JP2000008404A

JP2000008404A - ３関節型掘削機の操作制御装置

Info

Publication number: JP2000008404A
Application number: JP10180400A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Sonoda; 光夫園田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 2000-01-11

Abstract

(57)【要約】【課題】３関節型掘削機の持つ広い作業範囲を、オペレ
ータの通常の技量の範囲で従来の２関節型の作業フロン
トと同等の操作感覚で連続的に操作可能とする操作制御
装置を提供する。【解決手段】２つの操作レバー装置１１，１２が設けら
れ、コントローラ３１では、仮想第１アーム１４及び仮
想第２アーム１５を有する２関節型作業フロントを仮想
的に設け、仮想第１アーム１４の基端の取付位置を実際
の第１アーム３の基端の取付位置に一致させ、操作レバ
ー１１ａを仮想第１アームの操作手段として機能させた
ときの指令値を実際の第１アームの指令値として求め、
操作レバー１２ａを仮想第２アームの操作手段として機
能させたときの仮想第２アームの動きから実際の第２ア
ームと第３アームのそれぞれの指令値を求め、駆動指令
信号を比例減圧弁２５ａ又は２５ｂ〜２７ａ又は２７ｂ
に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３関節型掘削機、
すなわち掘削用バケットを除いて３個の関節とアームと
を有する掘削機の操作制御装置に係わり、特に、従来の
２関節型の掘削機と同様の操作手段を用いて操作可能な
３関節型掘削機の操作制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な掘削機の構造を図６に示
す。作業フロント１００はブーム１０１及びアーム１０
２の２つで構成され、掘削作業を行うバケット１０３が
この先端に設けられている。作業の主体であるバケット
１０３の位置決めが、ブーム１０１、アーム１０２とい
う回動可能な２つの構造要素によって行われているの
で、作業フロント１００を２関節型作業フロントと呼
び、この作業フロント１００を備えた掘削機を２関節型
の掘削機と称する。

【０００３】これに対し、近年２ピースブーム型と呼ば
れる掘削機が使われている。これを図７に示す。２ピー
スブーム型の掘削機は、図６に示した一般的な掘削機に
対して、作業フロント１００Ａのブーム１０１を２分割
して第１ブーム１０４及び第２ブーム１０５としたもの
で、バケット１０３の位置決めに関与する関節の数から
作業フロント１００Ａを３関節型作業フロントと呼び、
この作業フロント１００Ａを備えた掘削機を３関節型の
掘削機と呼ぶこととする。

【０００４】３関節型の掘削機は、２関節型の掘削機で
は難しかった掘削機の足元の作業を行えるという利点を
持っている。即ち、２関節型の掘削機でも、図６に示す
ような姿勢をとることで足元迄バケット１０３を持って
くることが可能であるが、このようにアーム１０２が水
平になった状態では掘削作業はできない。これに対し、
３関節型の掘削機では、図７に示すようにアーム１０２
をほぼ垂直にした状態でバケット１０３を足元に持って
くることができ、これによって足元の作業が可能とな
る。また、足元から遠く離れた位置の作業に対しても、
第１ブーム１０４と第２ブーム１０５とを直線に近く伸
ばすことによって、２関節型の掘削機に比べてより遠く
まで作業することが可能である。

【０００５】次に、従来の操作方式について述べる。図
８に、一般的な２関節型の掘削機の操作レバーの例を示
す。通常の掘削作業においては、ブーム・アーム・バケ
ット・旋回の４動作が頻繁に、かつ複合的に操作され
る。これらの４動作が２本の操作レバー１０７，１０８
に２動作ずつ割り当てられており、オペレータは左右の
手でそれぞれのレバーを操作することで掘削作業を行
う。この他の操作レバーとして、（図示しない）走行用
のレバー（通常ペダルも付加されている）がある。走行
用のレバーは、他のレバー１０７，１０８とは独立に使
用されることが多く、ここでは考慮しない。

