheit 1223 den Arm 112 so an, dass sich der Löffel 113 in die Rückwärts-Richtung bewegt, in die sich das Liniensegment V, das die Kippmulde 201 und den Löffel 113 mit dem kürzesten Abstand verbindet, erstreckt. Die Vermeidungssteuereinheit 1223 kann einen Befehl ausgeben, um das Antreiben des Löffels 113 zu beenden, anstatt die Ausgabe des Befehls, den Löffel 113 anzutreiben, zu beenden. In einer anderen Ausführungsform kann die Vermeidungssteuereinheit 1223 den Ausleger 111 so antreiben, dass sich der Löffel 113 in die Aufwärts-Richtung bewegt, in einem Fall, in dem der Abstand zwischen einem Seitentorabschnitt der Kippmulde 201 und dem Löffel am kürzesten ist.
Die Befehlsausgabeeinheit 1224 gibt verschiedene Befehle aus.
«Automatische Aushebe- und Ladesteuerung»
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Ausgebens einer automatischen Aushebe- und Ladeanweisung durch die Steuerausrüstung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Wenn die Benachrichtigungsempfangseinheit 314 der Steuerausrüstung 300 die Ankunftsbenachrichtigung an dem Ladepunkt P3 von dem Transportfahrzeugt 200 empfängt (Schritt S1), erfasst die Kippmulden-Spezifikationseinheit 315 die Fahrzeugdaten von dem Transportfahrzeug 200. Die Kippmulden-Spezifikationseinheit 315 spezifiziert die Position der Kippmulde 201 in dem Stättenkoordinatensystem, auf Grundlage der erfassten Fahrzeugdaten (Schritt S3). Die Kippmulden-Spezifikationseinheit 315 überträgt die spezifizierte Position der Kippmulde 201 an die Arbeitsmaschine 100.
Die Anweisungseinheit zum automatischen Ausheben und Laden 316 liest die Positionen des Aushebepunkts P22 und des Ladepunkts P3 aus der Steuerposition-Speichereinheit 351 aus (Schritt S4). Die Anweisungseinheit zum automatischen Ausheben und Laden 316 überträgt eine automatische Aushebe- und Ladeanweisung, die die ausgelesenen Positionen des Aushebepunkts P22 und des Ladepunkts P3 enthält, an die Arbeitsmaschine (Schritt S5).
12 ist ein Flussdiagramm, das die automatische Aushebe- und Ladesteuerung durch die Arbeitsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Wenn die Anweisungsempfangseinheit 1213 der Steuervorrichtung 125 die Eingabe der automatischen Aushebe- und Ladeanweisung von der Steuerausrüstung 300 empfängt, wird die in 12 gezeigte automatische Aushebe- und Ladesteuerung ausgeführt. Während der automatischen Aushebe- und Ladesteuerung erfasst die Fahrzeugdaten-Erfassungseinheit 1211 die Position und Azimutrichtung des Schwenkkörpers 120, die Neigungswinkel des Auslegers 111, des Arms 112, und des Löffels 113, und die Stellung des Schwenkkörpers 120 zu regelmäßigen Zeitabständen.
Die Koordinatenumwandlungseinheit 1214 erfasst die Position der Kippmulde in dem Stättenkoordinatensystem von der Steuerausrüstung 300 (Schritt S101). Die Koordinatenumwandlungseinheit 1214 wandelt die Position der Kippmulde 201 von dem Stättenkoordinatensystem in das Maschinenkoordinatensystem um, auf Grundlage der Position, Azimutrichtung, und Stellung des Schwenkkörpers 120, die durch die Fahrzeugdaten-Erfassungseinheit 1211 erfasst werden (Schritt S102).
Die Löffelspezifikationseinheit 1212, die Vermeidungspositions-Spezifikationseinheit 1215, die Aushebepositions-Spezifikationseinheit 1216, und die Startpositions-Entscheidungseinheit 1218 entscheiden jeweils die lastfreie Schwenkstartposition P01, die Beeinträchtigungsvermeidungsposition P02, die Schwenkendposition P04, und die Abkippstartposition P07 (Schritt S103).
Die Abschwenksteuereinheit 1219 erzeugt Befehle, um den Schwenkkörper 120, den Ausleger 111, den Arm 112, und den Löffel 113 so anzutreiben, dass der Löffel 113 an der Aushebeposition P05 ankommt, auf Grundlage jeder in Schritt S103 entschiedenen Steuerposition. Die Befehlsausgabeeinheit 1224 gibt jeden der erzeugten Befehle aus (Schritt S104).
