JP7332836B2 - 作業機械 - Google Patents

作業機械 Download PDF

Info

Publication number
JP7332836B2
JP7332836B2 JP2023508449A JP2023508449A JP7332836B2 JP 7332836 B2 JP7332836 B2 JP 7332836B2 JP 2023508449 A JP2023508449 A JP 2023508449A JP 2023508449 A JP2023508449 A JP 2023508449A JP 7332836 B2 JP7332836 B2 JP 7332836B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
setting
reference point
bucket
reference points
work
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023508449A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2022201623A5 (ja
JPWO2022201623A1 (ja
Inventor
雅俊 森川
真司 西川
宏明 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Publication of JPWO2022201623A1 publication Critical patent/JPWO2022201623A1/ja
Publication of JPWO2022201623A5 publication Critical patent/JPWO2022201623A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7332836B2 publication Critical patent/JP7332836B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E02F3/437Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like providing automatic sequences of movements, e.g. linear excavation, keeping dipper angle constant
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2033Limiting the movement of frames or implements, e.g. to avoid collision between implements and the cabin
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/261Surveying the work-site to be treated
    • E02F9/262Surveying the work-site to be treated with follow-up actions to control the work tool, e.g. controller

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Description

本発明は、油圧ショベルや油圧クレーン等の作業機械に関わり、特に作業装置の侵入不可領域を設定する方法に関する。
従来、作業機械の代表例である油圧ショベルは、ブーム、アーム、バケット等の複数のフロント部材を同時に駆動することで複雑な動作を効率よく実現することができる反面、オペレータの熟練度によって作業効率が大きく変動するという特徴を持つ。近年、オペレータの熟練度に依らず法面の仕上がりと作業速度を両立することを目的として、掘削時にフロントを半自動制御するマシンコントロールや、目標面に近づいたときに車両本体やフロントを減速させることで、周囲の障害物への接触や、設定領域からの逸脱を防ぐ領域制限制御が提案されている。
例えば特許文献1には、作業装置(フロント)の侵入が制限される回避領域(侵入不可領域)をオペレータが設定し、車両本体(下部走行体および上部旋回体)または作業装置が回避領域に侵入しないように、バケットの爪先位置に予め設定された基準点から回避領域までの距離に応じて、上部旋回体または作業装置の動作を制限する技術が開示されている。また、特許文献1には、回避領域の設定方法として、バケットの爪先位置に予め設定された基準点で空間上の2点を指定し、これら2点を通る鉛直面を侵入不可領域の境界面とする方法が記載されている。
国際公開第2020/012609号公報
