JP2021021253A - Work machine and work machine assistance server - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ショベル、建設解体機などの作業機械に関する。 The present invention relates to work machines such as excavators and construction demolition machines.
従来、カメラを備えた飛行体によりショベル等の作業機械を上空から追跡し、飛行体を遠隔操作する操縦者が、表示装置でカメラによる画像を確認することができるシステムが知られている。このようなシステムは、ショベルの上部旋回体に取り付けられたカメラでは撮像できない空間の検査などに利用されている。 Conventionally, there is known a system in which a work machine such as an excavator is tracked from the sky by an air vehicle equipped with a camera, and an operator who remotely controls the air vehicle can check an image by the camera on a display device. Such a system is used for inspection of a space that cannot be imaged by a camera attached to the upper swing body of an excavator.
例えば、下記の特許文献1では、ショベルの上部旋回体の旋回軸上の位置を飛行体の目標飛行位置に設定し、飛行体の位置および向きを変化させてショベルの動きに追従させている(段落0060〜0061、図6A1)。 For example, in Patent Document 1 below, the position on the turning axis of the upper swivel body of the excavator is set as the target flight position of the flying body, and the position and orientation of the flying body are changed to follow the movement of the excavator ( Paragraphs 0060 to 0061, FIG. 6A1).
しかしながら、特許文献1の方法では、飛行体を用いてショベルのアタッチメント等を検査する場合、ショベルの動作中は作業状況の撮像が難しいという問題があった。特に、飛行体のみを制御しているため、ショベルが急に変化した場合に、飛行体と衝突するおそれがあった。 However, the method of Patent Document 1 has a problem that when inspecting an excavator attachment or the like using an air vehicle, it is difficult to capture a working state while the excavator is in operation. In particular, since only the flying object is controlled, there is a risk of collision with the flying object when the excavator changes suddenly.
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、飛行体(無人飛行機)と通信して、安全に作業を行うことができる作業機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a work machine capable of communicating with an air vehicle (unmanned aerial vehicle) and performing work safely.
本発明は、下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体と、前記上部旋回体から延在する作業機構と、前記下部走行体、前記上部旋回体および前記作業機構のそれぞれの動作態様を制御する制御装置と、無人飛行機と通信する通信装置と、を備えている作業機械であって、前記作業機械は、前記作業機構の所定位置に少なくとも1つ以上の、前記無人飛行機が認識し得るマーカを有し、前記制御装置は、前記無人飛行機が有する撮像装置により撮像された前記マーカの撮像画像に基づいて、前記マーカと前記無人飛行機との間の距離を算出することを特徴とする。 The present invention relates to a lower traveling body, an upper rotating body capable of turning with respect to the lower traveling body, a working mechanism extending from the upper rotating body, the lower traveling body, the upper swinging body, and the working mechanism. A work machine including a control device for controlling each operation mode and a communication device for communicating with an unmanned airplane, wherein the work machine is at least one or more unmanned at a predetermined position of the work mechanism. The control device has a marker that can be recognized by the airplane, and the control device calculates the distance between the marker and the unmanned airplane based on the captured image of the marker captured by the image pickup device of the unmanned airplane. It is characterized by.
本発明の作業機械は、作業機構(アーム、ブームなど)の所定位置にマーカを有しており、無人飛行機が飛行時に当該マーカを認識する。作業機械の制御装置は、無人飛行機が撮像した撮像画像に基づいてマーカと無人飛行機との間の距離を算出するので、その距離に応じて、無人飛行機に対して滞空位置などを指示することができる。撮像装置は、マーカを認識するとともに、作業状態の確認も行えるため、距離測定のため別個、測距センサ等を搭載する必要がなく、無人飛行機の軽量化、コストダウンが実現される。 The work machine of the present invention has a marker at a predetermined position of a work mechanism (arm, boom, etc.), and the unmanned aerial vehicle recognizes the marker during flight. Since the control device of the work machine calculates the distance between the marker and the unmanned aerial vehicle based on the image captured by the unmanned aerial vehicle, it is possible to instruct the unmanned aerial vehicle about the flight position etc. according to the distance. it can. Since the image pickup device can recognize the marker and confirm the working state, it is not necessary to separately mount a distance measurement sensor or the like for distance measurement, and the weight and cost of the unmanned aerial vehicle can be reduced.
