JPH0247432A - 油圧ショベルの自動運転パターン選択方法 - Google Patents
油圧ショベルの自動運転パターン選択方法Info
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- JPH0247432A JPH0247432A JP19605788A JP19605788A JPH0247432A JP H0247432 A JPH0247432 A JP H0247432A JP 19605788 A JP19605788 A JP 19605788A JP 19605788 A JP19605788 A JP 19605788A JP H0247432 A JPH0247432 A JP H0247432A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000012850 discrimination method Methods 0.000 description 2
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- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
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- E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
- E02F3/435—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
- E02F3/437—Control 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、油圧ショベルを用いた自動振削整型作業に
おける運転パターンの選択方法に関するものである。
おける運転パターンの選択方法に関するものである。
［従来の技術」
油圧ショベルを用いた平面の自動振削整型作業には、ブ
ームおよびアームを連動させて行う平面掘削と、ブーム
、アームおよびバケットを連動させて行う平面慾型とが
あり、自動運転を始める前にどちらの運転を行うかを確
定させなければならない。
ームおよびアームを連動させて行う平面掘削と、ブーム
、アームおよびバケットを連動させて行う平面慾型とが
あり、自動運転を始める前にどちらの運転を行うかを確
定させなければならない。
従来、平面掘削を行うか、平面整型を行うかの運転パタ
ーンの選択は、オペレータの判断に任されており、トグ
ルスイッチ等で切り替えて確定させていた。
ーンの選択は、オペレータの判断に任されており、トグ
ルスイッチ等で切り替えて確定させていた。
すなわち、第５図にブロック図で示すように、自動制御
コントローラ９に付設された運転パターン選択ｒｊ１１
０のスイッチによって、作業開始萌にオペレータが手動
により運転パターンを選択し、また、運転パターンを変
更するときは、その都度前記スイッチを切り替えていた
。
コントローラ９に付設された運転パターン選択ｒｊ１１
０のスイッチによって、作業開始萌にオペレータが手動
により運転パターンを選択し、また、運転パターンを変
更するときは、その都度前記スイッチを切り替えていた
。
［この発明が解決しようとする課題］
このように自動運転パターンの選択は、専ら、オペレー
タの判断に任されているのが現状であるが、通常の作業
では、掘削して整型、また掘削して整型というように、
運転パターンをかなり頻繁に切り替える要があり、オペ
レータにとっては、繁雑な操作を強いられ疲労の原因に
なるという問題点があった。
タの判断に任されているのが現状であるが、通常の作業
では、掘削して整型、また掘削して整型というように、
運転パターンをかなり頻繁に切り替える要があり、オペ
レータにとっては、繁雑な操作を強いられ疲労の原因に
なるという問題点があった。
この発明は、上記問題点を解決することを課題とするも
のであって、オペレータが自動運転を指示ｉ−なときの
バケットと地面の相対角度から５オペレータが平面掘削
か平面整型かどちちの運転を行おうとしているかを自動
的に判断し、運転パターンを選択する方法を提供しよう
・とするものである。
のであって、オペレータが自動運転を指示ｉ−なときの
バケットと地面の相対角度から５オペレータが平面掘削
か平面整型かどちちの運転を行おうとしているかを自動
的に判断し、運転パターンを選択する方法を提供しよう