特許文献1では、バケット爪先中央位置に予め設定された基準点で空間上の2点を指定し、これら2点を通る鉛直面を侵入不可領域の境界面として算出している。例えば、作業装置が構造物に衝突することを防止するためには、当該構造物の壁面より先の領域を侵入不可領域として設定する必要がある。この場合、侵入不可領域の境界面を壁面と一致させることが望ましい。しかし、上部旋回体が壁面に正対していない場合は、バケット爪先中央位置で壁面上の点を指定ことができない。そのため、壁面から離れた位置に境界面が設定されたり、壁面と交差するように境界面が設定されてしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業装置の侵入不可領域をオペレータの意図に即して柔軟に設定することが可能な作業機械を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、下部走行体と、記下部走行体上に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と、前記上部旋回体に上下方向に回動可能に取り付けられた、作業具を含む作業装置と、前記作業装置を駆動する複数のアクチュエータと、前記作業装置が周囲に設定された侵入不可領域に侵入しないように前記複数のアクチュエータの動作を制御するコントローラとを備えた作業機械において、オペレータ操作により前記侵入不可領域を設定する設定スイッチを備え、前記コントローラは、前記設定スイッチが操作された際の前記作業具の位置を第1位置として設定し、前記第1位置の設定後に前記設定スイッチが操作された際の前記作業具の位置を第2位置として設定し、前記作業具が前記第1位置にあるときの前記作業具に予め設定された複数の基準点のうちの1つの基準点である第1基準点と、前記作業具が前記第2位置にあるときの前記複数の基準点のうちの1つの基準点である第2基準点とを通り、かつ前記下部走行体の接地面に垂直な平面を前記侵入不可領域の境界面として設定するものとする。
以上のように構成した本発明によれば、作業装置の侵入不可領域を設定する際に使用する基準点を、作業具上に予め設定された複数の基準点の中から選択できるようにしたことにより、作業装置の侵入不可領域をオペレータの意図に即して柔軟に設定することが可能となる。
本発明に係る作業機械よれば、オペレータの意図に即した侵入不可領域を柔軟に設定することが可能となる。
本発明の第1の実施例における油圧ショベルの外観図である。 本発明の第1の実施例におけるコントローラの機能ブロック図である。 本発明の第1の実施例におけるコントローラの処理を示すフローチャートである。 従来技術における侵入不可領域設定時の作業機械の動作(その1)を示す図である。 従来技術における侵入不可領域設定時の作業機械の動作(その2)を示す図である。 本発明の第1の実施例における侵入不可領域設定時の作業機械の動作を示す図である。 本発明の第2の実施例におけるコントローラの機能ブロック図である。 本発明の第2の実施例におけるコントローラの処理を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施例における侵入不可領域設定時の作業機械の動作を示す図である。 本発明の第3の実施例におけるコントローラの処理を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態に係る作業機械として油圧ショベルを例に挙げ、図面を参照して説明する。なお、各図中、同等の部材には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。
図1は、本発明の第1の実施例に係る油圧ショベルの外観図である。図1において、油圧ショベル100は、下部走行体1と、下部走行体1上に旋回可能に搭載された上部旋回体2と、上部旋回体2の前側に上下方向に回動可能に取り付けられた作業装置3とを備えている。下部走行体1は左右の走行モータ4(左側のみ図示)によって駆動され、上部旋回体2は旋回モータ5によって駆動される。
作業装置3は、上部旋回体2の前部に上下方向に回動可能に取り付けられたブーム6と、ブーム6の先端部に上下、前後方向に回動可能に取り付けられたアーム7と、アーム7の先端部に上下、前後方向に回動可能に取り付けられたバケット8とを有する。ブーム6はブームシリンダ9によって駆動され、アーム7はアームシリンダ10によって駆動され、バケット8はバケットシリンダ11によって駆動される。バケットシリンダ11の先端は、バケットリンク12を介してアーム7およびバケット8に回動可能に支持されている。
上部旋回体2には、アクチュエータ4,5,9~11を駆動する油圧装置13が搭載されている。油圧装置13は、原動機と、原動機によって駆動される油圧ポンプ、油圧ポンプからアクチュエータ4,5,9~11へ供給される圧油の流量を制御するコントロールバルブ等で構成される。上部旋回体2の前部左側には、オペレータが搭乗する運転室14が設けられている。
下部走行体1と上部旋回体2との間に設けられたセンタジョイント15には、下部走行体1に対する上部旋回体2の相対角度(旋回角度)を検出する角度センサ21が内蔵されている。ブーム6、アーム7、およびバケットリンク12には、IMUセンサ22~24がそれぞれ取り付けられている。IMUセンサ22~24は、ブーム6、アーム7、およびバケットリンク12の角速度からブーム6、アーム7、およびバケット8の角度(作業装置3の姿勢)を計測することができる。
