JP2021025240A - Work machine and work machine support server - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建物解体機などの作業機械に関する。 The present invention relates to a work machine such as a building demolition machine.
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を、自律式の飛行体に取り付けられたカメラで撮像する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 A technique has been proposed in which a space that cannot be imaged by a camera attached to an upper swing body of an excavator is imaged by a camera attached to an autonomous flying object (see, for example, Patent Document 1).
しかし、ショベルが飛行体の位置とは無関係に動作した場合、ショベルと飛行体とが接触してしまう可能性が高まる。 However, if the excavator operates independently of the position of the air vehicle, there is an increased possibility that the excavator and the air vehicle will come into contact with each other.
そこで、本発明は、周囲を飛行している無人飛行機との接触可能性の低減を図りうる作業機械等を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a work machine or the like capable of reducing the possibility of contact with an unmanned aerial vehicle flying around.
本発明は、下部走行体と、下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体と、上部旋回体から延在する作業機構と、下部走行体、上部旋回体および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に関する。また、本発明は、作業機械および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に関する。 The present invention describes the operation modes 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, and the lower traveling body, the upper turning body, and the working mechanism. It relates to a work machine equipped with a control device for controlling. The present invention also relates to a work machine support server having a communication function with each of a work machine and an unmanned aerial vehicle.
本発明の作業機械は、前記制御装置が、離陸認識要素と、動作規制制御要素と、を有していることを特徴とする。 The work machine of the present invention is characterized in that the control device includes a takeoff recognition element and an operation regulation control element.
当該構成の作業機械によれば、離陸認識要素により無人飛行機が離陸した状態であることを認識された場合、無人飛行機が離陸している所定の期間、作業機械の操作インターフェースに対して、下部走行体、上部旋回体、作業機構、のうち少なくとも一つの動作を規制させるための規制信号が生成される。 According to the work machine of the above configuration, when the takeoff recognition element recognizes that the unmanned airplane is in the takeoff state, the unmanned airplane travels downward with respect to the operation interface of the work machine for a predetermined period of time when the unmanned airplane is taking off. A regulation signal is generated to regulate the movement of at least one of the body, the upper swing body, and the working mechanism.
これにより、無人飛行機が離陸している所定の期間、下部走行体、上部旋回体、作業機構、のうち少なくとも一つが、無人飛行機へ近接する方向に操作されることを規制する制御が行われることにより、作業機械と無人飛行機とが接触する可能性の低減が図られる。 As a result, control is performed to regulate that at least one of the lower traveling body, the upper turning body, and the working mechanism is operated in a direction approaching the unmanned aerial vehicle during a predetermined period during which the unmanned aerial vehicle is taking off. As a result, the possibility of contact between the work machine and the unmanned aerial vehicle can be reduced.
「離陸」とは、無人飛行機が無人飛行機と接している接地面から離れていることを判定、指定または予測すること、および、当該判定結果を受信することまたは記憶装置から読み取ることを包含する概念である。例えば、無人飛行機が有する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、無人飛行機が、その場から上昇もしくは飛行し、または、空中にとどまることである。 "Takeoff" is a concept that includes determining, designating, or predicting that an unmanned aerial vehicle is away from the ground plane in contact with the unmanned aerial vehicle, and receiving or reading the determination result from a storage device. Is. For example, the airflow generated by rotating a plurality of blades of an unmanned aerial vehicle causes the unmanned aerial vehicle to rise or fly from the spot or stay in the air.
「認識」とは、接地面を基準とした無人飛行機の相対位置に基づいて無人飛行機が離陸していることを判定、指定または予測すること、および、当該判定結果を受信することまたは記憶装置から読み取ることを包含する概念である。 "Recognition" means determining, designating or predicting that an unmanned aerial vehicle is taking off based on the relative position of the unmanned aerial vehicle with respect to the ground plane, and receiving the determination result or from a storage device. It is a concept that includes reading.
「規制」とは、下部走行体、上部旋回体、作業機構、のうち少なくとも一つが、無人飛行機へ近接する方向に動作するときにおける動作の速度が低下され、または動作が停止される制御が行われる概念である。例えば、無人飛行機が接地面から離陸してから着陸するまでの間、作業機構を駆動するための油圧アクチュエータに対する作動油の供給量が低減されまたは作動油の供給が停止され、作業機構の動作速度が低下されまたは動作が停止される。 "Regulation" means that at least one of the lower traveling body, the upper turning body, and the working mechanism is controlled to slow down or stop the movement when moving in a direction approaching the unmanned aerial vehicle. It is a concept to be called. For example, from the time an unmanned airplane takes off from the ground surface to the time it lands, the supply of hydraulic oil to the hydraulic actuator for driving the work mechanism is reduced or the supply of hydraulic oil is stopped, and the operating speed of the work mechanism is stopped. Is reduced or operation is stopped.
本発明の作業機械において、所定の期間の始期および終期のそれぞれを、前記無人飛行機が行う各回の飛行期間における離陸時点および着陸時点のそれぞれとすることが好ましい。 In the work machine of the present invention, it is preferable that each of the start and end of a predetermined period is a takeoff time point and a landing time point in each flight period performed by the unmanned aerial vehicle.
