JP3372362B2 - Traveling body traveling control method - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、無軌道の走行路面を走
行する走行体の走行制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a traveling control method for a traveling body traveling on a track-free traveling road surface.
【０００２】[0002]
【従来の技術】軌道のない路面を走行する走行体の一例
として、走行クレーンをあげることができる。従来この
種の走行体の走行制御は、走行路面に引かれたガイドラ
インに沿って走行する走行クレーンの右側の車輪の回転
速度ｖ1 及び左側車輪の回転速度ｖ2を検出し、Δｖ＝
（ｖ1 −ｖ2 ）／２を操作量として遅れた側の走行モー
タを増速してガイドラインとのずれ量を制御するという
ものであった。2. Description of the Related Art A traveling crane can be cited as an example of a traveling body traveling on a road surface without a track. Conventionally, the traveling control of this type of traveling body detects the rotational speed v 1 of the right wheel and the rotational speed v 2 of the left wheel of the traveling crane traveling along the guide line drawn on the traveling road surface, and Δv =
It was to control the amount of deviation from the guideline by increasing the speed of the traveling motor on the delayed side with (v 1 −v 2 ) / 2 as the operation amount.
【０００３】[0003]
【発明が解決しょうとする課題】しかし、上記走行制御
方法では、例えば、図５に示すように、走行路面７がガ
イドライン６に沿って連続して矢印方向に傾斜している
場合、走行クレーン１の各駆動輪３ａ，３ｂを傾斜面の
上り方向に角度φだけ傾けると、クレーン１はガイドラ
イン６に平行して安定走行する状態が生ずる。However, in the above traveling control method, for example, as shown in FIG. 5, when the traveling road surface 7 is continuously inclined along the guide line 6 in the arrow direction, the traveling crane 1 When each of the drive wheels 3a and 3b is tilted by an angle φ in the upward direction of the inclined surface, the crane 1 is in a stable traveling state parallel to the guide line 6.
【０００４】ところが、この場合、従来の走行クレーン
では、ステアリング角調整機構がないため、駆動輪３
ａ，３ｂを角度φ傾けると、走行クレーン１自体も同じ
ようにガイドライン６に対して角度φ傾いた状態で走行
することになり、目的場所で吊り具４上の積荷２１を着
地させる際に、積荷２１も走行クレーン１と同じ方向を
向いてしまうので、ガイドライン６の方向と平行に正し
く載置できないという問題が生じる。However, in this case, since the conventional traveling crane does not have a steering angle adjusting mechanism, the driving wheels 3
When the angles a and 3b are tilted by an angle φ, the traveling crane 1 itself also travels in a state of being tilted by an angle φ with respect to the guide line 6, and when the load 21 on the hanger 4 is landed at the destination, Since the load 21 also faces the same direction as the traveling crane 1, there arises a problem that it cannot be placed correctly in parallel with the direction of the guideline 6.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本願に係る発明の構成は、駆動輪を個々に駆動する走
行モータを備え、かつ走行路面に引かれたガイドライン
に沿って走行される無軌道式の走行体の走行制御方法で
あって、前記走行体の前後二定点における前記ガイドラ
インとのずれ量ｘ1 、ｘ2 を検出し、同検出値ｘ1 、ｘ
2 を用いてｘ＝ｘ1 又はｘ＝ｘ2 又はｘ＝（ｘ1 ＋
ｘ2）／２として、前記ガイドラインに対するずれ角
θ、ずれ角速度θ′及び操作量Δｖ′＝ａｘ＋ｂθ＋ｃ
θ′（ただし、ａ，ｂ，ｃは定数）を算出する一方、前
記走行路面の傾斜角αを検出あるいは推定し、同検出値
あるいは推定値より前記走行体の前後の駆動輪のステア
リング角φを算出し、同ステアリング角φ及び前記操作
量Δｖ′を操作量として、前記前後の駆動輪を制御する
ことを特徴とするものである。The structure of the invention according to the present application for solving the above-mentioned problems is provided with a traveling motor for individually driving the drive wheels, and the vehicle is traveled along a guideline drawn on a traveling road surface. A running control method for a trackless running body, which detects deviations x 1 , x 2 from the guideline at two fixed points in the front and rear of the running body, and detects the detected values x 1 , x
2 using x = x 1 or x = x 2 or x = (x 1 +
x 2 ) / 2, the deviation angle θ with respect to the guideline, the deviation angular velocity θ ′, and the manipulated variable Δv ′ = ax + bθ + c
θ ′ (where a, b, and c are constants) is calculated, while the inclination angle α of the traveling road surface is detected or estimated, and the steering angle φ of the drive wheels before and after the traveling body is detected from the detected value or estimated value. Is calculated, and the front and rear drive wheels are controlled by using the steering angle φ and the operation amount Δv ′ as the operation amounts.