Wenn der Löffel 113 an der Aushebeposition P05 ankommt, erzeugt die Aushebesteuereinheit 1220 Befehle, um den Arm 112 und den Löffel 113 anzutreiben, um den Löffel 113 in die Ausheberichtung zu drehen und zu bewegen. Die Befehlsausgabeeinheit 1224 gibt jeden der erzeugten Befehle aus (Schritt S105).
Wenn die Aushebesteuerung in Schritt S105 beendet ist, erzeugt die Anhebeschwenk-Steuereinheit 1221 Befehle, um den Schwenkkörper 120, den Ausleger 111, den Arm 112, und den Löffel 113 anzutreiben, um den Löffel 113 zu der Abkippstartposition P07 zu bewegen, auf Grundlage jeder in Schritt S103 entschiedenen Steuerpositionen. Die Befehlsausgabeeinheit 1224 gibt jeden der in Schritt S111 erzeugten Befehle aus (Schritt S106).
Wenn der Löffel 113 an der Abkippstartposition P07 ankommt, bestimmt die Vermeidungssteuereinheit 1223, ob der Abstand zwischen dem Löffel 113 und der Kippmulde 201 innerhalb eines vorbestimmten Annäherungsschwellwert ist oder nicht (Schritt S107). Wenn der Abstand zwischen dem Löffel 113 und der Kippmulde 201 nicht in dem vorbestimmten Annäherungsschwellwert ist (Schritt S107: NEIN), erzeugt die Abkippsteuereinheit 1222 einen Befehl, um den Löffel 113 in die Abkipprichtung mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit zu drehen (Schritt S108). Die Abkippsteuereinheit 1222 erzeugt Befehle, um den Ausleger 111 und den Arm 112 durch PID-Regelung auf Grundlage der Position des Bolzens des Löffels 113 und der Ortslinie Lp anzutreiben (Schritt S109). Das heißt, die Abkippsteuereinheit 1222 erzeugt einen Befehl, um den Ausleger 111 in die Anheberichtung zu drehen und einen Befehl, um den Arm 112 in die Ziehrichtung zu bewegen. Die Befehlsausgabeeinheit 1224 gibt die in Schritt S108 erzeugten Befehle und die in Schritt S109 erzeugten Befehle aus (Schritt S110).
In einem Fall, in dem der Abstand zwischen dem Löffel 113 und der Kippmulde 201 in dem vorbestimmten Annäherungsschwellwert ist (Schritt S107: JA), bestimmt die Vermeidungssteuereinheit 1223, ob der Abstand zwischen dem Löffel 113 und der Kippmulde 201 in der Höhenrichtung in dem vorbestimmten Annäherungsschwellwert ist oder nicht (Schritt S111). In einem Fall, in dem der Abstand zwischen dem Löffel 113 und der Kippmulde 201 in der Höhenrichtung in dem Annäherungsschwellwert ist (Schritt S111: JA), erzeugt die Vermeidungssteuereinheit 1223 einen Befehl, um den Ausleger 111 in die Anheberichtung zu drehen (Schritt S112). Die Vermeidungssteuereinheit 1223 bestimmt, ob der Abstand zwischen dem Löffel 113 und der Kippmulde 201 in der horizontalen Richtung in dem vorbestimmten Annäherungsschwellwert ist oder nicht (Schritt S113). Ineinem Fall, in dem der Abstand zwischen dem Löffel 113 und der Kippmulde 201 in der horizontalen Richtung in dem Annäherungsschwellwert ist (Schritt S113: JA), erzeugt die Vermeidungssteuereinheit 1223 einen Befehl, um den Arm 112 in die Ziehrichtung zu drehen (Schritt S114). Die Befehlsausgabeeinheit 1224 gibt mindestens einen des in Schritt S107 erzeugten Befehls und des in Schritt S108 erzeugten Befehls aus (Schritt S115). Zu dieser Zeit gibt die Befehlsausgabeeinheit 1224 einen Befehl, um den Löffel 113 zu drehen, nicht aus.
