JP7477034B1 - CRANE CONTROL SYSTEM, CONTROL DEVICE, AND CONTROL METHOD - Google Patents

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JP7477034B1 JP2023148676A JP2023148676A JP7477034B1 JP 7477034 B1 JP7477034 B1 JP 7477034B1 JP 2023148676 A JP2023148676 A JP 2023148676A JP 2023148676 A JP2023148676 A JP 2023148676A JP 7477034 B1 JP7477034 B1 JP 7477034B1
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Abstract

【課題】作業効率を向上させる。【解決手段】本開示の一態様に係るクレーンの制御システムは、伸縮及び起伏可能なブームと、前記ブームを接続すると共に旋回可能な支持部と、を有するクレーンと、前記クレーンを制御するための制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ブームの所定部を、目標地点まで移動させる際に、少なくとも前記ブームの伸縮制御及び旋回制御のうちいずれか一つ以上を行い、前記所定部が前記目標地点に到達可能でない場合、前記目標地点の高さ方向の座標を更新し、更新された前記座標を含む前記目標地点に到達させるために前記ブームの起伏制御を行うように構成されている。【選択図】図1[Problem] To improve work efficiency. [Solution] A crane control system according to one aspect of the present disclosure includes a crane having a boom that can be extended and hoisted, a support part to which the boom is connected and which can be rotated, and a control device for controlling the crane, the control device being configured to perform at least one of telescopic control and rotation control of the boom when a specific part of the boom is moved to a target point, and if the specific part cannot reach the target point, to update the height coordinate of the target point, and to perform hoisting control of the boom to reach the target point including the updated coordinate. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、クレーンの制御システム、制御装置、及び制御方法に関する。 The present invention relates to a crane control system, a control device, and a control method.

従来から、クレーンを用いて吊荷搬送を行う際に、搬送経路を設定する技術が提案されている。例えば、侵入禁止区域に侵入するのを回避するように搬送経路を設定する技術がある(例えば特許文献1)。 Technologies have been proposed for setting transport routes when transporting suspended loads using a crane. For example, there is a technology for setting transport routes so as to avoid entering prohibited areas (for example, Patent Document 1).

特開2021-147139号公報JP 2021-147139 A

しかしながら、特許文献1等の従来の技術は、障害物が設定された三次元接近禁止区域に吊り荷が接近するのを阻止するように、移動可能な範囲内で搬送経路を設定する技術であって、クレーンの構造を考慮して経路の設定を行う技術ではない。このため、クレーンのブームの構造的な制約により、経路に沿って吊り荷を移動させるのが難しい場合がある。 However, conventional technologies such as those disclosed in Patent Document 1 are technologies that set a transport route within a movable range so as to prevent the load from approaching a three-dimensional no-approach zone in which obstacles are set, but are not technologies that set a route taking into account the structure of the crane. For this reason, structural constraints of the crane boom can make it difficult to move the load along the route.

本発明の一態様は、ブームの構造を考慮した制御を行うことで、作業効率の向上を実現する。 One aspect of the present invention is to improve work efficiency by performing control that takes into account the boom structure.

本発明の一態様に係るクレーンの制御システムは、伸縮及び起伏可能なブームと、前記ブームを接続すると共に旋回可能な支持部と、を有するクレーンと、前記クレーンを制御するための制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ブームの所定部を、目標地点まで移動させる際に、少なくとも前記ブームの伸縮制御及び旋回制御のうちいずれか一つ以上を行い、前記目標地点に、前記所定部を到達させるための前記ブームの長さを算出し、算出した前記長さに前記ブームを伸縮可能か否かに応じて、前記目標地点に前記所定部が到達可能か否かを判定し、前記ブームが最も短くなっている時に、前記所定部をさらに旋回の中心方向に移動させるので、前記所定部が前記目標地点に到達可能でないと判定された場合、前記目標地点の高さ方向の座標を更新し、更新された前記座標を含む前記目標地点に到達させるために前記ブームを起こす制御を行うように構成されている
A crane control system according to one aspect of the present invention comprises a crane having a boom that can be extended and lowered, and a support part to which the boom is connected and which can be rotated, and a control device for controlling the crane, wherein the control device is configured to perform at least one of telescopic control and rotation control of the boom when moving a specific part of the boom to a target point, calculate a length of the boom for reaching the specific part to the target point, determine whether the specific part can reach the target point depending on whether the boom can be extended or lowered to the calculated length, and when the boom is at its shortest, move the specific part further toward the center of rotation, so that if it is determined that the specific part cannot reach the target point, update the height coordinate of the target point, and control raising the boom to reach the target point including the updated coordinate.

本発明の一態様によれば、目標地点まで到達させるための制御を行うことで、作業効率を向上させる。 According to one aspect of the present invention, work efficiency is improved by controlling the vehicle to reach the target location.

第1の実施形態に係るクレーンの側面図である。FIG. 1 is a side view of a crane according to a first embodiment. 第1の実施形態に係るクレーンの制御システムの構成例を示した図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a crane control system according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る経路生成部により生成された移動経路を示した概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a travel route generated by a route generating unit according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る経路生成部により生成された移動経路をXY平面に示した概念図である。4 is a conceptual diagram illustrating a movement path generated by a path generating unit according to the first embodiment, in an XY plane. FIG. 第1の実施形態に係る座標設定部により設定された中継地点を例示した図である。6 is a diagram illustrating relay points set by a coordinate setting unit according to the first embodiment; FIG. 第1の実施形態に係る座標設定部により設定された中継地点を例示した図である。6 is a diagram illustrating relay points set by a coordinate setting unit according to the first embodiment; FIG. 第1の実施形態に係る座標更新部によって更新された後の中継地点を例示した図である。11 is a diagram illustrating a relay point after being updated by a coordinate update unit according to the first embodiment; FIG. 第1の実施形態に係るPLCの演算部による処理手順を示したフローチャートである。4 is a flowchart showing a processing procedure by a calculation unit of the PLC according to the first embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。また、以下で説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. The embodiments described below are illustrative and do not limit the invention, and all features and combinations described in the embodiments are not necessarily essential to the invention. In addition, identical or corresponding components in each drawing are denoted by identical or corresponding reference numerals, and descriptions thereof may be omitted.

以下、本発明の実施形態では、吊り荷を吊り上げながら当該吊り荷を移動させる作業機械の一例としてクレーンを用いる例について説明する。本実施形態では、クレーンの一例としてジブクレーンを用いる例について説明するが、クレーンを制限するものではなく、例えば、タワークレーン、又は、ロータリークレーン等であってもよい。 In the following embodiment of the present invention, an example is described in which a crane is used as an example of a work machine that lifts a load while moving the load. In this embodiment, an example is described in which a jib crane is used as an example of a crane, but this is not limited to a crane, and the crane may be, for example, a tower crane or a rotary crane.

(第1の実施形態)
図1を参照して、本実施形態に係るクレーンの制御システムに含まれるクレーンの概要について説明する。図1は、本実施形態に係るクレーンの側面図である。
First Embodiment
An overview of a crane included in a crane control system according to this embodiment will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a side view of a crane according to this embodiment.

図1に示されるように、クレーン100は、ポスト1と、ブーム2と、起伏ロープ31と、吊りロープ32と、ウインチ4と、フック5と、を備えている。そして、クレーン100にはPLC(Programmable Logic Controller)200が接続されている。PLC200は、クレーン100の制御を行うために設けられている。 As shown in FIG. 1, the crane 100 includes a post 1, a boom 2, a hoisting rope 31, a hoisting rope 32, a winch 4, and a hook 5. A PLC (Programmable Logic Controller) 200 is connected to the crane 100. The PLC 200 is provided to control the crane 100.

ウインチ4は、第1ウインチ41および第2ウインチ42を含む。 The winch 4 includes a first winch 41 and a second winch 42.

第1ウインチ41は、起伏ロープ31を介してブーム2を支える。第1ウインチ41は、起伏ロープ31の巻き上げ、または、巻き下げを行うことにより、ブーム2の起伏状態(起伏角度)を変更する。 The first winch 41 supports the boom 2 via the hoisting rope 31. The first winch 41 changes the hoisting state (hoisting angle) of the boom 2 by winding up or down the hoisting rope 31.

第2ウインチ42は、ブーム2の先端部の(図示しない)シーブ24に掛けられた吊りロープ32を介してフック5を支える。吊りロープ32は、ブーム2の先端部Pcから下方向に延伸し、下端にフック5が設けられている。フック5には、例えば、吊り荷6が吊り下げられてもよい。 The second winch 42 supports the hook 5 via a hoisting rope 32 hung on a sheave 24 (not shown) at the tip of the boom 2. The hoisting rope 32 extends downward from the tip Pc of the boom 2, and has a hook 5 attached to its lower end. For example, a load 6 may be suspended from the hook 5.

第2ウインチ42は、吊りロープ32の巻き上げ、または、巻き下げを行うことにより、フック5を昇降させる。換言すれば、吊り荷6を高さ方向(Z軸方向)に移動させることができる。 The second winch 42 raises and lowers the hook 5 by winding up or down the hanging rope 32. In other words, it can move the suspended load 6 in the height direction (Z-axis direction).

ポスト1は、地面(水平面の一例)Sに対して固定された支持部材の一例であって、ブーム2を上下方向に回動可能に接続している。ポスト1は、上本体部11と、下本体部12と、で構成されている。上本体部11と、下本体部12と、の間は、アクチュエータ13(図2参照)によって、地面Sに対して旋回可能に接続されている。アクチュエータ13が下本体部12に対して上本体部11を旋回動作させることで、ブーム2の旋回制御を行うことができる。 The post 1 is an example of a support member fixed to the ground (an example of a horizontal surface) S, and connects the boom 2 so that it can rotate up and down. The post 1 is composed of an upper body portion 11 and a lower body portion 12. The upper body portion 11 and the lower body portion 12 are connected by an actuator 13 (see Figure 2) so that they can rotate relative to the ground S. The actuator 13 rotates the upper body portion 11 relative to the lower body portion 12, thereby controlling the rotation of the boom 2.

ブーム2は、1段ブーム21と、2段ブーム22と、で構成されている。1段ブーム21と、2段ブーム22と、の間は、油圧シリンダ23(図2参照)によって伸縮可能に接続されている。本実施形態は、ブーム2が2段で構成されている例について説明するが、ブーム2を2段に制限するものではなく、例えば3段以上であってもよい。 The boom 2 is composed of a first-stage boom 21 and a second-stage boom 22. The first-stage boom 21 and the second-stage boom 22 are connected by a hydraulic cylinder 23 (see FIG. 2) so that they can be extended and retracted. In this embodiment, an example in which the boom 2 is composed of two stages will be described, but the boom 2 is not limited to two stages and may be, for example, three or more stages.