・とするものである。
Ｕ問題点を解決するための手段」
本発明は前記問題点を解決するための手段を提供するも
のであって、油圧ショベル本体の地表に対する傾斜角θ
０を検出するための傾斜計４、油圧ショベル本体とブー
ム１との相対角度θ１を検出するための回転角検出器ら
、ブーム１とアーム２の相対角度θ２を検出するための
回転角検出器６、アーム２とバケット３との相対角度θ
３を検出するための回転角検出器７を備え、所望の掘削
角θを入力することにより掘削平面８に対するバケット
３の接地角βを演算し、該接地角βが所定値より大なる
ときは自動平面整型を、小なるときは自動平面整型を選
択することを特徴とする油圧ショベルにおける自動運転
パターン選択方法を発明要旨とするものである。
のであって、油圧ショベル本体の地表に対する傾斜角θ
０を検出するための傾斜計４、油圧ショベル本体とブー
ム１との相対角度θ１を検出するための回転角検出器ら
、ブーム１とアーム２の相対角度θ２を検出するための
回転角検出器６、アーム２とバケット３との相対角度θ
３を検出するための回転角検出器７を備え、所望の掘削
角θを入力することにより掘削平面８に対するバケット
３の接地角βを演算し、該接地角βが所定値より大なる
ときは自動平面整型を、小なるときは自動平面整型を選
択することを特徴とする油圧ショベルにおける自動運転
パターン選択方法を発明要旨とするものである。
［実施例］
第１図は油圧ショベルの全体構成図であって、１はブー
ム、２はアーム、３はバケットを示す。
ム、２はアーム、３はバケットを示す。
−ｍに、油圧ショベルを用いた掘削・整型方法は、第２
図に示すブーム１．アーム２の同時操作による平面掘削
と、第３図に示すブーム１．アーム２．バケット３の同
時操作による平面整型作業とがある。
図に示すブーム１．アーム２の同時操作による平面掘削
と、第３図に示すブーム１．アーム２．バケット３の同
時操作による平面整型作業とがある。
第４図にこれらの作業を自動化するための基礎的事項の
概略を示す。
概略を示す。
油圧ショベルの本体の点Ｏには、該油圧ショベル本体の
傾斜角θ０と検出するための傾斜計４、ブーム１の枢着
点Ａには、本体とブーム１との相対角度θｌを検出する
ための回転角検出器５、ブーム１とアーム２の枢着点Ｂ
には、両者の相対角度θ２を検出するための回転角検出
器６、バケット３の枢着点Ｃには、アーム２とバケット
３との相対角度θ、を検出するための回転角検出器７が
備えられ、検出されたθ。、θ１．θ２．θ３はコント
ローラ９に入力されるようになっている。
傾斜角θ０と検出するための傾斜計４、ブーム１の枢着
点Ａには、本体とブーム１との相対角度θｌを検出する
ための回転角検出器５、ブーム１とアーム２の枢着点Ｂ
には、両者の相対角度θ２を検出するための回転角検出
器６、バケット３の枢着点Ｃには、アーム２とバケット
３との相対角度θ、を検出するための回転角検出器７が
備えられ、検出されたθ。、θ１．θ２．θ３はコント
ローラ９に入力されるようになっている。
図中りはバケ・ソト先端、８は掘削面、θは所望の掘削
角、すなわち、掘削面８の水平面に対する傾斜角度であ
る。この掘削角θは作業開始に先立ちオペレータがデジ
タルスイッチ等で所望値をコントローラ９に入力するも
のとする。
角、すなわち、掘削面８の水平面に対する傾斜角度であ
る。この掘削角θは作業開始に先立ちオペレータがデジ
タルスイッチ等で所望値をコントローラ９に入力するも
のとする。
第６図は、本発明の自動運転パターン判別方法を説明す
るための図である。
るための図である。
図中、αはバケット形状によって決定される固有の角度
であって既知、βはバケット３の接地角（掘削平面とバ
ケット膏血との角度）であって、次式によって示される
。
であって既知、βはバケット３の接地角（掘削平面とバ
ケット膏血との角度）であって、次式によって示される
。
（式１）
式１において、θ０は傾斜計４によって検出され、θ１
．θ２．θ３は回転角検出器５，６．７によって検出さ
れ、αは既知であるから、θを入力すればβの値を求め
ることができる。
．θ２．θ３は回転角検出器５，６．７によって検出さ
れ、αは既知であるから、θを入力すればβの値を求め
ることができる。
作業開始に当たり、オペレータが自動平面整型（以下、
パターンｒという）を行おうとするときは、第２図に示
すようにバケット３を掘削平面に立てて接地させるため
接地角βは大となり、自動平面整型（以下、パターン「
という）を行おうとするときは、第３図に示すようにバ