「無人飛行機が行う各回の飛行」とは、無人飛行機のある1回の離陸から当該離陸に対応する1回の着陸が行われるまでの間、無人飛行機が空中を移動するという概念である。 "Each flight performed by an unmanned aerial vehicle" is a concept in which an unmanned aerial vehicle moves in the air from one takeoff of an unmanned aerial vehicle to one landing corresponding to the takeoff.
「着陸」とは、無人飛行機が接地面に接すること、および、無人飛行機が無人飛行機を載置させるために設けられたベースメントに載置されることも含む概念である。なお、ベースメントは、無人飛行機を充電する機能を備えていてもよい。 "Landing" is a concept that includes the unmanned aerial vehicle touching the ground plane and the unmanned aerial vehicle being placed on a basement provided for the unmanned aerial vehicle. The basement may have a function of charging an unmanned aerial vehicle.
当該構成の作業機械によれば、無人飛行機が離陸した状態であると認識されると、無人飛行機がある1回の離陸の離陸に対応する1回の着陸が行われるまでの間、作業機械の操作インターフェースに対して、下部走行体、上部旋回体、作業機構、のうち少なくとも一つの動作を規制させるための規制信号を生成することにより当該接触可能性の低減が図られる。 According to the work machine of this configuration, when it is recognized that the unmanned airplane is in a takeoff state, the unmanned airplane of the work machine until one landing corresponding to the takeoff of one takeoff is performed. The possibility of contact is reduced by generating a regulation signal for restricting the operation of at least one of the lower traveling body, the upper swing body, and the working mechanism with respect to the operation interface.
本発明の作業機械において、所定の期間の始期及び終期のそれぞれを、無人飛行機が行う各回の飛行期間における離陸時点より後の第1所定時点および第1所定時点より後でかつ着陸時点より前の第2所定時点のそれぞれとすることが好ましい。 In the work machine of the present invention, the beginning and the end of each of the predetermined periods are set at the first predetermined time after the takeoff time and after the first predetermined time and before the landing time in each flight period of the unmanned aerial vehicle. It is preferable to set each of the second predetermined time points.
当該構成の作業機械によれば、無人飛行機が離陸したと認識されると、飛行機が行う各回の飛行期間における所定の期間、作業機械の操作インターフェースに対して、下部走行体、上部旋回体、作業機構、のうち少なくとも一つの動作を規制させるための規制信号を生成することにより当該接触可能性の低減が図られる。 According to the work machine of this configuration, when it is recognized that the unmanned airplane has taken off, the lower traveling body, the upper turning body, and the work are performed with respect to the operation interface of the work machine for a predetermined period in each flight period performed by the airplane. The contact possibility is reduced by generating a regulation signal for regulating the operation of at least one of the mechanisms.
例えば、第1所定時点を作業機械のオペレータが指定した時点とし、第2所定時点をオペレータが指定した時点とした場合、無人飛行機がアーム基端からアームの先端に沿って飛行している間、アームの動作を停止させたままにすることができる。これにより、無人飛行機が搭載する撮像装置が撮像した撮像画像を見ながら、アームのメンテナンスを行う場合、アームと無人飛行機とが接触する可能性の低減が図られる。なお、「停留(停留位置)」の概念は後述する。 For example, when the first predetermined time point is the time point designated by the operator of the work machine and the second predetermined time point is the time point designated by the operator, while the unmanned aerial vehicle is flying from the base end of the arm to the tip of the arm, The movement of the arm can be kept stopped. As a result, when the arm is maintained while viewing the captured image captured by the imaging device mounted on the unmanned aerial vehicle, the possibility that the arm and the unmanned aerial vehicle come into contact with each other can be reduced. The concept of "stop (stop position)" will be described later.
また、例えば、第1所定時点を作業機械のオペレータが指定した時点とし、第2所定時点を第1所定時点から30秒後の時点とした場合、無人飛行機がアーム基端付近での停留を行った時点から30秒間、アームの動作を停止させたままにすることができる。これにより、無人飛行機がアーム基端からアーム先端までを、30秒かけて、アームに沿って飛行する場合、無人飛行機が搭載する撮像装置が撮像した撮像画像を見ながら、アームのメンテナンスをすることができるので、アームと無人飛行機とが接触する可能性の低減が図られる。
Further, for example, when the first predetermined time point is a time point designated by the operator of the work machine and the second predetermined time point is a
また、例えば、所定の期間の始期を、無人飛行機の離陸時点から60秒後の時点(第1所定時点)とし、オペレータが、所定の期間の終期を、無人飛行機がアーム143の先端から30メートル上空に到着した時点(第2所定時点)と指定してもよい。
これにより、無人飛行機の離陸時点から60秒後の時点から、無人飛行機がアーム143の先端から30メートル上空に到着するまでの間、アームと無人飛行機とが接触する可能性の低減が図られる。
Further, for example, the start of a predetermined period is set to a time point 60 seconds after the takeoff time of the unmanned aerial vehicle (first predetermined time point), and the operator sets the end of the predetermined period to 30 meters from the tip of the
As a result, the possibility of contact between the arm and the unmanned aerial vehicle can be reduced from the time 60 seconds after the unmanned aerial vehicle takes off until the unmanned aerial vehicle arrives 30 meters above the tip of the
また、例えば、第1所定時点を無人飛行機が接地面から離陸した時点とし、第2所定時点を無人飛行機のバッテリーの残量が残り60パーセントとなる時点とした場合、無人飛行機が離陸した時点から無人飛行機のバッテリーの残量が残り50パーセントとなるまでの間、ブームの動作を停止させたままにすることができる。これにより、無人飛行機が離陸してから、無人飛行機のバッテリーの残量が残り60パーセントとなってから残り50パーセントとなるまでの間、ブームと無人飛行機とが接触する可能性の低減が図られる。 Further, for example, when the first predetermined time is the time when the unmanned aerial vehicle takes off from the ground plane and the second predetermined time is the time when the remaining battery level of the unmanned aerial vehicle is 60%, the time when the unmanned aerial vehicle takes off The boom can be left inactive until the unmanned aerial vehicle has 50 percent remaining battery power. As a result, the possibility of contact between the boom and the unmanned aerial vehicle can be reduced from the time when the unmanned aerial vehicle takes off until the remaining battery level of the unmanned aerial vehicle reaches 60% to 50%. ..