ブーム2の長さLは、フートピンPfの中心から、ブーム2の先端部Pcまでの長さとする。本実施形態においては、油圧シリンダに対する油圧制御によって、ブーム2の長さLを変更できる。本実施形態では、ブーム2が最も短くなった長さを最小ブーム長さLminとし、ブーム2が最も長くなった長さを最大ブーム長さLmaxとする。 The length L of the boom 2 is the length from the center of the foot pin Pf to the tip Pc of the boom 2. In this embodiment, the length L of the boom 2 can be changed by hydraulic control of the hydraulic cylinder. In this embodiment, the shortest length of the boom 2 is the minimum boom length Lmin, and the longest length of the boom 2 is the maximum boom length Lmax.

また、ブーム2は、上本体部11に取り付けられたフートピンPfの支点を中心として、上下方向に回動可能(起伏可能)に設けられている。ブーム2の上下方向の回動(起伏動作)は、第1ウインチ41による起伏ロープ31の巻き上げ、または巻き下げによって行われる。 The boom 2 is also arranged to be rotatable (raised and hoisted) in the vertical direction around the fulcrum of the foot pin Pf attached to the upper body 11. The vertical rotation (hoisting operation) of the boom 2 is performed by winding up or down the hoisting rope 31 with the first winch 41.

上述したように、本実施形態に係るクレーン100は、ブーム2の旋回、起伏、及び、伸縮動作によって三次元的に移動可能な構成である。なお、本実施形態に係るクレーン100は一例を示したものであって、上述した構成に制限するものではない。本実施形態に係る制御を適用可能なクレーンは、ブームの旋回、起伏、及び、伸縮動作が可能であればよい。 As described above, the crane 100 according to this embodiment is configured to be able to move three-dimensionally by rotating, raising and lowering, and extending the boom 2. Note that the crane 100 according to this embodiment is merely an example, and is not limited to the above-mentioned configuration. Any crane that can apply the control according to this embodiment is able to rotate, raise and lower, and extend the boom.

そして、本実施形態に係るPLC200は、ブーム2の先端部Pcの位置に基づいて、クレーン100の制御を行う。本実施形態で演算に用いる直交座標系は、クレーン100を基準とした三次元空間の座標系とする。直交座標系は、例えば、旋回中心である原点Oを基準としたXYZ空間とする。XYZ空間のうち、Z軸が高さ方向の軸であり、XY平面(X軸及びY軸を含む二次元座標平面の一例)が地面(水平面の一例)Sに略平行な面とする。 The PLC 200 according to this embodiment controls the crane 100 based on the position of the tip Pc of the boom 2. The Cartesian coordinate system used for calculations in this embodiment is a coordinate system in three-dimensional space with the crane 100 as the reference. The Cartesian coordinate system is, for example, an XYZ space with the origin O, which is the center of rotation, as the reference. In the XYZ space, the Z axis is the axis in the height direction, and the XY plane (an example of a two-dimensional coordinate plane including the X and Y axes) is a plane approximately parallel to the ground surface S (an example of a horizontal plane).

なお、本実施形態においては、原点Oに対するフートピンPfの支点の距離bとする。本実施形態では、距離bは負の値とする。 In this embodiment, the distance b is the distance between the fulcrum of the foot pin Pf and the origin O. In this embodiment, the distance b is a negative value.

次に、本実施形態に係るクレーン100の制御システムについて説明する。図2は、本実施形態に係るクレーンの制御システムSYSの構成例を示した図である。 Next, the control system for the crane 100 according to this embodiment will be described. Figure 2 is a diagram showing an example of the configuration of the crane control system SYS according to this embodiment.

図2に示されるように、クレーンの制御システムSYSは、クレーン100と、PLC200と、入力装置300と、で構成されている。 As shown in FIG. 2, the crane control system SYS is composed of a crane 100, a PLC 200, and an input device 300.

クレーン100は、図1で示した外観を備え、制御系として、旋回角度検出器S11と、ブーム長計測器S12と、ブーム角度計測器S13と、吊りロープ長計測器S14と、アクチュエータ13と、油圧シリンダ23と、第1ウインチ41と、第2ウインチ42と、を備えている。 The crane 100 has the external appearance shown in FIG. 1, and includes, as a control system, a rotation angle detector S11, a boom length measuring instrument S12, a boom angle measuring instrument S13, a hoisting rope length measuring instrument S14, an actuator 13, a hydraulic cylinder 23, a first winch 41, and a second winch 42.

旋回角度検出器S11は、下本体部12に対する上本体部11の旋回角度を検出し、検出した旋回角度を、PLC200に送信する。 The rotation angle detector S11 detects the rotation angle of the upper body part 11 relative to the lower body part 12 and transmits the detected rotation angle to the PLC 200.

ブーム長計測器S12は、油圧シリンダ23の動作等に基づいて、ブーム2の長さLを算出し、ブーム2の長さLを、PLC200に送信する。 The boom length measuring device S12 calculates the length L of the boom 2 based on the operation of the hydraulic cylinder 23, etc., and transmits the length L of the boom 2 to the PLC 200.

ブーム角度計測器S13は、第1ウインチ41の状態(エンコーダ等によって検出される検出値)に基づいて、ブーム2の起伏角度を算出し、起伏角度をPLC200に送信する。 The boom angle measuring device S13 calculates the boom hoisting angle of the boom 2 based on the state of the first winch 41 (a detection value detected by an encoder, etc.) and transmits the boom hoisting angle to the PLC 200.

吊りロープ長計測器S14は、第2ウインチ42の状態(エンコーダ等によって検出される検出値)に基づいて、吊り荷6までの吊りロープ32の長さλを算出し、吊り荷6までの吊りロープ32の長さλをPLC200に送信する。 The hoisting rope length measuring device S14 calculates the length λ of the hoisting rope 32 to the suspended load 6 based on the state of the second winch 42 (a detection value detected by an encoder, etc.), and transmits the length λ of the hoisting rope 32 to the suspended load 6 to the PLC 200.

入力装置300は、オペレータが、PLC200に情報を入力するための装置とする。入力装置300は、例えば、クレーン100を操作するための操作レバーを含んでもよい。また、入力装置300は、(図示しない)表示装置に表示された画面に対してタッチすることで情報を入力可能なタッチパネル等を含んでもよい。 The input device 300 is a device that allows an operator to input information to the PLC 200. The input device 300 may include, for example, an operating lever for operating the crane 100. The input device 300 may also include a touch panel or the like that allows an operator to input information by touching a screen displayed on a display device (not shown).

例えば、クレーン100が自律制御を行う場合、入力装置300は、ブーム2の先端部Pc又は吊り荷6の目標地点を示す座標の入力を受け付け、当該目標地点を示す座標情報を、PLC200に出力する。目標地点を示す座標情報は、例えば、上述したような、クレーン100を基準とした三次元空間の座標系における位置座標でもよい。なお、目標地点を示す座標情報は、XY平面における座標でもよい。さらには、目標地点を示す座標情報は、地表面の任意の地点が入力されてもよい。 For example, when the crane 100 performs autonomous control, the input device 300 accepts input of coordinates indicating a target point of the tip Pc of the boom 2 or the suspended load 6, and outputs coordinate information indicating the target point to the PLC 200. The coordinate information indicating the target point may be, for example, position coordinates in a coordinate system of a three-dimensional space based on the crane 100, as described above. The coordinate information indicating the target point may be coordinates on an XY plane. Furthermore, the coordinate information indicating the target point may be input as any point on the ground surface.

他の例としては、入力装置300が、二次元座標平面に含まれる方向に傾け可能な操作レバーを設けられ、クレーン100が、操作レバーの傾き方向に、ブーム2の先端部Pcを移動させる場合がある。この場合、入力装置300は、操作レバーの傾き方向(二次元座標平面に含まれる方向)を示す信号を、PLC200に出力してもよい。 As another example, the input device 300 may be provided with an operating lever that can be tilted in a direction included in a two-dimensional coordinate plane, and the crane 100 may move the tip Pc of the boom 2 in the tilt direction of the operating lever. In this case, the input device 300 may output a signal indicating the tilt direction of the operating lever (a direction included in the two-dimensional coordinate plane) to the PLC 200.

PLC200は、クレーン100を制御するための制御装置である。入力インターフェース201と、出力インターフェース202と、演算部203と、を備えている。図2では、PLC200は、クレーン100の外部に設けられているように表されているが、クレーン100の内部に設けられてもよい。 PLC 200 is a control device for controlling crane 100. It includes an input interface 201, an output interface 202, and a calculation unit 203. In FIG. 2, PLC 200 is shown as being provided outside crane 100, but it may be provided inside crane 100.

PLC200は、ブーム2の先端部Pc(所定部の例)を、目標地点まで移動させるためにクレーンの制御を行う。例えば、PLC200は、ブーム2の先端部Pc(所定部の例)を、目標地点まで移動させる際に、ブーム2の旋回制御、伸縮制御、及び起伏制御を行う。本実施形態においては、ブーム2の旋回制御、伸縮制御、及び起伏制御を行う一例について説明する。なお、本実施形態は、旋回制御、伸縮制御、及び起伏制御の全ての同時制御に制限する手法ではなく、少なくともブーム2の旋回制御又は伸縮制御を行っている間に、必要に応じて起伏制御ができればよい。 The PLC 200 controls the crane to move the tip Pc (an example of a specified part) of the boom 2 to the target point. For example, the PLC 200 performs rotation control, extension control, and elevation control of the boom 2 when moving the tip Pc (an example of a specified part) of the boom 2 to the target point. In this embodiment, an example of performing rotation control, extension control, and elevation control of the boom 2 will be described. Note that this embodiment is not limited to a method of performing all of the rotation control, extension control, and elevation control simultaneously, but rather, it is sufficient if elevation control can be performed as necessary at least while the rotation control or extension control of the boom 2 is being performed.

