JP7025896B2 - クレーンシステム、および、クレーンの制御方法 - Google Patents
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Description
(A)走行・横行させてトロリ4を吊荷8の直上に移動させる。
(B)ロープ5を巻下げた後、作業者がフック6に吊荷8を直接ないしはワイヤー7を介して吊り下げる。
(C)ロープ5を巻上げ、吊荷8を障害物9に衝突しない高さまで上昇させる。
(D)走行・横行させて、吊荷8を障害物9の上方を通過させて目標位置上方まで移動させる。
(E)ロープ5を巻下げ、吊荷8を目標位置に降ろし、フック6から吊荷8を外す。
2 ランウェイ、
3 ガーダ、
4 トロリ、
5 ロープ、
6 フック、
7 ワイヤー、
8 吊荷、
9、9a、9b、9c 障害物、
10、10a、10b 保護領域、
100 吊荷形状検出部、
101 吊荷位置検出部、
102 障害物情報検出部、
103 三次元環境地図、
104 三次元環境地図更新部、
105 二次元環境地図、
106 二次元環境地図生成部、
107 干渉予測部、
108 回避動作実行部、
109 荷振れ挙動検出部、
110 吊荷およびロープが通過する高さ範囲領域、
111 吊荷およびロープの水平投射領域、
112、112a~112d 通過不可領域、
120 回避経路
Claims (14)
- ロープに吊り下げた吊荷を水平方向および垂直方向に移動させるクレーンシステムであって、
障害物の位置および形状を検出する障害物情報検出手段と、
前記障害物の存在範囲および前記吊荷と前記ロープが進入できない保護領域を記録した三次元環境地図と、
前記障害物情報検出手段が出力した障害物情報に基づき前記三次元環境地図を更新する三次元環境地図更新手段と、
前記三次元環境地図に基づいて、前記吊荷および前記ロープが通過する高さ範囲で前記吊荷および前記ロープが通過不可能な通過不可領域を記録した二次元環境地図を生成する二次元環境地図生成手段と、
前記吊荷の形状と、前記吊荷の三次元位置と、前記二次元環境地図とに基づいて、前記吊荷もしくは前記ロープが前記障害物と衝突する干渉状態、もしくは、前記吊荷および前記ロープが前記保護領域に進入する干渉状態が生じる可能性があるかを予測する干渉予測手段
を有することを特徴とするクレーンシステム。 - 請求項1に記載のクレーンシステムにおいて、
前記干渉予測手段により干渉状態が予測されたときに、クレーンに干渉状態を回避する動作を行わせる回避動作実行手段と、
を有することを特徴とするクレーンシステム。 - 請求項1に記載のクレーンシステムにおいて、
前記吊荷の形状を検出する吊荷形状検出手段と、
前記吊荷の三次元位置を検出する吊荷位置検出手段とを有することを特徴とするクレーンシステム。 - 請求項1に記載のクレーンシステムにおいて、
前記三次元環境地図に対して前記吊荷が進入できない領域および前記吊荷が通過可能な最低高さを設定する吊荷通過条件設定手段を更に有することを特徴とするクレーンシステム。 - 請求項1に記載のクレーンシステムにおいて、
前記三次元環境地図には吊荷通過可能最低高さが記録されており、
前記干渉予測手段は、前記吊荷の形状と、前記吊荷の三次元位置と、前記三次元環境地図とに基づいて、
前記吊荷の予測進行経路上に前記吊荷の底面高さより前記吊荷通過可能最低高さが高い箇所が存在する場合に、干渉状態が生じる可能性があると予測することを特徴とするクレーンシステム。 - 請求項2に記載のクレーンシステムにおいて、
前記吊荷の荷振れ挙動を計測もしくは推測する荷振れ挙動検出手段を更に有し、
前記干渉予測手段は、前記荷振れ挙動検出手段が出力した荷振れ挙動を加味して干渉状態が生じる可能性があるかを予測し、
前記回避動作実行手段は、前記荷振れ挙動検出手段が出力した荷振れ挙動を加味してク前記レーンに干渉状態を回避する動作を行わせることを特徴とするクレーンシステム。 - 請求項2に記載のクレーンシステムにおいて、
前記干渉予測手段が干渉の発生を予測した場合、
前記回避動作実行手段は操作者に干渉の可能性を報知することを特徴とするクレーンシステム。 - 請求項7に記載のクレーンシステムにおいて、
前記回避動作実行手段は、前記報知の後、前記クレーンを停止させることを特徴とするクレーンシステム。 - 請求項7に記載のクレーンシステムにおいて、
前記回避動作実行手段は、前記報知の後、前記二次元環境地図を用いて前記通過不可領域を回避する経路を生成し、該経路に従って前記クレーンを動作させることを特徴とするクレーンシステム。 - 請求項7に記載のクレーンシステムにおいて、
前記回避動作実行手段は、前記報知の後、前記三次元環境地図に記録された、前記吊荷の予測進行経路上の吊荷通過可能最低高さより前記吊荷の底面高さが高くなるように前記ロープを変更させることを特徴とするクレーンシステム。 - 請求項1に記載のクレーンシステムにおいて、
前記吊荷の目標位置を入力する目標位置入力手段と、
前記三次元環境地図と、前記目標位置入力手段により入力された前記目標位置と、前記吊荷の現在位置に基づいて、前記吊荷が移動する目標経路を生成する目標経路生成手段と、
を有することを特徴とするクレーンシステム。 - 請求項2に記載のクレーンシステムにおいて、
前記二次元環境地図に記録された情報および前記吊荷の進行経路情報が表示される表示手段を有することを特徴とするクレーンシステム。 - 請求項2に記載のクレーンシステムにおいて、
作業者を検出する作業者検出手段を更に有し、
前記干渉予測手段は、前記作業者検出手段により検出された作業者の上方を通過する可能性がある場合も干渉状態と予測し、
前記回避動作実行手段は、前記作業者の上方の領域を回避および減速して接近する経路を生成しクレーンを動作させることを特徴とするクレーンシステム。 - ロープに吊り下げた吊荷を水平方向および垂直方向に移動させるクレーンの制御方法であって、
前記吊荷の形状を検出し、
前記吊荷の三次元位置を検出し、
障害物の位置および形状の情報を検出し、
前記障害物の存在範囲および前記吊荷と前記ロープが進入できない保護領域を三次元環境地図に記録し、
前記三次元環境地図に基づいて、前記吊荷および前記ロープが通過する高さ範囲で前記吊荷および前記ロープが通過不可能な領域を記録した二次元環境地図を生成し、
前記吊荷の形状と、前記吊荷の三次元位置と、前記二次元環境地図とに基づいて、前記吊荷もしくは前記ロープが前記障害物と衝突する干渉状態、もしくは、前記吊荷および前記ロープが前記保護領域に進入する干渉状態が生じる可能性があるかを予測ることを特徴とするクレーンの制御方法。
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兼重明宏、寺嶋一彦、鈴木薪雄、殷雷,障害物認識と経路計画を考慮した天井クレーンの自律化 Autonomous Mobile Crane Considering Obstacle Rec,日本機械学会論文集(C編),日本,社団法人日本機械学会,1998年02月,64巻618号,p107-p114 |
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