JP2023148202A - Work machine - Google Patents

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泰広 山本
Yasuhiro Yamamoto
春男 呉
Chunnan Wu
啓太 中森
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Abstract

To provide a work machine capable of accurately grasping the position of a suspended load relative to the work machine.SOLUTION: A work machine (100) is capable of suspending a load. The work machine (100) includes: a measurement unit (20, 21, 22, 23) that measures a position of a suspended load (N) relative to the work machine (100); and a control unit (40) that calibrates the measurement unit (20, 21, 22, 23).SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、荷を吊ることのできる作業機械に関する。 The present invention relates to a working machine capable of suspending a load.

特許文献1には、クレーンに付随され、ブームの空間的位置及び姿勢を検出する検出装置について記載されている。当該検出装置は、ブームの先端に設けられたターゲットマークまでの距離及び方向を計測することで上記の検出を行う。 Patent Document 1 describes a detection device that is attached to a crane and detects the spatial position and attitude of a boom. The detection device performs the above detection by measuring the distance and direction to the target mark provided at the tip of the boom.

特開2014-181092号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-181092

荷を吊って作業する作業機械においては、作業機械に対する吊荷の位置を正確に把握できると好ましい。 In a working machine that performs work by suspending a load, it is preferable to be able to accurately grasp the position of the suspended load relative to the working machine.

本発明は、作業機械に対する吊荷の位置をより正確に把握できる作業機械を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a working machine that can more accurately grasp the position of a suspended load relative to the working machine.

本発明は、
荷を吊ることが可能な作業機械であって、
前記作業機械に対する吊荷の位置を測定するための測定部と、
前記測定部の校正を行う制御部と、
を備える。
The present invention
A working machine capable of suspending loads,
a measuring unit for measuring the position of the suspended load with respect to the working machine;
a control unit that calibrates the measurement unit;
Equipped with

本発明によれば、作業機械に対する吊荷の位置を正確に把握することができるという効果が得られる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to accurately determine the position of a suspended load relative to a working machine.

本発明の実施形態1に係る作業機械を示す図である。1 is a diagram showing a working machine according to Embodiment 1 of the present invention. 図1の作業機械の制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control system of the work machine shown in FIG. 1. FIG. 吊荷の位置の計算原理を説明するもので、(A)はブームと撮影装置と吊荷の配置関係を示す図、(B)は撮影装置の映像を示す図である。The principle of calculation of the position of a suspended load is explained, and (A) is a diagram showing the arrangement relationship between a boom, a photographing device, and a suspended load, and (B) is a diagram showing an image of the photographing device. 映像の座標の校正処理を説明する図であり、吊荷の位置変化を示すグラフ(A)と、校正前後の座標を示す図(B)である。It is a figure explaining the calibration process of the coordinate of an image, and is a graph (A) which shows the positional change of a suspended load, and a figure (B) which shows the coordinate before and after calibration. 制御部が実行する実施形態1の校正モード処理を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing a calibration mode process according to the first embodiment executed by a control unit. 本発明の実施形態2に係る作業機械を示す図である。It is a figure showing the work machine concerning Embodiment 2 of the present invention. 図6の作業機械の制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a control system of the work machine shown in FIG. 6; 実施形態2における吊荷の位置の測定原理を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the principle of measuring the position of a suspended load in Embodiment 2.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書において吊荷の位置とは、荷を吊っているときには荷の位置を意味する一方、荷を吊っていないときには吊具(例えばフック)107の位置を意味するものとする。また、吊具107を昇降するロープの繰出し長(ポイントシーブ106aより先に繰り出された部分の長さ)を「ロープ長」と呼ぶ。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In this specification, the position of a suspended load means the position of the load when the load is being hung, and the position of the hanging tool (for example, hook) 107 when the load is not suspended. In addition, the length of the rope that moves up and down the hanging tool 107 (the length of the portion that is let out before the point sheave 106a) is referred to as the "rope length."

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る作業機械を示すもので、(A)は側面図、(B)は平面図である。図1(B)においては、ブーム106及びロープ(ワイヤーロープ)等が省略されている。図2は、作業機械の制御系の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a working machine according to Embodiment 1 of the present invention, in which (A) is a side view and (B) is a plan view. In FIG. 1(B), the boom 106, rope (wire rope), etc. are omitted. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control system of the working machine.

実施形態1の作業機械100は、移動式クレーンであり、下部走行体102と、下部走行体102に対して旋回可能な上部旋回体104と、上部旋回体104に対して起伏可能なブーム106と、ブーム106の先端部から吊り下げられた吊具107とを備える。上部旋回体104には、運転室であるキャブ112が設けられている。さらに、作業機械100は、吊具107を昇降するロープの巻き取りと繰り出し、並びに、ブーム106を起伏するロープの巻き取りと繰り出しとをそれぞれ行う複数のウインチ114を備える。 The work machine 100 of Embodiment 1 is a mobile crane, and includes a lower traveling body 102, an upper rotating body 104 that can rotate with respect to the lower traveling body 102, and a boom 106 that can raise and lower with respect to the upper rotating body 104. , and a hanging tool 107 suspended from the tip of the boom 106. The upper revolving body 104 is provided with a cab 112 that is a driver's cab. Further, the work machine 100 includes a plurality of winches 114 that wind up and let out a rope that raises and lowers the hanging tool 107, and wind up and let out a rope that raises and lowers the boom 106, respectively.

キャブ112には、図2に示すように、運転操作部115に加え、動作モードを切り替えるための操作部116、様々な映像又は画像を出力可能な表示装置117と、音や表示により様々な情報を報知する報知部118とが設けられていてもよい。 As shown in FIG. 2, the cab 112 includes, in addition to a driving operation section 115, an operation section 116 for switching operation modes, a display device 117 that can output various videos or images, and various information through sounds and displays. A notification unit 118 that notifies the user may also be provided.

作業機械100は、さらに、ブーム106の起伏方向の過回動を制限するブーム過巻防止装置(例えばバックストップ)108と、吊具107の過上昇を制限するフック過巻防止装置109とを備える。 The work machine 100 further includes a boom overwinding prevention device (for example, a backstop) 108 that limits excessive rotation of the boom 106 in the up-and-down direction, and a hook overwinding prevention device 109 that limits excessive lifting of the hoist 107. .

ブーム過巻防止装置108は、ブーム106の起伏方向の角度が設定角度で停止するよう、ブーム106を係止することでブーム106が起伏方向に過回動しないように制限する。ブーム過巻防止装置108は、ブーム106を係止したときに衝撃が加わらないように緩衝機構を含んでいるが、ブーム過巻防止装置108が作用することでブーム106が停止したときに、ブーム106は設定角度で安定的に停止するよう構成されている。さらに、ブーム過巻防止装置108は、ブーム106を係止したときに、係止を伝える信号を制御部40に出力する。 The boom over-winding prevention device 108 restricts the boom 106 from excessive rotation in the up-and-down direction by locking the boom 106 so that the angle in the up-and-down direction of the boom 106 stops at a set angle. The boom overwind prevention device 108 includes a buffer mechanism to prevent impact from being applied when the boom 106 is locked, but when the boom 106 stops due to the activation of the boom overwind prevention device 108, the boom 106 is configured to stably stop at a set angle. Furthermore, when the boom 106 is locked, the boom overwinding prevention device 108 outputs a signal indicating the locking to the control unit 40.

フック過巻防止装置109は、吊具107がポイントシーブ106aから設定長の位置まで上昇したときに吊具107を吊るワイヤーロープの巻き取りを停止するためのリミットスイッチである。吊具107の上昇によりフック過巻防止装置109が作用し、吊具107が停止したとき、ロープ長は安定的に設定長になるように構成される。 The hook overwinding prevention device 109 is a limit switch for stopping winding of the wire rope for suspending the hanging tool 107 when the hanging tool 107 rises from the point sheave 106a to the position of the set length. The hook overwind prevention device 109 is activated by the lifting of the hanging tool 107, and when the hanging tool 107 stops, the rope length is configured to stably reach the set length.