「停留」とは、無人飛行機が空中のある位置において、その位置に留まるように無人飛行機の飛行を制御する概念である。また、その位置のことを「停留位置」という。なお、「停留」とは、無人飛行機が、空中における所定の位置に留まるように、無人飛行機の飛行が制御されていればよく、無人飛行機が、風等の外乱により、停留しようとする位置から移動してしまうことも含む概念である。 "Stopping" is a concept that controls the flight of an unmanned aerial vehicle so that it stays at a certain position in the air. Moreover, the position is called "stop position". Note that "stopping" means that the flight of the unmanned aerial vehicle may be controlled so that the unmanned aerial vehicle stays at a predetermined position in the air, from the position where the unmanned aerial vehicle intends to stop due to disturbance such as wind. It is a concept that includes moving.
本発明の作業機械支援サーバは、作業機械および無人飛行機のうち少なくとも一方との通信に基づき、無人飛行機が離陸した状態であることを認識する離陸認識要素と、離陸認識要素により無人飛行機が離陸した状態であることを認識された場合、無人飛行機が離陸している所定の期間、作業機械の操作インターフェースに対して、下部走行体、上部旋回体、作業機構、のうち少なくとも一つの動作を規制させるための規制信号を生成する動作規制制御要素と、を備えていることを特徴とする。 The work machine support server of the present invention has a takeoff recognition element that recognizes that the unmanned airplane is in a takeoff state based on communication with at least one of the work machine and the unmanned airplane, and the unmanned airplane has taken off by the takeoff recognition element. When it is recognized that the condition is recognized, the operation of at least one of the lower traveling body, the upper turning body, and the working mechanism is restricted to the operation interface of the working machine for a predetermined period of time when the unmanned airplane is taking off. It is characterized by having an operation regulation control element for generating a regulation signal for the purpose.
当該構成の作業機械支援サーバによれば、作業機械および無人飛行機のうち少なくとも一方との通信に基づき、無人飛行機が離陸した状態であることを認識された場合、前記無人飛行機が離陸している所定の期間、作業機構の動作が規制されることにより作業機構が無人飛行機に接触する可能性の低減が図られる。 According to the work machine support server having the configuration, when it is recognized that the unmanned aerial vehicle is in a takeoff state based on communication with at least one of the work machine and the unmanned aerial vehicle, the unmanned aerial vehicle is taking off. By restricting the operation of the work mechanism during the above period, the possibility that the work mechanism will come into contact with the unmanned aerial vehicle can be reduced.
また、所定の期間の始期および終期のそれぞれを、無人飛行機が行う各回の飛行期間における離陸時点および着陸時点のそれぞれとすることが好ましい。 In addition, it is preferable that the beginning and the end of the predetermined period are the takeoff time and the landing time in each flight period of the unmanned aerial vehicle.
当該構成の作業機械支援サーバによれば、無人飛行機が行う各回の飛行期間における離陸を行ってから、当該飛行期間における着陸(当該離陸に対応する着陸)を行うまでの間、作業機構の動作が規制されることにより、作業機構が無人飛行機に接触する可能性の低減が図られる。 According to the work machine support server of the configuration, the operation of the work mechanism is performed from the takeoff in each flight period performed by the unmanned airplane to the landing in the flight period (landing corresponding to the takeoff). By being regulated, the possibility that the working mechanism will come into contact with an unmanned airplane will be reduced.
また、所定の期間の始期及び終期のそれぞれを、無人飛行機が行う各回の飛行期間における離陸時点より後の第1所定時点および第1所定時点より後でかつ着陸時点より前の第2所定時点のそれぞれとすることが好ましい。 In addition, the beginning and the end of each of the predetermined periods are set at the first predetermined time point after the takeoff time point and the second predetermined time point after the first predetermined time point and before the landing time point in each flight period of the unmanned aerial vehicle. It is preferable to use each.