【０００６】[0006]
【作用】本発明に係る上記走行制御方法によれば、走行
体の前後の二定点におけるガイドラインとのずれ量
ｘ1 ，ｘ2 が検出され、この検出値ｘ1 ，ｘ2 より、走
行体のガイドラインに対するずれ角θ、ずれ角速度
θ′、及び操作量Δｖ′が算出され、算出された操作量
Δｖ′によって走行体の左側又は右側の走行用モータが
個々に速度差をつけて制御されて、ずれ量がｘ1 ＝ｘ2
＝０となるように制御され、これによってガイドライン
とのオフセット量が０となるように修正される。そし
て、傾斜した走行路面を走行する際には、検出または推
定された路面との傾斜角αから走行体の前後の駆動輪が
制御され、これによって走行体はガイドラインと平行し
た状態とされる。According to the above traveling control method of the present invention, the deviation amounts x 1 and x 2 from the guideline at the two fixed points in the front and rear of the traveling body are detected, and the detected values x 1 and x 2 are used to detect the traveling body. The deviation angle θ, the deviation angular velocity θ ′, and the operation amount Δv ′ with respect to the guideline are calculated, and the traveling motors on the left side or the right side of the traveling body are individually controlled with a speed difference by the calculated operation amount Δv ′, The shift amount is x 1 = x 2
Is controlled so that the offset amount with respect to the guideline is corrected to 0. When the vehicle travels on an inclined traveling road surface, the driving wheels in front of and behind the traveling body are controlled from the detected or estimated inclination angle α with the road surface, whereby the traveling body is placed in parallel with the guideline.
【０００７】[0007]
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。先ず、本発明で制御の対象となる走行体の一具体例
である走行クレーンについて説明する。図１には走行ク
レーンの一例の概略斜視外観を示してあり、図２にはそ
の概略平面を示してある。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. First, a traveling crane, which is one specific example of a traveling body to be controlled by the present invention, will be described. FIG. 1 shows a schematic perspective view of an example of a traveling crane, and FIG. 2 shows its schematic plane.
【０００８】クレーン１は、左右の脚構造体２ａ，２ｂ
の上部を連結部材７で連結して構成されている。左右の
脚構造体２ａ，２ｂの前部及び後部の下端には、それぞ
れ駆動輪３ａ，３ｂが備えられている。これらの駆動輪
３ａ，３ｂは、それぞれ備わっている走行用モータによ
り個々に駆動されるようになっている。The crane 1 includes left and right leg structures 2a and 2b.
Is connected by a connecting member 7. Drive wheels 3a and 3b are provided at lower ends of front and rear portions of the left and right leg structures 2a and 2b, respectively. These drive wheels 3a and 3b are individually driven by respective traveling motors.
【０００９】左右の脚構造体２ａ，２ｂの内側には、ワ
イヤ５を介して吊り具４が吊り下げられており、この吊
り具４上に積荷２１が乗せられるようになっている。Inside the left and right leg structures 2a, 2b, a suspending tool 4 is suspended via a wire 5, and a load 21 is placed on the suspending tool 4.