図2に示すように、作業機械100は、作業機械100に対する吊荷の位置を測定するための測定部20と、測定部20の測定結果に基づいて吊荷の位置を計算する計算部30と、作業機械100の制御を行う制御部40とを備える。制御部40は、コンピュータであり、計算部30は制御部40の一部であってもよい。 As shown in FIG. 2, the working machine 100 includes a measuring section 20 for measuring the position of the suspended load with respect to the working machine 100, and a calculating section 30 for calculating the position of the suspended load based on the measurement result of the measuring section 20. , and a control section 40 that controls the work machine 100. The control unit 40 may be a computer, and the calculation unit 30 may be a part of the control unit 40.

測定部20は、ブーム106に取り付けられた撮影装置21と、ブーム106の起伏角度を測定するブーム角度測定部22と、吊具107のロープ長(吊具107を昇降するロープの繰出し長)を測定するロープ長測定部23とを含む。 The measurement unit 20 includes an imaging device 21 attached to the boom 106, a boom angle measurement unit 22 that measures the undulation angle of the boom 106, and a rope length of the hanging tool 107 (the length of the rope that moves up and down the lifting tool 107). It includes a rope length measuring section 23 for measuring.

撮影装置21は、レンズ及び撮像素子を有するデジタル撮影装置などであり、撮影方向が既知である場合に、映像E(図3(B)参照)において吊荷Nが位置する座標値(x、y)から、吊荷Nの方向を求めることができる。撮影装置21は、吊荷Nが視野角に入るようにブーム106の先端周辺に所定角度で取り付けられている。 The photographing device 21 is a digital photographing device or the like having a lens and an image sensor, and when the photographing direction is known, the coordinate value (x 1 , y 1 ), the direction of the suspended load N can be determined. The photographing device 21 is attached around the tip of the boom 106 at a predetermined angle so that the suspended load N is included in the viewing angle.

撮影装置21の取り付け角度は、可動装置21F(サーボモータ等)の駆動により可変であってもよい。また、撮影装置21がラックアンドピニオン等のスライド機構を介してブーム106に取り付けられることで、撮影装置21の固定位置は可動装置21F(サーボモータ等)の駆動により可変であってもよい。当該構成の場合、撮影装置21の取付け角度及び取付け位置は、各サーボモータの駆動量を表わすデータによって求めることができる。 The mounting angle of the photographing device 21 may be variable by driving the movable device 21F (servo motor or the like). Further, by attaching the photographing device 21 to the boom 106 via a slide mechanism such as a rack and pinion, the fixed position of the photographing device 21 may be variable by driving the movable device 21F (servo motor or the like). In the case of this configuration, the mounting angle and mounting position of the photographing device 21 can be determined from data representing the drive amount of each servo motor.

撮影装置21の映像Eはキャブ112の表示装置117に出力され、映像Eから作業員が吊荷Nを確認できるような構成が採用されてもよい。 A configuration may be adopted in which the image E of the photographing device 21 is output to the display device 117 of the cab 112, and the worker can confirm the suspended load N from the image E.

ブーム角度測定部22は、ブーム106を起伏するロープの巻き取りと繰り出しとを行うウインチ114の回転量を検出するエンコーダ、ブーム106に取り付けられた角度計、あるいは、ブーム106の回動中心においてブーム106の回動量を検出するエンコーダなど、ブーム106の起伏角度を測定可能であればどのような構成であってもよい。 The boom angle measurement unit 22 is an encoder that detects the amount of rotation of the winch 114 that winds up and lets out the rope that raises and lowers the boom 106, an angle meter attached to the boom 106, or a boom Any configuration may be used as long as it is possible to measure the up-and-down angle of the boom 106, such as an encoder that detects the amount of rotation of the boom 106.

ロープ長測定部23は、ブーム106の先端部から繰り出されたロープ長を測定する。ロープ長は、より詳細には、例えばポイントシーブ106aにおいてロープが離間する端点から吊具107の所定点までの長さと定義されてもよい。ロープ長測定部23は、吊具107を昇降するウインチ114の回転量を検出するエンコーダ、あるいは、ポイントシーブ106aの回転量を検出するエンコーダなど、ロープ長を測定可能な信号を出力する構成であればどのような構成であってもよい。 The rope length measurement unit 23 measures the length of the rope let out from the tip of the boom 106. More specifically, the rope length may be defined, for example, as the length from the end point where the rope separates in the point sheave 106a to a predetermined point on the hanging tool 107. The rope length measurement unit 23 may be configured to output a signal capable of measuring the rope length, such as an encoder that detects the amount of rotation of the winch 114 that raises and lowers the hanging tool 107, or an encoder that detects the amount of rotation of the point sheave 106a. Any configuration may be used.

計算部30には、撮影装置21から映像データが送られる。撮影装置21の取付け角度、取付け位置又はこれら両方が可変である場合には、当該取付け角度及び取付け位置の制御を行う制御部40から、取付け角度、取付け位置又はこれら両方を示すデータが、計算部30に送られる。さらに、計算部30には、ブーム角度測定部22及びロープ長測定部23の測定データが送られる。 Video data is sent to the calculation unit 30 from the photographing device 21 . When the mounting angle, the mounting position, or both of the mounting angle and the mounting position of the imaging device 21 are variable, the data indicating the mounting angle, the mounting position, or both of these are sent to the calculation unit from the control unit 40 that controls the mounting angle and the mounting position. Sent to 30. Furthermore, measurement data from the boom angle measurement section 22 and the rope length measurement section 23 is sent to the calculation section 30 .

計算部30は、次のような原理によって、ブーム106の先端部を基準点Pとする吊荷Nの相対位置を計算する。図3は、吊荷の位置の計算原理を説明する図であり、(A)はブームと撮影装置と吊荷の配置関係を示す図、(B)は撮影装置の映像を示す図である。 The calculation unit 30 calculates the relative position of the suspended load N using the tip of the boom 106 as a reference point P 0 based on the following principle. FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of calculation of the position of a suspended load, in which (A) is a diagram showing the arrangement relationship between the boom, the photographing device, and the suspended load, and (B) is a diagram showing an image of the photographing device.

計算部30は、ブーム角度測定部22の測定データに基づきブーム106の角度θboomを取得する。さらに、計算部30は、ロープ長測定部23の測定データからロープ長Lhookを取得する。 The calculation unit 30 obtains the angle θ boom of the boom 106 based on the measurement data of the boom angle measurement unit 22. Furthermore, the calculation unit 30 obtains the rope length L hook from the measurement data of the rope length measurement unit 23.

さらに、計算部30は、撮影装置21の取付け位置及び取付け角度のデータから、ブーム106の基準点Pから撮影装置21の取付け位置Pまでの長さLcam1と、取付け角度θcam0とを取得する。また、取付け位置Pから視野角中心点Pまでの長さLcam2は一定値であり、計算部30は、当該長さLcam2の値を予め保持している。 Further, the calculation unit 30 calculates the length L cam1 from the reference point P 0 of the boom 106 to the attachment position P 1 of the imaging device 21 and the mounting angle θ cam0 from the data on the mounting position and the mounting angle of the imaging device 21. get. Further, the length L cam2 from the attachment position P 1 to the viewing angle center point P 2 is a constant value, and the calculation unit 30 holds the value of the length L cam2 in advance.