また、本発明の作業機械において、前記マーカを、前記作業機構を駆動させるシリンダブラケットの間の位置に設けることが好ましい。 Further, in the work machine of the present invention, it is preferable that the marker is provided at a position between the cylinder brackets for driving the work mechanism.
作業機構のシリンダブラケットの間の位置は、その面上にシリンダが存在していない。したがって、この位置にマーカを設けることで、無人飛行機がマーカを容易に認識することができる。 The position between the cylinder brackets of the working mechanism is such that the cylinder is not present on its surface. Therefore, by providing the marker at this position, the unmanned aerial vehicle can easily recognize the marker.
また、本発明の作業機械において、前記作業機構は、基端側が前記上部旋回体と接続されたブームと、前記ブームの先端側に接続されたアームと、前記アームの先端側に接続された先端アタッチメントとで構成され、前記マーカを、少なくとも前記アームの前記先端側または当該先端側と反対の基端側のいずれか一方に設けることが好ましい。 Further, in the work machine of the present invention, the work mechanism includes a boom whose base end side is connected to the upper swing body, an arm connected to the tip end side of the boom, and a tip end connected to the tip end side of the arm. It is preferably composed of an attachment, and the marker is preferably provided at least on either the tip end side of the arm or the proximal end side opposite to the tip end side.
この構成によれば、アームの先端側(先端アタッチメント側)にマーカを設けた場合、無人飛行機の滞空位置が先端アタッチメントに近いため、作業状況の確認に有利となる。また、アームの基端側(ブームや上部旋回体に近い側)にマーカを設けた場合、アームの回動動作に伴う無人飛行機の位置変化が少なくなるため、作業機構に対する無人飛行機の位置を安定させることができる。 According to this configuration, when a marker is provided on the tip end side (tip attachment side) of the arm, the airborne position of the unmanned aerial vehicle is close to the tip attachment, which is advantageous for checking the work status. In addition, when a marker is provided on the base end side of the arm (the side close to the boom or the upper swing body), the position of the unmanned aerial vehicle is less likely to change due to the rotation of the arm, so that the position of the unmanned aerial vehicle with respect to the work mechanism is stable. Can be made to.
また、本発明の作業機械において、前記無人飛行機を前記マーカへ誘導する中継マーカを、前記マーカが設けられていない前記作業機構の所定位置に設けることが好ましい。 Further, in the work machine of the present invention, it is preferable to provide a relay marker for guiding the unmanned aerial vehicle to the marker at a predetermined position of the work mechanism in which the marker is not provided.
例えば、無人飛行機を起動して、マーカを認識し得る位置に移動させるために、当該マーカのない作業機構の所定位置に中継マーカを設ける。これにより、無人飛行機は、中継マーカに沿って遠回りすることなくマーカを視認し得る位置にたどりつくことができる。 For example, in order to start an unmanned aerial vehicle and move the marker to a position where it can be recognized, a relay marker is provided at a predetermined position of a working mechanism without the marker. As a result, the unmanned aerial vehicle can reach a position where the marker can be visually recognized without making a detour along the relay marker.