PLC200は、クレーン100を制御するためのプログラムを記憶部に搭載し、演算部203が当該プログラムを読み込むことで、取得部211と、経路生成部212と、座標設定部213、座標系演算部214と、出力制御部215と、を実現する。これにより、演算部203は、ブーム2の旋回制御、伸縮制御、及び起伏制御を行うことができる。 The PLC 200 has a program for controlling the crane 100 stored in the memory, and the calculation unit 203 reads the program to realize an acquisition unit 211, a path generation unit 212, a coordinate setting unit 213, a coordinate system calculation unit 214, and an output control unit 215. This allows the calculation unit 203 to perform rotation control, extension control, and elevation control of the boom 2.

取得部211は、入力インターフェース201を介して、クレーン100に設けられた各種検出器、及び計測器等から受信した信号に基づいて、様々な情報を取得する。 The acquisition unit 211 acquires various information based on signals received from various detectors and measuring instruments provided on the crane 100 via the input interface 201.

例えば、取得部211は、旋回角度検出器S11から受信した旋回角度、ブーム長計測器S12から受信したブーム2の長さL、及び、ブーム角度計測器S13から受信した、ブーム2の起伏角度に基づいて、ブーム2の先端部Pcの現在地点を取得してもよい。 For example, the acquisition unit 211 may acquire the current position of the tip Pc of the boom 2 based on the rotation angle received from the rotation angle detector S11, the length L of the boom 2 received from the boom length measuring instrument S12, and the elevation angle of the boom 2 received from the boom angle measuring instrument S13.

また、取得部211は、吊りロープ長計測器S14から受信した、吊りロープ32の長さλ、及び、ブーム2の先端部Pcの現在地点に基づいて、吊り荷6の現在位置を取得してもよい。 The acquisition unit 211 may also acquire the current position of the load 6 based on the length λ of the suspension rope 32 and the current position of the tip Pc of the boom 2 received from the suspension rope length measuring device S14.

例えば、取得部211は、入力装置300又はPLC200と通信可能な装置から、(ブーム2の先端部Pc又は吊り荷6の)目標位置として入力された座標情報に基づいて、ブーム2の先端部Pcの目標地点を示す座標情報を取得する。他の例としては、取得部211は、入力装置300から、上述した操作レバーの傾き方向を示す信号が入力された場合に、ブーム2の先端部Pcの現在値から、入力された方向に所定距離を移動した地点を目標地点として取得する。 For example, the acquisition unit 211 acquires coordinate information indicating the target point of the tip Pc of the boom 2 based on coordinate information input as the target position (of the tip Pc of the boom 2 or the load 6) from the input device 300 or a device capable of communicating with the PLC 200. As another example, when a signal indicating the tilt direction of the above-mentioned operating lever is input from the input device 300, the acquisition unit 211 acquires as the target point a point that is moved a predetermined distance from the current value of the tip Pc of the boom 2 in the input direction.

経路生成部212は、ブーム2の先端部(所定部の一例)Pcの現在地点(開始位置の一例)から目標地点までの移動経路を生成する。経路生成部212により生成される移動経路は、任意の形状でよく、例えば、現在地点から目標地点までを直線で繋ぐ経路でもよい。なお、本実施形態においては、ブーム2の先端部Pcの移動経路を生成する例について説明するが、移動経路を生成する対象は、ブーム2の所定部であればよく先端部Pcに制限するものではない。 The path generating unit 212 generates a movement path from the current position (an example of a starting position) of the tip Pc of the boom 2 (an example of a specified part) to the target point. The movement path generated by the path generating unit 212 may have any shape, and may be, for example, a straight line connecting the current position to the target point. Note that in this embodiment, an example of generating a movement path for the tip Pc of the boom 2 is described, but the target for which the movement path is generated may be any specified part of the boom 2 and is not limited to the tip Pc.

図3は、本実施形態に係る経路生成部212により生成された移動経路を示した概念図である。図3に示される例では、原点Oを基準とした三次元空間において、ブーム2の移動を概略的に示している。 Figure 3 is a conceptual diagram showing a movement path generated by the path generation unit 212 according to this embodiment. The example shown in Figure 3 shows a schematic diagram of the movement of the boom 2 in a three-dimensional space based on the origin O.

具体的には、移動を開始する前の現在地点のブーム2Aと、目標地点まで移動した後のブーム2Bと、が示されている。 Specifically, it shows boom 2A at the current location before starting movement, and boom 2B after moving to the target location.

現在地点のブーム2Aの先端部Pcの現在位置は、初期座標Ps(Xs、Ys、Zs)として示される。なお、ブーム2Aの起伏角度γsとする。 The current position of the tip Pc of the boom 2A at the current point is indicated as the initial coordinates Ps (Xs, Ys, Zs). The boom 2A is at a hoisting angle γs.

目標地点のブーム2Bの先端部Pcの目標地点は、座標Pe(Xe、Ye、Ze)として示される。なお、ブーム2Bの起伏角度γeとする。 The target point of the tip Pc of the boom 2B at the target point is indicated by the coordinates Pe (Xe, Ye, Ze). The boom 2B is at a hoisting angle γe.

そして、図3に示される例では、経路生成部212は、現在地点の初期座標Ps(Xs、Ys、Zs)から、目標地点の座標Pe(Xe、Ye、Ze)までを直線状に示した移動経路1310を生成する。なお、ブーム2Aの起伏角度γsと、起伏角度γeとは同じであってもよいし、異なっていてもよい。 In the example shown in FIG. 3, the path generation unit 212 generates a movement path 1310 that shows a straight line from the initial coordinates Ps (Xs, Ys, Zs) of the current point to the coordinates Pe (Xe, Ye, Ze) of the target point. Note that the hoisting angle γs and the hoisting angle γe of the boom 2A may be the same or different.

図4は、本実施形態に係る経路生成部212により生成された移動経路をXY平面に示した概念図である。図4に示される例では、原点Oを基準としたXY平面において、ブーム2の移動を概略的に示している。 Figure 4 is a conceptual diagram showing the movement path generated by the path generation unit 212 according to this embodiment on the XY plane. In the example shown in Figure 4, the movement of the boom 2 is shown generally on the XY plane based on the origin O.

現在地点のブーム2Aの先端部Pcの現在位置は、初期座標Ps(Xs、Ys、Zs)として示される。なお、Y軸を基準としたブーム2Aの旋回角度θsとする。 The current position of the tip Pc of the boom 2A at the current point is indicated as the initial coordinates Ps (Xs, Ys, Zs). The rotation angle of the boom 2A based on the Y axis is θs.

目標地点のブーム2Bの先端部Pcの目標地点は、座標Pe(Xe、Ye、Ze)として示される。なお、Y軸を基準としたブーム2Aの旋回角度θeとする。 The target point of the tip Pc of the boom 2B at the target point is indicated by the coordinates Pe (Xe, Ye, Ze). The rotation angle of the boom 2A based on the Y axis is θe.

座標設定部213は、移動経路1310に沿って先端部Pcが移動する中継地点を複数設定する。 The coordinate setting unit 213 sets multiple relay points along the movement path 1310 through which the tip Pc moves.

図5は、本実施形態に係る座標設定部213により設定された中継地点を例示した図である。図5に示される例では、原点Oを基準としたXY平面に投影した移動経路1310において、初期座標Ps(Xs、Ys、Zs)から目標地点の座標Pe(Xe、Ye、Ze)までの間に、座標設定部213によって設定された中継地点P1~P15が示されている。図5に示されるように、中継地点P1~P15は、移動経路1310において等間隔になるように設定されている。なお、本実施形態は、中継地点P1~P15を等間隔に設定する例について説明するが、等間隔に設定する手法に制限するものではない。例えば、先端部Pcの速度を考慮して中継地点の間隔を設定してもよい。 FIG. 5 is a diagram illustrating relay points set by the coordinate setting unit 213 according to this embodiment. In the example shown in FIG. 5, relay points P1 to P15 set by the coordinate setting unit 213 are shown between the initial coordinate Ps (Xs, Ys, Zs) and the coordinate Pe (Xe, Ye, Ze) of the target point on the movement path 1310 projected onto the XY plane based on the origin O. As shown in FIG. 5, relay points P1 to P15 are set to be equally spaced on the movement path 1310. Note that this embodiment describes an example in which relay points P1 to P15 are set at equal intervals, but is not limited to a method of setting them at equal intervals. For example, the intervals between relay points may be set taking into account the speed of the tip Pc.

中継地点P1~P15は、先端部Pcの移動先として用いられる。例えば、先端部Pcが、初期座標Ps(Xs、Ys、Zs)に存在する場合に、中継地点P1が移動先として用いられる。そして、先端部Pcが、中継地点P1まで移動した場合に、中継地点P2が移動先として用いられる。本実施形態に係る演算部203は、当該制御を繰り返す。最後は、先端部Pcが、中継地点P15まで移動した場合に、目標地点の座標Pe(Xe、Ye、Ze)が移動先として用いられる。 The relay points P1 to P15 are used as the destination of the tip Pc. For example, when the tip Pc is at the initial coordinates Ps (Xs, Ys, Zs), the relay point P1 is used as the destination. Then, when the tip Pc has moved to the relay point P1, the relay point P2 is used as the destination. The calculation unit 203 according to this embodiment repeats this control. Finally, when the tip Pc has moved to the relay point P15, the coordinates Pe (Xe, Ye, Ze) of the target point are used as the destination.

なお、図5に示される例では、中継地点の数は15個の場合について説明するが、中継地点の数を15個に制限するものではない。中継地点の数は、例えば、移動経路の長さ、又は、ユーザの設定に応じて定められればよい。次に移動先に移動するための制御について説明する。 In the example shown in FIG. 5, the number of relay points is 15, but the number of relay points is not limited to 15. The number of relay points may be determined, for example, according to the length of the travel route or the user's settings. Next, the control for moving to the destination will be described.

座標系演算部214は、判定部221と、座標更新部222と、を備え、先端部Pcの次の移動先を、直交座標系から、クレーン100が旋回する軸上に原点Oを示した極座標系に変換するための処理を行う。当該処理は、旋回中心を基準としたブーム2の伸縮制御、起伏制御、及び旋回制御を行うためである。 The coordinate system calculation unit 214 includes a determination unit 221 and a coordinate update unit 222, and performs processing to convert the next destination of the tip Pc from an orthogonal coordinate system to a polar coordinate system in which the origin O is indicated on the axis about which the crane 100 rotates. This processing is performed to perform extension/retraction control, elevation control, and rotation control of the boom 2 based on the rotation center.