計算部30は、長さLcam1とブーム106の角度θboomとから、基準点Pから取付け位置PまでのベクトルAcam1を計算する。さらに、計算部30は、長さLcam2、撮影装置21の取付け角度θcam0、並びに、ブーム106の角度θboomから、取付け位置P1から視野角中心点Pに至るまでのベクトルAcam2を計算する。 The calculation unit 30 calculates a vector A cam1 from the reference point P 0 to the attachment position P 1 from the length L cam1 and the angle θ boom of the boom 106. Furthermore, the calculation unit 30 calculates a vector A cam2 from the mounting position P1 to the viewing angle center point P 2 from the length L cam2 , the mounting angle θ cam0 of the photographing device 21, and the angle θ boom of the boom 106. do.

さらに、計算部30は、映像データから吊荷を画像認識し、映像Eにおける吊荷Nの座標値(x、y)を取得する(図3(B))。画像認識は、機械学習された学習モデル(人工知能)による認識に代替されてもよい。そして、計算部30は、座標値(x、y)に対応する撮影中心線Lcam0からの角度θcamx、θcamyを計算する。角度θcamx、θcamyは、撮影装置21の視野角におけるx方向の角度、並びに、y方向の角度に相当し、映像中の座標値と一対一で対応づけられる。 Furthermore, the calculation unit 30 performs image recognition of the hanging load from the video data, and obtains the coordinate values (x 1 , y 1 ) of the hanging load N in the video E (FIG. 3(B)). Image recognition may be replaced by recognition using a machine-learned learning model (artificial intelligence). Then, the calculation unit 30 calculates angles θ camx and θ camy from the imaging center line L cam0 corresponding to the coordinate values (x 1 , y 1 ). The angles θ camx and θ camy correspond to an angle in the x direction and an angle in the y direction in the viewing angle of the photographing device 21, and have a one-to-one correspondence with the coordinate values in the video.

さらに、計算部30は、基準点Pを中心にロープ長Lhookを半径とする球面Snと、視野角中心点Pから角度θcamx、θcamyで延びる直線との交点を、幾何学的に計算する。そして、計算部30は、視野角中心点Pから上記交点までの距離を計算する。さらに、当該距離と、角度θcamx、θcamy、θboom、θcam0から、視野角中心点Pから吊荷NまでのベクトルACtoNを計算する。 Furthermore, the calculation unit 30 geometrically calculates the intersection between the spherical surface Sn having the reference point P 0 as the center and the rope length L hook as the radius, and the straight line extending from the viewing angle center point P 2 at angles θ camx and θ camy . Calculate to. Then, the calculation unit 30 calculates the distance from the viewing angle center point P2 to the above-mentioned intersection. Furthermore, a vector A CtoN from the viewing angle center point P 2 to the suspended load N is calculated from the distance and the angles θ camx , θ camy , θ boom , and θ cam0 .

上記の計算により、ベクトルAcam1、Acam2、ACtoNが得られたら、計算部30は、これらのベクトルAcam1、Acam2、ACtoNを合成することで、ブーム106の先端部(基準点P)に対する吊荷Nの相対位置(=Acam1+Acam2+ACtoN)を得ることができる。計算部30は、吊荷Nの相対位置の計算結果を制御部40に送る。 When the vectors A cam1 , A cam2 , and A CtoN are obtained through the above calculation, the calculation unit 30 combines these vectors A cam1 , A cam2 , and A CtoN to determine the tip of the boom 106 (reference point P It is possible to obtain the relative position (=A cam1 +A cam2 +A CtoN ) of the hanging load N with respect to ( A cam1 +A cam2 +A CtoN). The calculation unit 30 sends the calculation result of the relative position of the suspended load N to the control unit 40.

このようにして、作業機械100の制御部40が、吊荷Nの相対位置を正確に把握できることで、制御部40は様々な有用な物理量を計算することが可能となる。例えば、別途、吊荷Nの重さのデータが与えられることで、これらのデータから、制御部40は、吊荷Nが揺れるときに、ブーム106に対してどの方向にどれだけの荷重が加わるのか求めることが可能となる。 In this way, the control unit 40 of the work machine 100 can accurately grasp the relative position of the suspended load N, thereby enabling the control unit 40 to calculate various useful physical quantities. For example, by separately providing data on the weight of the suspended load N, the control unit 40 uses these data to determine in what direction and how much load is applied to the boom 106 when the suspended load N swings. It becomes possible to find out.

制御部40は、作業機械100の動作上の制御に加え、測定部20の校正処理を行う。 In addition to controlling the operation of the work machine 100, the control unit 40 performs calibration processing of the measurement unit 20.

<校正処理>
上述したように、計算部30は、測定部20の測定データに基づいて吊荷Nの相対的な位置を正確に求めることができる。一方で、測定部20の測定データには、系統的な誤差が加わることがある。例えば、ブーム角度測定部22では、測定データに、真正な起伏角度に略一定のズレが加わるような系統的な誤差が生じることがある。ロープ長測定部23においても、測定データに、真正なロープ長に略一定のズレが加わるような系統的な誤差が生じることがある。
<Proofreading process>
As described above, the calculation unit 30 can accurately determine the relative position of the suspended load N based on the measurement data of the measurement unit 20. On the other hand, systematic errors may be added to the measurement data of the measurement unit 20. For example, in the boom angle measuring section 22, a systematic error may occur in the measurement data such that a substantially constant deviation is added to the true undulation angle. Also in the rope length measuring section 23, systematic errors may occur in the measurement data, such as adding a substantially constant deviation to the true rope length.

このような場合、ブーム106の真正な起伏角度と測定データとのズレを計測し、その後の測定データからズレを除去することで、ブーム角度測定部22を校正できる。同様に、真正のロープ長と測定データとのズレを計測し、その後の測定データからズレを除去することで、ロープ長測定部23を校正できる。 In such a case, the boom angle measuring section 22 can be calibrated by measuring the deviation between the true up-and-down angle of the boom 106 and the measured data, and removing the deviation from the subsequent measurement data. Similarly, the rope length measuring section 23 can be calibrated by measuring the deviation between the true rope length and the measured data and removing the deviation from the subsequent measurement data.

また、撮影装置21がブーム106に固定的に取り付けられている場合、振動等により取付け角度にズレが生じることがある。あるいは、撮影装置21がブーム106に可動的に取り付けられている場合、取付け位置、取付け角度又はこれら両方の制御データが、真正な値からズレを有する値を示してしまうことがある。これらの場合、上記のズレが映像Eに基づき計算された吊荷Nの方向を示す角度等に系統的な誤差として加わってしまう。 Further, when the photographing device 21 is fixedly attached to the boom 106, the attachment angle may shift due to vibration or the like. Alternatively, when the photographing device 21 is movably attached to the boom 106, the control data for the attachment position, attachment angle, or both may indicate a value that deviates from the true value. In these cases, the above-mentioned deviation is added to the angle indicating the direction of the suspended load N calculated based on the image E as a systematic error.

このような場合、撮影装置21の真正な取付け角度と、制御部40が認識している取付け角度とのズレを計測し、ズレが除去されるように、その後の取付け角度の制御データを修正することで、撮影装置21による角度の測定に使用される取付け角度の制御データを校正することができる。撮影装置21の取付け位置の制御データについても同様である。 In such a case, the deviation between the true mounting angle of the imaging device 21 and the mounting angle recognized by the control unit 40 is measured, and subsequent control data for the mounting angle is corrected so that the deviation is removed. This makes it possible to calibrate the mounting angle control data used for angle measurement by the photographing device 21. The same applies to the control data for the mounting position of the photographing device 21.

制御部40は、測定部20の各要素について、上記のような系統的な誤差を校正する処理を、次のように実行する。 The control unit 40 executes the process of calibrating the systematic errors described above for each element of the measurement unit 20 as follows.