本発明の作業機械支援サーバは、下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体と、前記上部旋回体から延在する作業機構と、前記下部走行体、前記上部旋回体および前記作業機構のそれぞれの動作態様を制御する制御装置と、を備えている作業機械、および、撮像装置を備えた無人飛行機のそれぞれとの通信機能を有する作業機械支援サーバであって、少なくとも前記無人飛行機との通信に基づき、前記作業機構の所定位置に設けられたマーカの撮像画像から前記作業機械と前記無人飛行機との距離を算出する距離算出要素を備えていることを特徴とする。 The work machine support server of the present invention includes a lower traveling body, an upper rotating body capable of turning with respect to the lower traveling body, a working mechanism extending from the upper rotating body, the lower traveling body, and the upper rotating body. A work machine support server having a communication function with each of a work machine provided with a control device for controlling each operation mode of the work mechanism and an unmanned airplane equipped with an image pickup device, at least the above-mentioned. It is characterized by including a distance calculation element for calculating the distance between the work machine and the unmanned airplane from an image captured by a marker provided at a predetermined position of the work mechanism based on communication with the unmanned airplane.
当該構成の作業機械支援サーバによれば、距離算出要素は、無人飛行機からマーカの撮像画像を受信して、マーカと無人飛行機の間の距離を算出する。この距離情報は、作業機構と無人飛行機との接触可能性が高い場合に、無人飛行機を作業機械から引き離す制御などに用いられ、当該接触可能性の低減が図られる。 According to the work machine support server of the configuration, the distance calculation element receives the captured image of the marker from the unmanned aerial vehicle and calculates the distance between the marker and the unmanned aerial vehicle. This distance information is used for controlling the unmanned aerial vehicle to be separated from the work machine when there is a high possibility of contact between the work mechanism and the unmanned aerial vehicle, and the possibility of contact is reduced.
(構成)
図1に示されている本発明の一実施形態としての作業機械10は、無人飛行機40と連携しながら所定の作業を遂行する。作業機械10は、例えば、クローラショベル(建設機械)であり、クローラ式の下部走行体110と、下部走行体110に旋回機構130を介して旋回可能に搭載されている上部旋回体120と、を備えている。上部旋回体120の前方左側部にはキャブ(運転室)122が設けられている。上部旋回体120の前方中央部には作業機構140としての作業アタッチメントが設けられている。
(Constitution)
The
作業機構140は、上部旋回体120に起伏可能に装着されているブーム141と、ブーム141の先端に回動可能に連結されているアーム143と、アーム143の先端に回動可能に連結されているバケット145と、を備えている。作業機構140には、伸縮可能な油圧シリンダにより構成されているブームシリンダ142、アームシリンダ144およびバケットシリンダ146が装着されている。バケット145に代えてニブラなどの他の先端アタッチメントがアーム143の先端部に取り付けられていてもよい。
The
ブームシリンダ142は、作動油の供給を受けることにより伸縮してブーム141を起伏方向に回動させるように当該ブーム141と上部旋回体120との間に介在する。アームシリンダ144は、作動油の供給を受けることにより伸縮してアーム143をブーム141に対して水平軸回りに回動させるように当該アーム143と当該ブーム141との間に介在する。
The
バケットシリンダ146は、作動油の供給を受けることにより伸縮してバケット145をアーム143に対して水平軸回りに回動させるように当該バケット145と当該アーム143との間に介在する。