当該構成の作業機械支援サーバによれば、第1所定時点から第2所定時点までの期間、作業機構の動作が規制されることにより、作業機構が無人飛行機に接触する可能性の低減が図られる。 According to the work machine support server having this configuration, the operation of the work mechanism is regulated during the period from the first predetermined time to the second predetermined time, so that the possibility that the work mechanism comes into contact with the unmanned airplane can be 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。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、報知装置230と、を備えている。作業機械制御装置20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、離陸認識要素21と、動作規制制御要素22と、を備えている。離陸認識要素21は、無人飛行機40が離陸していることを認識する。離陸認識要素21は、無人飛行機40が離陸していることを認識できるものであれば、何でもよい。例えば、無人飛行機40が有する無線通信機器402により、作業機械10へ無人飛行機40が離陸しているという情報を含む離陸情報を送信することにより、離陸認識要素21に対して、無人飛行機40が離陸していることを認識させてもよい。
The work
また、作業機械10が有する撮像装置110により、無人飛行機40が離陸しているという態様を撮像することにより、離陸認識要素21が、無人飛行機40が離陸していることを認識することとしてもよい。
Further, the
動作規制制御要素22は、離陸認識要素21により無人飛行機40が離陸した状態であることを認識し、かつ、作業機械10と無人飛行機40とが接触する可能性が高いと判定した場合、無人飛行機40が離陸している所定の期間、作業機械10の入力インターフェース210に対して、下部走行体110、上部旋回体120、作業機構140、のうち少なくとも一つの動作を規制させるための規制信号を生成する。
When the operation
また、所定の期間の始期を無人飛行機40の離陸時点とし、所定の期間の終期を無人飛行機40の着陸時点としてもよい。
Further, the beginning of the predetermined period may be the takeoff time of the unmanned
また、第1所定時点および第2所定時点の始期および終期のそれぞれを、無人飛行機40が行う各回の飛行期間における離陸時点より後の第1所定時点および第1所定時点より後でかつ着陸時点より前の第2所定時点のそれぞれとするパターンとしては、以下の4パターンがある。
In addition, the start and end of the first predetermined time point and the second predetermined time point are set after the first predetermined time point and the first predetermined time point after the takeoff time point and the landing time point in each flight period of the unmanned
1つ目のパターン(パターン1)としては、所定の期間の始期と終期との両方が、オペレータによる遠隔操作装置50を通じた無人飛行機40の操作態様に応じて定まる、または、無人飛行機40の飛行動作態様に応じて定まるパターンである。
As the first pattern (pattern 1), both the start and end of a predetermined period are determined according to the operation mode of the unmanned
例えば、オペレータが、所定の期間の始期を、無人飛行機40がアーム143の基端で停留を終えた時点(第1所定時点)とし、所定の期間の終期を無人飛行機40がアーム143の先端での停留を開始する時点(第2所定時点)と指定してもよい。
For example, the operator sets the start of a predetermined period as the time when the unmanned
この場合、無人飛行機40が、無人飛行機40がアーム143の基端からアーム143の先端に沿って飛行している間、アーム143と無人飛行機40とが接触する可能性が高いと判定された場合、アーム143を駆動するための油圧アクチュエータに対する作動油の供給量が低減されまたは作動油の供給が停止され、アーム143の動作速度が低下されまたは動作が停止される。
In this case, when the unmanned
これにより、無人飛行機40が搭載する撮像装置410が撮像した撮像画像を見ながら、アーム143のメンテナンスを行う場合、アーム143と無人飛行機40とが接触する可能性の低減が図られる。
As a result, when the
2つ目のパターン(パターン2)としては、所定の期間の始期が、オペレータによる遠隔操作装置50を通じた無人飛行機40の操作態様に応じて定まる、または、無人飛行機40の飛行動作態様に応じて定まり、所定の期間の終期が、オペレータによる遠隔操作装置50を通じた無人飛行機40の操作態様および無人飛行機40の飛行動作態様とは無関係にあらかじめ定められているパターンである。
As the second pattern (pattern 2), the start of a predetermined period is determined according to the operation mode of the unmanned
例えば、オペレータが、所定の期間の始期を、無人飛行機40がアーム143の基端で停留を終えた時点(第1所定時点)と指定し、所定の期間の終期をその時点から30秒後の時点(第2所定時点)としてもよい。
For example, the operator designates the beginning of the predetermined period as the time when the unmanned
この場合、無人飛行機40がアーム143の基端で停留を終えた時点から30秒かけてアーム143の先端上空まで飛行する間において、アーム143と無人飛行機40とが接触する可能性が高いと判定された場合、アーム143を駆動するための油圧アクチュエータに対する作動油の供給量が低減されまたは作動油の供給が停止され、アーム143の動作速度が低下されまたは動作が停止される。
In this case, it is determined that there is a high possibility that the
これにより、無人飛行機40が搭載する撮像装置410が撮像した撮像画像を見ながら、アーム143のメンテナンスを行う場合、アーム143のメンテナンスを終えてから、無人飛行機40が着陸するまでの間、アーム143と無人飛行機40とが接触する可能性の低減が図られる。
As a result, when performing maintenance on the
3つ目のパターン(パターン3)としては、所定の期間の終期がオペレータによる遠隔操作装置50を通じた無人飛行機40の操作態様および無人飛行機40の飛行動作態様とは無関係にあらかじめ定められており、所定の期間の始期がオペレータによる遠隔操作装置50を通じた無人飛行機40の操作態様に応じて定まる、または、無人飛行機40の飛行動作態様に応じて定まるパターンである。
As the third pattern (pattern 3), the end of a predetermined period is predetermined regardless of the operation mode of the unmanned