ブーム角度測定部22の校正処理において、制御部40は、ウインチ114の駆動によりブーム106を既知の角度まで起伏させ、その時のブーム角度測定部22の測定データと上記既知の角度との差分から、測定データに生じているズレを計測する。そして、ズレが計測されたら、制御部40は、ブーム角度測定部22の測定データから当該ズレを減算した値が出力されるように校正処理を実行する。 In the calibration process of the boom angle measuring section 22, the control section 40 raises and lowers the boom 106 to a known angle by driving the winch 114, and calculates the difference between the measurement data of the boom angle measuring section 22 at that time and the known angle. Measure the deviation that occurs in the measurement data. Then, when the deviation is measured, the control unit 40 executes a calibration process so that a value obtained by subtracting the deviation from the measurement data of the boom angle measuring unit 22 is output.

ブーム角度測定部22の校正処理が行われるブーム106の角度は、ブーム過巻防止装置108がブーム106の起伏方向の回動を制限したときの設定角度であってよい。当該角度を採用することで、校正用にブーム106の真正な角度を計測する手段を追加することなく、制御部40は、ブーム106の真正な角度を得て、ブーム角度測定部22の校正処理を遂行することができる。 The angle of the boom 106 at which the calibration process of the boom angle measurement unit 22 is performed may be a set angle when the boom overwinding prevention device 108 restricts the rotation of the boom 106 in the up-and-down direction. By employing this angle, the control unit 40 can obtain the true angle of the boom 106 and perform the calibration process of the boom angle measurement unit 22 without adding a means to measure the true angle of the boom 106 for calibration. can be carried out.

なお、ブーム角度測定部22の校正処理において、制御部40がウインチ114を駆動するのではなく、作業機械100の作業員に制御部40が支援情報を出力することで、支援情報に基づき作業員がウインチ114を駆動する運転を行い、ブーム106を校正処理可能な起伏角度などに回動させるようにしてもよい。また、ブーム角度測定部22の校正処理が行われるブーム106の角度は、上記の角度に限られず、予め決められた様々な角度が採用されてもよい。例えば、定位置からカメラによってブーム106の一部が移動する箇所を撮影し、予め決められた位置にブーム106が写り込んだことに基づき、当該撮影時に対応するブーム106の角度に合わせてブーム角度測定部22を校正してもよい。 In addition, in the calibration process of the boom angle measuring section 22, the control section 40 does not drive the winch 114, but the control section 40 outputs support information to the worker of the working machine 100, so that the worker can Alternatively, the winch 114 may be operated to rotate the boom 106 to a levitation angle that can be calibrated. Further, the angle of the boom 106 at which the calibration process of the boom angle measurement unit 22 is performed is not limited to the above-mentioned angle, and various predetermined angles may be employed. For example, a camera photographs a part of the boom 106 moving from a fixed position, and based on the fact that the boom 106 is reflected in a predetermined position, the boom angle is adjusted to match the angle of the boom 106 corresponding to the time of photographing. The measuring section 22 may be calibrated.

ロープ長測定部23の校正処理において、制御部40は、ウインチ114の駆動により吊具107を吊っているロープを既知の長さまで巻き取り(又は繰り出し)、その時のロープ長測定部23の測定データと上記既知の長さとの差分から、測定データに生じているズレを計測する。そして、ズレが計測されたら、制御部40は、ロープ長測定部23の測定データから当該ズレを減算した値が出力されるように校正処理を実行する。 In the calibration process of the rope length measuring section 23, the control section 40 winds (or lets out) the rope suspending the hanging tool 107 to a known length by driving the winch 114, and uses the measurement data of the rope length measuring section 23 at that time. The deviation occurring in the measurement data is measured from the difference between the measured length and the above-mentioned known length. Then, when the deviation is measured, the control unit 40 executes a calibration process so that a value obtained by subtracting the deviation from the measurement data of the rope length measuring unit 23 is output.

ロープ長測定部23の校正処理が行われるロープ長は、フック過巻防止装置109が吊具107の上昇を制限したときのロープの設定長であってよい。当該設定長を採用することで、校正用に真正なロープ長を計測する手段を追加することなく、制御部40は、真正なローブ長を得て、ロープ長測定部23の校正処理を遂行することができる。 The rope length on which the calibration process of the rope length measurement unit 23 is performed may be the set length of the rope when the hook overwinding prevention device 109 restricts the lifting of the hanging tool 107. By employing the set length, the control unit 40 obtains the true lobe length and performs the calibration process of the rope length measuring unit 23 without adding a means for measuring the true rope length for calibration. be able to.

なお、ロープ長測定部23の校正処理において、制御部40がウインチ114を駆動するのではなく、作業機械100の作業員に制御部40が支援情報を出力することで、支援情報に基づき作業員がウインチ114を駆動する運転を行い、ロープ長を校正処理可能な長さにするようにしてもよい。 In addition, in the calibration process of the rope length measuring section 23, the control section 40 does not drive the winch 114, but the control section 40 outputs support information to the worker of the working machine 100, so that the worker can Alternatively, the winch 114 may be driven so that the rope length can be adjusted to a length that can be calibrated.

撮影装置21の取付け角度の校正処理において、制御部40は、撮影装置21に取り付けられた姿勢センサ(例えば、IMU(Inertial Measurement Unit))25を利用する。姿勢センサ25は、撮影装置21に取り付けられ、撮影装置21の水平に対する角度を計測し、計測データを制御部40に出力する。制御部40は、姿勢センサ25の出力と、ブーム角度測定部22の測定結果とから、撮影装置21のブーム106に対する取付け角度を計算する。そして、制御部40が保持している取付け角度と、計算された取付け角度との差を、制御部40は、真正な取付け角度に対するズレとして計算し、ズレが除去されるように、取付け角度を表わす制御データを修正することで、取付け角度に関する校正処理を遂行する。 In the process of calibrating the mounting angle of the photographing device 21, the control unit 40 utilizes a posture sensor (for example, IMU (Inertial Measurement Unit)) 25 attached to the photographing device 21. The posture sensor 25 is attached to the photographing device 21 , measures the angle of the photographing device 21 with respect to the horizontal, and outputs measurement data to the control unit 40 . The control unit 40 calculates the attachment angle of the photographing device 21 with respect to the boom 106 from the output of the attitude sensor 25 and the measurement result of the boom angle measurement unit 22. Then, the control unit 40 calculates the difference between the mounting angle held by the control unit 40 and the calculated mounting angle as a deviation from the true mounting angle, and adjusts the mounting angle so that the deviation is removed. By correcting the represented control data, calibration processing regarding the mounting angle is performed.

また、撮影装置21の取付け位置が可変である場合、制御部40は、撮影装置21を可動範囲のうちの一端など、位置が既知となる箇所まで撮影装置21を移動させる。すなわち、制御部40は、可動装置21F(移動用のサーボモータ)を一方向に駆動し、撮影装置21及びサーボモータがそれ以上動かないところで、可動装置21Fを停止させる。そして、制御部40は、そのときのサーボモータの制御データから計算される撮影装置21の取付け位置と、スライド機構の端点位置から得られる撮影装置21の取付け位置との差を、真正な取付け位置に対するズレとして計算する。そして、制御部40は、ズレが除去されるように、取付け位置を表わす制御データを修正することで、取付け位置に関する校正処理を遂行する。 Further, when the mounting position of the photographing device 21 is variable, the control unit 40 moves the photographing device 21 to a location where the position is known, such as one end of the movable range. That is, the control unit 40 drives the movable device 21F (servo motor for movement) in one direction, and stops the movable device 21F when the photographing device 21 and the servo motor no longer move. Then, the control unit 40 calculates the difference between the mounting position of the photographing device 21 calculated from the control data of the servo motor at that time and the mounting position of the photographing device 21 obtained from the end point position of the slide mechanism to determine the true mounting position. Calculated as the deviation from Then, the control unit 40 performs a calibration process regarding the mounting position by correcting the control data representing the mounting position so that the deviation is removed.