【００１０】進行方向に向かって右側の脚構造体２ａの
前後に間隔Ｌをあけた二定点ａ，ｂには、それぞれ張出
部材２２ａ、２２ｂが設けられ、各張出部材２２ａ，２
２ｂには、路面７に引かれたガイドライン６とのずれを
検出するずれ検出器８ａ，８ｂが設けられている。これ
らずれ検出器８ａ，８ｂによりガイドライン６とのずれ
量が刻々と検出され、その検出値をもとに右側の駆動輪
３ａ又は左側の駆動輪３ｂ、即ち右側又は左側の走行用
モータの速度制御がなされるのである。尚、ずれ検出器
８ａ，８ｂとしては、公知の光学的、電気的、電磁気的
等の検出手段が採用される。Overhanging members 22a and 22b are provided at two fixed points a and b, respectively, which are spaced from each other by a distance L before and after the leg structure 2a on the right side in the traveling direction.
2b is provided with shift detectors 8a and 8b for detecting a shift from the guide line 6 drawn on the road surface 7. The shift detectors 8a and 8b detect the shift amount from the guide line 6 every moment, and based on the detected values, the speed control of the right drive wheel 3a or the left drive wheel 3b, that is, the right or left traveling motor. Is done. As the deviation detectors 8a and 8b, known optical, electrical, electromagnetic, etc. detection means are adopted.
【００１１】すべての駆動輪３ａ，３ｂは図３に示すよ
うに、ステアリング角φ（走行方向に対する角度）が任
意に調整できるようになっている。この調整は、図１で
は図示されていない駆動輪角度調整装置によりなされ
る。また、走行クレーン１には、走行路面７の傾斜角α
を検出する傾斜計５が装備されている。As shown in FIG. 3, the steering angles φ (angles with respect to the traveling direction) of all the drive wheels 3a and 3b can be arbitrarily adjusted. This adjustment is performed by a drive wheel angle adjusting device not shown in FIG. In addition, the traveling crane 1 has a tilt angle α of the traveling road surface 7.
Is equipped with an inclinometer 5 for detecting.
【００１２】図４には、当該走行クレーン１の制御系を
ブロック図で示してある。この図を参照して、制御内容
を説明する。走行クレーン１が荷２１を積んで、走行路
面７のガイドライン６に沿って走行する際、先ず、走行
クレーン１に設けた前後のずれ検出器８ａ，８ｂによっ
てガイドライン６に対する走行クレーン１自体のずれ量
ｘ1 ，ｘ2 が検出される。また、走行路面７に傾斜があ
る場合には、傾斜計５によって走行路面７の傾斜角αが
刻々検出される。この傾斜角αは、推定により求めるこ
ともできる。FIG. 4 is a block diagram showing the control system of the traveling crane 1. The control content will be described with reference to this figure. When the traveling crane 1 loads the load 21 and travels along the guideline 6 on the traveling road surface 7, first, the displacement amount of the traveling crane 1 itself with respect to the guideline 6 by the front and rear displacement detectors 8a and 8b provided on the traveling crane 1. x 1 and x 2 are detected. When the traveling road surface 7 is inclined, the inclinometer 5 detects the inclination angle α of the traveling road surface 7 every moment. This inclination angle α can also be obtained by estimation.
【００１３】これらの検出値又は推定値は逐次演算制御
装置１１に送られる。そして、ずれ量検出値ｘ1 ，ｘ2
より、式（１）、（２）によりずれ角θ、ずれ角速度
θ′が算出される。These detected values or estimated values are sent to the sequential operation control device 11. Then, the deviation amount detection values x 1 and x 2
From the equations (1) and (2), the shift angle θ and the shift angular velocity θ ′ are calculated.
【００１４】[0014]
【数１】 θ＝１／Ｌ（ｘ1 −ｘ2 ） ・・・・・ （１） θ′＝ｄθ／ｄｔ ・・・・・ （２） 但し、Ｌ：定点ａ−ｂ間の距離## EQU1 ## θ = 1 / L (x 1 −x 2 ) (1) θ ′ = dθ / dt (2) where L: distance between fixed points ab
【００１５】これより、ｘ＝ｘ1 又はｘ＝ｘ2 又はｘ＝
（ｘ1 ＋ｘ2 ）／２として速度操作量Δｖ′が次の式
（３）により算出される。From this, x = x 1 or x = x 2 or x =
The speed operation amount Δv ′ is calculated by the following equation (3) as (x 1 + x 2 ) / 2.