【０００６】図９は、３関節型の掘削機の操作レバーの
例である。前述したように、３関節型の掘削機では、遠
くから足元まで広範囲の作業が可能であるが、これを実
現するためには２関節型掘削機のブーム１０１に相当す
る第１ブーム１０４の他に、更に第２ブーム１０５を操
作しなければならない。既に２本の操作レバー１０７，
１０８には４動作が割り当てられていることから、シー
ソー型のペダル１０９を新設して第２ブーム１０５の操
作を行っている。

【０００７】また、３関節型の掘削機の制御装置として
特開平９−９５９６６号公報の提案がある。この提案で
は、２本の操作レバーのうち、従来、ブーム用として使
用していたレバーの操作で、第１ブームと第２ブームの
うちの一方を選択して駆動するようにしたものである。
これにより第２ブームを操作するために新たな操作レバ
ー若しくはペダル等の操作装置を設けることなく、１本
のブーム用の操作レバーで第１及び第２ブームを操作で
きる。なお、第１ブームと第２ブームのどちらを選択し
て駆動するかは、第１ブームの本体に対する角度及び第
１ブームと第２ブームのなす角度が所定の角度に到達し
たかどうかにより決定する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述のように構成され
た３関節型掘削機の操作系では、３関節化することによ
って広い作業領域が得られる。しかし、この領域を連続
的に操作することが難しいという不具合がある。つま
り、第２ブーム１０５の操作をペダル１０９によって足
で行っているために、レバーを手で操作するような微妙
な調整が難しく、他の第１ブーム１０４やアーム１０
２、バケット１０３の操作と協調して動作させることが
できない。従って、ほとんどの場合、遠くの作業を行う
時には第２ブーム１０５を伸ばした状態に固定し、ま
た、近くの作業を行う時には第２ブーム１０５を縮めた
状態に固定して作業を行っているのが通常である。

【０００９】また、特開平９−９５９６６号公報の制御
装置では、従来、ブームを駆動するために使用していた
レバーを操作すると、第１ブーム、第２ブームのどちら
か一方を選択して駆動するようにしており、これにより
２本の操作レバーで第１ブーム、第２ブーム、アーム、
バケットを操作できるようにしている。この方式では、
上下方向への作業範囲の拡大に対しては比較的有利であ
るが、例えば水平引きを行う場合には、第１ブームと第
２ブームは同時に駆動できないので、作業範囲は拡大し
ないという不具合がある。

【００１０】本発明の目的は、３関節型掘削機の持つ広
い作業範囲を、オペレータの通常の技量の範囲で従来の
２関節型の作業フロントと同等の操作感覚で連続的に操
作可能とする３関節型掘削機の操作制御装置を提供する
ことである。

【００１１】なお、従来技術について、ブームを２分割
した２ピースブーム型の掘削機を例に記述を進めてきた
が、アームを２分割した場合にも３関節型掘削機として
の機能は同一である。そこで、説明を一般化する意味
で、以下の説明では３個の関節でそれぞれ回動する部材
を、第１アーム、第２アーム、第３アームと呼ぶことと
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、掘削機本体と、掘削機本体に回動可能に
取り付けられた第１アーム、第１アームに回動可能に取
り付けられた第２アーム、第２アームに回動可能に取り
付けられた第３アームを有する３関節型作業フロント
と、第１アームを駆動する第１アームアクチュエータ、
第２アームを駆動する第２アームアクチュエータ、第３
アームを駆動する第３アームアクチュエータを有する油
圧駆動装置とを備えた３関節型掘削機の操作制御装置に
おいて、第１アーム、第２アーム、第３アームを操作す
るための第１及び第２操作手段と、仮想第１アーム及び
仮想第２アームを有する２関節型作業フロントを仮想的
に設け、この２関節型作業フロントの仮想第１アームの
基端の取付位置を実際の第１アームの基端の取付位置に
一致させ、前記第１操作手段を前記仮想の第１アームの
操作手段として機能させたときの指令値を前記実際の第
１アームの指令値として求め、前記油圧駆動装置に指令
信号を出力する第１指令演算手段と、前記第２操作手段
を前記仮想第２アームの操作手段として機能させたとき
の仮想第２アームの動きから実際の第３アームの先端速
度を計算し、前記実際の第２アームと第３アームでこの
先端速度が得られるよう第２アーム及び第３アームのそ
れぞれの指令値を求め、前記油圧駆動装置に駆動指令信
号を出力する第２指令演算手段とを備えるものとする。