運転室14には、上部旋回体2および作業装置3の動作を指示するための操作装置31、各種設定(侵入不可領域設定、その他車体設定)や視界補助に用いるモニタ32、車体制御および領域制限関連制御を行うコントローラ40(図2に示す)が設けられている。モニタ32はタッチパネルを有しており、オペレータは、モニタ32に表示されるボタンやスイッチを操作することにより各種設定を行うことができる。モニタ32に表示されるスイッチには、バケット8の位置決めが終了したことをコントローラ40に通知するための設定スイッチ33(図2に示す)と、バケット8上に予め設定された複数の基準点の中から侵入不可領域を設定する際に使用する基準点を選択するための選択スイッチ34(図2に示す)とが含まれる。
図2は、コントローラ40の機能ブロック図である。図2において、コントローラ40は、座標演算部41と、基準点選択部42と、境界面演算部43と、目標速度演算部44と、目標速度補正部45と、動作指令生成部46とを有する。
座標演算部41は、旋回角度および作業装置3の姿勢に基づいて、作業装置3上に予め設定された基準点の座標を算出し、基準点選択部42へ出力する。ここでいう基準点は、作業装置3上のうち障害物や施工対象物に最も接近する可能性のある1つまたは複数の位置に設定される。また、座標演算部41は、設定スイッチ33が操作されたときのバケット8上の基準点の座標を算出し、基準点選択部42へ出力する。本実施例では、バケット爪先左端位置8Lに第1基準点を設定し、バケット爪先右端位置8Rに第2基準点を設定するが、基準点の数および位置はこれに限られない。
基準点選択部42は、選択スイッチ34の操作に応じて、第1基準点または第2基準点の座標を、侵入不可領域の境界面上の点(第1指定点または第2指定点)として設定し、境界面演算部43へ出力する。
境界面演算部43は、第1指定点と第2指定点とを通り、かつ下部走行体1の接地面に垂直な平面(以下、垂直面)を侵入不可領域の境界面として設定し、目標速度補正部45へ出力する。
目標速度演算部44は、操作装置31から入力される操作量に基づいてアクチュエータ4,5,9~11の目標速度を演算し、目標速度補正部45へ出力する。
目標速度補正部45は、作業装置3上に予め設定された基準点が侵入不可領域の境界面の先へ移動しないようにアクチュエータ4,5,9~11の目標速度を補正し、動作指令生成部46へ出力する。
動作指令生成部46は、アクチュエータ4,5,9~11の目標速度に応じた動作指令を生成し、油圧装置13へ出力する。これにより、作業装置3が侵入不可領域へ侵入しないようにアクチュエータ4,5,9~11が駆動される。
図3は、コントローラ40の処理を示すフローチャートである。以下、各ステップを順に説明する。
コントローラ40は、まず、設定スイッチ33が操作されたか否かを判定する(ステップS101)。ステップS101の判定結果がNOの場合は、ステップS101へ戻る。
ステップS101の判定結果がYESの場合は、この時のバケット8の位置を第1位置に設定するとともに、選択スイッチ34を介して、バケット爪先左端位置8L(第1基準点)およびバケット爪先右端位置8R(第2基準点)のいずれが選択されたかを判定する(ステップS102)。バケット爪先左端位置8Lが選択された場合は、バケット爪先左端位置8Lを第1指定点に設定し(ステップS103)、バケット爪先右端位置8Rが選択された場合は、バケット爪先右端位置8Rを第1指定点に設定する(ステップS104)。
ステップS103またはステップS104に続き、設定スイッチ33が再び操作されたか否かを判定する(ステップS105)。ステップS105の判定結果がNOの場合は、ステップS105へ戻る。
ステップS105の判定結果がYESの場合は、この時のバケット8の位置を第2位置に設定するとともに、選択スイッチ34を介して、バケット爪先左端位置8Lおよびバケット爪先右端位置8Rのいずれが選択されたかを判定する(ステップS106)。バケット爪先左端位置8Lが選択された場合は、バケット爪先左端位置8Lを第2指定点に設定し(ステップS107)、バケット爪先右端位置8Rが選択された場合は、バケット爪先右端位置8Rを第2指定点に設定する(ステップS108)。
ステップS107またはステップS108に続き、第1指定点と第2指定点を通る垂直面を侵入不可領域の境界面として算出し(ステップS109)、当該フローを終了する。
ここで、従来技術における侵入不可領域の設定方法の課題について、図4および図5を用いて説明する。なお、本実施例では、作業装置3が構造物に衝突することを防止するため、当該構造物の壁面より先の領域を侵入不可領域として設定する場合を説明する。
図4および図5に示す例では、バケット爪先中央位置8Cに予め設定された基準点で空間上の2点を指定し、これら2点を通る垂直面70を侵入不可領域の境界面として算出する。しかし、上部旋回体2が壁面60に正対していない場合は、バケット爪先中央位置8Cで壁面60上の点を指定することはできない。そのため、図4に示すように壁面60から離れた位置に境界面70が設定されたり、図5に示すように壁面60と交差するように境界面70が設定されてしまう。