【数２】 Δｖ′＝ａｘ＋ｂθ＋ｃθ′ ・・・・・ （３）[Equation 2] Δv ′ = ax + bθ + cθ ′ (3)
【００１６】更に、このΔｖ′を用いて左右の走行モー
タの速度指令値ｖ1 ，ｖ2 が下式（４）（５）によって
算出される。Further, the speed command values v 1 and v 2 of the left and right traveling motors are calculated by using the Δv 'by the following equations (4) and (5).
【数３】
ｖ1 ＝ｖ0 ＋Δｖ′ ・・・・・ （４）
ｖ2 ＝ｖ0 −Δｖ′ ・・・・・ （５）
ただし、ｖ0 は駆動輪３ａ，３ｂの回転速度の初期設定
値である。## EQU00003 ## v 1 = v 0 + Δv '(4) v 2 = v 0 -Δv' (5) where v 0 is the initial rotational speed of the drive wheels 3 a, 3 b It is a set value.
【００１７】これらの指令値ｖ1 ，ｖ2 が前後の走行モ
ータ制御装置１２ａ，１２ｂに送られ、前後の走行モー
タ１３ａ，１３ｂが制御されて、前後の駆動輪３ａ，３
ｂの回転速度が制御される。つまり、ずれ量ｘ1 ＝ｘ2
＝０となるように制御され、走行クレーン１はガイドラ
イン６とのずれ量が修正されながら走行するのである。These command values v 1 and v 2 are sent to the front and rear traveling motor control devices 12a and 12b, and the front and rear traveling motors 13a and 13b are controlled to drive the front and rear drive wheels 3a and 3b.
The rotation speed of b is controlled. That is, the shift amount x 1 = x 2
Therefore, the traveling crane 1 travels while the amount of deviation from the guideline 6 is corrected.
【００１８】ところが、走行路面７に傾斜があり、前述
の如く、傾斜計５がある傾斜角αを検出すると、それが
演算制御装置１１に送られ、演算制御装置１１において
検出値αをもとに前後の駆動輪３ａ，３ｂに対する走行
角指令値（ステアリング角）が算出される。このステア
リング角φは、傾斜計５で検出された路面７の傾斜角α
をもとに、走行クレーン１の構造、走行モータの容量、
走行速度、駆動輪３ａ，３ｂの特性等を考慮して算出さ
れる。However, when the traveling road surface 7 has an inclination and, as described above, the inclinometer 5 detects a certain inclination angle α, it is sent to the arithmetic and control unit 11, and the arithmetic and control unit 11 determines the detected value α. Then, the traveling angle command value (steering angle) for the front and rear drive wheels 3a, 3b is calculated. This steering angle φ is the inclination angle α of the road surface 7 detected by the inclinometer 5.
Based on the structure of the traveling crane 1, the capacity of the traveling motor,
It is calculated in consideration of the traveling speed, the characteristics of the driving wheels 3a and 3b, and the like.
【００１９】求められたステアリング角が指令値として
前後の駆動輪角制御装置９ａ，９ｂへ送られ、これによ
って前後の駆動輪３ａ，３ｂのステアリング角φが適正
値に制御され、前記操作量Δｖ′による制御と相俟って
走行クレーン１は、図２に示すようにガイドライン６と
平行状態で傾斜路面を安定走行するようになる。The obtained steering angle is sent as a command value to the front and rear drive wheel angle control devices 9a and 9b, whereby the steering angle φ of the front and rear drive wheels 3a and 3b is controlled to an appropriate value, and the operation amount Δv is set. In combination with the control by ′, the traveling crane 1 stably travels on the inclined road surface in a state parallel to the guide line 6 as shown in FIG.