The
作業機械10は、作業機械制御装置20と、無線通信機器202と、入力インターフェース210と、出力インターフェース220と、を備えている。作業機械制御装置20(本発明の「制御装置」)は、演算処理装置(シングルコアプロセッサまたはマルチコアプロセッサもしくはこれを構成するプロセッサコア)により構成され、メモリなどの記憶装置から必要なデータおよびソフトウェアを読み取り、当該データを対象として当該ソフトウェアにしたがった演算処理を実行する。
The
作業機械制御装置20は、距離算出要素21と、接触回避動作制御要素22と、を備えている。本実施形態において、距離算出要素21は、作業機構140の所定位置に設けられた指定箇所を基準とした無人飛行機40の相対位置に基づいて、作業機構140と無人飛行機40との距離を算出する。
The work
また、接触回避動作制御要素22は、距離算出要素21が算出した距離により接触可能性が高いと認識された場合、当該接触可能性が低くなるように無人飛行機40に対して、退避指令信号等を送信する。
Further, when the contact avoidance
入力インターフェース210を構成する操作機構211には、走行用操作装置と、旋回用操作装置と、ブーム用操作装置と、アーム用操作装置と、バケット用操作装置と、が含まれている。各操作装置は、回動操作を受ける操作レバーを有している。走行用操作装置の操作レバー(走行レバー)は、下部走行体110を動かすために操作される。走行レバーは、走行ペダルを兼ねていてもよい。例えば、走行レバーの基部または下端部に固定されている走行ペダルが設けられていてもよい。
The
旋回用操作装置の操作レバー(旋回レバー)は、旋回機構130を構成する油圧式の旋回モータを動かすために操作される。ブーム用操作装置の操作レバー(ブームレバー)は、ブームシリンダ142を動かすために操作される。アーム用操作装置の操作レバー(アームレバー)はアームシリンダ144を動かすために操作される。バケット用操作装置の操作レバー(バケットレバー)はバケットシリンダ146を動かすために操作される。
The operation lever (swivel lever) of the swivel operation device is operated to move the hydraulic swivel motor constituting the
操作機構211を構成する各操作レバーは、例えば、図2に示されているように、オペレータが着座するためのシートSの周囲に配置されている。シートSは、アームレスト付きのハイバックチェアのような形態であるが、ヘッドレストがないローバックチェアのような形態、または、背もたれがないチェアのような形態など、オペレータが着座できる任意の形態でもよい。
Each operating lever constituting the
シートSの前方に左右のクローラに応じた左右一対の走行レバー2110が左右横並びに配置されている。一の操作レバーが複数の操作レバーを兼ねていてもよい。例えば、図2に示されているシートSの右側フレームの前方に設けられている右側操作レバー2111が、前後方向に操作された場合にブームレバーとして機能し、かつ、左右方向に操作された場合にバケットレバーとして機能してもよい。
A pair of left and right traveling
同様に、図2に示されているシートSの左側フレームの前方に設けられている左側操作レバー2112が、前後方向に操作された場合にアームレバーとして機能し、かつ、左右方向に操作された場合に旋回レバーとして機能してもよい。レバーパターンは、オペレータの操作指示によって任意に変更されてもよい。
Similarly, the left
出力インターフェース220を構成する画像出力装置222は、図2に示されているように、シートSの前方に配置されている。画像出力装置222は、スピーカ(音声出力装置)をさらに備えていてもよい。
The
無人飛行機40は、飛行機制御装置400と、無線通信機器402と、撮像装置410と、を備えている。無人飛行機40は回転翼機であり、複数(例えば、4、6または8枚)の羽根、当該複数の羽根を回転させるための電動モータ(アクチュエータ)およびモータ等に電力を供給するバッテリなどを備えている。
The unmanned
また、無人飛行機40は、遠隔操作装置50を通じて操作可能である。例えば、入力インターフェース210により無人飛行機40の遠隔操作装置が構成されていてもよい。
Further, the unmanned
無人飛行機40は、主に作業機械10の作業状況を確認したり、特定の部位の点検を行ったりする。撮像装置410による撮像画像(静止画または動画)は、作業機械10の画像出力装置222に表示される。例えば、作業機械10が建築物を破壊しているときのバケット145が含まれる環境画像が画像出力装置222に表示される。
The unmanned
当該撮像画像は、無人飛行機40の無線通信機器402から作業機械10の無線通信機器202(本発明の「通信装置」)に送信され、作業機械制御装置20で作業機械10と無人飛行機40との距離を算出するのにも利用される。
The captured image is transmitted from the
本実施形態では、作業機構140(ブーム141、アーム143など)の背面上(地上と反対側の面)にマーカを設けている。無人飛行機40はマーカを認識して、一定間隔を保ちつつ、その上空付近をホバリングする。そして、所定のタイミングで当該マーカを撮像し、作業機械10に対して撮像画像を送信する。