次に、本実施例における侵入不可領域設定時のオペレータの操作手順を図6を用いて説明する。
操作1:バケット8の位置決めを行う。具体的には、バケット爪先左端位置8Lまたはバケット爪先右端位置8Rを壁面60に接触させる。図に示す例では、バケット爪先右端位置8R(第2基準点)が壁面60上の点Aに位置している。
操作2:バケット8の位置決めが終了したら、選択スイッチ34を介して、壁面60に接触しているバケット爪先右端位置8R(第2基準点)を選択し、設定スイッチ33を操作する。これにより、この時のバケット8の位置が第1位置に設定され、壁面60上の点Aが第1指定点に設定される。
操作3:再びバケット8の位置決めを行う。具体的には、第1位置と異なる位置で、バケット爪先左端位置8Lまたはバケット爪先右端位置8Rを壁面60に接触させる。図6に示す例では、バケット爪先左端位置8L(第1基準点)が壁面60上の点Bに位置している。
操作4:バケット8の位置決めが終了したら、選択スイッチ34を介して、壁面60に接触しているバケット爪先端位置8(第1基準点)を選択し、設定スイッチ33を操作する。これにより、この時のバケット8の位置が第2位置に設定され、壁面60上の点Bが第2指定点に設定され、第1指定点Aと第2指定点Bを通る垂直面70が侵入不可領域の境界面として算出される。
(まとめ)
本実施例では、下部走行体1と、下部走行体1上に旋回可能に取り付けられた上部旋回体2と、上部旋回体2に上下方向に回動可能に取り付けられた、作業具8を含む作業装置3と、作業装置3を駆動する複数のアクチュエータ4,5,9~11と、作業装置3が周囲に設定された侵入不可領域に侵入しないように複数のアクチュエータ4,5,9~11の動作を制御するコントローラ40とを備えた作業機械100において、オペレータ操作により前記侵入不可領域を設定する設定スイッチ33を備え、コントローラ40は、設定スイッチ33が操作された際の作業具8の位置を第1位置として設定し、前記第1位置の設定後に設定スイッチ33が操作された際の作業具8の位置を第2位置として設定し、作業具8が前記第1位置にあるときの作業具8に予め設定された複数の基準点8L,8Rのうちの1つの基準点である第1基準点Aと、作業具8が前記第2位置にあるときの複数の基準点8L,8Rのうちの1つの基準点である第2基準点Bとを通り、かつ下部走行体1の接地面に垂直な平面70を前記侵入不可領域の境界面70として設定する。
以上のように構成した本実施例によれば、作業装置3の侵入不可領域を設定する際に使用する基準点を、作業具8上に予め設定された複数の基準点8L,8Rの中から選択できるようにしたことにより、作業装置3の侵入不可領域をオペレータの意図に即して柔軟に設定することが可能となる。
また、本実施例における作業機械100は、複数の基準点8L,8Rのいずれか1つの基準点を選択するための選択スイッチ34を備え、コントローラ40は、選択スイッチ34の操作に応じて、作業具8が前記第1位置にあるときに複数の基準点8L,8Rから第1基準点Aを選択し、作業具8が前記第2位置にあるときに複数の基準点8L,8Rから第2基準点Bを選択する。これにより、作業具8上の複数の基準点8L,8Rの中から侵入不可領域の設定に使用する基準点をオペレータに選択させることが可能となる。
また、本実施例における作業具8はバケットであり、複数の基準点8L,8Rは、バケット8の爪先左端に位置する点8Lと、バケット8の爪先右端に位置する点8Rとを含む。これにより、バケット8を備えた作業機械100において、オペレータの意図に即した侵入不可領域を柔軟に設定することが可能となる。
本発明の第2の実施例について、第1の実施例との相違点を中心に説明する。
図7は、本実施例におけるコントローラ40の機能ブロック図である。図7において、コントローラ40は、第1の実施例における基準点選択部42(図2に示す)を有していない。座標演算部41は、設定スイッチ33が操作されたときのバケット8上の基準点8L,8Rの座標を算出し、境界面演算部43へ出力する。
図8は、本実施例におけるコントローラ40の処理を示すフローチャートである。以下、各ステップを順に説明する。
コントローラ40は、まず、設定スイッチ33が操作されたか否かを判定する(ステップS201)。ステップS201の判定結果がNOの場合は、ステップS201へ戻る。
ステップS201の判定結果がYESの場合は、この時のバケット8の位置を第1位置に設定し、バケット爪先左端位置8Lおよびバケット爪先右端位置8Rをそれぞれ第1指定点に設定する(ステップS202)。
ステップS202に続き、設定スイッチ33が再び操作されか否かを判定する(ステップS203)。ステップS203の判定結果がNOの場合は、ステップS203の前へ戻る。
ステップS203の判定結果がYESの場合は、この時のバケット8の位置を第2位置に設定し、バケット爪先左端位置8Lおよびバケット爪先右端位置8Rをそれぞれ第2指定点に設定する(ステップS204)。
ステップS204に続き、第1指定点と第2指定点を通る全ての垂直面を算出する(ステップS205)。