【００１３】これにより、第１操作手段により実際の第
１アームが操作され、第２操作手段により実際の第２ア
ーム、第３アームが操作されるようになり、３関節型掘
削機の持つ広い作業範囲を、オペレータの通常の技量の
範囲で従来の２関節型の作業フロントと同等の操作感覚
で連続的に操作可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。

【００１５】図１において、１は本発明が係わる３関節
型掘削機であり、掘削機１は作業フロント２を有し、こ
の作業フロント２は、それぞれ第１関節１６、第２関節
１７、第３関節１８にて上下方向に回動可能に取り付け
られた第１アーム３、第２アーム４、第３アーム５から
なる３関節型である。作業フロント２の基端（第１関節
１６）は掘削機本体１３（上部旋回体）に支持され、そ
の先端、即ち第４関節１９には掘削用バケット６が上下
方向に回動可能に取り付けられている。第１アーム３は
第１アームシリンダ７、第２アーム４は第２アームシリ
ンダ８、第３アーム５は第３アームシリンダ９でそれぞ
れ駆動され、バケット６はバケットシリンダ１０で駆動
される。

【００１６】図２に油圧回路の一例を示す。図中、６０
は第１アームシリンダ７、第２アームシリンダ８、第３
アームシリンダ９、バケットシリンダ１０を含む油圧駆
動回路であり、油圧ポンプ２０から吐出された作動油は
流量制御弁２１，２２，２３，２４を介して、第１アー
ムシリンダ７、第２アームシリンダ８、第３アームシリ
ンダ９、バケットシリンダ１０に供給される。この他
に、図示しない旋回用油圧モータ、走行用油圧モータが
あり、これらも同様に接続されている。

【００１７】また、６１は流量制御弁２１，２２，２
３，２４に操作用のパイロット圧力を導くパイロット回
路であり、パイロット油圧源６２と、流量制御弁２１，
２２，２３にそれぞれ設けられた１対のパイロットライ
ン６３ａ，６３ｂ；６４ａ，６４ｂ；６５ａ，６５ｂ及
び流量制御弁２４に設けられた同様なパイロットライン
６６ａ，６６ｂ（一部のみ図示）と、パイロットライン
６３ａ，６３ｂ；６４ａ，６４ｂ；６５ａ，６５ｂに配
置された比例減圧弁２５ａ，２５ｂ；２６ａ，２６ｂ；
２７ａ，２７ｂ及びパイロットライン６６ａ，６６ｂに
設けられた同様な比例減圧弁（図示せず）とで構成され
ている。

【００１８】流量制御弁２１は、非作動時にはスプリン
グ７０ａ，７０ｂに支えられて中立位置にあり、各ポー
トはブロックされるので、第１アームシリンダ７は動か
ない。比例減圧弁２５ａ，２５ｂによって調整されたパ
イロット圧力が流量調整弁２１のパイロット圧力室７１
ａ，７１ｂに導かれており、いずれかにパイロット圧力
がたつと、この圧力による力とスプリング７０ａ，７０
ｂとの釣り合いの位置に弁体は変位し、その変位量に応
じた流量が第１アームシリンダ７に送られ、第１アーム
シリンダ７は伸縮する。流量制御弁２２，２３，２４も
同様にスプリング７２ａ，７２ｂ；７４ａ，７４ｂ；７
６ａ，７６ｂ及びパイロット圧力室７３ａ，７３ｂ；７
５ａ，７５ｂ；７７ａ，７７ｂを有し、比例減圧弁２６
ａ，２６ｂ；２７ａ，２７ｂ及び流量制御弁２４の図示
しない比例減圧弁により同様に作動する。