図4は、映像の座標の校正処理を説明する図であり、吊荷の位置変化を示すグラフ(A)と、校正前後の座標を示す図(B)である。 FIG. 4 is a diagram illustrating the process of calibrating the coordinates of an image, and includes a graph (A) showing changes in the position of the hanging load and a diagram (B) showing the coordinates before and after the calibration.

撮影装置21の映像Eにおける座標(x、y)の校正処理は、次のように行われる。すなわち、風が弱く、重心の偏りが少ない吊荷Nを吊っている場合、吊荷Nはポイントシーブ106aの先端の鉛直下方の点を中心に、水平な二方向に揺れの成分を含んだ振り子運動を行う。そして、仮に、振り子運動の中心点に吊荷Nが位置するとした場合、吊具107を吊っているロープは鉛直下方に延在するはずである。 Calibration processing of the coordinates (x, y) in the image E of the photographing device 21 is performed as follows. In other words, when the wind is weak and a suspended load N with a small deviation in the center of gravity is suspended, the suspended load N is a pendulum that includes swinging components in two horizontal directions about a point vertically below the tip of the point sheave 106a. Do exercise. If the suspended load N is located at the center of the pendulum movement, the rope suspending the hanging tool 107 should extend vertically downward.

また、ロープが鉛直下方に延在する場合、ロープ長Lhook、ブーム106の角度θboom、撮影装置21の取付け位置(長さLcam1)及び取付け角度θcam0から、映像Eのどの座標位置に吊荷Nが位置するはずであるか逆算することができる。 In addition, when the rope extends vertically downward, which coordinate position in the image E is determined from the rope length L hook , the angle θ boom of the boom 106, the mounting position (length L cam1 ) and the mounting angle θ cam0 of the photographing device 21? It is possible to back-calculate where the suspended load N should be located.

したがって、制御部40は、上記の吊荷Nが位置するはずである真正の座標位置と、実際の映像から得られる吊荷Nの振り子運動の中心点の座標位置(x、y)(図4(A)、図4(B))とを計算し、これらの差分を座標のズレとして求める。振り子運動の中心点の座標位置を求める計算は、機械学習された学習モデル(人工知能)を用いた取得処理に代替されてもよい。 Therefore, the control unit 40 determines the true coordinate position where the above-mentioned suspended load N is supposed to be located and the coordinate position (x 2 , y 2 ) ( 4(A) and FIG. 4(B)), and calculate the difference between them as a coordinate shift. The calculation for determining the coordinate position of the center point of the pendulum movement may be replaced by an acquisition process using a machine-learned learning model (artificial intelligence).

そして、制御部40は、上記のズレが除去されるように座標の原点を校正する。なお、座標(x、y)は表示装置117に映像Eと重ねて映し出され、上記の座標の校正時に、表示装置117に映し出された座標の原点も修正されるようにしてもよい。あるいは、座標の校正は、制御部40が内部処理で認識する映像E中の座標(制御部40が使用する制御データに含まれる座標原点のデータ値)についてのみ行われ、表示装置117に出力される座標には反映されなくてもよい。 Then, the control unit 40 calibrates the origin of the coordinates so that the above deviation is removed. Note that the coordinates (x, y) may be displayed on the display device 117 in a superimposed manner with the image E, and the origin of the coordinates displayed on the display device 117 may also be corrected when the coordinates are calibrated. Alternatively, the coordinate calibration is performed only on the coordinates in the video E that the control unit 40 recognizes through internal processing (data values of the coordinate origin included in the control data used by the control unit 40), and the coordinates are not output to the display device 117. It does not need to be reflected in the coordinates.

<校正モード処理>
図5は、制御部が実行する実施形態1の校正モード処理を示すフローチャートである。前述した測定部20の校正処理は、作業機械100の動作モードが校正モードに切り替えられた場合に実行される。動作モードは、キャブ112に設けられた操作部116を作業員等が操作することで校正モードに切り替え可能であってもよい。操作部116は、タッチパネル等の表示画面に写し出された操作部であってもよい。
<Calibration mode processing>
FIG. 5 is a flowchart showing the calibration mode process of the first embodiment executed by the control unit. The above-described calibration process of the measurement unit 20 is executed when the operation mode of the work machine 100 is switched to the calibration mode. The operation mode may be switchable to a calibration mode by a worker or the like operating an operation unit 116 provided in the cab 112. The operation unit 116 may be an operation unit displayed on a display screen such as a touch panel.

また、校正モードは、風の強さが所定以下、運転操作中でないとき、吊具107が地面に着いていないとき、吊具107が回転していないとき、作業現場の水平度が所定値以上である、あるいは、これらのうちの複数が満たされる場合など、所定の条件を満たしている場合に移行可能なように制御されてもよい。作業機械100は、条件を満たしているか判別するために、風速計及び水平器を備えていてもよい。 In addition, in the calibration mode, when the wind strength is below a predetermined value, when the operation is not in progress, when the hanging tool 107 is not on the ground, when the lifting tool 107 is not rotating, and when the levelness of the work site is above a predetermined value. Alternatively, the control may be such that the transition can be made when a predetermined condition is satisfied, such as when a plurality of these conditions are satisfied. Work machine 100 may be equipped with an anemometer and a level in order to determine whether conditions are met.

操作部116の操作により、校正モード処理が開始されると、制御部40は、まず、校正モードに移行可能な条件を満たしているか判別し(ステップS1)、YESであれば、報知部118から校正モードである出力を行わせ(ステップS2)、処理を進める。一方、ステップS1の結果がNOであれば、制御部40は、校正モード処理を終了する。 When the calibration mode process is started by operating the operation unit 116, the control unit 40 first determines whether the conditions for transitioning to the calibration mode are satisfied (step S1), and if YES, the notification unit 118 Output in the calibration mode is performed (step S2), and the process proceeds. On the other hand, if the result of step S1 is NO, the control unit 40 ends the calibration mode process.

処理が進むと、まず、制御部40は、ブーム角度測定部22の校正処理を実行する(ステップS3)。ステップS3では、一例として、制御部40が、ブーム過巻防止装置108が作動するまでブーム106を回動させるよう支援情報を出力し、作業員が支援情報に基づきブーム106を回動させる。そして、ブーム過巻防止装置108が作動してブーム106が安定的に設定角度になった状態で、前述したように、制御部40がブーム角度測定部22の校正処理を遂行する。 As the process progresses, first, the control unit 40 executes a calibration process for the boom angle measurement unit 22 (step S3). In step S3, as an example, the control unit 40 outputs support information to rotate the boom 106 until the boom overwind prevention device 108 is activated, and the worker rotates the boom 106 based on the support information. Then, in a state where the boom overwinding prevention device 108 is activated and the boom 106 is stably at the set angle, the control unit 40 performs the calibration process of the boom angle measurement unit 22 as described above.

次に、制御部40は、ロープ長測定部23の校正処理を実行する(ステップS4)。一例として、ステップS4では、制御部40が、フック過巻防止装置109が作動するまで吊具107を上昇させるよう支援情報を出力し、作業員が支援情報に基づき吊具107を上昇させる。そして、フック過巻防止装置109が作動して吊具107が停止し、ロープ長が安定的に設定長となった状態で、前述したように、制御部40がロープ長測定部23の校正処理を遂行する。 Next, the control unit 40 executes a calibration process for the rope length measuring unit 23 (step S4). As an example, in step S4, the control unit 40 outputs support information to raise the hanging tool 107 until the hook overwinding prevention device 109 is activated, and the worker raises the hanging tool 107 based on the support information. Then, when the hook overwinding prevention device 109 is activated and the hanging tool 107 is stopped, and the rope length has stably reached the set length, the control section 40 performs the calibration process of the rope length measuring section 23 as described above. carry out.