ステップS205に続き、ステップS205で算出した複数の垂直面のうち旋回中心からの距離が最も大きい垂直面を侵入不可領域の境界面に設定し(ステップS206)、当該フローを終了する。なお、本実施例では、第1指定点と第2指定点を通る全ての垂直面を算出しているが、いずれの垂直面が旋回中心からの距離が最も大きくなるかは第1指定点と第2指定点との位置関係から判別できるため、必ずしも全ての垂直面を算出しなくてもよい。
本実施例における侵入不可領域設定時のオペレータの操作手順を図9を用いて説明する。
操作1:バケット8の位置決めを行う。具体的には、バケット爪先左端位置8Lまたはバケット爪先右端位置8Rを壁面60に接触させる。図9に示す例では、バケット爪先右端位置8Rが壁面60上の点Aに位置している。
操作2:設定スイッチ33を操作する。この時のバケット8の位置が第1位置に設定される。
操作3:再びバケット8の位置決めを行う。具体的には、第1位置と異なる位置で、バケット爪先左端位置8Lまたはバケット爪先右端位置8Rを壁面60に接触させる。図9に示す例では、バケット爪先左端位置8Lが壁面60上の点Bに位置している。
操作4:設定スイッチ33を操作する。この時のバケット8の位置が第2位置に設定される。これにより、バケット8が第1位置にあるときの2つの基準点8L,8R(第1指定点)の1つとバケット8が第2位置にあるときの2つの基準点8L,8R(第2指定点)の1つとを通る4つの垂直面70~73が算出され、これら4つの垂直面70~73のうち旋回中心からの距離が最も大きい垂直面70が侵入不可領域の境界面として設定される。
(まとめ)
本実施例における第1基準点および第2基準点は、作業具8が第1位置にあるときの複数の基準点8L,8Rのそれぞれの基準点と、作業具8が第2位置にあるときの複数の基準点8L,8Rのそれぞれの基準点とを接地面に垂直な状態で通る複数の平面70~73のうち、上部旋回体2の旋回中心からの距離が最も大きい平面70上に位置する基準点である。
また、本実施例におけるコントローラ40は、作業具8が第1位置にあるときの複数の基準点8L,8Rのそれぞれの基準点と、作業具8が第2位置にあるときの複数の基準点8L,8Rのそれぞれの基準点とを通り、かつ下部走行体1の接地面に垂直となる平面70~73を複数算出し、算出された平面70~73のうち上部旋回体2の旋回中心からの距離が最も大きい平面70を侵入不可領域の境界面に設定する。
以上のように構成した本実施例においても、第1の実施例と同様に、オペレータの意図に即した侵入不可領域を柔軟に設定することが可能となる。さらに、オペレータは、第1指定点と第2指定点を設定する際に作業具8上の基準点を選択する必要がないため、第1の実施例よりも簡便に侵入不可領域の設定することができる。
本発明の第3の実施例について、第2の実施例との相違点を中心に説明する。
第1の実施例または第2の実施例では、第1指定点を設定してから第2指定点を設定するまでの間に下部走行体1が移動した場合、第1指定点の座標を算出するときの座標軸と第2指定点を算出するときの座標軸とが一致しなくなるため、オペレータの意図しない境界面が設定されるおそれがある。本実施例は、この問題を解決するものである。
図10は、本実施例におけるコントローラ40の処理を示すフローチャートである。本実施例では、ステップS202を実施した後に、走行操作が行われたか否かを判定する(ステップS202A)。ステップS202Aの判定結果がYESの場合はステップS201へ戻り、判定結果がNOの場合はステップS203へ移行する。これにより、作業具8の第1位置が設定されてから作業具8の第2位置が設定されるまでの間に下部走行体1が走行した場合には、第1位置の設定がリセットされるため、第1指定点を算出した際の座標系と異なる座標系で第2指定点が算出されることを防止することができる。
(まとめ)
本実施例におけるコントローラ40は、作業具8の第1位置が設定されてから作業具8の第2位置が設定されるまでの間に下部走行体1が走行した場合には、前記第1位置の設定をリセットする。
以上のように構成した本実施例によれば、第1指定点を算出した際の座標系と異なる座標系で第2指定点が算出されることを防止することができるため、不正な侵入不可領域が設定されることを防止することが可能となる。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成の一部を加えることも可能であり、ある実施例の構成の一部を削除し、あるいは、他の実施例の一部と置き換えることも可能である。
1…下部走行体、2…上部旋回体、3…作業装置、4…走行モータ(アクチュエータ)、5…旋回モータ(アクチュエータ)、6…ブーム、7…アーム、8…バケット(作業具)、9…ブームシリンダ(アクチュエータ)、10…アームシリンダ(アクチュエータ)、11…バケットシリンダ(アクチュエータ)、12…バケットリンク、13…油圧装置、14…運転室、15…センタジョイント、21…角度センサ、22~24…IMUセンサ、31…操作装置、32…モニタ、33…設定スイッチ、34…選択スイッチ、40…コントローラ、41…座標演算部、42…基準点選択部、43…境界面演算部、44…目標速度演算部、45…目標速度補正部、46…動作指令生成部、60…壁面、70…垂直面(境界面)、71~73…垂直面、100…油圧ショベル(作業機械)。