In the present embodiment, a marker is provided on the back surface (the surface opposite to the ground) of the work mechanism 140 (
その後、作業機械10の作業機械制御装置20は、送信された撮像画像に基づいて、マーカと無人飛行機40との間の距離を算出する。作業機械10と無人飛行機40との距離が分かれば、相互の距離が所定間隔よりも短くなったと判断したとき、作業機械10は無人飛行機40に信号を送信して、無人飛行機40を退避させることができる。このように、作業機械10と無人飛行機40との間の距離情報は、両者の接触の可能性が低減するような制御に利用することができる。
After that, the work
無人飛行機40に測距センサまたはTOFセンサを搭載し、測距データに基づいて、作業機械10と無人飛行機40の相対位置を推定することも可能である。しかしながら、撮像装置410があれば、無人飛行機40にこれらのセンサを別個設けなくても、相互の距離を取得することができるため、無人飛行機40はより簡易な構成となり、軽量化やコストダウンにもつながる。
It is also possible to mount a distance measuring sensor or a TOF sensor on the unmanned
(機能)
次に、図3を参照して、作業機械10と無人飛行機40の各処理および信号の送受信に関するフローチャートを説明する。
(function)
Next, with reference to FIG. 3, a flowchart regarding each process of the
まず、無人飛行機40において、飛行機制御装置400により、無線通信機器402を通じて、遠隔操作装置50から送信された飛行指令信号が受信される(STEP402)。飛行機制御装置400により、当該飛行指令信号にしたがって、アクチュエータ(電動モータ)ひいては当該アクチュエータを動力源とする複数の羽根のそれぞれの回転動作が制御される(STEP404)。これにより、無人飛行機40は、複数の羽根を回転させることにより生じる気流によって飛行し、その場で上昇もしくは下降し、または、空中にとどまる(ホバリングする)ことができる。
First, in the unmanned
無人飛行機40において、撮像装置410により、アタッチメント先端部としてのバケット145など、作業機構140の特定部位を包含する撮像画像が取得される(STEP406)。例えば、作業機械10が建築物を破壊しているとき、無人飛行機40に搭載されている撮像装置410により、バケット145が斜め上方から撮像される。
In the unmanned
飛行機制御装置400により、無線通信機器402を通じて、当該撮像画像を表わす撮像画像データが作業機械10に対して送信される(STEP408)。これで、無人飛行機40の一連の処理が終了となり、STEP402にリターンする。
The
次に、作業機械10において、作業機械制御装置20により、無線通信機器202を通じて撮像画像データが受信される(STEP202)。作業機械制御装置20により、撮像画像データに応じた環境画像(撮像画像そのものの全部または一部、またはこれに基づいて生成された模擬的な環境画像)が画像出力装置222に表示される(STEP204)。例えば、作業機械10が建築物を破壊しているときのバケット145が含まれる環境画像が画像出力装置222に表示される。
Next, in the
その後、作業機械制御装置20により、作業機構140を基準とした無人飛行機40の相対位置が認識される(STEP206)。具体的には、作業機械10のブーム141、アーム143またはバケット145の指定箇所に所定形状のマーカが付される。そして、撮像画像における当該マーカの形状およびサイズに基づき、画像データベースを照会することにより、当該指定箇所を基準とした無人飛行機40の相対位置が推定される。
After that, the work
また、撮像画像におけるブーム141、アーム143およびバケット145のそれぞれの形状およびサイズに基づき、画像データベースを照会することにより、ブーム141、アーム143およびバケット145のそれぞれを基準とした無人飛行機40の相対位置が推定されてもよい。
Further, by querying the image database based on the shape and size of the
次に、作業機械制御装置20において、マーカと無人飛行機40との距離を算出する(STEP208)。その後、作業機械制御装置20において、マーカと無人飛行機40とが所定間隔以上離れているか否かが判定される(STEP210)。例えば、当該マーカと無人飛行機40とが所定間隔より短い場合、作業機構140と無人飛行機40とが接触する可能性が高い。
Next, in the work
作業機構140と無人飛行機40とが所定間隔以上離れていると判定された場合(STEP210で「YES」)、無人飛行機40に向けて停滞指令信号を送信する(STEP212)。停滞指令信号は、無人飛行機40にその位置でのホバリングを許可する信号である。
When it is determined that the working
一方、作業機構140と無人飛行機40とが所定間隔以上離れていないと判定された場合(STEP210で「NO」)、無人飛行機40に向けて退避指令信号を送信する(STEP212)。退避指令信号は、無人飛行機40に対し、その位置でのホバリングは接触の可能性があるため、退避を促す信号である。これで、作業機械10の一連の処理が終了となり、STEP202にリターンする。
On the other hand, when it is determined that the working