座標系演算部214は、先端部Pcの次の移動先の旋回角度θt、ブームの長さLt、起伏角度γtを算出する。なお、次の移動先の直交座標系の座標は、座標Pt(Xt,Yt,Zt)として示される。座標Ptは、上述した中継地点P1~P15又は目標地点の座標Peとする。そして、座標系演算部214は、移動先の座標Pt(Xt,Yt,Zt)から、移動先の旋回角度θt、ブームの長さLt、起伏角度γtを算出する。 The coordinate system calculation unit 214 calculates the swing angle θt * , boom length Lt * , and boom hoisting angle γt * of the next destination of the tip Pc. The coordinates of the next destination in the orthogonal coordinate system are indicated as coordinate Pt * (Xt * , Yt * , Zt * ). The coordinate Pt * is the coordinate Pe of the relay points P1 to P15 or the target point described above. The coordinate system calculation unit 214 then calculates the swing angle θt * , boom length Lt * , and boom hoisting angle γt * of the destination from the destination coordinate Pt * (Xt * , Yt * , Zt * ).

なお、図4~図5で示されるように、本実施形態においては旋回角度θがY軸を基準(換言すればX軸を基準とした場合にπ/2オフセットされている)としているが、本実施形態は一例を示したものであり、旋回角度がX軸を基準としてもよい。 As shown in Figures 4 and 5, in this embodiment, the rotation angle θ is based on the Y axis (in other words, it is offset by π/2 when the X axis is used as the reference), but this embodiment is merely an example, and the rotation angle may also be based on the X axis.

本実施形態に係る座標系演算部214は、以下に示す式(1)によって、旋回角度θtを算出する。 The coordinate system calculation unit 214 according to this embodiment calculates the turning angle θt * by the following equation (1).

Figure 0007477034000002
Figure 0007477034000002

上述したatan2は、所定のプログラム言語で用いられる関数の一種であり、2つの引数を取るarctanを意味する。つまり、式(1)からは、X軸の正の向きと、(Xt,Yt)まで伸ばした半直線との間の角度(ラジアン)が出力される。 The above-mentioned atan2 is a type of function used in a certain programming language, and means arctan that takes two arguments. In other words, the angle (radian) between the positive direction of the X-axis and the half line extended to (Xt * , Yt * ) is output from the formula (1).

先端部PcをXY平面に投影した場合に基づくと以下の式(2)が成り立つ。なお、上述したように距離bは負の値とする。

Figure 0007477034000003
The following formula (2) is established based on the case where the tip Pc is projected onto the XY plane: Note that, as described above, the distance b is a negative value.
Figure 0007477034000003

式(2)から、以下の式(3)を導出できる。したがって、cosγtを算出できる。 From the formula (2), the following formula (3) can be derived. Therefore, cosγt * can be calculated.

Figure 0007477034000004
Figure 0007477034000004

さらに、sinγtは、以下の式(4)から算出できる。 Furthermore, sinγt * can be calculated from the following formula (4).

Figure 0007477034000005
Figure 0007477034000005

式(3)と式(4)を"cosγt*2+sinγt*2=1"に代入して式変形を行うことで式(5)を導出できる。 Equation (5) can be derived by substituting equation (3) and equation (4) into "cosγt *2 + sinγt *2 = 1" and transforming the equation.

Figure 0007477034000006
Figure 0007477034000006

従って、座標系演算部214は、式(5)を用いて、先端部Pcを次の移動先(中継地点又は目標地点)に到達させるために必要なブームの長さLtを算出する。算出された長さLtは、最小ブーム長さLmin以上であり、且つ最大ブーム長さLmax以下でなければ、伸縮制御で一致させることができない。 Therefore, the coordinate system calculation unit 214 uses equation (5) to calculate the boom length Lt * required for the tip Pc to reach the next destination (the relay point or the target point). The calculated length Lt * must be equal to or greater than the minimum boom length Lmin and equal to or less than the maximum boom length Lmax in order to be matched by telescopic control.

そこで、判定部221は、算出された長さLtが、最小ブーム長さLmin以上であり、且つ最大ブーム長さLmax以下であるか否か、換言すればブーム2の伸縮可能な範囲であるか(伸縮制御で一致させることができるか)否かを判定する。 Therefore, the determination unit 221 determines whether the calculated length Lt * is equal to or greater than the minimum boom length Lmin and equal to or less than the maximum boom length Lmax, in other words, whether it is within the extendable range of the boom 2 (whether it can be matched by extension/retraction control).

このようにして、判定部221は、先端部Pcが中継地点に移動する毎に、次の移動先(中継地点又は目標地点)に、先端部Pcが到達可能か否かを判定する。 In this way, each time the tip Pc moves to a relay point, the determination unit 221 determines whether the tip Pc can reach the next destination (relay point or target point).

判定部221は、算出された長さLtが、伸縮可能な範囲である、換言すれば、中継地点をXY平面に投影した座標に、先端部PcをXY平面に投影した座標が到達可能であると判定した場合、座標系演算部214は、以下の式(6)を用いて、γtを算出する。 When the determination unit 221 determines that the calculated length Lt * is within the expandable range, in other words, that the coordinates of the tip Pc projected onto the XY plane can reach the coordinates of the relay point projected onto the XY plane, the coordinate system calculation unit 214 calculates γt * using the following equation (6).

Figure 0007477034000007
Figure 0007477034000007

ところで、算出された長さLtが伸縮可能な範囲外の場合、先端部Pcは次の移動先の地点(座標Pt(Xt,Yt,Zt)で示される地点)に移動できない。ブーム2の先端部Pcの次の移動先の地点のうち、座標Xt及び座標Ytを変更するのは難しい。一方、座標Ztの変更は、吊りロープ32の巻き上げ又は巻き下げを行うことで、吊り荷6の高さ方向の位置も維持できるので、吊り荷6の移動先を維持できる。 However, if the calculated length Lt * is outside the extendable range, the tip Pc cannot move to the next destination point (the point indicated by the coordinates Pt * (Xt * , Yt * , Zt * )). Of the next destination points for the tip Pc of the boom 2, it is difficult to change the coordinates Xt * and Yt * . On the other hand, changing the coordinate Zt * can be done by winding up or down the hoisting rope 32, which maintains the vertical position of the load 6 and therefore maintains the destination of the load 6.

そこで、本実施形態においては、判定部221が条件を満たさないと判定した場合、座標更新部222が、次の移動先の(高さ方向の)座標Ztを更新する。本実施形態では更新された後を座標Zt**と示す。このように、次の移動先のZ軸座標が更新された場合に、演算部203は、更新された座標Zt**を含む次の移動先に到達させるためにブーム2の起伏制御を行う。 Therefore, in this embodiment, when the determination unit 221 determines that the condition is not satisfied, the coordinate update unit 222 updates the (height direction) coordinate Zt * of the next destination. In this embodiment, the updated coordinate is indicated as Zt ** . In this manner, when the Z-axis coordinate of the next destination is updated, the calculation unit 203 performs hoisting control of the boom 2 to reach the next destination including the updated coordinate Zt ** .

つまり、判定部221が、伸縮可能な範囲ではない、換言すれば、中継地点をXY平面に投影した座標に、先端部PcをXY平面に投影した座標が到達可能ではないと判定した場合、PLC200は、ブーム2の起伏制御を行うことで、中継地点をXY平面に投影した座標に、先端部PcをXY平面に投影した座標を到達させることができる。 In other words, if the determination unit 221 determines that the coordinates of the tip Pc projected onto the XY plane are not within the extendable range, in other words, that the coordinates of the relay point projected onto the XY plane cannot be reached, the PLC 200 performs boom 2 raising and lowering control to allow the coordinates of the tip Pc projected onto the XY plane to reach the coordinates of the relay point projected onto the XY plane.

具体的には、式(5)を式変形した式(7)を用いる。座標更新部222は、式(7)の長さLtに、最小ブーム長さLmin又は最大ブーム長さLmaxを代入することで、更新された後の座標Zt**を算出する。そして、座標更新部222は、次の移動先の座標Pt(Xt,Yt,Zt**)に更新する。 Specifically, equation (7) is used, which is a modified version of equation (5). The coordinate update unit 222 calculates the updated coordinate Zt ** by substituting the minimum boom length Lmin or the maximum boom length Lmax for the length Lt * in equation (7). The coordinate update unit 222 then updates the coordinate Pt * (Xt * , Yt * , Zt ** ) of the next destination.

Figure 0007477034000008
Figure 0007477034000008

そして、座標系演算部214は、以下の式(8)を用いて、座標Zt**に更新された場合の起伏角度γtを算出する。 Then, the coordinate system calculation unit 214 uses the following equation (8) to calculate the undulation angle γt * when the coordinate is updated to Zt ** .

Figure 0007477034000009
Figure 0007477034000009

つまり、本実施形態においては、算出された長さLtにできない場合、ブーム2を最小ブーム長さLmin又は最大ブーム長さLmaxにして、座標Zt**を更新する、換言すれば、ブーム2の起伏制御を行うことで、ブーム2の移動制御を継続させることができる。 In other words, in this embodiment, if the calculated length Lt * cannot be achieved, the boom 2 is set to the minimum boom length Lmin or the maximum boom length Lmax and the coordinate Zt ** is updated; in other words, by performing hoisting control of the boom 2, movement control of the boom 2 can be continued.

そして、座標系演算部214は、上述した演算によって、先端部Pcの次の移動先の旋回角度θt、ブームの長さLt、起伏角度γtを算出する。 The coordinate system calculation unit 214 then calculates the swing angle θt * , boom length Lt * , and boom hoisting angle γt * of the next destination of the tip portion Pc through the above-mentioned calculations.

さらに、座標系演算部214は、更新された後の座標Zt**と、更新される前の座標Ztとの差を、吊りロープ32の調整量λdefとして算出する。そして、後述する出力制御部215が、調整量λdefだけ吊りロープ32の巻き上げ又は巻き下げを行うための制御信号を生成し、出力する。つまり、本実施形態に係るクレーン100では、更新された移動先(中継地点又は目標地点)の高さ方向の座標に基づいて、吊りロープ32の巻き上げ又は巻き下げを行わせることで、吊り荷6の高さを維持させる。なお、本実施形態は、座標Zt**に更新された場合に、吊り荷6の高さを調整する例について説明するが、座標Zt**に更新された場合に、吊り荷6の高さを調整する手法に制限するものではない。つまり、座標Zt**に更新に応じて、吊り荷6の高さが変更されなくてもよい。 Furthermore, the coordinate system calculation unit 214 calculates the difference between the updated coordinate Zt ** and the coordinate Zt ** before the update as the adjustment amount λdef of the suspending rope 32. Then, the output control unit 215 described later generates and outputs a control signal for winding up or lowering the suspending rope 32 by the adjustment amount λdef. That is, in the crane 100 according to this embodiment, the height of the suspended load 6 is maintained by winding up or lowering the suspending rope 32 based on the updated coordinate of the height direction of the destination (relay point or target point). Note that this embodiment describes an example of adjusting the height of the suspended load 6 when the coordinate Zt ** is updated, but is not limited to a method of adjusting the height of the suspended load 6 when the coordinate Zt ** is updated. That is, the height of the suspended load 6 does not need to be changed in response to the update to the coordinate Zt ** .