Claims (6)

  1. 下部走行体と、
    前記下部走行体上に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と、
    前記上部旋回体に上下方向に回動可能に取り付けられた、作業具を含む作業装置と、
    前記作業装置を駆動する複数のアクチュエータと、
    前記作業装置が周囲に設定された侵入不可領域に侵入しないように前記複数のアクチュエータの動作を制御するコントローラとを備えた作業機械において、
    オペレータ操作により前記侵入不可領域を設定する設定スイッチを備え、
    前記コントローラは、
    前記設定スイッチが操作された際の前記作業具の位置を第1位置として設定し、
    前記第1位置の設定後に前記設定スイッチが操作された際の前記作業具の位置を第2位置として設定し、
    前記作業具が前記第1位置にあるときの前記作業具に予め設定された複数の基準点のうちの1つの基準点である第1基準点と、前記作業具が前記第2位置にあるときの前記複数の基準点のうちの1つの基準点である第2基準点とを通り、かつ前記下部走行体の接地面に垂直な平面を前記侵入不可領域の境界面として設定する
    ことを特徴とする作業機械。
  2. 請求項1に記載の作業機械において、
    前記複数の基準点のいずれか1つの基準点を選択するための選択スイッチを備え、
    前記コントローラは、前記選択スイッチの操作に応じて、前記作業具が前記第1位置にあるときに前記複数の基準点から前記第1基準点を選択し、前記作業具が前記第2位置にあるときに前記複数の基準点から前記第2基準点を選択する
    ことを特徴とする作業機械。
  3. 請求項1に記載の作業機械において、
    前記第1基準点および前記第2基準点は、前記作業具が前記第1位置にあるときの前記複数の基準点のそれぞれの基準点と、前記作業具が前記第2位置にあるときの前記複数の基準点のそれぞれの基準点とを前記接地面に垂直な状態で通る複数の平面のうち、前記上部旋回体の旋回中心からの距離が最も大きい平面上に位置する基準点である
    ことを特徴とする作業機械。
  4. 請求項1に記載の作業機械において、
    前記コントローラは、
    前記作業具が前記第1位置にあるときの前記複数の基準点のそれぞれの基準点と、前記作業具が前記第2位置にあるときの前記複数の基準点のそれぞれの基準点とを通り、かつ前記接地面に垂直となる平面を複数算出し、
    算出された前記平面のうち前記上部旋回体の旋回中心からの距離が最も大きい平面を前記侵入不可領域の前記境界面に設定する
    ことを特徴とする作業機械。
  5. 請求項1に記載の作業機械において、
    前記作業具はバケットであり、
    前記複数の基準点は、前記バケットの爪先左端に位置する点と、前記バケットの爪先右端に位置する点とを含む
    ことを特徴とする作業機械。
  6. 請求項1に記載の作業機械において、
    前記コントローラは、前記第1位置が設定されてから前記第2位置が設定されるまでの間に前記下部走行体が走行した場合には、前記第1位置の設定をリセットする
    ことを特徴とする作業機械。
JP2023508449A 2021-03-22 2021-11-11 作業機械 Active JP7332836B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021047789 2021-03-22
JP2021047789 2021-03-22
PCT/JP2021/041437 WO2022201623A1 (ja) 2021-03-22 2021-11-11 作業機械