【００１９】比例減圧弁２５ａ，２５ｂ；２６ａ，２６
ｂ；２７ａ，２７ｂ及び流量制御弁２４の図示しない比
例減圧弁は、コントローラ３１からの駆動指令信号によ
って作動し、更にコントローラ３１には操作レバー装置
１１，１２からの操作信号及び角度センサ４０，４１，
４２からの検出信号が入力されている。操作レバー装置
１１，１２は操作信号として電気信号を出力する電気レ
バー方式であり、操作レバー装置１１，１２の操作レバ
ー１１ａ，１２ａが操作されると、その操作量に応じて
第１アームシリンダ７、第２アームシリンダ８、第３ア
ームシリンダ９、バケットシリンダ１０を任意の速度で
駆動することができる。角度センサ４０，４１，４２は
第１関節１６、第２関節１７、第３関節１８にそれぞれ
取り付けられ、第１アーム３、第２アーム４、第３アー
ム５の回転角度θ₁，θ₂，θ₃を検出する。角度センサ
としては各関節の角度を直接検出するポテンショメータ
であってもよいし、第１シリンダ７、第２シリンダ８、
第３シリンダ９の変位量を検出し、回転角度を幾何学的
に演算するものであってもよい。

【００２０】操作レバー装置１１，１２の操作方法の詳
細を図３に示す。

【００２１】図３において、バケット及び旋回に関する
操作は従来の掘削機と全く同じであり、右側に配置され
た操作レバー装置１１の操作レバー１１ａを右（ａ）方
向に操作すると、その操作量に応じた速度でバケット６
はダンプ側（開く側）に動作し、操作レバー１１ａを左
（ｂ）方向に操作すると、その操作量に応じた速度でバ
ケット６はクラウド側（掻き込む側）に動作する。ま
た、左側に配置された操作レバー装置１２の操作レバー
１２ａを前（ｇ）方向又は後（ｈ）方向に操作すること
で、操作量に応じた速度で掘削機本体１３（上部旋回
体）は右旋回又は左旋回を行う。

【００２２】一方、従来、第１アーム（図７のアーム１
０５）を動作させていた操作レバー装置１１の操作レバ
ー１１ａの前後方向（ｃ，ｄ方向）は、本発明では、そ
の操作量に応じた速度で、図１に一点鎖線で示す仮想的
に設けた２関節型作業フロントの仮想の第１アーム１４
を上げ方向又は下げ方向に動かし、結果として従来と同
様、実際の第１アーム３を上げ方向又は下げ方向に動か
す。即ち、操作レバー１１ａを前（ｃ）方向に操作する
と、その操作量に応じた速度で第１アーム３を下げ方向
に動作し、操作レバー１１ａを後（ｄ）方向に操作する
と、その操作量に応じた速度で第１アーム３を上げ方向
に動作する。

【００２３】また、従来、第３アーム（図７のアーム１
０２）だけを動作させていた操作レバー装置１２の操作
レバー１２ａの左右方向（ｅ，ｆ方向）は、本発明で
は、その操作量に応じた速度で、上記の仮想的に設けた
２関節型作業フロントの仮想の第２アーム１５を引き込
み（クラウド）又は押し出し（ダンプ）させ、これによ
り第２アーム４、第３アーム５を動かす。

【００２４】このように本発明では、仮想の第１アーム
１３及び仮想の第２アーム１４を有する２関節型作業フ
ロントを仮想的に設け、仮想の第１アーム１３に操作レ
バー１１ａの前後方向（ｃ，ｄ方向）の操作を対応さ
せ、仮想の第２アーム１４に操作レバー１２ａの左右方
向（ｅ，ｆ方向）の操作を対応させることにより、２本
の操作レバー１１ａ，１２ａを操作することで、第１ア
ーム３、第２アーム４、第３アーム５を操作することが
できる。