次に、図4、図5を参照して、無人飛行機40のホバリング位置決めのため作業機械10に設けられたマーカについて説明する。
Next, with reference to FIGS. 4 and 5, a marker provided on the
図4は、作業機械10を側方から見た側面図である。作業機械10は、作業時にブーム141、アーム143、バケット145などの作業機構140が動作する。そして、無人飛行機40は、作業機構140の上方位置から撮像装置410によって、作業の様子を撮像する。
FIG. 4 is a side view of the
本実施形態では、アーム143の後端部(ブーム141や上部旋回体120に近い基端側)の背面上の位置の基準となるマーカMを設けている。マーカMは、丸型、矩形型などの所定形状を有し、アーム143とは異なる色彩であることが好ましい。
In the present embodiment, a marker M is provided as a reference for the position on the back surface of the rear end portion (base end side near the
アーム143の後端部にマーカMを設けた場合、アーム143の回動動作に伴う無人飛行機40の位置変化が少ないため、作業機構140に対する無人飛行機40の位置を安定させることができる。無人飛行機40は、作業機械10から指令信号を受けて、必要があれば作業機械10から離れるので、作業機械10との接触を回避しつつ検査等の作業を行うことができる。
When the marker M is provided at the rear end of the
例えば、アーム143の先端部(バケット145に近い先端側)にマーカMを設けた場合、無人飛行機40の滞空位置はバケット145に近いため、作業状況の確認には有利になる。マーカMの位置は、無人飛行機40から視認可能なアーム143の背面上であればよく、複数(例えば、アーム143の先端部および後端部)設けてもよい。また、ブーム141の先端部(アーム143に近い先端側)にマーカMを設けてもよい。
For example, when the marker M is provided at the tip of the arm 143 (the tip side near the bucket 145), the airborne position of the unmanned
図5は、作業機械10を上方から見た上面図である。図示するように、アーム143の上面側には、バケットシリンダ146が存在している。このため、マーカMをバケットシリンダ146のブラケット間に配置するとよい。これにより、マーカMは、無人飛行機40の撮像装置410から常に認識可能である。
FIG. 5 is a top view of the
マーカMの上方位置で無人飛行機40をホバリングさせることで、作業機械10の作業領域全体を撮像し易い。また、バケット145の方向に移動して撮像したい場合にも、移動距離が短くて済む。
By hovering the unmanned
この他、上部旋回体120の旋回軸上、またはその近傍にマーカを設けてもよい。旋回軸上のマーカXは、マーカMのような無人飛行機40の基準に用いてもよいが、無人飛行機40を地上から上空に移動させるときに目印とすることができる。このようにすることで、上部旋回体120の旋回に伴って作業機構140が回動しても無人飛行機40と接触することがなく、作業機構140の垂直方向に立ち上がる動作によっても無人飛行機40と接触する可能性が低い。
In addition, a marker may be provided on or near the swivel axis of the
また、本実施形態では、ブーム141の後端部(上部旋回体120に近い基端側)からその中央部の間(例えば、アームシリンダ144のブラケット間)に中継マーカYを設けている。無人飛行機40は、その起動後、地上から上空に移動させる際に、中継マーカY(例えば、矢印)を認識して所定の方向に移動する。これにより、無人飛行機40は、遠回りせずにマーカMにたどり着くことができる。
Further, in the present embodiment, the relay marker Y is provided between the rear end portion of the boom 141 (the base end side close to the upper swing body 120) and the central portion thereof (for example, between the brackets of the arm cylinder 144). After its activation, the unmanned
無人飛行機40は、作業によってはマーカMの上空位置から離れることがあるが、撮像装置410で中継マーカYを認識した場合に、これを中継してマーカMの上空位置に復帰することもできる。なお、無人飛行機40が中継マーカYを認識した瞬間は、主に機体の上昇中であるため、下部走行体110、作業機構140を減速または停止することが望ましい。これにより、作業機械10と無人飛行機40との接触を回避することができる。
The unmanned
以上のように、作業機械10は、無人飛行機40と通信して相互の距離の情報を取得し、所定間隔以上を保つことで無人飛行機40との接触を回避することができる。今回、作業機械としてクローラショベルの例を挙げて説明したが、これに限られず、クレーン、建設解体機などの様々な作業機械に本発明を適用することができる。
