JP2020007091A - リクレーマシステム、モデル構築装置及びデータ生成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係るリクレーマシステム1は、堆積物の山から堆積物を払い出す作業を行うためのシステムである。堆積物の具体例としては、鉄鋼の原料等が挙げられる。例えばリクレーマシステム1は、堆積物ヤード90に設けられる。堆積物ヤード90は、堆積物を保管するための敷地であり、複数の堆積エリア91を含む。それぞれの堆積エリア91には、原料等が搬入されて山93が形成される。リクレーマシステム1は、堆積エリア91同士の間を通るように敷設された複数のレール92と、レール92上に設置される複数のリクレーマ10と、制御システム100とを備える。リクレーマ10は、山93から堆積物を払い出す。
続いて、制御方法の一例として、制御システム100が実行する制御手順を例示する。この制御手順は、払い出し作業の対象となる山93の三次元形状データに基づいて、払い出し作業の開始位置の決定を支援することと、決定された開始位置から払い出し作業を開始するようにリクレーマ10の運転を支援することと、を含む。この制御手順は、払い出し作業の対象となる山93の三次元形状データと、過去の払い出し作業における山93の三次元形状データ及び作業位置のデータとに基づいて、払い出し作業の開始位置の決定を支援してもよい。
図6に示すように、サーバ300は、まずステップS01,S02,S03を実行する。ステップS01では、マップ生成部311が、複数の形状データ取得部211のいずれかが送信する三次元形状データの受信を待機する。ステップS02では、マップ生成部311が、形状データ取得部211から取得した三次元形状データに基づいて三次元マップを生成する。マップ生成部311は、例えば、堆積物ヤード90に固定された座標系における三次元形状データを形状データ取得部211から取得し、マップデータ保持部312の三次元マップに合成する。互いに異なる三次元形状データが重なった場合、マップ生成部311は最新の三次元形状データによって三次元マップを上書きする。ステップS03では、候補データ生成部318が、候補データ取得部222から候補データの生成が要求されているか否かを確認する。ステップS03において候補データの生成が要求されていないと判定した場合、サーバ300は処理を終了する。
図7に示すように、サーバ300は、まずステップS21,S22を実行する。ステップS21では、配置支援部316が、オペレータ又はより上位の装置から、払い出し作業の指令が入力されるのを待機する。払い出し作業の指令は、例えば、払い出し作業の対象となる山(以下、「作業対象の山」という)と、払い出し量(重量)とを含む。ステップS22では、配置支援部316が、マップデータ保持部312の三次元マップに基づいて、作業対象の山93に対するリクレーマ10の配置位置を決定する。配置支援部316は、例えば、作業対象の山93からの距離が所定の値となるようにリクレーマ10の配置位置を決定する。
図8に示すように、コントローラ200は、まずステップS31,S32,S33,S34を実行する。ステップS31では、移動支援部231が、配置支援部316からの移動指令の受信を待機する。ステップS32では、移動支援部231が、移動指令が指定する配置位置への移動を開始させるようにリクレーマ10を制御する。ステップS33では、形状データ取得部211が、三次元計測装置66から山93の三次元形状データを取得する。また、ステップS33では、位置データ取得部212が、GPS受信機65からリクレーマ10の現在位置のデータを取得する。ステップS34では、形状データ取得部211が、リクレーマ10の現在位置のデータと、ブーム22の現在姿勢のデータとに基づく座標変換により、上記三次元形状データを堆積物ヤード90に固定された座標系の三次元形状データに変換する。
以上に説明したように、リクレーマシステム1は、山から堆積物を払い出すリクレーマ10と、山93の三次元形状データを取得する三次元計測装置66と、払い出し作業の対象となる山93の三次元形状データに基づいて、払い出し作業の開始位置の決定を支援する決定支援部223と、決定された開始位置から払い出し作業を開始するようにリクレーマの運転を支援する払出支援部226と、を備える。
Claims (14)
- 堆積物の山から堆積物を払い出すリクレーマと、
前記堆積物の山の三次元形状データを取得する三次元計測装置と、
払い出し作業の対象となる前記堆積物の山の三次元形状データに基づいて、払い出し作業の開始位置の決定を支援する決定支援部と、
決定された前記開始位置から払い出し作業を開始するように前記リクレーマの運転を支援する払出支援部と、を備えるリクレーマシステム。 - 前記決定支援部は、払い出し作業の対象となる前記堆積物の山の三次元形状データと、過去の払い出し作業における前記堆積物の山の三次元形状データ及び作業位置のデータとに基づいて、払い出し作業の開始位置の決定を支援する、請求項1記載のリクレーマシステム。
- 前記堆積物の山の三次元形状データと、当該堆積物の山における前記開始位置の座標データとを対応付けた実績データを蓄積するデータ蓄積部と、
前記堆積物の山の三次元形状データの入力に応じて当該三次元形状データにおける前記開始位置の候補データを出力する開始位置推奨モデルを、蓄積された前記実績データに基づく機械学習により構築するモデル構築部と、