Die Abkippsteuereinheit 1222 bestimmt, ob die Neigung des Löffels 113 den Abkippbeendigungswinkel erreicht hat oder nicht (Schritt S116). In einem Fall, in dem die Neigung des Löffels 113 den Abkippbeendigungswinkel nicht erreicht hat (Schritt S116: NEIN), kehrt die Steuervorrichtung 125 die Verarbeitung zu Schritt S107 zurück und fährt die Abkippsteuerung fort. In einem Fall, in dem die Neigung des Löffels 113 den Abkippbeendigungswinkel erreicht hat (Schritt S116: JA), bestimmt die Abkippsteuereinheit 1222, ob die Anzahl an Malen des Ladens in dasselbe Transportfahrzeug 200 eine vorbestimmte Anzahl an Malen erreicht hat oder nicht (Schritt S117). In einem Fall, in dem die Anzahl an Malen des Ladens in dasselbe Transportfahrzeug 200 die vorbestimmte Anzahl an Malen nicht erreicht hat (Schritt S117: NEIN), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S101 zurück und die Steuervorrichtung 125 führt die automatische Aushebe- und Ladesteuerung erneut aus. In einem Fall, in dem die Anzahl an Malen des Ladens in dasselbe Transportfahrzeug 200 die vorbestimmte Anzahl an Malen erreicht hat (Schritt S117: JA), überträgt die Abkippsteuereinheit 1222 eine Beendigungsbenachrichtigung der automatischen Aushebe- und Ladesteuerung an die Steuerausrüstung 300 (Schritt S118), und die Verarbeitung wird beendet.
«Betrieb und Wirkungen»
Auf diese Weise erzeugt, in der Arbeitsmaschine 100 gemäß der ersten Ausführungsform, in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die automatische Abkippsteuerung begonnen wird, die Steuervorrichtung 125 einen Befehl, um den Löffel 113 in die Abkipprichtung zu drehen bis die Neigung des Löffels 113 den Abkippbeendigungswinkel erreicht, und erzeugt einen Befehl, um den Ausleger 111 in die Anheberichtung zu drehen, während eines Zeitraums bis die Neigung des Löffels 113 den Abkippbeendigungswinkel erreicht von der Neigung zur Startzeit der automatischen Abkippsteuerung. Das heißt, da das Absenken der Höhe des Löffels 113 durch die Anhebeverarbeitung des Auslegers 111 ausgeglichen werden kann, kann eine Schwankung in der Höhe des Löffels 113 verringert werden. Je kleiner die Kippmulde 201 des Transportfahrzeugs 200 in Bezug auf den Löffel 113 ist, desto kleiner ist die Ortslinie des Löffels 113, und daher kann die Wirkung der Verringerung der Schwankung in der Höhe des Löffels 113 erhöht werden.
Ferner erzeugt die Steuervorrichtung 125 gemäß der ersten Ausführungsform einen Befehl, um den Arm 112 in die Ziehrichtung zu drehen, während eines Zeitraums bis die Neigung des Löffels 113 den Abkippbeendigungswinkel erreicht von der Neigung zur Startzeit der automatischen Abkippsteuerung. Auf diese Weise ist es möglich, Änderung in einem Fallpunkt des Aushebeobjekts zu verringern.
Wenn der Löffel 113 in die Abkipprichtung gedreht wird ohne den Arm 112 zu bewegen, bewegt sich die Position in der horizontalen Richtung der Zähne des Löffels 113 entsprechend der Drehung. Indem der Arm 112 in die Ziehrichtung gedreht wird während sich der Löffel 113 dreht, ist es möglich die Bewegung in der horizontalen Richtung der Zähne des Löffels 113 auszugleichen. Die Steuervorrichtung 125 gemäß einer anderen Ausführungsform kann den Ausleger 111 in die Anheberichtung bewegen und kann den Arm 112 nicht bewegen.
Ferner erzeugt die Steuervorrichtung 125 gemäß der ersten Ausführungsform den Befehl so, dass der Bewegungsbetrag des geometrischen Schwerpunkts G der Seitenoberfläche des Löffels 113 verringert wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem der Ausleger 111 und der Arm 112 nicht gesteuert werden. In anderen Ausführungsformen gibt es keine Beschränkung darauf. Zum Beispiel kann die Steuervorrichtung 125 gemäß einer anderen Ausführungsform den Befehl so erzeugen, dass der Bewegungsbetrag des Mittelpunkts eines umschriebenen Kreises, der in Kontakt ist mit der Umrisslinie der Seitenoberfläche des Löffels 113, verringert wird. Wenn die Steuervorrichtung 125 den Befehl so erzeugt, dass der Bewegungsbetrag eines Punkts innerhalb eines Kreises, dessen Durchmesser ein Liniensegment ist, das die Zähne und den Bolzen des Löffels 113 verbindet, verringert wird, ist es möglich, den Bewegungsbetrag des Löffels 113 angemessen zu verringern.