例えば、所定の期間の始期を、無人飛行機40の離陸時点から60秒後の時点(第1所定時点)とし、オペレータが、所定の期間の終期を、無人飛行機40がアーム143の先端から30メートル上空に到着した時点(第2所定時点)と指定してもよい。
For example, the start of a predetermined period is set to a time point 60 seconds after the takeoff time of the unmanned aerial vehicle 40 (first predetermined time point), and the operator sets the end of the predetermined period to 30 meters from the tip of the
この場合、無人飛行機40の離陸時点から60秒後の時点から無人飛行機40がアーム143の先端から30メートル上空に到着するまでの間において、アーム143と無人飛行機40とが接触する可能性が高いと判定された場合、アーム143を駆動するための油圧アクチュエータに対する作動油の供給量が低減されまたは作動油の供給が停止され、アーム143の動作速度が低下されまたは動作が停止される。
In this case, there is a high possibility that the
これにより、無人飛行機40の離陸時点から60秒以内の時点であれば、無人飛行機40と作業機械10との距離が遠いので作業機械10の動作を規制する必要がないが、風が吹いているので、念のために、無人飛行機40がアーム143の先端から30メートル上空に到着したら、アーム143の動作を規制したいという場合、無人飛行機40の離陸時点から60秒後の時点から無人飛行機40がアーム143の先端から30メートル上空に到着するまでの間、アーム143と無人飛行機40とが接触する可能性の低減が図られる。
As a result, if it is within 60 seconds from the takeoff time of the
4つ目のパターン(パターン4)としては、所定の期間の始期と終期との両方が、オペレータによる遠隔操作装置50を通じた無人飛行機40の操作態様および無人飛行機40の飛行動作態様とは無関係にあらかじめ定められているパターンである。
As a fourth pattern (pattern 4), both the beginning and the end of a predetermined period are independent of the operation mode of the unmanned
例えば、所定の期間の始期を無人飛行機40のバッテリーの残量が残り60パーセントとなった時点(第1所定時点)とし、所定の期間の終期を無人飛行機40のバッテリーの残量が残り50パーセントとなった時点(第2所定時点)としてもよい。
For example, the beginning of a predetermined period is when the remaining battery level of the unmanned
なお、無人飛行機40のバッテリーの残量が残り50パーセント以下となった場合、無人飛行機40は、無人飛行機40のバッテリーを充電するための充電機能を有するベースメントに向かって自動的に飛行していくこととしてもよい。
When the remaining battery level of the unmanned
この場合、急に無人飛行機40のバッテリーの残量が残り60パーセントから50パーセントになった場合であっても、所定の期間の始期と終期との両方が、オペレータによる遠隔操作装置50を通じた無人飛行機40の操作態様および無人飛行機40の飛行動作態様とは無関係にあらかじめ定められているので、作業機械10を駆動するための油圧アクチュエータに対する作動油の供給量が低減されまたは作動油の供給が停止され、作業機械10の動作速度が低下されまたは動作が停止される。
In this case, even if the remaining battery level of the unmanned
これにより、無人飛行機40のバッテリーの残量が残り60パーセントとなってから、無人飛行機40のバッテリーの残量が残り50パーセントとなる間に作業機械10のメンテナンスを行う場合、無人飛行機40がベースメントに戻るまでのバッテリー残量を残しつつ、作業機械の動作を規制するので、作業機械10と無人飛行機40とが接触する可能性の低減が図られる。
As a result, when the maintenance of the
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。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
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。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。
A pair of left and right traveling
出力インターフェース220を構成する画像出力装置222は、例えば、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
報知装置230は、例えば、シートSの前方に配置されている。報知装置230は、オペレータに、前記下部走行体110、または前記上部旋回体120、または前記作業機構140、のうち少なくとも一つの動作が規制されていることを報知することができるものであれば何でもよい。例えば、画像出力装置にテキストメッセージを表示することにより報知したり、スピーカーから音声案内を流すことにより報知したり、スピーカーから警告音を流すことにより報知したり、警告灯を点灯または点滅させることにより、当該報知をしてもよい。
The
報知装置230は、オペレータによるレバー操作と、作業機械の動作が一致しない場合、オペレータに作業機械の動作が規制されていることを知らしめる。そして、オペレータによるレバー操作と、作業機械の動作が一致しない理由は、作業機械の故障によるものではないことをオペレータに認識させる。
When the lever operation by the operator and the operation of the work machine do not match, 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)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ーなどを備えている。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50が構成されていてもよい。また、無人飛行機40は、前記報知装置230を備えていてもよい。
The unmanned
(機能)
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(図3/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(図3/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、空中にとどまることができる。つまり、無人飛行機40は、離陸、停留、着陸をすることができる。
(function)
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。
In the unmanned
また、前記撮像画像を解析することに基づいて、当該無人飛行機40は、離陸している状態でることを含む情報である離陸情報を取得する。(図3/STEP406)。これにより、例えば、図4左側に示されているように、作業機械10が建築物を破壊している際に、バケット145が無人飛行機40に搭載されている撮像装置410により斜め上方から撮像される。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と、無人飛行機40は離陸している状態であるという情報を含む離陸情報が作業機械10に対して送信される(図3/STEP408)。
Further, based on the analysis of the captured image, the unmanned