ケット３の背面をねかせて掘削平面８に接地させるため
接地角βは小となる。
パターンｒという）を行おうとするときは、第２図に示
すようにバケット３を掘削平面に立てて接地させるため
接地角βは大となり、自動平面整型（以下、パターン「
という）を行おうとするときは、第３図に示すようにバ
ケット３の背面をねかせて掘削平面８に接地させるため
接地角βは小となる。
したがって、オペレータが所望の掘削角θを設定入力し
、作業開始のためバケット３を接地させたときの接地角
βの値を検出し、接値角βが所定値より大であれば、パ
ターン１．小であればパタ−ン■を選択すればよいこと
が分かる。
、作業開始のためバケット３を接地させたときの接地角
βの値を検出し、接値角βが所定値より大であれば、パ
ターン１．小であればパタ−ン■を選択すればよいこと
が分かる。
第７図は、本発明の自動運転パターン判別方法のアルゴ
リズムを示すフローチャートである。
リズムを示すフローチャートである。
自動運転スタートに当たり、オペレータが所望の掘削角
θを設定入力し、作業開始のためバケット３を接地させ
た状態で、θ０を傾斜計４によって検出し、θ１．θ２
．θ３を回転角検出器５，６゜７によって検出し、自動
制御揶コントローラ９によって前記式１により接地角β
の値を演算し、このβの値を所定値と比較させ、所定値
より大であればパターン■、小であればパターン■を選
択して自動運転を行うものである。
θを設定入力し、作業開始のためバケット３を接地させ
た状態で、θ０を傾斜計４によって検出し、θ１．θ２
．θ３を回転角検出器５，６゜７によって検出し、自動
制御揶コントローラ９によって前記式１により接地角β
の値を演算し、このβの値を所定値と比較させ、所定値
より大であればパターン■、小であればパターン■を選
択して自動運転を行うものである。
［牛用］
本発明の作用についての説明に先立ち、自＃掘削・堅壁
の概略について説明する。
の概略について説明する。
ブーム１とアーム２を連動させて自動的に平面掘削を行
うには、所望掘削角θにより設定された掘削平面８に沿
ってバケット先端りを移動させなければならない、（パ
ターン■） このときのバケット先端のｘｙ座穫及び平面の式を第４
図の記号を用いて表すと、それぞれ式２及び弐３のとお
りである。
うには、所望掘削角θにより設定された掘削平面８に沿
ってバケット先端りを移動させなければならない、（パ
ターン■） このときのバケット先端のｘｙ座穫及び平面の式を第４
図の記号を用いて表すと、それぞれ式２及び弐３のとお
りである。
（式２）
％式％）
ＩＩ、 、点Ａと点８間の距離
１２；点Ｂと点Ｃ間の距離
β、；点Ｃと点り間の距離
（式３）
％式％
Ｘｏ、ｙｏ；ＪＧＥ削開始時のバケット刃先りのｘ、ｙ
座標 θ ：設定掘削角 したがって、パターン１の自動掘削は、式２によって計
算したバケット先端の（ｘ、ｙ）座標が式３を満足する
よう制御すれば、所望の平面を作り出すことができる。
座標 θ ：設定掘削角 したがって、パターン１の自動掘削は、式２によって計
算したバケット先端の（ｘ、ｙ）座標が式３を満足する
よう制御すれば、所望の平面を作り出すことができる。
次に、ブーム１．アーム２．バケット３を連動させた自
動平面堅壁について説明する。（パターン■） このパターン「においては、第３図で示すように、アー
ム先端Ｃを整準平面に平行に移動させる制御とバケット
３の接地角を一定に保つ制薯とが同時に行われる。
動平面堅壁について説明する。（パターン■） このパターン「においては、第３図で示すように、アー
ム先端Ｃを整準平面に平行に移動させる制御とバケット
３の接地角を一定に保つ制薯とが同時に行われる。
このときのアームトップのｘ、ｙ座標、整準平面に平行
な平面の式及びバケット角を第４図の記号を用いて表す
と、それぞれ式４９式５．弐６となる。
な平面の式及びバケット角を第４図の記号を用いて表す
と、それぞれ式４９式５．弐６となる。
（式４）
％式％）
〈式５）
３’ ３’ｏ ＝ （ｘ−Ｘｏ） ｔａｎθＸｏ、３
’ｏ ：整型開始時のアーム先端Ｃｘ、ｙ座標 θ ；設定掘削角 （式６） ％式％（） したがってパターン■による自動整準は、式４によって
計算されたアーム先端の（ｘ、ｙ）座標が式５を満たし
、かつ１式６で計算したバケ・ント角が一定となるよう
制御することによって、所望の平面を堅壁できる。
’ｏ ：整型開始時のアーム先端Ｃｘ、ｙ座標 θ ；設定掘削角 （式６） ％式％（） したがってパターン■による自動整準は、式４によって
計算されたアーム先端の（ｘ、ｙ）座標が式５を満たし