払い出し作業の対象となる前記堆積物の山の三次元形状データの入力に応じて前記開始位置推奨モデルが出力する前記候補データを取得する候補データ取得部と、を更に備え、
前記決定支援部は、前記候補データ取得部が取得した前記候補データに基づいて前記開始位置の決定を支援する、請求項2記載のリクレーマシステム。 - 前記データ蓄積部は、前記堆積物の山の三次元形状データ、及び当該堆積物の山における前記開始位置の前記座標データに、当該開始位置から開始された払い出し作業の効率を示す効率データを更に対応付けた前記実績データを蓄積し、
前記モデル構築部は、前記堆積物の山の三次元形状データの入力に応じて、当該三次元形状データにおいて払い出し作業の効率が高くなると予測される前記開始位置の候補を示す前記候補データを出力するように前記開始位置推奨モデルを構築する、請求項3記載のリクレーマシステム。 - 前記データ蓄積部は、払い出し作業の対象となる前記堆積物の山の三次元形状データと、当該堆積物の山における前記開始位置の前記座標データと、当該開始位置から開始された払い出し作業の前記効率データとを対応付けた更新用実績データを更に蓄積し、
前記モデル構築部は、蓄積された前記更新用実績データに基づく機械学習により前記開始位置推奨モデルを更新する、請求項4記載のリクレーマシステム。 - 前記候補データについて、前記開始位置の決定の容易性を評価する容易性評価部と、
前記開始位置の決定の容易性が予め設定されたレベルよりも低い場合に、前記候補データに基づく前記開始位置の決定を禁止し、オペレータによる前記開始位置の指定入力を取得する開始位置指令取得部と、を更に備え、
前記データ蓄積部は、払い出し作業の対象となる前記堆積物の山の三次元形状データと、前記開始位置指令取得部が取得した前記指定入力により指定された当該堆積物の山における前記開始位置の前記座標データと、当該開始位置から開始された払い出し作業の前記効率データとを対応付けたデータも前記更新用実績データとして更に蓄積する、請求項5記載のリクレーマシステム。 - 前記決定支援部は、払い出し作業の対象となる前記堆積物の山の三次元形状データと、前回の払い出し作業が完了した時の当該山の三次元形状データとの一致度が予め設定されたレベルに達している場合に、前回の払い出し作業の完了位置に基づいて前記開始位置の決定を支援する、請求項1〜6のいずれか一項記載のリクレーマシステム。
- 複数の前記リクレーマと、前記複数のリクレーマにそれぞれ設けられた複数の前記三次元計測装置とを備え、
前記複数の三次元計測装置によりそれぞれ取得された複数の前記三次元形状データを合成し、複数の前記堆積物の山を含む堆積物ヤードの三次元マップを生成するマップ生成部を更に備える、請求項1〜7のいずれか一項記載のリクレーマシステム。 - 前記三次元マップに基づいて、移動中の前記リクレーマと前記堆積物の山との衝突を回避するように当該リクレーマの運転を支援する衝突回避支援部を更に備える、請求項8記載のリクレーマシステム。
- 前記リクレーマの配置位置と前記三次元マップとに基づいて、払い出し作業を行うための前記リクレーマの配置位置を再決定する配置支援部を更に備える、請求項8又は9記載のリクレーマシステム。
- 前記マップ生成部は、前記リクレーマが配置位置にある状態で当該リクレーマの前記三次元計測装置により取得された前記堆積物の山の三次元形状データと、前記リクレーマが前記配置位置に移動しているときに当該リクレーマの前記三次元計測装置により取得された前記堆積物の山の三次元形状データとの両方に基づいて前記三次元マップを生成する、請求項9又は10記載のリクレーマシステム。
- 堆積物の山から堆積物を払い出すリクレーマと、
前記堆積物の山の三次元形状データを取得する三次元計測装置と、
前記堆積物の山の三次元形状データと、当該堆積物の山における払い出し作業の開始位置の座標データとを対応付けた実績データを蓄積したデータベースに基づく機械学習により、前記堆積物の山の三次元形状データの入力に応じ当該三次元形状データにおける前記開始位置の候補データを出力するように構築された開始位置推奨モデルに、払い出し作業の対象となる前記堆積物の山の三次元形状データを入力して前記候補データを取得する候補データ取得部と、
前記候補データ取得部が取得した前記候補データに基づいて前記開始位置の決定を支援する決定支援部と、
決定された前記開始位置から払い出し作業を開始するように前記リクレーマの運転を支援する払出支援部と、を備えるリクレーマシステム。 - 堆積物の山の三次元形状データと、当該堆積物の山におけるリクレーマによる払い出し作業の開始位置の座標データとを対応付けた実績データを蓄積するデータ蓄積部と、
前記堆積物の山の三次元形状データの入力に応じて当該三次元形状データにおける前記開始位置の候補データを出力する開始位置推奨モデルを、蓄積された前記実績データに基づく機械学習により構築するモデル構築部と、を備えるモデル構築装置。 - 堆積物の山の三次元形状データと、当該堆積物の山におけるリクレーマによる払い出し作業の開始位置の座標データとを対応付けた実績データを蓄積することと、
前記堆積物の山の三次元形状データの入力に応じて当該三次元形状データにおける前記開始位置の候補データを出力する開始位置推奨モデルを、蓄積された前記実績データに基づく機械学習により構築することと、
前記開始位置推奨モデルが出力する前記候補データを前記開始位置の決定に利用可能にするためのデータを生成することと、を含むデータ生成方法。
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