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と、離陸情報と、が受信される(図3/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(図3/STEP204)。これにより、例えば、図4右側に示されているように、作業機械10が建築物を破壊している際のバケット145が含まれている環境画像が画像出力装置222に表示される。
In the
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(図3/STEP206)。例えば、撮像画像におけるバケット145、アーム143およびブーム141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、バケット145、アーム143およびブーム141のそれぞれの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。バケット145、アーム143およびブーム141のそれぞれの指定箇所に所定形状のマーカが付され、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、バケット145、アーム143およびブーム141のそれぞれの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てもよい。無人飛行機40に測距画像センサまたはTOFセンサが搭載され、当該センサを通じて取得された測距データに基づき、バケット145、アーム143およびブーム141のそれぞれの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てもよい。
The work
作業機械制御装置20により、操作機構211を構成する各操作レバーのオペレータによる操作態様が認識される(図3/STEP208)。
The work
作業機械制御装置20において、離陸認識要素21により、作業機構140の一または複数の指定箇所を基準とした無人飛行機40の相対位置と、操作機構211を構成する各操作レバーのオペレータによる操作態様と、に基づき、作業機構140と無人飛行機40との接触可能性が低いか否かが判定される(図3/STEP210)。例えば、作業機構140の指定箇所と無人飛行機40との間隔が所定値以下であり、かつ、操作機構211の操作態様に応じた作業機構等としての作業機構140等の動作態様が、当該指定箇所を無人飛行機40に接近させるような動作態様である場合、作業機構140と無人飛行機40との接触可能性が高いと判定される。
In the work
作業機構140の全体的な姿勢に基づいて定まる基準空間に、無人飛行機40の実空間位置が含まれるか否かに応じて、作業機構140と無人飛行機40との接触可能性の高低が認識されてもよい。「基準空間」は、上部旋回体120が下部走行体110に対して回動した際に、指定期間において作業機構140またはその一部が占有または通過する空間を包含するように定義される。例えば、図5に示されているように、基準空間Arが、上部旋回体120が下部走行体110に対して時計回りまたは反時計回りに回動した際に、作業機構140またはその一部が占有または通過する空間を包含するように定義される。作業機構140の全体的な姿勢、ひいては鉛直方向および前後方向についての延在態様は、上部旋回体120およびブーム141の連結機構(または関節機構)、ブーム141およびアーム143の連結機構、および、アーム143およびバケット145の連結機構のそれぞれの角度の測定結果に基づいて推定されうる。
The high or low possibility of contact between the
略扇型の横断面を有する基準空間Arの中心角は、指定期間において上部旋回体120が下部走行体110に対して回動可能な角度に相当する。上部旋回体120が下部走行体110に対して反時計回りに旋回している状況では、反時計回り方向の角度が時計回り方向の角度よりも大きくなるように、すなわち、作業機構140を基準として非対称的に基準空間Arが定義されていてもよい。
The central angle of the reference space Ar having a substantially fan-shaped cross section corresponds to an angle at which the
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た場合(図3/STEP210‥YES)、動作規制制御要素22により、規制信号が生成される(図3/STEP212)。「規制信号」は、作業機械10の動作を規制させるための信号であり、無人飛行機40との接触可能性が高いことのみを示す信号、または、下部走行体110と、上部旋回体120と、作業機構140と、下部走行体110、上部旋回体120および前記作業機構140のそれぞれが、無人飛行機40へ接近する動作を停止させる制御をすること、および、無人飛行機40へ接近する動作を減速する制御をする規制信号が含まれていてもよい。
When it is recognized that there is a high possibility of contact between the working
作業機械10において、動作規制制御要素22により、規制信号が生成される(図3/STEP212)。これにより、例えば、作業機構140を無人飛行機40に接近する方向に、操作機構211が操作された場合であっても、作業機構140が無人飛行機40に接近しないように、作業機構140の動作が制御される。なお、作業機構140が無人飛行機40から遠ざかる方向に、操作機構211が操作された場合であれば、当該作業機構140が無人飛行機40から遠ざかる動作は規制されなくてもよい。
In the
規制信号が生成された場合、規制信号が生成されたこと、または、作業機構140を無人飛行機40から遠ざけるために有効な操作態様の案内が入力インターフェース210を構成する出力インターフェースに表示され、オペレータに案内されてもよい。また、規制信号が生成され、作業機械10の動作が規制されていることを、オペレータに報知してもよい。例えば、当該報知は、報知装置230であるスピーカーから音声案内が流れることにより行われる。
When the regulation signal is generated, the operator is informed that the regulation signal has been generated or that the
その一方、作業機構140と無人飛行機40との接触可能性が低いと認識された場合(図3/STEP210‥NO)、一連の処理が終了し、再び当該一連の処理が繰り返される。この場合、動作規制制御要素22により、動作の規制が不要である旨の信号が無人飛行機40または遠隔操作装置50に対して送信されてもよい。
On the other hand, when it is recognized that the possibility of contact between the working
例えば、図6上段に示されているように、作業機構140の指定箇所と無人飛行機40との間隔が、期間t=t10〜t13およびt=t15〜t16のそれぞれにおいて所定値以下となり、かつ、図6中段に示されているように、作業機構140等の動作態様が、期間t=t11〜t12(t10<t11、t12<t13)およびt=t14〜t17(t14<t15、t16<t17)のそれぞれにおいてその指定箇所と無人飛行機40との間隔が小さくなるような動作態様である場合について考察する。この場合、図6下段に示されているように、作業機構140の指定箇所と無人飛行機40との間隔が所定値以下であり、かつ、作業機構140等の動作態様が無人飛行機40に接近する動作態様である期間t=t11〜t12およびt=t15〜t16のそれぞれにおいて、作業機械10の動作態様がそれまでの動作態様(操作機構211の操作態様に応じた動作態様)から規制される。
For example, as shown in the upper part of FIG. 6, the distance between the designated location of the