【００２５】ここで、仮想的に設けた２関節型作業フロ
ントの仮想の第１アーム１３の基端の取付位置（仮想の
第１関節）は実際の第１アーム３の基端の取付位置に一
致させるものとする。また、仮想の第１アーム１３の長
さ及び仮想の第２アーム１４の長さは任意に設定可能で
あるが、作業範囲を広くするためには通常の２関節型掘
削機よりも長くなるようのが好ましい。

【００２６】図４にコントローラ３１における処理フロ
ーを示し、図５に実際の作業フロントのアームリンクと
仮想の作業フロントのアームリンクとの関係を示す。

【００２７】まず、仮想の第１アーム１４に対する操作
レバー１１ａが操作された場合について説明する。

【００２８】操作レバー１１ａの操作によって仮想の第
１アーム１４の角速度指令ω_brが与えられると、仮想の
第２アーム１５の先端は仮想の第１アーム１４の基端を
中心に角速度ω_brで回転することになる。つまり、実際
の第３アーム５の先端も仮想の第１アーム１４の基端を
中心に角速度ω_brで回転させてやる必要がある。

【００２９】ここで、仮想の第１アーム１４の基端の取
付位置と実際の第１アーム３の基端の取付位置が一致し
ていることから、実際の第１アーム３をω_brで回転させ
れば実際の第３アーム５の先端もω_brで回転することが
分かる。

【００３０】よって、コントローラ３１では、操作レバ
ー１１ａからの角速度指令ω_brを実際の第１アーム３の
角速度指令ω₁として求める。

【００３１】次に、仮想の第２アーム１５に対する操作
レバー１２ａが操作された場合について説明する。

【００３２】操作レバー１２ａの操作によって仮想の第
２アーム１５の角速度指令ω_arが与えられると、仮想の
第２アーム１５の先端は仮想の第１アーム１４の先端を
中心に角速度ω_arで回転することになる。このことか
ら、コントローラ３１の先端速度演算部３２では、仮想
の第２アーム１５のリンク長さＬ₂より、実際の第３ア
ーム４の先端速度Ｖ_aを以下のように算出する。

【００３３】Ｖ_a＝Ｌ₂・ω_ar 次に、第２・第３アーム速度演算部３３において、この
速度Ｖ_aを第３アーム５のリンクを示す線分Ｍ₃に垂直な
成分Ｖ_a3と、実際の第２アーム４の基端と実際の第３ア
ーム５の先端とを結ふ線分Ｓ₁に垂直な成分Ｖ_a3に分解
する。図５より、この速度Ｖ_a2とＶ_a3は以下の関係より
求まる。

【００３４】Ｖ_a2＝［ｓｉｎ（Ａ）／ｓｉｎ（Ａ＋Ｂ）］Ｖ_a Ｖ_a3＝［ｓｉｎ（Ｂ）／ｓｉｎ（Ａ＋Ｂ）］Ｖ_a 次に、指令演算部３４，３５において、第２アーム４の
角速度指令ω₂と第３アーム５の角速度指令ω₃が以下の
ように求められる。

【００３５】ω₂＝Ｖ_a2／Ｓ₁ ω₃＝Ｖ_a3／Ｍ₃ ここで、演算部３２，３３，３４，３５では、角度Ａ，
Ｂ、線分の長さＬ₂，Ｓ₁，Ｍ₃が必要となるが、各リン
クの長さＭ₁，Ｍ₂，Ｍ₃及びＬ₁，Ｌ₂は定数として予め
与えられており、演算部３２，３５ではその値を用い
る。また、角度Ａ，Ｂ及び線分の長さＳ₁は、各リンク
のリンクピン位置（第１関節１６、第２関節１７、第３
関節１８）に取り付けられた角度センサ４０，４１，４
２からの信号θ₁，θ₂，θ₃を用いることでパラメータ
演算部３６で演算され、演算部３３，３４ではそれらの
値を用いる。