As described above, the
例えば、建設解体機の場合、作業時において、先端の解体アタッチメントと接続されるアームが地面と略水平の姿勢で作業が行われる。したがって、当該アームのうち、解体アタッチメントと反対側の端部付近に基準となるマーカを設けるとよい。この位置であれば、運転者からは視認できない解体アタッチメントの部分が撮像可能で、破砕物の飛散も少ない。また、旋回中心にも近いため、当該アームが立ち上がる動作をしても無人飛行機40と接触し難い。
For example, in the case of a construction demolition machine, the work is performed in a posture in which the arm connected to the demolition attachment at the tip is substantially horizontal to the ground during the work. Therefore, it is advisable to provide a reference marker near the end of the arm on the opposite side of the dismantling attachment. At this position, the part of the dismantled attachment that cannot be seen by the driver can be imaged, and the crushed material is less scattered. Further, since it is close to the turning center, it is difficult to come into contact with the unmanned
また、建設解体機の場合、作業時において、接続された複数のブームが地面と略垂直の姿勢となることが多い。したがって、少なくとも1つまたは各ブームに中継マーカを設けるとよい。例えば、無人飛行機40を地上からアーム上のマーカに移動させるときには、中継マーカをたどって上昇してゆけばよい。
Further, in the case of a construction demolition machine, a plurality of connected booms are often in a posture substantially perpendicular to the ground during work. Therefore, it is advisable to provide a relay marker on at least one or each boom. For example, when moving the unmanned
(本発明の他の実施形態)
図6に示されている本発明の一実施形態としての作業機械支援サーバ30は、作業機械10および無人飛行機40のそれぞれとの通信機能を有する。作業機械支援サーバ30は、上述した距離算出要素21と、接触回避動作制御要素22と、を備えている。
(Other Embodiments of the present invention)
The work
当該構成の作業機械支援サーバ30において、距離算出要素21は、無人飛行機40が撮像したマーカの撮像画像を受信して、無人飛行機40のマーカに対する相対位置を認識し、両者の距離を算出する。例えば、算出した距離が所定間隔より短い場合、作業機構140と無人飛行機40との接触可能性が高いため、接触回避動作制御要素22は、無人飛行機40(または、遠隔操作装置50)に対して退避指令信号を送信する。そして、無人飛行機40を作業機械10から引き離すことで、当該接触可能性の低減が図られる。
In the work
接触回避動作制御要素22は、作業機械10に対して接触回避のための移動信号を送信してもよい。これに応じて、作業機械制御装置20により、当該接触可能性が低くなるように作業機構140等の動作態様が制御される。すなわち、作業機械10の作業機構140と無人飛行機40との接触可能性が高いと認識される場合、作業機構140等の動作が制御されることによって、当該接触可能性の低減が図られる。
The contact avoidance
10‥作業機械、20‥作業機械制御装置、21‥距離算出要素、22‥接触回避動作制御要素、40‥無人飛行機、202‥無線通信機器、210‥入力インターフェース、211‥操作機構、220‥出力インターフェース、222‥画像出力装置、140‥作業機構、400‥飛行機制御装置、402‥無線通信機器、410‥撮像装置。 10 ... work machine, 20 ... work machine control device, 21 ... distance calculation element, 22 ... contact avoidance operation control element, 40 ... unmanned airplane, 202 ... wireless communication equipment, 210 ... input interface, 211 ... operation mechanism, 220 ... output Interface, 222 ... image output device, 140 ... work mechanism, 400 ... airplane control device, 402 ... wireless communication equipment, 410 ... imaging device.