例えば、図7上段に示されているように、作業機構140の指定箇所と無人飛行機40との間隔が、期間t=t21〜t22、t=t23〜t24のおよびt=t26〜t29のそれぞれにおいて所定値以下となり、かつ、図7中段に示されているように、作業機構140等の動作態様が、期間t=t20〜t25(t20<t21、t24<t25)およびt=t27〜t28(t26<t27、t28<t29)のそれぞれにおいてその指定箇所と無人飛行機40との間隔が小さくなるような動作態様である場合について考察する。この場合、図7下段に示されているように、作業機構140の指定箇所と無人飛行機40との間隔が所定値以下であり、かつ、作業機構140等の動作態様が無人飛行機40に接近する動作態様である期間t=t21〜t22およびt=t27〜t28のそれぞれにおいて、作業機械10の動作がそれまでの動作(操作機構211の操作態様に応じた動作態様)から規制される。
For example, as shown in the upper part of FIG. 7, the distances between the designated location of the
(効果)
当該構成の作業機械10を構成する作業機構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、前記操作インターフェース210に対して、前記下部走行体110、前記上部旋回体120、前記作業機構140、のうち少なくとも一つの動作を規制するための規制信号が生成されることにより、作業機械10と無人飛行機40とが接触する可能性の低減が図られる(図6および図7参照)。
(effect)
When it is recognized that there is a high possibility of contact between the
(本発明の他の実施形態)
図8に示されている本発明の一実施形態としての無人飛行機40は、作業機械10、および遠隔操作装置50のそれぞれとの通信機能を有する。無人飛行機40は、離陸認識要素41と、動作規制制御要素42と、を備えている。この場合、作業機械制御装置20は、離陸認識要素21と、動作規制制御要素22と、しての機能を備えていなくてもよい。
(Other Embodiments of the present invention)
The unmanned
当該構成の無人飛行機40によれば、離陸認識要素41により作業機構140と無人飛行機40との接触可能性が高いと認識された場合、動作規制制御要素42により作業機械10に対して規制信号が送信される。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操作機構211の操作が制御される。これにより、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、前記作業機械の操作インターフェース210に対して、下部走行体110と、上部旋回体120と、作業機構140と、下部走行体110、上部旋回体120および作業機構140のそれぞれが、前記無人飛行機へ近接する動作を規制させる制御がされることによって、当該接触可能性の低減が図られる(図3、図6および図7参照)。
According to the unmanned
なお、当該無人飛行機40は、オペレータによる遠隔操作装置50の操作と、無人飛行機の動作が一致しない場合、オペレータに無人飛行機40の動作が規制されていることを知らしめる報知装置を備えていてもよい。これにより、オペレータによる遠隔操作装置50の操作と、無人飛行機40の動作が一致しない理由は、無人飛行機40の故障によるものではないことをオペレータに認識させる。
Even if the unmanned
図9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、無人飛行機40および遠隔操作装置50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、離陸認識要素31と、動作規制制御要素32と、を備えている。この場合、作業機械制御装置20は、離陸認識要素21と、動作規制制御要素22としての機能を備えていなくてもよい。また、飛行機制御装置400は、離陸認識要素41と、動作規制制御要素42と、しての機能を備えていなくてもよい。
The work
当該構成の作業機械支援サーバ30によれば、離陸認識要素31により作業機構140と無人飛行機40との接触可能性が高いと認識された場合、動作規制制御要素32により作業機械10に対して規制信号が送信される。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操作機構211の操作態様が制御される。これにより、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、前記作業機械の操作機構211に対して、下部走行体110と、下上部旋回体120と、作業機構140と、下部走行体110、上部旋回体120および作業機構140のそれぞれが、無人飛行機40へ接近する動作を規制させる制御がされることによって、当該接触可能性の低減が図られる(図3、図6および図7参照)。
According to the work
また、当該構成の作業機械支援サーバ30によれば、離陸認識要素21により作業機構140と無人飛行機40との接触可能性が高いと認識された場合、動作規制制御要素22により遠隔操作装置50に対して規制信号が送信される。これに応じて、飛行機制御装置400により、当該接触可能性が低くなるように遠隔操作装置50の操作態様が制御される。これにより、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、無人飛行機40または遠隔操作装置50もしくは無人飛行機40と遠隔操作装置50とのそれぞれに対して、無人飛行機40が、作業機械10へ接近する飛行を規制させる規制信号が送信されることによって、当該接触可能性の低減が図られる(図3、図6および図7参照)。
Further, according to the work
なお、作業機械支援サーバ30は、オペレータによる操作機構211の操作と、作業機械10の動作が一致しない場合、オペレータに作業機械10の動作が規制されていることを知らしめる報知装置33を備えていてもよい。これにより、オペレータによる操作レバーの操作と、作業機械10の動作が一致しない理由は、作業機械10の故障によるものではないことをオペレータに認識させる。この場合、機械制御装置20は、離陸認識要素21と、動作規制制御要素22としての機能を備えていなくてもよい。
The work
なお、当該作業機械支援サーバ30は、オペレータによる遠隔操作装置50の操作と、無人飛行機40の動作が一致しない場合、報知装置33を用いてオペレータに無人飛行機40の動作が規制されていることを知らしめてもよい。これにより、オペレータによる遠隔操作装置50の操作と、無人飛行機40の動作が一致しない理由は、無人飛行機40の故障によるものではないことをオペレータに認識させる。
If the operation of the
10‥作業機械、20‥作業機械制御装置、21‥離陸認識要素、22‥動作規制制御要素、30‥作業機械支援サーバ、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、230‥報知装置、140‥作業機構(作業アタッチメント)、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 ... takeoff recognition element, 22 ... operation regulation control element, 30 ... work machine support server, 40 ... unmanned airplane, 202 ... wireless communication equipment, 210 ... input interface, 211 ... Operation mechanism, 220 output interface, 222 image output device, 230 notification device, 140 work mechanism (work attachment), 400 airplane control device, 402 wireless communication device, 410 image pickup device.