その後、出力制御部215が、旋回角度θtとするためのアクチュエータ13に対する指令信号、ブーム2の長さLtとするための油圧シリンダ23に対する制御信号、起伏角度γtとするための第1ウインチ41に対する制御信号、及び、吊りロープ32の調整量λdefに対応する巻き上げ又は巻き下げさせるための第2ウインチ42に対する制御信号を生成する。そして、出力制御部215が、生成した制御信号を、出力インターフェース202を介してクレーン100に出力する。 Thereafter, the output control unit 215 generates a command signal for the actuator 13 to set the swing angle θt * , a control signal for the hydraulic cylinder 23 to set the length Lt * of the boom 2, a control signal for the first winch 41 to set the hoisting angle γt * , and a control signal for the second winch 42 to wind up or wind down the hoisting rope 32 corresponding to the adjustment amount λdef. The output control unit 215 then outputs the generated control signals to the crane 100 via the output interface 202.

このように、本実施形態に係る出力制御部215は、各種制御信号をクレーン100に出力することで、ブーム2の伸縮制御、ブーム2の旋回制御、ブーム2の起伏制御、及び、吊りロープ32の巻き上げ又は巻き下げ制御のうち、いずれか一つ以上を行う。 In this way, the output control unit 215 in this embodiment outputs various control signals to the crane 100 to perform one or more of the following: boom 2 extension/retraction control, boom 2 rotation control, boom 2 raising/lowering control, and lifting/lowering control of the suspension rope 32.

次に、ブーム2の先端部Pcの移動先の変化について説明する。図6は、本実施形態に係る座標設定部213により設定された中継地点を例示した図である。図6においては、先端部Pcが、初期座標Ps1と目標地点の座標Pe1とが設定される。そして、座標設定部213が、初期座標Ps1と目標地点の座標Pe1との間に中継地点P51~P69を設定する。図6では、19個の中継地点が設定された例とする。なお、初期座標Ps1と目標地点の座標Pe1とのZ軸の座標"0"とする。したがって、座標設定部213は、中継地点P51~P69のZ軸座標"0"が設定される。 Next, changes in the destination of the tip Pc of the boom 2 will be described. Figure 6 is a diagram illustrating relay points set by the coordinate setting unit 213 according to this embodiment. In Figure 6, the tip Pc is set to an initial coordinate Ps1 and a target point coordinate Pe1. The coordinate setting unit 213 then sets relay points P51 to P69 between the initial coordinate Ps1 and the target point coordinate Pe1. Figure 6 shows an example in which 19 relay points are set. Note that the Z-axis coordinate between the initial coordinate Ps1 and the target point coordinate Pe1 is set to "0". Therefore, the coordinate setting unit 213 sets the Z-axis coordinate of relay points P51 to P69 to "0".

そして、ブーム2の先端部Pcが中継地点P51~P69の各々に移動する毎に、判定部221は、次の中継地点に到達させるための長さLtが、最小ブーム長さLmin以上であり、且つ最大ブーム長さLmax以下である条件を満たすか否かを判定する。つまり、次の中継地点P51~P69に到達できるか否かを判定する。長さLtが、最小ブーム長さLminより小さい、又は、最大ブーム長さLmaxより大きいと判定された場合に、次の中継地点のZ軸座標が更新される。更新手法は上述したとおりのため説明を省略する。 Then, each time the tip Pc of the boom 2 moves to each of the relay points P51 to P69, the determination unit 221 determines whether or not the length Lt * required to reach the next relay point satisfies the condition that it is equal to or greater than the minimum boom length Lmin and equal to or less than the maximum boom length Lmax. In other words, it determines whether or not the next relay point P51 to P69 can be reached. If it is determined that the length Lt * is smaller than the minimum boom length Lmin or larger than the maximum boom length Lmax, the Z-axis coordinate of the next relay point is updated. The update method is as described above, so a description thereof will be omitted.

図7は、本実施形態に係る座標更新部222によって更新された後の中継地点を例示した図である。図7に示される例では、初期座標Ps1から目標地点の座標Pe1に先端部Pcを移動させるように移動経路が生成されている。 Figure 7 is a diagram illustrating relay points after being updated by the coordinate update unit 222 according to this embodiment. In the example shown in Figure 7, a movement path is generated to move the tip Pc from the initial coordinate Ps1 to the coordinate Pe1 of the target point.

図7に示される例では、先端部Pcは、初期座標Ps1から中継地点P51~P60までは、判定部221により、次の中継地点に到達させるための長さLtが、最小ブーム長さLmin以上であり、且つ最大ブーム長さLmax以下である条件を満たすと判定されている。このため、中継地点のZ軸座標の更新は行われなかった。 7, the determination unit 221 has determined that the length Lt* of the tip Pc from the initial coordinate Ps1 to the relay points P51 to P60 satisfies the condition that the length Lt * required to reach the next relay point is equal to or greater than the minimum boom length Lmin and equal to or less than the maximum boom length Lmax. Therefore, the Z-axis coordinates of the relay points were not updated.

そして、中継地点P61~P69、及び、目標地点の座標Pe1について、判定部221が上記の条件を満たさないと判定する。これにより、座標更新部222が、中継地点P60~P69及び目標地点の座標Pe1のZ軸座標を更新した結果、中継地点P60~P69及び目標地点の座標Pe1に更新される。 The determination unit 221 then determines that the relay points P61 to P69 and the coordinate Pe1 of the target point do not satisfy the above conditions. As a result, the coordinate update unit 222 updates the Z-axis coordinates of the relay points P60 to P69 and the coordinate Pe1 of the target point, and the relay points are updated to P60 * to P69 * and the coordinate Pe1 * of the target point.

図7に示されるように、中継地点P60~P69及び目標地点の座標Pe1は、目標地点の座標Pe1に近づくにしたがってZ軸座標が高くなるように更新されている。つまり、ブーム2をこれ以上短くできないので、目標地点の座標Pe1に近づくにしたがって、ブーム2を起こす制御が行われている。当該制御が行われるので、先端部PcをXY平面に投影した座標が、予め設定された目標地点をXY平面に投影した座標まで到達できる。 As shown in Figure 7, the relay points P60 * to P69 * and the coordinate Pe1 * of the target point are updated so that the Z-axis coordinate becomes higher as the coordinate Pe1 * of the target point is approached. In other words, since the boom 2 cannot be shortened any further, control is performed to raise the boom 2 as the coordinate Pe1 * of the target point is approached. This control allows the coordinate of the tip Pc projected onto the XY plane to reach the coordinate of the preset target point projected onto the XY plane.

つまり、本実施形態に係るPLC200は、ブーム2が最も短くなっている時に、目標地点に向かって先端部Pcをさらに原点O(旋回の中心)方向に移動させる場合に、ブーム2を起こす制御を行う。 In other words, the PLC 200 according to this embodiment controls the boom 2 to be raised when the tip Pc is moved further in the direction of the origin O (center of rotation) toward the target point when the boom 2 is at its shortest.

上述した制御例では、ブーム2を起こす例について説明した。しかしながら、本実施形態に係るPLC200は、ブーム2の起こす例に制限するものではない。例えば、PLC200は、ブーム2の先端部Pcを目標地点に到達させるために、ブーム2を延ばす制御を行う場合がある。そして、PLC200は、ブーム2が最大ブーム長さLmaxに到達した時、目標地点に向かって先端部Pcをさらに原点O(旋回の中心)の反対方向に移動させる場合に、ブーム2を伏せる制御を行う。 In the above-mentioned control example, an example of raising the boom 2 has been described. However, the PLC 200 according to this embodiment is not limited to the example of raising the boom 2. For example, the PLC 200 may control the boom 2 to extend in order to make the tip Pc of the boom 2 reach the target point. Then, when the boom 2 reaches the maximum boom length Lmax, the PLC 200 controls the boom 2 to be lowered in order to further move the tip Pc in the opposite direction of the origin O (center of rotation) toward the target point.

つまり、PLC200では、ブーム2の先端部Pcを目標地点に到達させるために、伸縮制御及び旋回制御では、先端部Pcを、目標地点まで到達できないと判定部221によって判定された場合、座標更新部222が目標地点の高さ方向の座標を更新し、出力制御部215が、更新された座標を含む目標地点に到達させるためにブーム2の起伏制御を行う制御信号を出力する。 In other words, in the PLC 200, in order to make the tip Pc of the boom 2 reach the target point, if the determination unit 221 determines that the tip Pc cannot reach the target point through the extension and rotation control, the coordinate update unit 222 updates the height coordinate of the target point, and the output control unit 215 outputs a control signal to perform the raising and lowering control of the boom 2 to make the tip Pc reach the target point including the updated coordinate.

そして、PLC200は、ブーム2の起伏制御で先端部Pc位がZ軸方向(高さ方向)に移動した距離に基づいて、吊りロープ32の巻き上げ又は巻き下げの制御を行う。具体的には、出力制御部215が、吊りロープ32の巻き上げ又は巻き下げの制御を行うための制御信号を第2ウインチ42に出力する。 Then, the PLC 200 controls the winding up or winding down of the hoisting rope 32 based on the distance that the tip Pc position moves in the Z-axis direction (height direction) during the hoisting control of the boom 2. Specifically, the output control unit 215 outputs a control signal to the second winch 42 to control the winding up or winding down of the hoisting rope 32.

次に、PLC200の演算部203における処理手順について説明する。図8は、本実施形態に係る演算部203による処理手順を示したフローチャートである。 Next, the processing procedure in the calculation unit 203 of the PLC 200 will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the processing procedure by the calculation unit 203 according to this embodiment.