、かつ１式６で計算したバケ・ント角が一定となるよう
制御することによって、所望の平面を堅壁できる。
上記パターンｒ、パターン■の選択は、従来手動による
切替スイッチ１０の操作によって行っていたのであるが
、本発明によれば次の作用を得ることができる。
切替スイッチ１０の操作によって行っていたのであるが
、本発明によれば次の作用を得ることができる。
オペレータが所望の掘削角θをコントローラ９に設定入
力し、作業開始のためバケット３を接地させると、油圧
ショベル本体の傾斜角θ０は傾斜計４により、本体とブ
ーム１との相対角度θ１は回転角検出器５により、ブー
ム１とアーム２との相対角度θ２は回転角検出器（８）
により、アーム２とバケ・１ト３との相対角度θ、は回
転角検出器７により検出され、検出されたθ０．θ！、
θ２．θ３の値はそれぞれコントローラ９に入力される
。
力し、作業開始のためバケット３を接地させると、油圧
ショベル本体の傾斜角θ０は傾斜計４により、本体とブ
ーム１との相対角度θ１は回転角検出器５により、ブー
ム１とアーム２との相対角度θ２は回転角検出器（８）
により、アーム２とバケ・１ト３との相対角度θ、は回
転角検出器７により検出され、検出されたθ０．θ！、
θ２．θ３の値はそれぞれコントローラ９に入力される
。
コントローラ９によって、前記した式１によりバケット
３の接地角βを演算し、これを予め入力された所定値と
比較し、βが所定値より大であればパターン■を選択し
て前記式２９式３を満足するよう自動制御され、一方、
βが所定値より小であればパターン■を選択して前記弐
３１式４１式５を満足するよう自動制御される。
３の接地角βを演算し、これを予め入力された所定値と
比較し、βが所定値より大であればパターン■を選択し
て前記式２９式３を満足するよう自動制御され、一方、
βが所定値より小であればパターン■を選択して前記弐
３１式４１式５を満足するよう自動制御される。
［効果］
この発明によれば、オペレータが自動運転の開始に先立
ち所望の掘削角θを入力し、作業開始のためバケットを
接地させるだけで、掘削平面８に舛するバケット３の接
地角βを演算し、該接地角βが所定値より大なるときは
自動平面整型を、小なるときは自動平面整型を選択する
ことができるので、手動によるスイッチ操作を要せず、
作業の合理化及びオペレータの疲労の軽減を図ることが
できる効果がある。
ち所望の掘削角θを入力し、作業開始のためバケットを
接地させるだけで、掘削平面８に舛するバケット３の接
地角βを演算し、該接地角βが所定値より大なるときは
自動平面整型を、小なるときは自動平面整型を選択する
ことができるので、手動によるスイッチ操作を要せず、
作業の合理化及びオペレータの疲労の軽減を図ることが
できる効果がある。
第１図は油圧シボベルの全体構成図、第２図は平面掘削
の説明図、第３図は平面堅壁の説明図、第４図は作動説
明図、第５図は制御装置のブロック図、第６図はバケッ
トの接地角についての説明図、第７図はｖｔｍフローチ
ャート図である。 １：ブーム ２：アーム ３：バケット ４：傾斜計 ５：ブーム回転角検出器 ６コア一ム回転角検出器 ７：バケット回転角検出器 ８：掘削平面 ９：自動制御コントローラ １０：パターン選択器 θ：所望掘削角 θ０：ショベル本体の傾斜角 θ１：ショベル本体とブーム１との相対角度θ２：ブー
ム１とアーム２との相対角度θ３；アーム２とバケット
３との相対角度β：バケットの接地角
の説明図、第３図は平面堅壁の説明図、第４図は作動説
明図、第５図は制御装置のブロック図、第６図はバケッ
トの接地角についての説明図、第７図はｖｔｍフローチ
ャート図である。 １：ブーム ２：アーム ３：バケット ４：傾斜計 ５：ブーム回転角検出器 ６コア一ム回転角検出器 ７：バケット回転角検出器 ８：掘削平面 ９：自動制御コントローラ １０：パターン選択器 θ：所望掘削角 θ０：ショベル本体の傾斜角 θ１：ショベル本体とブーム１との相対角度θ２：ブー
ム１とアーム２との相対角度θ３；アーム２とバケット
３との相対角度β：バケットの接地角
Claims (1)
- １）油圧ショベル本体の地表に対する傾斜角（θ＿０）
を検出するための傾斜計（４）、油圧ショベル本体とブ
ーム（１）との相対角度（θ＿１）を検出するための回
転角検出器（５）、ブーム（１）とアーム２の相対角度
（θ＿２）を検出するための回転角検出器（６）、アー
ム（２）とバケット（３）との相対角度（θ＿３）を検
出するための回転角検出器（７）を備え、所望の掘削角
（θ）を入力することにより掘削平面（８）に対するバ