ロープ長測定部23の校正処理(ステップS4)をブーム角度測定部22の校正処理(ステップS3)よりも後に行うことで、必要な作業員の運転操作を少なくすることができる。すなわち、ブーム106をブーム過巻防止装置108が作動する角度まで回動させると、当該回動により吊具107を吊っているロープがポイントシーブ106a側に幾分引かれる。したがって、ブーム106をブーム過巻防止装置108が作動する角度まで回動させるには、その前に、吊具107を吊っているロープをフック過巻防止装置109が作動する長さよりも長くする必要がある。そのため、ステップS3とステップS4との順番を逆転させると、ロープ長測定部23の校正処理でロープ長が設定長になった後、吊具107を吊っているロープを繰り出してから、ブーム角度測定部22の校正処理に移行する必要が生じる。一方、ステップS3からステップS4の順番とすることで、上記の吊具107を吊っているロープを繰り出す処理を省くことができる。 By performing the calibration process for the rope length measuring section 23 (step S4) after the calibration process for the boom angle measuring section 22 (step S3), it is possible to reduce the number of necessary driving operations by the operator. That is, when the boom 106 is rotated to an angle at which the boom overwind prevention device 108 is activated, the rope suspending the hanging tool 107 is pulled somewhat toward the point sheave 106a due to the rotation. Therefore, in order to rotate the boom 106 to an angle at which the boom overwind prevention device 108 is activated, the length of the rope hanging the hanging device 107 must be made longer than the length at which the hook overwind prevention device 109 is activated. There is. Therefore, if the order of steps S3 and S4 is reversed, after the rope length reaches the set length in the calibration process of the rope length measuring section 23, the rope suspending the hanging tool 107 is let out, and then the boom angle is measured. It becomes necessary to move on to the calibration process of the section 22. On the other hand, by setting the order from step S3 to step S4, it is possible to omit the process of letting out the rope for hanging the above-mentioned hanging tool 107.

次に、制御部40は、撮影装置21の取付け角度と取付け位置の校正処理を実行する(ステップS5)。当該校正処理の具体例は前述の通りである。 Next, the control unit 40 executes a process of calibrating the mounting angle and mounting position of the imaging device 21 (step S5). A specific example of the calibration process is as described above.

そして、最後に、制御部40は、映像Eの座標の校正処理を実行する(ステップS6)。当該校正処理の具体例は前述の通りである。 Finally, the control unit 40 executes a process of calibrating the coordinates of the image E (step S6). A specific example of the calibration process is as described above.

その後、制御部40は、報知部118からの校正モードの出力を終了し(ステップS7)、校正モード処理を終了する。 After that, the control unit 40 ends the output of the calibration mode from the notification unit 118 (step S7), and ends the calibration mode processing.

上記の校正モード処理により測定部20が校正されることで、その後、より正確に吊荷Nの位置の把握が可能となる。 By calibrating the measurement unit 20 through the above-described calibration mode processing, it becomes possible to more accurately grasp the position of the suspended load N after that.

以上のように、実施形態1の作業機械100によれば、作業機械100に対する吊荷Nの位置を測定するための測定部20と、測定部20の校正を行う制御部40とを備える。したがって、校正により測定部20の系統誤差を除去することができ、作業機械100は正確な測定データを用いることで吊荷Nの位置を正確に把握することが可能となる。 As described above, the working machine 100 of the first embodiment includes the measuring section 20 for measuring the position of the suspended load N with respect to the working machine 100, and the control section 40 for calibrating the measuring section 20. Therefore, systematic errors in the measurement unit 20 can be removed through calibration, and the working machine 100 can accurately grasp the position of the suspended load N by using accurate measurement data.

さらに、実施形態1の作業機械100によれば、制御部40は、撮影装置21の取付け角度、取付け位置、映像Eの座標の校正を行う。さらに、制御部40は、ブーム角度測定部22とロープ長測定部23の校正を行う。したがって、作業機械100は、撮影装置21の映像データと、ブーム角度測定部22及びロープ長測定部23の測定データとから、ブーム106に対する吊荷Nの位置を正確に把握することが可能となる。 Furthermore, according to the working machine 100 of the first embodiment, the control unit 40 calibrates the mounting angle, the mounting position, and the coordinates of the image E of the photographing device 21. Further, the control unit 40 calibrates the boom angle measurement unit 22 and the rope length measurement unit 23. Therefore, the work machine 100 can accurately grasp the position of the suspended load N with respect to the boom 106 from the video data of the photographing device 21 and the measurement data of the boom angle measuring section 22 and the rope length measuring section 23. .

さらに、実施形態1の作業機械100によれば、フック過巻防止装置109の作動に基づき、ロープ長測定部23の校正を行うので、安定した校正処理が可能となり、さらに、ロープ長が所定の長さになったことを校正処理用に検出する手段の増設が不要となる。 Furthermore, according to the working machine 100 of the first embodiment, the rope length measuring section 23 is calibrated based on the operation of the hook overwinding prevention device 109, so that stable calibration processing is possible, and furthermore, the rope length is adjusted to a predetermined value. There is no need to add a means for detecting the length for calibration processing.

さらに、実施形態1の作業機械100によれば、ブーム106が所定角度になったときにブーム角度測定部22を校正するので、安定した校正処理が可能となる。さらに、上記の所定角度は、ブーム過巻防止装置108が作動する角度である。このような角度とすることで、ブーム106が所定角度になったことを校正処理用に検出する手段の増設が不要となる。 Further, according to the work machine 100 of the first embodiment, the boom angle measuring section 22 is calibrated when the boom 106 reaches a predetermined angle, so that stable calibration processing is possible. Furthermore, the above-mentioned predetermined angle is an angle at which the boom overwind prevention device 108 operates. Setting such an angle eliminates the need for additional means for detecting that the boom 106 has reached a predetermined angle for calibration processing.

さらに、実施形態1の作業機械100によれば、制御部40は、校正モードが選択された場合に、測定部20の校正処理を実行する。したがって、条件の整った、正確な校正を遂行しやすく。作業員が気付かないうちに、誤った校正処理が行われてしまうといった不具合を抑制できる。 Furthermore, according to the work machine 100 of the first embodiment, the control unit 40 executes the calibration process of the measurement unit 20 when the calibration mode is selected. Therefore, it is easy to carry out well-conditioned and accurate calibration. It is possible to prevent problems such as incorrect calibration processing being performed without the operator noticing.

(実施形態2)
図6は、本発明の実施形態2に係る作業機械を示す図である。図7は、図6の作業機械の制御系の構成を示すブロック図である。実施形態2の作業機械100Aは、作業機械100Aに対する吊荷Nの位置を測定するための測定部20Aの要素と、校正処理の内容とが異なる他は、実施形態1と同様であり、同様の要素は実施形態1と同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a diagram showing a working machine according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the control system of the work machine shown in FIG. 6. The working machine 100A of the second embodiment is the same as the first embodiment, except that the elements of the measuring unit 20A for measuring the position of the suspended load N with respect to the working machine 100A and the content of the calibration process are different. Elements are given the same reference numerals as in Embodiment 1, and detailed explanations are omitted.