【００２０】従って、走行クレーン１が目的の場所に着
いた後、積荷２１をガイドライン６と平行に正しく載置
することができる。Therefore, after the traveling crane 1 arrives at the target location, the load 21 can be correctly placed parallel to the guide line 6.
【００２１】尚、ステアリング角φは推定により求める
こともでき、その場合には、推定のための演算式として
下式が使われる。ただし、式中、「ａ′」は定数であ
る。The steering angle φ can also be obtained by estimation, and in that case, the following equation is used as an arithmetic expression for estimation. However, in the formula, “a ′” is a constant.
【数４】 [Equation 4]
【００２２】また、上記実施例では、走行体として走行
クレーンを例としてあげたが、本発明は、走行クレーン
に限らず、無軌道面を走行する走行体すべてに適用でき
る。In the above embodiment, the traveling crane is used as an example of the traveling body, but the present invention is not limited to the traveling crane and can be applied to all traveling bodies traveling on a trackless surface.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明に係る走行制御方法によれば、走
行路面に布設されたガイドラインとのずれ量ｘ1 ，ｘ2
を検出し、この検出値ｘ1 ，ｘ2 より求めた操作量Δ
ｖ′（指令値ｖ1 ，ｖ2 ）を用いて走行体における前後
の走行モータを制御し、走行体がガイドラインに沿って
傾斜した路面を走行する際には、検出したその路面の傾
斜角αより走行体の前後の駆動輪のステアリング角φを
算出し、このステアリング角φ及び前記操作量Δｖ′に
よって前後の駆動輪を制御するようにしたので、走行体
はガイドラインと平行状態で傾斜路面を安定走行するよ
うになり、目的地でも積荷をガイドラインと平行に正し
く載置することができるようになる。According to the traveling control method of the present invention, the deviation amounts x 1 and x 2 from the guide line laid on the traveling road surface.
Is detected and the manipulated variable Δ obtained from the detected values x 1 and x 2
The front and rear traveling motors of the traveling body are controlled using v ′ (command values v 1 and v 2 ), and when the traveling body travels on the inclined road surface along the guideline, the detected inclination angle α of the road surface is detected. Since the steering angles φ of the front and rear drive wheels of the traveling body are calculated and the front and rear drive wheels are controlled by the steering angle φ and the operation amount Δv ′, the traveling body runs on the inclined road surface in parallel with the guideline. It will be able to run stably, and it will be possible to correctly place the load parallel to the guideline even at the destination.
【図１】本発明に係る走行制御方法を適用する走行体の
一例としての走行クレーンの斜視外観概略図である。FIG. 1 is a schematic external perspective view of a traveling crane as an example of a traveling body to which a traveling control method according to the present invention is applied.
【図２】駆動輪のステアリング角を制御している状態の
概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing a state where a steering angle of driving wheels is controlled.
【図３】駆動輪の一つを示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing one of driving wheels.
【図４】一実施例に係る制御系のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a control system according to an embodiment.
【図５】従来の走行クレーンの不具合を説明するための
概略平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view for explaining a problem of a conventional traveling crane.