Claims (5)
前記作業機械は、前記作業機構の所定位置に少なくとも1つ以上の、前記無人飛行機が認識し得るマーカを有し、
前記制御装置は、前記無人飛行機が有する撮像装置により撮像された前記マーカの撮像画像に基づいて、前記マーカと前記無人飛行機との間の距離を算出することを特徴とする作業機械。 Each operation mode of the lower traveling body, the upper rotating body capable of turning with respect to the lower traveling body, the working mechanism extending from the upper rotating body, the lower traveling body, the upper turning body, and the working mechanism. It is a work machine equipped with a control device for controlling the air conditioner and a communication device for communicating with an unmanned airplane.
The work machine has at least one or more markers recognizable by the unmanned aerial vehicle at a predetermined position of the work mechanism.
The control device is a work machine that calculates a distance between the marker and the unmanned airplane based on an image captured by the marker taken by an image pickup device included in the unmanned airplane.
前記マーカを、前記作業機構を駆動させるシリンダブラケットの間の位置に設けることを特徴とする作業機械。 In the work machine according to claim 1,
A work machine characterized in that the marker is provided at a position between cylinder brackets for driving the work mechanism.
前記作業機構は、基端側が前記上部旋回体と接続されたブームと、前記ブームの先端側に接続されたアームと、前記アームの先端側に接続された先端アタッチメントとで構成され、
前記マーカを、少なくとも前記アームの前記先端側または当該先端側と反対の基端側のいずれか一方に設けることを特徴とする作業機械。 In the work machine according to claim 1,
The working mechanism is composed of a boom whose base end side is connected to the upper swing body, an arm connected to the tip end side of the boom, and a tip attachment connected to the tip end side of the arm.
A work machine characterized in that the marker is provided at least on either the tip end side of the arm or the proximal end side opposite to the tip end side.
前記無人飛行機を前記マーカへ誘導する中継マーカを、前記マーカが設けられていない前記作業機構の所定位置に設けることを特徴とする作業機械。 In the work machine according to any one of claims 1 to 3,
A work machine characterized in that a relay marker for guiding the unmanned aerial vehicle to the marker is provided at a predetermined position of the work mechanism in which the marker is not provided.
少なくとも前記無人飛行機との通信に基づき、前記作業機構の所定位置に設けられたマーカの撮像画像から前記作業機械と前記無人飛行機との距離を算出する距離算出要素を備えていることを特徴とする作業機械支援サーバ。 Each operation mode of the lower traveling body, the upper rotating body capable of turning with respect to the lower traveling body, the working mechanism extending from the upper rotating body, the lower traveling body, the upper turning body, and the working mechanism. A work machine support server having a communication function with each of a work machine equipped with a control device for controlling the above and an unmanned airplane equipped with an image pickup device.
It is characterized by including a distance calculation element for calculating the distance between the work machine and the unmanned airplane from an image captured by a marker provided at a predetermined position of the work mechanism, at least based on communication with the unmanned airplane. Work machine support server.
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