実施形態2の測定部20Aは、ロープ長を測定するロープ長測定部23と、ブーム106に取り付けられた第1測位器26と、吊具107又は吊荷Nに取り付けられた第2測位器27とを含む。第1測位器26は、例えばブーム106の基準点P又はその周辺に取付けられてもよい。 The measuring unit 20A of the second embodiment includes a rope length measuring unit 23 that measures the rope length, a first positioning device 26 attached to the boom 106, and a second positioning device 27 attached to the hanging tool 107 or the suspended load N. including. The first positioning device 26 may be attached, for example, to the reference point P0 of the boom 106 or around it.

第1測位器26及び第2測位器27は、GNSS(Global Navigation Satellite System)を利用した測位器であり、本実施形態では、緯度及び経度の測位データを主に使用する。 The first positioning device 26 and the second positioning device 27 are positioning devices that utilize GNSS (Global Navigation Satellite System), and in this embodiment, positioning data of latitude and longitude are mainly used.

図8は、実施形態2における吊荷の位置の測定原理を説明する図である。計算部30Aは、第1測位器26と第2測位器27とからそれぞれ水平方向の測位データ(XP0、YP0)、(Xhook、Yhook)を取得する。さらに、計算部30Aは、ロープ長測定部23からロープ長Lhookを取得する。 FIG. 8 is a diagram illustrating the principle of measuring the position of a suspended load in the second embodiment. The calculation unit 30A obtains horizontal positioning data (X P0 , Y P0 ) and (X hook , Y hook ) from the first positioning device 26 and the second positioning device 27, respectively. Furthermore, the calculation unit 30A obtains the rope length L hook from the rope length measurement unit 23.

そして、これらのデータから、計算部30Aは、ブーム106の基準点Pに対する吊荷Nの相対位置A0toNを計算する。すなわち、水平なX方向及びY方向の距離は、測位データ(XP0、YP0)、(Xhook、Yhook)から計算できる。さらに、鉛直なZ方向の距離は、測位データ(XP0、YP0)、(Xhook、Yhook)と、ロープ長Lhookとから幾何学的に計算できる。そして、X、Y、Z方向の成分として、上記のX、Y、Z方向の距離を有するベクトルが、基準点Pから吊荷Nまでの位置ベクトルA0toN、=(X0toN、Y0toN、Z0toN)となる。 From these data, the calculation unit 30A calculates the relative position A 0toN of the suspended load N with respect to the reference point P 0 of the boom 106. That is, the distance in the horizontal X direction and Y direction can be calculated from the positioning data (X P0 , Y P0 ) and (X hook , Y hook ). Furthermore, the distance in the vertical Z direction can be calculated geometrically from the positioning data (X P0 , Y P0 ), (X hook , Y hook ) and the rope length L hook . Then, as components in the X, Y, and Z directions, a vector having the distances in the X, Y, and Z directions is the position vector A 0toN from the reference point P 0 to the suspended load N, = (X 0toN , Y 0toN , Z0toN ).

なお、測定部20Aは、ブーム106が向いている方角を測定する方位器を含み、計算部30Aは、方位器の計測結果と、第1測位器26及び第2測位器27の緯度及び経度のデータを関連付けることで、方向を含めて、ブーム106の基準点Pに対する吊荷Nの相対位置を計算してもよい。 The measurement unit 20A includes a direction device that measures the direction in which the boom 106 is facing, and the calculation unit 30A calculates the measurement result of the direction device and the latitude and longitude of the first positioning device 26 and the second positioning device 27. By associating the data, the relative position of the suspended load N with respect to the reference point P 0 of the boom 106 may be calculated, including the direction.

実施形態2の制御部40Aは、ロープ長測定部23の校正処理と、第1測位器26及び第2測位器27の取付け位置の校正処理とを実行する。ロープ長測定部23の校正処理は実施形態1で示した通りである。 The control unit 40A of the second embodiment executes a process of calibrating the rope length measuring unit 23 and a process of calibrating the mounting positions of the first positioning device 26 and the second positioning device 27. The calibration process of the rope length measuring section 23 is as shown in the first embodiment.

第1測位器26と第2測位器27に関する校正処理は、次のように行われる。すなわち、風が弱く、重心の偏りが少ない吊荷Nを吊っている場合、吊荷Nはポイントシーブ106aの先端の鉛直下方の点を中心に、水平な二方向に揺れの成分を含んだ振り子運動を行う。そして、仮に、振り子運動の中心点に吊荷Nが位置するとした場合、吊具107を吊っているロープは鉛直下方に延在するはずである。すなわち、第1測位器26と第2測位器27は、同一の緯度経度に位置するはずである。 Calibration processing regarding the first positioning device 26 and the second positioning device 27 is performed as follows. In other words, when the wind is weak and a suspended load N with a small deviation in the center of gravity is suspended, the suspended load N is a pendulum that includes swinging components in two horizontal directions about a point vertically below the tip of the point sheave 106a. Do exercise. If the suspended load N is located at the center of the pendulum movement, the rope suspending the hanging tool 107 should extend vertically downward. That is, the first positioning device 26 and the second positioning device 27 should be located at the same latitude and longitude.

したがって、制御部40Aは、第2測位器27の測位データから振り子運動の中心点の緯度経度を計算する。さらに、第1測位器26の測位データが示す緯度経度と、振り子運動の中心点の緯度経度との差分を、第1測位器26又は第2測位器27の取付け位置のズレとして計算する。そして、制御部40Aは、当該ズレが除去されるように、第1測位器26又は第2測位器27の測位データをオフセットする。当該オフセットが校正処理に相当する。なお、第1測位器26と第2測位器27とが予め定められたズレ量だけ緯度経度が異なる位置に取り付けられていてもよく、当該場合には、当該ズレ量を加えたオフセット量で測位データが修正されるように校正処理が行われればよい。また、第1測位器26と第2測位器27の校正処理は、他のセンサを用いて実際の第1測位器26と第2測位器27の位置又は互いの位置のズレ量を計測し、当該計測結果に基づいて行われてもよい。 Therefore, the control unit 40A calculates the latitude and longitude of the center point of the pendulum movement from the positioning data of the second positioning device 27. Furthermore, the difference between the latitude and longitude indicated by the positioning data of the first positioning device 26 and the latitude and longitude of the center point of the pendulum movement is calculated as the difference in the mounting position of the first positioning device 26 or the second positioning device 27. Then, the control unit 40A offsets the positioning data of the first positioning device 26 or the second positioning device 27 so that the deviation is removed. The offset corresponds to calibration processing. Note that the first positioning device 26 and the second positioning device 27 may be installed at positions that differ in latitude and longitude by a predetermined amount of deviation, and in this case, positioning is performed using an offset amount that includes the amount of deviation. Calibration processing may be performed so that the data is corrected. In addition, the calibration process of the first positioning device 26 and the second positioning device 27 uses another sensor to measure the actual position of the first positioning device 26 and the second positioning device 27 or the amount of deviation between the positions of each other, It may be performed based on the measurement results.

実施形態2においても、制御部40Aは、作業機械100の動作モードが校正モードに切り替えられた場合に校正処理を実行するように構成されてもよい。動作モードは、キャブ112に設けられた操作部116を作業員等が操作することで校正モードに切り替え可能であってもよい。さらに、校正モードは、風の強さが所定以下、運転操作中でないとき、吊具107が地面に着いていないとき、吊具107が回転していないとき、作業現場の水平度が所定値以上である、あるいは、これらのうちの複数が満たされる場合など、所定の条件を満たしている場合に移行可能なように制御されてもよい。 Also in the second embodiment, the control unit 40A may be configured to execute the calibration process when the operation mode of the working machine 100 is switched to the calibration mode. The operation mode may be switchable to a calibration mode by a worker or the like operating an operation unit 116 provided in the cab 112. Furthermore, in the calibration mode, when the wind strength is below a predetermined value, when the operation is not in progress, when the lifting tool 107 is not on the ground, when the lifting tool 107 is not rotating, and when the levelness of the work site is above a predetermined value. Alternatively, the control may be such that the transition can be made when a predetermined condition is satisfied, such as when a plurality of these conditions are satisfied.