【００３６】以上のようにして得た角速度指令ω₁，
ω₂，ω₃は、それぞれ信号変換部５０と５１，５２と５
３，５４と５５によって比例減圧弁２５ａ，２５ｂ；２
６ａ，２６ｂ；２７ａ，２７ｂへの操作信号（駆動指令
信号）に変換され、この操作信号を比例減圧弁２５ａ，
２５ｂ；２６ａ，２６ｂ；２７ａ，２７ｂに出力するこ
とにより、流量制御弁２１，２２，２３が動作し、第１
アーム３、第２アーム４、第３アーム５が回動する。

【００３７】以上により、操作レバー１１ａを操作する
と第１アーム３が回動し、操作レバー１２ａを操作する
と、第２アーム４と第３アーム５が回動することにな
る。

【００３８】また、操作レバー１１ａ，１２ａのいずれ
を操作した場合も、第３アーム５の先端は仮想的に設け
た２関節型作業フロントの仮想第２アーム１４の先端と
同様の動きをするので、オペレータがバケット６の周辺
を注視して作業する限り、オペレータの通常の技量の範
囲で２関節型作業フロントと同じ操作感覚で連続的に操
作可能となる。

【００３９】更に、本件出願人は、新たな操作手段を必
要とせず、３関節型作業機の持つ広い作業領域を、オペ
レータの通常の技量の範囲で、従来の２関節型作業機と
同等の操作感覚で連続的に操作可能とするという、本発
明と同様の課題を達成することを目的として、特願平９
−０３２１７１号にて仮想の２関節型掘削機を利用した
３関節型掘削機の操作制御装置を発明し、出願してい
る。この先願発明では、本発明と同様に、操作レバー１
１ａの前後方向（ｃ，ｄ方向）の操作を仮想の第１アー
ム１４に対応させ、操作レバー１２ａの左右方向（ｅ，
ｆ方向）の操作を仮想の第２アーム１５に対応させ、第
１アーム３、第２アーム４、第３アーム５を操作してい
る。

【００４０】しかし、この先願発明では、仮想第２アー
ム１４と実際の第３アーム５が剛体を形成するかのよう
に動くように仮想第２アーム１４と実際の第３アーム５
との動きの関係を定め、仮想第２アーム１５の回転角速
度を実際の第３アーム５の回転角速度として与えること
により、操作レバー１１ａ，１１ｂの操作を仮想の第１
アーム１４及び第２アーム１５に対応させ、第１アーム
３、第２アーム４、第３アーム５に対する操作信号を得
ている。このように仮想の第２アーム１５と実際の第３
アーム５との関係を設定し操作信号を得る場合は、仮想
の第２アーム１５を操作する操作レバー１２ａを操作し
たとき、実際の第１アーム３、第２アーム４及び第３ア
ーム５が同時に動き、また、仮想の第１アーム１４の基
端の取付位置を実際の第１アーム３の基端の取付位置に
一致させない場合は、仮想の第１アーム３を操作する操
作レバー１１ａを操作した時も、同時に３つのアーム
３，４，５が動くことになる。

【００４１】このように、操作レバー１１ａ，１２ａの
いずれを操作しても３つのアーム３，４，５が同時に動
くということは、従来の２関節型掘削機で操作レバーに
対応したアームだけが動くという操作感覚に慣れている
オペレータにとっては、大きな違和感を与えることにも
なる。