Claims (6)
前記制御装置が、
無人飛行機が離陸した状態であることを認識する離陸認識要素と、
前記離陸認識要素により前記無人飛行機が離陸した状態であることを認識された場合、前記無人飛行機が離陸している所定の期間、前記作業機械の操作インターフェースに対して、前記下部走行体、前記上部旋回体、前記作業機構、のうち少なくとも一つの動作を規制させるための規制信号を生成する動作規制制御要素と、
を備えてい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 that controls
The control device
A takeoff recognition element that recognizes that an unmanned aerial vehicle is in a takeoff state,
When the takeoff recognition element recognizes that the unmanned airplane is in a takeoff state, the lower traveling body and the upper portion with respect to the operation interface of the work machine during a predetermined period during which the unmanned airplane is taking off. An operation regulation control element that generates a regulation signal for restricting the operation of at least one of the swivel body and the work mechanism, and
A work machine characterized by being equipped with.
前記所定の期間の始期および終期のそれぞれを、前記無人飛行機が行う各回の飛行期間における離陸時点および着陸時点のそれぞれとする
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 each of the beginning and the end of the predetermined period is a takeoff time point and a landing time point in each flight period performed by the unmanned aerial vehicle.
前記所定の期間の始期及び終期のそれぞれを、前記無人飛行機が行う各回の飛行期間における離陸時点より後の第1所定時点および第1所定時点より後でかつ着陸時点より前の第2所定時点のそれぞれとする
ことを特徴とする作業機械。 In the work machine according to claim 1,
Each of the beginning and the end of the predetermined period is at the first predetermined time point after the takeoff time point and the second predetermined time point after the first predetermined time point and before the landing time point in each flight period of the unmanned aerial vehicle. A work machine characterized by each.
前記作業機械および前記無人飛行機のうち少なくとも一方との通信に基づき、前記無人飛行機が離陸した状態であることを認識する離陸認識要素と、
前記離陸認識要素により前記無人飛行機が離陸した状態であることを認識された場合、前記無人飛行機が離陸している所定の期間、前記作業機械の操作インターフェースに対して、、前記下部走行体、前記上部旋回体、前記作業機構、のうち少なくとも一つの動作を規制させるための規制信号を生成する動作規制制御要素と、
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. It is a work machine support server having a communication function with each of a work machine equipped with a control device for controlling the body and an unmanned airplane.
A takeoff recognition element that recognizes that the unmanned aerial vehicle is in a takeoff state based on communication with the work machine and at least one of the unmanned aerial vehicles.
When the takeoff recognition element recognizes that the unmanned airplane is in a takeoff state, the lower traveling body, the lower traveling body, with respect to the operation interface of the work machine for a predetermined period during which the unmanned airplane is taking off. An operation regulation control element that generates a regulation signal for restricting the operation of at least one of the upper swing body and the work mechanism, and
A work machine support server characterized by being equipped with.
前記所定の期間の始期および終期のそれぞれを、前記無人飛行機が行う各回の飛行期間における離陸時点および着陸時点のそれぞれとする
ことを特徴とする作業機械支援サーバ。 In the work machine support server according to claim 4,
A work machine support server characterized in that each of the start and end of the predetermined period is a takeoff time point and a landing time point in each flight period performed by the unmanned aerial vehicle.
前記所定の期間の始期及び終期のそれぞれを、前記無人飛行機が行う各回の飛行期間における離陸時点より後の第1所定時点および第1所定時点より後でかつ着陸時点より前の第2所定時点のそれぞれとする
ことを特徴とする作業機械支援サーバ。 In the work machine support server according to claim 4,
Each of the beginning and the end of the predetermined period is at the first predetermined time point after the takeoff time point and the second predetermined time point after the first predetermined time point and before the landing time point in each flight period of the unmanned aerial vehicle. A work machine support server characterized by each.
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