JP2012524192A - 作業アームの位置制御装置を備えた移動作業機械および移動作業機械の作業アームを位置制御する方法 - Google Patents
作業アームの位置制御装置を備えた移動作業機械および移動作業機械の作業アームを位置制御する方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
を求める。これは例えば3つの空間方向すべてにおいて行われる。その際、3つの成分ax、ay、azが3つの加速度センサによって測定される。しかし、x方向とz方向の加速度だけを測定するだけでも十分である。作業アームが静止していると仮定して、作業アームに作用する加速度
から傾斜角θの第1の値θsを計算する。なおここで、傾斜角θはy軸回りの作業アームの傾きの角度として定義されている。
を求める推定アルゴリズムが使用される。x方向とz方向とにおいて測定された加速度ax,Sおよびaz,Sから、(3)に応じたatan2関数を介して静的ケースにおける角度θsが計算され、その後、回転速度ωyの積分のための基点として使用される。さらに、積分結果と基点値との差が推定アルゴリズムにフィードバックされる。このようにして誤差のある初期値θ0も廃棄される。
を得るために、静的傾斜角と動的傾斜角との差が評価アルゴリズムにフィードバックされる。
2 下部構造
3 上部旋回体
4 軸
5 地盤
6 作業アーム
7 第1セグメント
8 第2セグメント
9 ツール
10 ツールセンタポイント
11 油圧シリンダ
13 センサユニット
14 センサユニット
15 センサユニット
16 センサユニット
17 計算ユニット
18 第1の回転中心
19 第2の回転中心
Claims (20)
- 作業アーム(6)の位置制御装置を備えた移動作業機械(1)であって、
第1端において関節により前記作業機械(1)の上部旋回体(3)に取り付けられた作業アーム(6)と
前記作業アーム(6)の第2端に取り付けられたツール(9)と、
前記上部旋回体(3)に取り付けられた少なくとも1つの傾きセンサと、
前記作業アーム(6)に取り付けられた少なくとも1つの別の傾きセンサと、
前記作業アーム(6)に取り付けられた少なくとも1つの回転速度センサと、
前記少なくとも1つの傾きセンサの信号、前記少なくとも1つの別の傾きセンサの信号および前記少なくとも1つの回転速度センサの信号を処理するための計算ユニット(17)と
を有していることを特徴とする、移動作業機械(1)。 - 前記作業アーム(6)は関節により相互に連結された複数のセグメント(7,8)を有している、請求項1記載の移動作業機械(1)。
- 前記各セグメント(7,8)に、別の1つの傾きセンサと1つの回転速度センサが配置されている、請求項2記載の移動作業機械(1)。
- 前記各セグメント(7,8)に、別の2つの傾きセンサと1つの回転速度センサが配置されている、請求項2記載の移動作業機械(1)。
- 前記傾きセンサは振り子体を有している、請求項1から4のいずれか1項記載の移動作業機械(1)。
- 前記傾きセンサは屈折性のある液体鏡を有している、請求項1から5のいずれか1項記載の移動作業機械(1)。
- 前記傾きセンサは容量性傾きセンサとして、特に精密またはマイクロメカニカルセンサとして形成されている、移動作業機械(1)。
- 前記傾きセンサは伝導性傾きセンサとして形成されている、請求項1から7のいずれか1項記載の移動作業機械(1)。
- 前記回転速度センサはマイクロメカニカルセンサとして形成されている、請求項1から8のいずれか1項記載の移動作業機械(1)。
- バックホーとして形成されている請求項1から9のいずれか1項記載の移動作業機械(1)。
- テレハンドラーとして形成されている請求項1から9のいずれか1項記載の移動作業機械(1)。
- ローダーバケット付きバックホーとして形成されている請求項1から9のいずれか1項記載の移動作業機械(1)。
- ホイールローダーとして形成されている請求項1から9のいずれか1項記載の移動作業機械(1)。
- 林業機械として形成されている請求項1から9のいずれか1項記載の移動作業機械(1)。
- ローダークレーンとして形成されている請求項1から9のいずれか1項記載の移動作業機械(1)。
- 移動作業機械(1)の作業アーム(6)の位置を制御する方法において、前記作業アームの位置算出が次のステップを有する、すなわち、
前記作業アーム(6)に作用する加速度
を求めるステップと、
前記作業アーム(6)が静止していると仮定して、前記作業アーム(6)に作用する加速度
から、前記作業アーム(6)の、y軸回りの傾きとして定義された傾斜角θの第1の値θsを計算するステップと、
前記作業アーム(6)の、y軸回りの角速度ωyを測定するステップと、
前記傾斜角θの第2の値θdを得るために前記角速度ωyを期間tにわたって積分するステップと、
推定アルゴリズムを使用して、前記第1の値θsと前記第2の値θdとから傾斜角θの推定値
を得るステップとを有することを特徴とする、移動作業機械(1)の作業アーム(6)の位置を制御する方法。 - 傾斜角θを求めるために、前記作業アーム(6)のセグメント(7,8)の静止座標系から前記移動作業機械(1)の上部旋回体(3)の静止座標系への座標変換を行う、請求項16から19のいずれか1項記載の方法。
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