【００４２】このような先願発明に対し、本発明では、
上記のように仮想の第１アーム１４の基端の取付位置を
実際の第１アーム３の基端の取付位置に一致させたの
で、仮想の第１アーム１４を操作する操作レバー１１ａ
を操作すれば実際の第１アーム３のみが回動することに
なる。また、実際の第２アーム４と第３アーム５とで仮
想の第２アーム１５の先端速度が得られるよう指令信号
を求めるので、仮想の第２アーム１５を操作する操作レ
バー１２ａを操作すると、実際の第２アーム４及び第３
アーム５のみが回動するようになる。このため、先願発
明の問題点が解消され、３関節型掘削機の特徴である広
い作業範囲を従来の２関節型の掘削機と同等の操作感覚
で連続的に、オペレータに違和感を与えること無く操作
することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、３関節型
掘削機の持つ広い作業範囲を、オペレータの通常の技量
の範囲で従来の２関節型作業機と同等の操作感覚で連続
的に操作可能とし、しかもオペレータの違和感のない作
業が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用対象である３関節型掘削機の構造
を説明する図である。

【図２】本発明の一実施形態による３関節型掘削機の操
作制御装置のシステム構成を油圧回路と共に示す図であ
る。

【図３】本発明の一実施形態による３関節型掘削機の操
作制御装置の操作系を説明する図である。

【図４】本発明の一実施形態による３関節型掘削機の操
作制御装置のコントローラの機能を示すブロック線図で
ある。

【図５】本発明の一実施形態による３関節型掘削機の操
作制御装置の動作原理を説明する図である。

【図６】従来の２関節型掘削機の構造を説明する図であ
る。

【図７】従来の３関節型掘削機の一例としての、２ピー
スブーム型掘削機の構造を説明する図である。

【図８】従来の２関節型掘削機の操作系を説明する図で
ある。

【図９】従来の２ピースブーム型掘削機の操作系を説明
する図である。

【符号の説明】１３関節型掘削機２作業フロント３第１アーム４第２アーム５第３アーム６バケット７第１アームシリンダ８第２アームシリンダ９第３アームシリンダ１０バケットシリンダ１１操作レバー装置１１ａ操作レバー１２操作レバー装置１２ａ操作レバー１３掘削機本体（上部旋回体）１４仮想第１アーム１５仮想第２アーム１６第１関節１７第２関節１８第３関節１９第４関節（バケット関節）２０油圧ポンプ２１〜２４流量制御弁２５ａ，２５ｂ〜２７ａ，２７ｂ比例減圧弁３１コントローラ３２先端速度演算部３３第２・第３アーム速度演算部３４，３５指令演算部３６パラメータ演算部４０〜４２角度センサ６０油圧駆動回路６１パイロット回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】掘削機本体と、掘削機本体に回動可能に取
り付けられた第１アーム、第１アームに回動可能に取り
付けられた第２アーム、第２アームに回動可能に取り付
けられた第３アームを有する３関節型作業フロントと、
第１アームを駆動する第１アームアクチュエータ、第２
アームを駆動する第２アームアクチュエータ、第３アー
ムを駆動する第３アームアクチュエータを有する油圧駆
動装置とを備えた３関節型掘削機の操作制御装置におい
て、第１アーム、第２アーム、第３アームを操作するための
第１及び第２操作手段と、仮想第１アーム及び仮想第２アームを有する２関節型作
業フロントを仮想的に設け、この２関節型作業フロント
の仮想第１アームの基端の取付位置を実際の第１アーム
の基端の取付位置に一致させ、前記第１操作手段を前記
仮想の第１アームの操作手段として機能させたときの指
令値を前記実際の第１アームの指令値として求め、前記
油圧駆動装置に指令信号を出力する第１指令演算手段
と、前記第２操作手段を前記仮想第２アームの操作手段とし
て機能させたときの仮想第２アームの動きから実際の第
３アームの先端速度を計算し、前記実際の第２アームと
第３アームでこの先端速度が得られるよう第２アーム及
び第３アームのそれぞれの指令値を求め、前記油圧駆動
装置に駆動指令信号を出力する第２指令演算手段とを備
えることを特徴とする３関節型掘削機の操作制御装置。