Ferner erzeugt die Steuervorrichtung 125 gemäß der ersten Ausführungsform einen Befehl, um den Ausleger 111 in die Anheberichtung zu drehen, oder einen Befehl, um den Arm 112 in die Ziehrichtung zu drehen, und beendet die Ausgabe des Befehls, um den Löffel 113 anzutreiben, in einem Fall, in dem der Abstand zwischen dem Umriss des Löffels 113 und der Kippmulde 201 in dem Annäherungsschwellwert ist. Auf diese Weise ist es möglich, selbst in einem Fall, in dem eine Störung wie Rütteln des Gerüsts der Arbeitsmaschine 100 auftritt, die Möglichkeit des Kontakts zwischen dem Löffel 113 und der Kippmulde 201 zu verringern.
Ferner unterscheidet sich, gemäß der ersten Ausführungsform, die Position in der horizontalen Richtung der Abkippstartposition entsprechend der Anzahl an Malen der automatischen Abkippsteuerung auf dasselbe Transportfahrzeug 200. Auf diese Weise ist es möglich, die Ballung der Abkippposition auf das Transportfahrzeug 200 zu vermeiden und zu verhindern, dass das Aushebeobjekt von der Kippmulde 201 verschüttet wird.
<Andere Ausführungsformen>
Die Ausführungsform wurden oben im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Jedoch sind die spezifischen Konfigurationen nicht auf die oben beschriebenen Konfigurationen beschränkt, und verschiedene Designänderungen und dergleichen können vorgenommen werden. In einer anderen Ausführungsform kann die Reihenfolge der oben beschriebenen Vorgänge angemessen geändert werden. Zudem können einige der Vorgänge parallel zueinander ausgeführt werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Betrieb der Arbeitsmaschine 100 automatische durch die Steuerausrüstung 300 gesteuert, jedoch gibt es keine Beschränkung darauf. Zum Beispiel kann die Arbeitsmaschine 100 gemäß einer anderen Ausführungsform von einem Bediener betrieben werden. In diesem Fall kann der Bediener eine automatische Aushebe- und Ladeanweisung an die Steuervorrichtung 125 ausgeben, indem ein automatischer Aushebe- und Ladeknopf (nicht gezeigt), der an einem Fahrersitz bereitgestellt ist, gedrückt wird. Ferner kann, in einer anderen Ausführungsform, die Arbeitsmaschine 100 Signale übertragen und empfangen, indem Zwischenfahrzeugkommunikation anstelle von Kommunikation über einen Zugangspunkt verwendet wird.
Die Steuervorrichtung 125 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann durch einen einzelnen Computer gebildet sein, oder die Konfigurationen der Steuervorrichtung 125 können in eine Mehrzahl an Computern aufgeteilt sein, und die Mehrzahl an Computern können miteinander zusammenarbeiten, um als die Steuervorrichtung 125 zu dienen. Zu dieser Zeit können einige der Konfigurationen, die die Steuervorrichtung 125 bilden, durch die Steuerausrüstung 300 realisiert sein.
[Industrielle Anwendbarkeit]
Das Steuersystem kann Absinken des niedrigsten Punkts des Löffels in der automatischen Abkippsteuerung verhindern.
Bezugszeichenliste

100: Arbeitsmaschine
110: Arbeitsausrüstung
111: Ausleger
112: Arm
113: Löffel
120: Schwenkkörper
130: Fahrkörper
125: Steuervorrichtung
1211: Fahrzeugdaten-Erfassungseinheit
1212: Löffelspezifikationseinheit
1213: Anweisungsempfangseinheit
1214: Koordinatenumwandlungseinheit
1215: Vermeidungspositions-Spezifikationseinheit
1216: Aushebepunkt-Spezifikationseinheit
1217: Absenkstopp-Bestimmungseinheit
1218: Startpositions-Entscheidungseinheit
1219: Abschwenksteuereinheit
1220: Aushebesteuereinheit
1221: Anhebeschwenk-Steuereinheit
1222: Abkippsteuereinheit
1223: Vermeidungssteuereinheit
1224: Befehlsausgabeeinheit
200: Transportfahrzeug
201: Kippmulde
300: Steuerausrüstung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2020074337 [0002]

Claims

Steuersystem für eine Arbeitsmaschine, die einen Arbeitsmaschinen-Hauptkörper, einen Ausleger, der drehbar an dem Arbeitsmaschinen-Hauptkörper angebracht ist, einen Arm, der drehbar an einer Spitze des Auslegers angebracht ist, und einen Löffel, der drehbar an einer Spitze des Arms angebracht ist, enthält, wobei das Steuersystem umfasst: eine automatische Steuerbestimmungseinheit, die eingerichtet ist, zu bestimmen, ob automatische Abkippsteuerung begonnen wird oder nicht; und eine Abkippsteuereinheit, die eingerichtet ist, einen ersten Befehl zu erzeugen, um den Löffel in eine Abkipprichtung zu drehen bis eine Neigung des Löffels einen vorbestimmten Abkippbeendigungswinkel erreicht, in einem Fall, in dem bestimmt wird, die automatische Abkippsteuerung zu beginnen, und einen zweiten Befehl zu erzeugen, um den Ausleger in eine Anheberichtung zu drehen, während eines Zeitraums bis die Neigung des Löffels den Abkippbeendigungswinkel erreicht von einer Neigung zu der Startzeit der automatischen Abkippsteuerung.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Abkippsteuereinheit einen dritten Befehl erzeugt, um den Arm in eine Richtung zu drehen, während einem Zeitraum bis die Neigung des Löffels den Abkippbeendigungswinkel erreicht von der Neigung zu der Startzeit der automatischen Abkippsteuerung.
Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abkippsteuereinheit den zweiten Befehl so erzeugt, dass ein Bewegungsbetrag eines Bezugspunkts, bei dem es sich um einen Punkt innerhalb eines Kreises handelt, dessen Durchmesser ein Liniensegment ist, das einen Bolzen, der den Arm und den Löffel verbindet, und Zähne des Löffels verbindet, reduziert wird.
Steuersystem nach Anspruch 3, wobei der Bezugspunkt ein geometrischer Schwerpunkt einer Seitenoberfläche des Löffels ist.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: eine Kippmulden-Spezifikationseinheit, die eingerichtet ist, eine Position einer Kippmulde zu spezifizieren; eine Löffelspezifikationseinheit, die eingerichtet ist, eine Position eines Umrisses des Löffels, wenn der Löffel von einer Seite gesehen wird, zu spezifizieren; und eine Vermeidungssteuereinheit, die eingerichtet ist, einen vierten Befehl, um den Ausleger in die Anheberichtung zu drehen, oder einen fünften Befehl, um den Arm in die eine Richtung zu drehen, zu erzeugen und Ausgabe des ersten Befehls zu beenden, in einem Fall, in dem ein Abstand zwischen dem Umriss des Löffels, wenn der Löffel von der Seite gesehen wird, und der Kippmulde innerhalb eines vorbestimmten Annäherungsschwellwert ist.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: eine Abkipppositions-Anpassungseinheit, die eingerichtet ist, einen sechsten Befehl zu erzeugen, um den Ausleger so zu drehen, dass sich der Löffel zu einer Abkippstartposition bewegt, der um einen Betrag höher ist als eine Höhe der Kippmulde, der gleich oder größer ist als ein Änderungsbetrag in einer Höhe des Löffels auf Grund der automatischen Abkippsteuerung, in einem Fall, in dem bestimmt wird, die automatische Abkippsteuerung zu beginnen, wobei die Abkippsteuereinheit den ersten Befehl erzeugt, nachdem ein niedrigster Punkt des Löffels zu der Abkippstartposition bewegt wird.
Steuersystem nach Anspruch 6, wobei die Abkipppositions-Anpassungseinheit eine Position in einer horizontalen Richtung der Kippmulde der Abkippstartposition unterschiedlich macht, entsprechend der Anzahl an Malen der automatischen Abkippsteuerung auf dieselbe Kippmulde.
Steuerverfahren für eine Arbeitsmaschine, die einen Arbeitsmaschinen-Hauptkörper, einen Ausleger, der drehbar an dem Arbeitsmaschinen-Hauptkörper angebracht ist, einen Arm, der drehbar an einer Spitze des Auslegers angebracht ist, und einen Löffel, der drehbar an einer Spitze des Arms angebracht ist, enthält, wobei das Steuerverfahren umfasst: einen Schritt des Bestimmens, ob automatische Abkippsteuerung begonnen wird oder nicht; einen Schritt des Erzeugens eines ersten Befehls, um den Löffel in eine Abkipprichtung zu drehen, bis eine Neigung des Löffels einen vorbestimmten Abkippbeendigungswinkel erreicht, in einem Fall, in dem bestimmt wird, die automatische Abkippsteuerung zu beginnen; und einen Schritt des Erzeugens eines zweiten Befehls, um den Ausleger in eine Anheberichtung zu drehen, während einem Zeitraum bis die Neigung des Löffels den Abkippbeendigungswinkel erreicht von der Startzeit der automatischen Abkippsteuerung gemäß dem ersten Befehl.