１ 走行クレーン ２ａ，２ｂ 脚構造体 ３ａ，３ｂ 駆動輪 ５ 路面傾斜計 ６ ガイドライン ７ 走行路面 ８ａ，８ｂ ずれ検出器 ９ａ，９ｂ 駆動輪角度制御装置 １１ 演算制御装置 １２ａ，１２ｂ 走行モータ制御装置 １３ａ，１３ｂ 走行モータ １４ａ，１４ｂ 走行用モータ 1 traveling crane 2a, 2b leg structure 3a, 3b drive wheels 5 Road surface inclinometer 6 guidelines 7 Road surface 8a, 8b deviation detector 9a, 9b Drive wheel angle control device 11 Arithmetic control device 12a, 12b traveling motor control device 13a, 13b traveling motor 14a, 14b traveling motor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 五雄 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島研究所内 (72)発明者 西岡 正樹 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島研究所内 (56)参考文献 特開 平６−12122（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−91779（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05D 1/00 - 1/12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Goo Murata 4-6-22 Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Hiroshima Research Laboratory (72) Inventor Masaki Nishioka 4-chome, Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima Prefecture 6-22 No. 22 Hiroshima Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (56) Reference Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-12122 (JP, A) Actual exploitation Sho 57-91779 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7) , DB name) G05D 1/00-1/12
Claims (2)
え、かつ走行路面に引かれたガイドラインに沿って走行
される無軌道式のクレーンの走行制御方法であって、 前記走行路面が前記ガイドラインに沿って走行される前
記クレーンの左右方向に連続して傾斜しており、 前記クレーンの前後二定点における前記ガイドラインと
のずれ量ｘ1 、ｘ2 を検出し、同検出値ｘ1 、ｘ2 を用
いてｘ＝ｘ1 又はｘ＝ｘ2 又はｘ＝（ｘ1 ＋ｘ2 ）／２
として、前記ガイドラインに対するずれ角θ、ずれ角速
度θ′及び操作量Δｖ′＝ａｘ＋ｂθ＋ｃθ′（ただ
し、ａ，ｂ，ｃは定数）を算出する一方、前記走行路面
の傾斜角αを検出あるいは推定し、同検出値あるいは推
定値より前記クレーンの前後の駆動輪のステアリング角
φを算出し、 同ステアリング角φ及び前記操作量Δｖ′を操作量とし
て、前記前後の駆動輪を進行方向に対して傾斜の高い方
向に向けるべく制御することを特徴とするクレーンの走
行制御方法。1. A travel control method for a trackless crane, which comprises travel motors for individually driving drive wheels and travels along a guide line drawn on a travel road surface, wherein the travel road surface is the guide line. It is continuously inclined in the left-right direction of the crane traveling along, and the deviation amounts x 1 and x 2 from the guideline at the two front and rear fixed points of the crane are detected, and the detection values x 1 and x 2 are determined. Using x = x 1 or x = x 2 or x = (x 1 + x 2 ) / 2
As the displacement angle θ with respect to the guideline, the displacement angular velocity θ ′, and the operation amount Δv ′ = ax + bθ + cθ ′ (where a, b, and c are constants), while detecting or estimating the inclination angle α of the traveling road surface, The steering angle φ of the front and rear drive wheels of the crane is calculated from the same detected value or estimated value, and the front and rear drive wheels are inclined with respect to the traveling direction using the steering angle φ and the operation amount Δv ′ as the operation amount . Higher
A traveling control method for a crane, which is characterized by controlling so as to turn to the opposite direction .
え、かつ走行路面に引かれたガイドラインに沿って走行
される無軌道式のクレーンの走行制御方法であって、 前記クレーンの前後二定点における前記ガイドラインと
のずれ量を検出し、同検出値をもとに右側駆動輪と左側
駆動輪のそれぞれに備わっている走行モータの速度制御
をする一方、 前記走行路面が前記ガイドラインに沿って走行される前
記クレーンの左右の方向に連続して傾斜している傾斜角
を検出あるいは推定し、同検出値あるいは推定値より前
記クレーンの前後の駆動輪を進行方向に対して傾斜の高
い方向に向けるためのステアリング角を算出し、 同ステアリング角に調整するよう前後の駆動輪を制御す
ることを特徴とするクレーンの走行制御方法。 2. A travel control method for a trackless crane, which comprises travel motors for individually driving drive wheels, and travels along a guide line drawn on a travel road surface, the method comprising: The amount of deviation from the guideline is detected, and the speeds of the traveling motors provided for the right drive wheel and the left drive wheel are controlled based on the detected value, while the traveling road surface is traveling along the guideline. The inclination angle of the crane that is continuously inclined in the left-right direction is detected or estimated, and the driving wheels in front of and behind the crane are highly inclined with respect to the traveling direction based on the detected value or the estimated value.
A traveling control method for a crane, which comprises calculating a steering angle for directing to a desired direction and controlling the front and rear drive wheels so as to adjust the steering angle to the same steering angle.
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1994
- 1994-08-31 JP JP20629594A patent/JP3372362B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0869322A (en) | 1996-03-12 |
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