ケット（３）の接地角（β）を演算し、該接地角（β）
が所定値より大なるときは自動平面掘削を、小なるとき
は自動平面整型を選択することを特徴とする油圧ショベ
ルにおける自動運転パターン選択方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19605788A JPH0639794B2 (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 油圧ショベルの自動運転パターン選択方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19605788A JPH0639794B2 (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 油圧ショベルの自動運転パターン選択方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247432A true JPH0247432A (ja) | 1990-02-16 |
| JPH0639794B2 JPH0639794B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=16351482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19605788A Expired - Lifetime JPH0639794B2 (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 油圧ショベルの自動運転パターン選択方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639794B2 (ja) |
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| US5446981A (en) * | 1991-10-29 | 1995-09-05 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Method of selecting automatic operation mode of working machine |
| JP2011058268A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Caterpillar Sarl | 油圧ショベルの作業腕制御装置 |
| WO2015151328A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 日立建機株式会社 | 建設機械の領域制限掘削制御装置 |
| JP2017180079A (ja) * | 2017-02-16 | 2017-10-05 | 株式会社小松製作所 | 作業機械の制御装置、作業機械及び作業機械の制御方法 |
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| WO2022215413A1 (ja) * | 2021-04-06 | 2022-10-13 | コベルコ建機株式会社 | 作業機械 |
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-
1988
- 1988-08-08 JP JP19605788A patent/JPH0639794B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| EP0835964A2 (en) | 1991-10-29 | 1998-04-15 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Method of selecting automatic operation mode of working machine |
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| WO2015151328A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 日立建機株式会社 | 建設機械の領域制限掘削制御装置 |
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