以上のように、実施形態2の作業機械100Aによれば、作業機械100Aに対する吊荷Nの位置を測定するための測定部20Aと、測定部20Aの校正を行う制御部40Aとを備える。したがって、校正により測定部20Aの系統誤差を除去することができ、作業機械100Aは系統誤差が除去された測定データを用いることで吊荷Nの位置を正確に把握することが可能となる。 As described above, the working machine 100A of the second embodiment includes the measuring section 20A for measuring the position of the suspended load N with respect to the working machine 100A, and the control section 40A for calibrating the measuring section 20A. Therefore, the systematic errors of the measurement unit 20A can be removed through calibration, and the working machine 100A can accurately grasp the position of the suspended load N by using the measurement data from which the systematic errors have been removed.

さらに、実施形態2の作業機械100Aによれば、測定部20Aは、ブーム106に取り付けられた第1測位器26と、吊荷N又は吊具107に取り付けられた第2測位器27とを含み、制御部40Aは、測位データにオフセットを加えることで第1測位器26、第2測位器27又はこれら両方を校正する。このような構成により、少ない測定処理で、容易に吊荷Nの位置の正確な把握が可能となる。さらに、短い時間で校正処理を遂行することができる。 Furthermore, according to the working machine 100A of the second embodiment, the measurement unit 20A includes the first positioning device 26 attached to the boom 106 and the second positioning device 27 attached to the suspended load N or the hanging tool 107. , the control unit 40A calibrates the first positioning device 26, the second positioning device 27, or both by adding an offset to the positioning data. With such a configuration, the position of the suspended load N can be easily and accurately determined with a small number of measurement processes. Furthermore, the calibration process can be performed in a short time.

以上、本発明の各実施形態について説明した。しかし、本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、作業機械として、クローラクレーンである移動式クレーンを示したが、ホイールクレーン、トラッククレーン等の他の移動式クレーンに加えて、港湾クレーン、天井クレーン、ジブクレーン、門型クレーン、アンローダ等の固定式クレーンなど、あらゆるクレーンに適用可能である。また、作業機械は、保持したロープで荷を吊るショベルなど、荷を吊ることができれば、どのような機械であってもよい。 Each embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiment, a mobile crane which is a crawler crane is shown as a working machine, but in addition to other mobile cranes such as wheel cranes and truck cranes, port cranes, overhead cranes, jib cranes, and gantry cranes are also available. It is applicable to all types of cranes, including fixed cranes such as , unloaders, etc. Further, the working machine may be any machine as long as it can hang a load, such as a shovel that suspends the load using a held rope.

また、上記実施形態では、作業員の操作に基づき校正モードに移行する例を示したが、制御部が、校正モードに適した状況か否かを判断し、適した状況である場合に、校正モードへの移行を推奨する報知を行うか、あるいは、自動的に校正モードに移行するようにしてもよい。その他、基準点、ロープ長の詳細な定義など、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which the mode is shifted to the calibration mode based on the operator's operation. It is also possible to issue a notification recommending the transition to the mode, or to automatically transition to the calibration mode. In addition, details shown in the embodiments, such as detailed definitions of reference points and rope lengths, can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.

20、20A 測定部
21 撮影装置
22 ブーム角度測定部
23 ロープ長測定部
26 第1測位器
27 第2測位器
30、30A 計算部
40、40A 制御部
100、100A 作業機械
106 ブーム
106a ポイントシーブ
107 吊具
108 ブーム過巻防止装置
109 フック過巻防止装置
112 キャブ
114 ウインチ
116 操作部
117 表示装置
118 報知部
N 吊荷
E 映像
基準点
20, 20A Measuring unit 21 Photographing device 22 Boom angle measuring unit 23 Rope length measuring unit 26 First positioning device 27 Second positioning device 30, 30A Calculation unit 40, 40A Control unit 100, 100A Working machine 106 Boom 106a Point sheave 107 Lifting Tools 108 Boom overwinding prevention device 109 Hook overwinding prevention device 112 Cab 114 Winch 116 Operation section 117 Display device 118 Notification section N Hanging load E Image P 0 reference point

Claims (9)

荷を吊ることが可能な作業機械であって、
前記作業機械に対する吊荷の位置を測定するための測定部と、
前記測定部の校正を行う制御部と、
を備える作業機械。
A working machine capable of suspending loads,
a measuring unit for measuring the position of the suspended load with respect to the working machine;
a control unit that calibrates the measurement unit;
A working machine equipped with
前記測定部は、吊荷を撮影する撮影装置を含み、
前記制御部は、前記撮影装置の取付け角度、取付け位置又はこれら両方のデータを校正する、
請求項1記載の作業機械。
The measurement unit includes a photographing device for photographing the suspended load,
The control unit calibrates the mounting angle, mounting position, or both of the data of the photographing device.
A working machine according to claim 1.
前記測定部は、吊荷を撮影する撮影装置を含み、
前記制御部は、前記撮影装置の映像の座標を校正する、
請求項1又は請求項2に記載の作業機械。
The measurement unit includes a photographing device for photographing the suspended load,
The control unit calibrates the coordinates of the image of the imaging device.
A working machine according to claim 1 or claim 2.
前記測定部は、ブーム角度測定部、荷を吊るロープの繰出し長を測定するロープ長測定部、又は、これら両方を含み、
前記制御部は、前記ブーム角度測定部、前記ロープ長測定部、又はこれら両方を校正する、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の作業機械。
The measurement unit includes a boom angle measurement unit, a rope length measurement unit that measures the length of the rope for hanging the load, or both thereof,
The control unit calibrates the boom angle measurement unit, the rope length measurement unit, or both.
A working machine according to any one of claims 1 to 3.
前記制御部は、荷を吊るロープの巻き過ぎを防止するフック過巻防止装置の作動に基づき前記ロープ長測定部を校正する、
請求項4記載の作業機械。
The control unit calibrates the rope length measuring unit based on the operation of a hook overwinding prevention device that prevents overwinding of a rope for hanging a load.
The working machine according to claim 4.
前記制御部は、ブームが所定角度になったときに前記ブーム角度測定部を校正する、
請求項4記載の作業機械。
The control unit calibrates the boom angle measurement unit when the boom reaches a predetermined angle.
The working machine according to claim 4.
前記所定角度は、ブームを起伏するワイヤーロープの巻き過ぎを防止するブーム過巻防止装置が作動する角度であり、
前記制御部は、前記ブーム過巻防止装置の作動に基づき前記ブーム角度測定部を校正する、
請求項6記載の作業機械。
The predetermined angle is an angle at which a boom overwinding prevention device that prevents the wire rope hoisting the boom from being overwound operates;
The control unit calibrates the boom angle measurement unit based on the operation of the boom overwind prevention device.
A working machine according to claim 6.
前記測定部は、ブームに取り付けられた第1測位器と、吊荷又は吊具に取り付けられた第2測位器とを含み、
前記制御部は、測位データにオフセットを加えることで前記第1測位器、前記第2測位器又はこれら両方を校正する、
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の作業機械。
The measurement unit includes a first positioning device attached to the boom and a second positioning device attached to the hanging load or hanging tool,
The control unit calibrates the first positioning device, the second positioning device, or both by adding an offset to the positioning data.
A working machine according to any one of claims 1 to 7.
校正モードへ移行する入力を受け付けると前記測定部の校正を行う、
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の作業機械。
calibrating the measuring section upon receiving an input to transition to the calibration mode;
A working machine according to any one of claims 1 to 8.
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