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPWO2022201623A1 JPWO2022201623A1 (ja) 2022-09-29
JPWO2022201623A5 JPWO2022201623A5 (ja) 2023-05-02
JP7332836B2 true JP7332836B2 (ja) 2023-08-23

Family

ID=83395320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023508449A Active JP7332836B2 (ja) 2021-03-22 2021-11-11 作業機械

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230366171A1 (ja)
EP (1) EP4187022A1 (ja)
JP (1) JP7332836B2 (ja)
KR (1) KR20230043172A (ja)
CN (1) CN115917090A (ja)
WO (1) WO2022201623A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009228249A (ja) 2008-03-21 2009-10-08 Caterpillar Japan Ltd 作業用機械における干渉防止装置
WO2015037642A1 (ja) 2013-09-12 2015-03-19 日立建機株式会社 掘削領域制限制御の基礎情報の演算装置及び演算方法、並びに建設機械

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020012609A1 (ja) 2018-07-12 2020-01-16 日立建機株式会社 作業機械

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009228249A (ja) 2008-03-21 2009-10-08 Caterpillar Japan Ltd 作業用機械における干渉防止装置
WO2015037642A1 (ja) 2013-09-12 2015-03-19 日立建機株式会社 掘削領域制限制御の基礎情報の演算装置及び演算方法、並びに建設機械

Also Published As

Publication number Publication date
US20230366171A1 (en) 2023-11-16
KR20230043172A (ko) 2023-03-30
WO2022201623A1 (ja) 2022-09-29
JPWO2022201623A1 (ja) 2022-09-29
EP4187022A1 (en) 2023-05-31
CN115917090A (zh) 2023-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108699802B (zh) 作业机械
KR102041895B1 (ko) 건설 기계
JP6209276B2 (ja) 作業機械の制御装置、作業機械及び作業機械の制御方法
WO2018003176A1 (ja) 作業機械
EP3748086B1 (en) Construction machine
EP3719212B1 (en) System for remapping a control signal for excavator arm movement to a rotatory degree of freedom of a tool
CN111032962B (zh) 工程机械
JP6615058B2 (ja) 作業機械
JP5730693B2 (ja) 作業機械の操作装置
JP7332836B2 (ja) 作業機械
CN113508206B (zh) 工程机械
JP7314429B2 (ja) 作業機械
JP7397235B2 (ja) 作業機械
KR20190029740A (ko) 작업 차량 및 작업 차량의 제어 방법
WO2023053584A1 (ja) 軌道生成システムおよびこれを備えた作業機械
JP3850604B2 (ja) 建設機械の作業機制御装置
WO2023100689A1 (ja) 建設機械の駆動装置、これを備えた建設機械及び建設機械システム
EP4310261A1 (en) A system for handling the seamless transition of breaklines during an excavation task
JP2023050081A (ja) 軌道生成システム
KR20240026519A (ko) 제어 시스템, 제어 방법 및 제어 프로그램
JPH06136783A (ja) 建設機械の作業範囲制御方法
JP2019100111A (ja) 建設機械の制御システム
CN117980567A (zh) 轨迹生成系统及具备该轨迹生成系统的工程机械
JP2023112995A (ja) 作業機械および作業機械の制御方法
JPH10311059A (ja) 2ピースブーム型作業機の操作駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230216

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230324

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230808

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230810

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7332836

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150