まず、取得部211が、クレーン100の各種センサ(検出器、計測器)からの信号から、ブーム2の先端部Pcの現在位置を示す初期座標(Xs,Ys,Zs)を取得する(S1801)。 First, the acquisition unit 211 acquires the initial coordinates (Xs, Ys, Zs) indicating the current position of the tip Pc of the boom 2 from signals from various sensors (detectors, measuring instruments) of the crane 100 (S1801).

次に、取得部211が、入力装置300から受信した情報に基づいて、先端部Pcの目標地点の座標(Xe,Ye,Ze)を取得する(S1802)。 Next, the acquisition unit 211 acquires the coordinates (Xe, Ye, Ze) of the target point of the tip Pc based on the information received from the input device 300 (S1802).

経路生成部212が、現在位置を示す初期座標から、目標地点の座標まで移動するための移動経路を生成する(S1803)。 The route generation unit 212 generates a travel route for moving from the initial coordinates indicating the current position to the coordinates of the destination point (S1803).

座標設定部213は、先端部Pcが生成された移動経路に沿って移動する際に通過する各地点を中継地点として設定する(S1804)。 The coordinate setting unit 213 sets each point that the tip Pc passes through as it moves along the generated movement path as a relay point (S1804).

そして、演算部203がブーム2の移動制御を開始する(S1805)。 Then, the calculation unit 203 starts controlling the movement of the boom 2 (S1805).

座標系演算部214が、次の地点(中継地点又は目標地点)の座標に基づいて、次の地点の旋回角度θtを算出する(S1806)。 The coordinate system calculation unit 214 calculates the turning angle θt * of the next point (relay point or target point) based on the coordinates of the next point (S1806).

次に、座標系演算部214が、次の地点(中継地点又は目標地点)の座標に基づいて、次の地点のブーム2の長さLtを算出する(S1807)。 Next, the coordinate system calculation unit 214 calculates the length Lt * of the boom 2 at the next point based on the coordinates of the next point (relay point or target point) (S1807).

判定部221は、算出されたブーム2の長さLtが、ブーム2の伸縮可能な範囲であるか否かを判定する(S1808)。 The determination unit 221 determines whether or not the calculated length Lt * of the boom 2 is within the extendable and contractible range of the boom 2 (S1808).

判定部221は、算出されたブーム2の長さLtが、ブーム2の伸縮可能な範囲であると判定した場合(S1808:YES)、座標系演算部214が、次の地点(中継地点又は目標地点)の座標及びブーム2の長さLtに基づいて、起伏角度γtを算出する(S1809)。 If the determination unit 221 determines that the calculated length Lt * of the boom 2 is within the extendable range of the boom 2 (S1808: YES), the coordinate system calculation unit 214 calculates the hoisting angle γt * based on the coordinates of the next point (relay point or target point) and the length Lt * of the boom 2 (S1809).

一方、判定部221は、算出されたブーム2の長さLtが、ブーム2の伸縮可能な範囲ではないと判定した場合(S1808:NO)、座標更新部222が、ブーム2の長さLtを最小ブーム長さLmin又は最大ブーム長さLmaxに更新する(S1810)。例えば、最小ブーム長さLmin及び最大ブーム長さLmaxのうち、現在のブーム2の長さに近い方に更新される。 On the other hand, when the determination unit 221 determines that the calculated length Lt * of the boom 2 is not within the extendable range of the boom 2 (S1808: NO), the coordinate update unit 222 updates the length Lt * of the boom 2 to the minimum boom length Lmin or the maximum boom length Lmax (S1810). For example, the length Lt* is updated to the minimum boom length Lmin or the maximum boom length Lmax, whichever is closer to the current length of the boom 2.

その後、座標更新部222が、更新したブーム2の長さLt(最小ブーム長さLmin又は最大ブーム長さLmax)に基づいて、次の地点のZ軸の座標Zt**に更新する(S1811)。 Thereafter, the coordinate update unit 222 updates the Z-axis coordinate Zt ** of the next point based on the updated length Lt * of the boom 2 (minimum boom length Lmin or maximum boom length Lmax) (S1811).

その後、座標系演算部214が、更新されたZ軸の座標Zt**及びブーム2の長さLtに基づいて、起伏角度γtを算出する(S1812)。 Thereafter, the coordinate system calculation unit 214 calculates the hoisting angle γt * based on the updated Z-axis coordinate Zt ** and the length Lt * of the boom 2 (S1812).

さらに、座標系演算部214が、更新されたZ軸の座標Zt**と更新前のZ軸の座標Ztとに基づいて吊りロープ32の調整量λdefを算出する(S1813)。 Furthermore, the coordinate system calculation unit 214 calculates the adjustment amount λdef of the suspension rope 32 based on the updated Z-axis coordinate Zt ** and the Z-axis coordinate Zt before the update (S1813).

その後、出力制御部215が、次の地点に移動するための制御信号を生成し、クレーン100に出力する(S1814)。したがって、次の地点に移動するための旋回制御、伸縮制御、及び起伏制御のうちいずれか一つ以上を行うための制御信号が生成され、出力される。 Then, the output control unit 215 generates a control signal for moving to the next location and outputs it to the crane 100 (S1814). Therefore, a control signal for performing one or more of the rotation control, extension control, and elevation control for moving to the next location is generated and output.

そして、演算部203は、ブーム2の先端部Pcが目標地点に到達したか否かを判定する(S1815)。到達していないと判定した場合(S1815:NO)、再び1806から制御を行う。 Then, the calculation unit 203 judges whether the tip Pc of the boom 2 has reached the target point (S1815). If it is judged that the tip Pc has not reached the target point (S1815: NO), control is performed again from 1806.

一方、演算部203は、ブーム2の先端部Pcが目標地点に到達したと判定した場合(S1815:YES)、処理を終了する。 On the other hand, if the calculation unit 203 determines that the tip Pc of the boom 2 has reached the target point (S1815: YES), it ends the processing.

上述したように本実施形態では経路生成部212が現在地点から目標地点までを直線で繋ぐ移動経路を生成する例について説明した。 As described above, in this embodiment, an example has been described in which the route generation unit 212 generates a travel route that connects the current location to the destination location in a straight line.

また、本実施形態では、吊り荷6を直線状に移動させるので、操作者は、作業現場等における吊り荷6の目標地までの経路を直感的に把握できる。したがって、操作者は、目標地までの経路上に存在する物体等を認識した上で、吊り荷6を移動させることができるので、安全性の向上を実現できる。さらには、吊り荷6の旋回移動が抑制されるので、吊り荷6に遠心力、換言すれば負荷が掛かることを抑制できる。 In addition, in this embodiment, the load 6 is moved in a straight line, so the operator can intuitively grasp the route of the load 6 to the target location at the work site, etc. Therefore, the operator can move the load 6 after recognizing objects, etc. that exist on the route to the target location, thereby improving safety. Furthermore, because the rotational movement of the load 6 is suppressed, centrifugal force, in other words, load, on the load 6 can be suppressed.

従来から、吊り荷6を移動経路に沿って移動させるためには、操作者が、操作レバーを用いて、伸縮制御、旋回制御、及び起伏制御を組み合わせて動作させる必要があった。これに対して、本実施形態では、上述した制御を行うことで、吊り荷6を直線状に動作させることができる。これにより、操作者が、吊り荷6を直線状に移動させたい場合に、ブーム2の構造による制限にかかわらず、簡易な操作又は目標地点の設定で実現できる。また、上述した制御による直線状の経路を組み合わせることで、障害物等が存在する場合や限られた経路しかない場合でも、目標地点までの吊り荷6を動作させることが容易となる。 Conventionally, in order to move the load 6 along a travel path, the operator had to use the operating lever to perform a combination of telescopic control, swivel control, and elevation control. In contrast, in this embodiment, the load 6 can be moved in a straight line by performing the above-mentioned controls. As a result, when the operator wants to move the load 6 in a straight line, this can be achieved by simple operations or by setting a target point, regardless of the limitations imposed by the structure of the boom 2. In addition, by combining linear paths using the above-mentioned controls, it becomes easy to move the load 6 to the target point even when there are obstacles or only limited routes.

なお、本実施形態では、経路生成部212が、目標地点まで直線状に移動経路を生成する例について説明した。しかしながら、経路生成部212が、移動経路を直線状に生成する手法に制限するものではなく、例えば、移動経路を複数の楕円、円、自由曲線、又は、線分の組み合わせ等で生成してもよい。 In this embodiment, an example has been described in which the path generation unit 212 generates a linear travel path to the target point. However, the path generation unit 212 is not limited to generating a linear travel path, and may generate a travel path using, for example, a combination of multiple ellipses, circles, free curves, or line segments.

操作者の要望として、従来から、吊り荷を任意の経路で移動させたいという要望があった。しかしながら、吊り荷を任意の経路で移動させるには、ブームの構造によって制限が生じていた。これに対して、本実施形態では、ブームの先端部が目標地点までたどり着けない場合に、上述した制御を行うことで、ブームの構造の制限にかかわらず、吊り荷を目標地点まで到達させることが可能となる。つまり、吊り荷の移動可能な領域を広げることができる。なお、上述した実施形態は、ブームの伸縮制御ではブームの先端部が目標地点にたどり着けない場合に、ブームの起伏制御を行う場合について説明した。しかしながら、上述した実施形態は、ブームの伸縮制御ではブームの先端部が目標地点にたどり着けない場合に制限するものではなく、例えば、障害物とブームの構造との関係によってブームの先端部が目標地点にたどり着けない場合に、目標地点の高さ方向の座標を更新して、更新された目標地点にたどり着くためにブームの起伏制御を行ってもよい。 Conventionally, operators have been requesting to move a suspended load along an arbitrary route. However, there are limitations to moving a suspended load along an arbitrary route due to the boom structure. In contrast, in this embodiment, when the tip of the boom cannot reach the target point, the above-mentioned control is performed, making it possible to make the suspended load reach the target point regardless of the limitations of the boom structure. In other words, the area in which the suspended load can be moved can be expanded. In the above-mentioned embodiment, the boom hoisting control is performed when the tip of the boom cannot reach the target point by the boom extension and contraction control. However, the above-mentioned embodiment is not limited to the case where the tip of the boom cannot reach the target point by the boom extension and contraction control. For example, when the tip of the boom cannot reach the target point due to the relationship between an obstacle and the boom structure, the height coordinate of the target point may be updated, and the boom hoisting control may be performed to reach the updated target point.

<作用>
上述した実施形態においては、ブームの構造を考慮して、移動経路に含まれる地点の高さ方向の座標を更新することで、目標地点まで到達させることができる。つまり、上述した実施形態では、吊り荷を目標地点まで到達させることが可能となるので、作業性の向上を実現できる。
<Action>
In the above-described embodiment, the target point can be reached by updating the height coordinates of points included in the movement path in consideration of the boom structure. In other words, in the above-described embodiment, it is possible to make the load reach the target point, thereby improving workability.

上述した実施形態においては、PLCは、旋回制御、伸縮制御、及び起伏制御のうち2つ以上を組み合わせて、ブームの先端部を目標地まで移動させるための移動経路を生成できる。したがって、操作者は複雑な操作を行わなくてよいので、操作負担を軽減できる。 In the above-described embodiment, the PLC can combine two or more of the rotation control, extension control, and elevation control to generate a movement path for moving the tip of the boom to a target location. This eliminates the need for the operator to perform complex operations, reducing the burden on the operator.

また、上述した実施形態においては、演算部が、次の地点(中継地点又は目標地点)にたどり着くために、上述した三角関数を用いた演算手法で、先端部が次の地点にたどり着くための旋回角度、ブームの長さ、及び起伏角度を算出する。演算部が、当該演算を繰り返すことで先端部を目標地点に到達させることができる。つまり、上述した実施形態では、PLC等で三角関数という演算負荷が低く、実装が簡易な演算手法によって、クレーンの移動制御を行うことができる。したがって、上述した実施形態に係るPLCは、リアルタイムに演算を行いながら、先端部を目標地点まで移動させることができる。換言すれば、演算性能の高い制御装置を用いる必要がないので、コストの削減を実現できる。 In addition, in the above-described embodiment, the calculation unit calculates the rotation angle, boom length, and elevation angle for the tip to reach the next point (relay point or target point) using the calculation method using the above-described trigonometric functions. The calculation unit can make the tip reach the target point by repeating this calculation. In other words, in the above-described embodiment, the movement of the crane can be controlled using a calculation method such as trigonometric functions, which has a low calculation load and is easy to implement, in a PLC or the like. Therefore, the PLC according to the above-described embodiment can move the tip to the target point while performing calculations in real time. In other words, there is no need to use a control device with high calculation performance, which can reduce costs.

以上、本発明に係るクレーンの制御システム、制御装置、及び制御方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。 Although the above describes the embodiments of the crane control system, control device, and control method according to the present invention, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. Various changes, modifications, substitutions, additions, deletions, and combinations are possible within the scope of the claims. Naturally, these also fall within the technical scope of the present invention.

100 クレーン
1 ポスト
11 上本体部
12 下本体部
13 アクチュエータ
2 ブーム
21 1段ブーム
22 2段ブーム
23 油圧シリンダ
31 起伏ロープ
32 吊りロープ
41 第1ウインチ
42 第2ウインチ
5 フック
Pc ブームの先端部
200 PLC
211 取得部
212 経路生成部
213 座標設定部
214 座標系演算部
215 出力制御部
221 判定部
222 座標更新部
300 入力装置
S11 旋回角度検出器
S12 ブーム長計測器
S13 ブーム角度計測器
S14 吊りロープ長計測器
REFERENCE SIGNS LIST 100 Crane 1 Post 11 Upper body 12 Lower body 13 Actuator 2 Boom 21 First boom stage 22 Second boom stage 23 Hydraulic cylinder 31 Hoisting rope 32 Suspension rope 41 First winch 42 Second winch 5 Hook Pc Boom tip 200 PLC
211 Acquisition unit 212 Path generation unit 213 Coordinate setting unit 214 Coordinate system calculation unit 215 Output control unit 221 Determination unit 222 Coordinate update unit 300 Input device S11 Swing angle detector S12 Boom length measuring device S13 Boom angle measuring device S14 Suspension rope length measuring device

Claims (11)

伸縮及び起伏可能なブームと、前記ブームを接続すると共に旋回可能な支持部と、を有するクレーンと、
前記クレーンを制御するための制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記ブームの所定部を、目標地点まで移動させる際に、少なくとも前記ブームの伸縮制御及び旋回制御のうちいずれか一つ以上を行い、
前記目標地点に、前記所定部を到達させるための前記ブームの長さを算出し、算出した前記長さに前記ブームを伸縮可能か否かに応じて、前記目標地点に前記所定部が到達可能か否かを判定し、
前記ブームが最も短くなっている時に、前記所定部をさらに旋回の中心方向に移動させるので、前記所定部が前記目標地点に到達可能でないと判定された場合、前記目標地点の高さ方向の座標を更新し、更新された前記座標を含む前記目標地点に到達させるために前記ブームを起こす制御を行うように構成されている、
クレーンの制御システム。
A crane having a boom that can be extended and lowered, and a support part that connects the boom and is rotatable;
A control device for controlling the crane,
The control device performs at least one of telescopic control and rotation control of the boom when moving the predetermined portion of the boom to a target point,
calculating a length of the boom for causing the predetermined portion to reach the target point, and determining whether the predetermined portion can reach the target point depending on whether the boom can be extended or retracted to the calculated length;
When the boom is at its shortest, the specific part is further moved toward the center of rotation. Therefore, if it is determined that the specific part cannot reach the target point, the coordinate of the target point in the height direction is updated, and control is performed to raise the boom to reach the target point including the updated coordinate.
Crane control system.
伸縮及び起伏可能なブームと、前記ブームを接続すると共に旋回可能な支持部と、を有するクレーンと、
前記クレーンを制御するための制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記ブームの所定部を、目標地点まで移動させる際に、少なくとも前記ブームの伸縮制御及び旋回制御のうちいずれか一つ以上を行い、
前記目標地点に、前記所定部を到達させるための前記ブームの長さを算出し、算出した前記長さに前記ブームを伸縮可能か否かに応じて、前記目標地点に前記所定部が到達可能か否かを判定し、
前記ブームが最も長くなっている時に、前記所定部をさらに旋回の中心反対方向に移動させるので、前記所定部が前記目標地点に到達可能でないと判定された場合、前記目標地点の高さ方向の座標を更新し、更新された前記座標を含む前記目標地点に到達させるために前記ブームを伏せる制御を行うように構成されている、
クレーンの制御システム。
A crane having a boom that can be extended and lowered, and a support part that connects the boom and is rotatable;
A control device for controlling the crane,
The control device performs at least one of telescopic control and rotation control of the boom when moving the predetermined portion of the boom to a target point,
calculating a length of the boom for causing the predetermined portion to reach the target point, and determining whether the predetermined portion can reach the target point depending on whether the boom can be extended or retracted to the calculated length;
When the boom is at its longest, the specific part is further moved in the direction opposite to the center of rotation. Therefore, if it is determined that the specific part cannot reach the target point, the coordinate of the target point in the height direction is updated, and control is performed to lower the boom to reach the target point including the updated coordinate .
Crane control system.
伸縮及び起伏可能なブームと、前記ブームを接続すると共に旋回可能な支持部と、を有するクレーンと、
前記クレーンを制御するための制御装置と、を備え、
前記制御装置は、少なくとも前記ブームの伸縮制御及び旋回制御のうちいずれか一つ以上を行わせて、前記ブームの所定部を目標地点まで移動させる際に、前記所定部が前記目標地点まで移動する経路を生成し、当該経路に沿って複数の中継地点を設定し、
前記中継地点に移動する毎に、次の移動先の前記中継地点に、前記所定部が到達可能か否かを判定し、到達可能でないと判定された場合に、次の移動先の前記中継地点の高さ方向の座標を更新し、更新された前記座標を含む、次の移動先の前記中継地点に到達させるために、前記ブームの起伏制御を行い、
前記目標地点に移動する際に、前記目標地点に、前記所定部が到達可能か否かを判定し、前記所定部が前記目標地点に到達可能でないと判定された場合に、前記目標地点の高さ方向の座標を更新し、更新された前記座標を含む前記目標地点に到達させるために前記ブームの起伏制御を行うように構成されている、
クレーンの制御システム。
A crane having a boom that can be extended and lowered, and a support part that connects the boom and is rotatable;
A control device for controlling the crane,
the control device performs at least one of telescopic control and rotation control of the boom to move a predetermined portion of the boom to a target point, generates a route along which the predetermined portion will move to the target point, and sets a plurality of relay points along the route;
Each time the predetermined part moves to the relay point, it is determined whether or not the predetermined part can reach the relay point of the next destination , and if it is determined that the predetermined part cannot reach the relay point , the height coordinate of the relay point of the next destination is updated, and control of raising and lowering the boom is performed to reach the relay point of the next destination including the updated coordinate;
When moving to the target point, it is determined whether or not the predetermined part can reach the target point, and if it is determined that the predetermined part cannot reach the target point, a coordinate in a height direction of the target point is updated, and control of raising and lowering the boom is performed to reach the target point including the updated coordinate.
Crane control system.
前記制御装置は、前記所定部の開始位置から前記目標地点まで直線状に移動させる前記経路を生成する、
請求項に記載のクレーンの制御システム。
The control device generates the path for moving the predetermined portion in a straight line from a start position to the target point.
The crane control system of claim 3 .
前記制御装置は、前記中継地点に移動する毎に、次の移動先の前記中継地点に、前記所定部を到達させるための前記ブームの長さを算出し、算出した前記長さに前記ブームを伸縮可能か否かに応じて、次の移動先の前記中継地点に前記所定部が到達可能か否かを判定する、
請求項に記載のクレーンの制御システム。
the control device calculates a length of the boom for causing the predetermined part to reach the relay point of the next destination every time the control device moves to the relay point, and determines whether the predetermined part can reach the relay point of the next destination depending on whether the boom can be extended or retracted to the calculated length.
The crane control system of claim 3 .
伸縮及び起伏可能なブームと、前記ブームを接続すると共に旋回可能な支持部と、を備えるクレーンを制御する制御装置であって、
前記ブームの所定部を、目標地点まで移動させる際に、少なくとも前記ブームの伸縮制御及び旋回制御のうちいずれか一つ以上を行う制御信号を前記クレーンに出力する出力制御部と、
前記目標地点に、前記所定部を到達させるための前記ブームの長さを算出する演算部と、
算出した前記長さに前記ブームを伸縮可能か否かに応じて、前記目標地点に前記所定部が到達可能か否かを判定する判定部と、
前記ブームが最も短くなっている時に、前記所定部をさらに旋回の中心方向に移動させるので、前記所定部が前記目標地点に到達可能でないと判定された場合、前記目標地点の高さ方向の座標を更新する更新部と、を備え、
前記出力制御部は、更新された前記座標を含む前記目標地点に到達させるために前記ブームを起こす制御を行う制御信号を前記クレーンに出力する、
クレーンの制御装置。
A control device for controlling a crane including a boom that can be extended and lowered, and a support part to which the boom is connected and which can be rotated,
an output control unit that outputs a control signal to the crane to perform at least one of telescopic control and rotation control of the boom when a predetermined portion of the boom is moved to a target point;
A calculation unit that calculates a length of the boom for reaching the predetermined portion to the target point;
a determination unit that determines whether the predetermined portion can reach the target point depending on whether the boom can be extended or retracted to the calculated length;
an update unit that updates a coordinate of the target point in a height direction when it is determined that the specific part cannot reach the target point because the specific part is further moved toward the center of rotation when the boom is at its shortest position,
The output control unit outputs a control signal to the crane for controlling the raising of the boom so as to reach the target point including the updated coordinates.
Crane control device.
伸縮及び起伏可能なブームと、前記ブームを接続すると共に旋回可能な支持部と、を備えるクレーンを制御する制御装置であって、A control device for controlling a crane having a boom that can be extended and lowered, and a support part to which the boom is connected and which can be rotated, comprising:
前記ブームの所定部を、目標地点まで移動させる際に、少なくとも前記ブームの伸縮制御及び旋回制御のうちいずれか一つ以上を行う制御信号を前記クレーンに出力する出力制御部と、an output control unit that outputs a control signal to the crane to perform at least one of telescopic control and rotation control of the boom when a predetermined portion of the boom is moved to a target point;
前記目標地点に、前記所定部を到達させるための前記ブームの長さを算出する演算部と、A calculation unit that calculates a length of the boom for reaching the predetermined portion to the target point;
算出した前記長さに前記ブームを伸縮可能か否かに応じて、前記目標地点に前記所定部が到達可能か否かを判定する判定部と、a determination unit that determines whether the predetermined portion can reach the target point depending on whether the boom can be extended or retracted to the calculated length;
前記ブームが最も長くなっている時に、前記所定部をさらに旋回の中心反対方向に移動させるので、前記所定部が前記目標地点に到達可能でないと判定された場合、前記目標地点の高さ方向の座標を更新する更新部と、を備え、and an update unit that updates a coordinate of the target point in a height direction when it is determined that the specific part cannot reach the target point because the specific part is further moved in a direction opposite to the center of rotation when the boom is at its longest,
前記出力制御部は、更新された前記座標を含む前記目標地点に到達させるために前記ブームを伏せる制御を行う制御信号を前記クレーンに出力する、The output control unit outputs a control signal to the crane for controlling the lowering of the boom in order to reach the target point including the updated coordinates.
クレーンの制御装置。Crane control device.
伸縮及び起伏可能なブームと、前記ブームを接続すると共に旋回可能な支持部と、を備えるクレーンを制御する制御装置であって、A control device for controlling a crane having a boom that can be extended and lowered, and a support part to which the boom is connected and which can be rotated, comprising:
前記ブームの所定部を、目標地点まで移動させる際に、少なくとも前記ブームの伸縮制御及び旋回制御のうちいずれか一つ以上を行う制御信号を前記クレーンに出力する出力制御部と、an output control unit that outputs a control signal to the crane to perform at least one of telescopic control and rotation control of the boom when a predetermined portion of the boom is moved to a target point;
前記所定部が前記目標地点まで移動する経路を生成する経路生成部と、a route generating unit that generates a route for the specific unit to travel to the target point;
前記経路に沿って複数の中継地点を設定する設定部と、A setting unit that sets a plurality of relay points along the route;
前記中継地点に移動する毎に、次の移動先の前記中継地点に、前記所定部が到達可能か否かを判定する判定部と、a determination unit that determines whether the predetermined unit can reach the relay point of a next destination every time the predetermined unit moves to the relay point;
到達可能でないと判定された場合に、次の移動先の前記中継地点の高さ方向の座標を更新する更新部と、を備え、an update unit that updates a coordinate in a height direction of the relay point of the next destination when it is determined that the relay point is not reachable;
前記出力制御部は、更新された前記座標を含む、次の移動先の前記中継地点に到達させるために、前記ブームの起伏制御を行う制御信号を前記クレーンに出力し、the output control unit outputs a control signal for controlling the boom to be raised and lowered to the crane so that the crane reaches the relay point, which is a next destination, including the updated coordinates;
前記判定部は、さらに、前記目標地点に移動する際に、前記目標地点に、前記所定部が到達可能か否かを判定し、The determination unit further determines whether or not the predetermined unit can reach the destination point when moving to the destination point,
前記更新部は、さらに、前記所定部が前記目標地点に到達可能でないと判定された場合に、前記目標地点の高さ方向の座標を更新し、The update unit further updates a coordinate of the target point in a height direction when it is determined that the predetermined unit cannot reach the target point;
前記出力制御部は、さらに、前記目標地点に到達可能でないと判定された場合に更新された前記座標を含む前記目標地点に到達させるために前記ブームの起伏制御を行うように構成されている、The output control unit is further configured to perform boom hoisting control to reach the target point including the updated coordinates when it is determined that the target point cannot be reached.
クレーンの制御装置。Crane control device.
制御装置が、伸縮及び起伏可能なブームと、前記ブームを接続すると共に旋回可能な支持部と、を備えるクレーンを制御する制御方法であって、
前記ブームの所定部を、目標地点まで移動させる際に、少なくとも前記ブームの伸縮制御及び旋回制御のうちいずれか一つ以上を行い、
前記目標地点に、前記所定部を到達させるための前記ブームの長さを算出し、
算出した前記長さに前記ブームを伸縮可能か否かに応じて、前記目標地点に前記所定部が到達可能か否かを判定し、
前記ブームが最も短くなっている時に、前記所定部をさらに旋回の中心方向に移動させるので、前記所定部が前記目標地点に到達可能でないと判定された場合、前記目標地点の高さ方向の座標を更新し、
更新された前記座標を含む前記目標地点に到達させるために前記ブームを起こす制御を行う、
クレーンの制御方法。
A control method for controlling a crane including a boom that can be extended and extended and a support part that can be rotated and is connected to the boom, the method comprising the steps of:
When moving a predetermined portion of the boom to a target point, at least one of telescopic control and rotation control of the boom is performed;
Calculating a length of the boom for causing the predetermined portion to reach the target point;
determining whether the predetermined portion can reach the target point depending on whether the boom can be extended or retracted to the calculated length;
When the boom is at its shortest, the specific part is further moved toward the center of rotation. Therefore, if it is determined that the specific part cannot reach the target point, the coordinate of the target point in the height direction is updated.
controlling the boom to reach the target point including the updated coordinates;
How to control a crane.
制御装置が、伸縮及び起伏可能なブームと、前記ブームを接続すると共に旋回可能な支持部と、を備えるクレーンを制御する制御方法であって、A control method for controlling a crane including a boom that can be extended and extended and a support part that can be rotated and is connected to the boom, the method comprising the steps of:
前記ブームの所定部を、目標地点まで移動させる際に、少なくとも前記ブームの伸縮制御及び旋回制御のうちいずれか一つ以上を行い、When moving a predetermined portion of the boom to a target point, at least one of telescopic control and rotation control of the boom is performed;
前記目標地点に、前記所定部を到達させるための前記ブームの長さを算出し、算出した前記長さに前記ブームを伸縮可能か否かに応じて、前記目標地点に前記所定部が到達可能か否かを判定し、calculating a length of the boom for causing the predetermined portion to reach the target point, and determining whether the predetermined portion can reach the target point depending on whether the boom can be extended or retracted to the calculated length;
前記ブームが最も長くなっている時に、前記所定部をさらに旋回の中心反対方向に移動させるので、前記所定部が前記目標地点に到達可能でないと判定された場合、前記目標地点の高さ方向の座標を更新し、When the boom is at its longest, the specific part is further moved in the direction opposite to the center of rotation. If it is determined that the specific part cannot reach the target point, the coordinate of the target point in the height direction is updated.
更新された前記座標を含む前記目標地点に到達させるために前記ブームを伏せる制御を行う、performing control to lower the boom so as to reach the target point including the updated coordinates;
クレーンの制御方法。How to control a crane.
制御装置が、伸縮及び起伏可能なブームと、前記ブームを接続すると共に旋回可能な支持部と、を備えるクレーンを制御する制御方法であって、A control method for controlling a crane including a boom that can be extended and extended and a support part that can be rotated and is connected to the boom, the method comprising the steps of:
前記ブームの所定部を、目標地点まで移動させる際に、少なくとも前記ブームの伸縮制御及び旋回制御のうちいずれか一つ以上を行い、When moving a predetermined portion of the boom to a target point, at least one of telescopic control and rotation control of the boom is performed;
前記所定部が前記目標地点まで移動する経路を生成し、generating a route for the predetermined portion to travel to the target point;
前記経路に沿って複数の中継地点を設定し、Setting a plurality of waypoints along the route;
前記中継地点に移動する毎に、次の移動先の前記中継地点に、前記所定部が到達可能か否かを判定し、到達可能でないと判定された場合に、次の移動先の前記中継地点の高さ方向の座標を更新し、更新された前記座標を含む、次の移動先の前記中継地点に到達させるために、前記ブームの起伏制御を行い、Each time the predetermined part moves to the relay point, it is determined whether or not the predetermined part can reach the relay point of the next destination, and if it is determined that the predetermined part cannot reach the relay point, the height coordinate of the relay point of the next destination is updated, and control of raising and lowering the boom is performed to reach the relay point of the next destination including the updated coordinate;
前記目標地点に移動する際に、前記目標地点に、前記所定部が到達可能か否かを判定し、前記所定部が前記目標地点に到達可能でないと判定された場合に、前記目標地点の高さ方向の座標を更新し、更新された前記座標を含む前記目標地点に到達させるために前記ブームの起伏制御を行うように構成されている、When moving to the target point, it is determined whether or not the predetermined part can reach the target point, and if it is determined that the predetermined part cannot reach the target point, a coordinate in a height direction of the target point is updated, and control of raising and lowering the boom is performed to reach the target point including the updated coordinate.
クレーンの制御方法。How to control a crane.
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