JPH0343523A - ブルドーザ等の排土板自動制御方法および装置 - Google Patents
ブルドーザ等の排土板自動制御方法および装置Info
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- JPH0343523A JPH0343523A JP17565089A JP17565089A JPH0343523A JP H0343523 A JPH0343523 A JP H0343523A JP 17565089 A JP17565089 A JP 17565089A JP 17565089 A JP17565089 A JP 17565089A JP H0343523 A JPH0343523 A JP H0343523A
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
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- 238000012876 topography Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 241000238633 Odonata Species 0.000 description 1
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Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
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
本発明はオペレータを必要とせずに無人で作業を行うブ
ルドーザ等の１１±仮の自動制御方法および制御装置に
関する。
ルドーザ等の１１±仮の自動制御方法および制御装置に
関する。
従来の技術
ブルドーザの土工作業においては、運転者が地形と排土
板の高さ関係、駆動輪のスリップ状態、トンボ等による
仕上げ高さなど、目視による情報やエンジン音による過
負荷情報を得、運転者の有する経験と技術に基づいて、
排土板を操作している。
板の高さ関係、駆動輪のスリップ状態、トンボ等による
仕上げ高さなど、目視による情報やエンジン音による過
負荷情報を得、運転者の有する経験と技術に基づいて、
排土板を操作している。
一方従来の排土板自動制御装置においては、（イ）排土
板をある一定の高さに保つ、（ロ）排土板の過負荷やエ
ンジンの過負荷を検出し、設定値以上になれば排土板を
上動制御する、 など画一的なパラメータを用いて現時点での状態量に基
づき、制御を行ってい、る。
板をある一定の高さに保つ、（ロ）排土板の過負荷やエ
ンジンの過負荷を検出し、設定値以上になれば排土板を
上動制御する、 など画一的なパラメータを用いて現時点での状態量に基
づき、制御を行ってい、る。
なお、上記（イ）としては、
ｕ１上板を取付ける支持アームに傾斜計を取付け、この
支持アームの傾斜角を大地に対して一定に保ようにして
、排土仮高さを自動的に制御することが行われる。
支持アームの傾斜角を大地に対して一定に保ようにして
、排土仮高さを自動的に制御することが行われる。
また、上記（口〉としては、
排土板に加わる過負荷を検出して排土板を上動制御する
装置としてはエンジンのクランクシャフトの回転数を検
出し設定値と比較してエンジンの過負荷状態を検出し、
或はトルコンの入出力軸の回転比を検出して過負荷を検
出して排土板を上動制御ｎすることが行われる。
装置としてはエンジンのクランクシャフトの回転数を検
出し設定値と比較してエンジンの過負荷状態を検出し、
或はトルコンの入出力軸の回転比を検出して過負荷を検
出して排土板を上動制御ｎすることが行われる。
発明が解決しようとする課題
前述のような従来技術には、次のような問題点がある。
画一的パラメータを用いる場合、ブルドーザの土工作業
は地形地質が千差万別であり、最適なパラメータの設定
が困難である。
は地形地質が千差万別であり、最適なパラメータの設定
が困難である。
更に、（イ）排土板の高さを一定に保つ場合、ブルドー
ザの振動（加速度）が激しく特にブルドーザの支持アー
ムには非常に大きな加速度が働くので、これに取着けた
傾斜計への加速度の影響が大きく、はとんど実用に供さ
ない。
ザの振動（加速度）が激しく特にブルドーザの支持アー
ムには非常に大きな加速度が働くので、これに取着けた
傾斜計への加速度の影響が大きく、はとんど実用に供さ
ない。
また、（ロ）排土板の過負荷を検出する場合、過負荷に
よむキャタピラがスリップを起した場合には、充分な排
土板制御をすることができない。
よむキャタピラがスリップを起した場合には、充分な排
土板制御をすることができない。
本発明は、上述のような従来技術による問題点を解消す
るため、 排土板にかかる負荷が過負荷或いは無負荷となる状態を
計測し、ある一定の負荷を生ずるように排土板を自動制
御する装置を提供することを目的とするものである。
るため、 排土板にかかる負荷が過負荷或いは無負荷となる状態を
計測し、ある一定の負荷を生ずるように排土板を自動制
御する装置を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
マイクロコンピュータにより演算した排土板シリンダの
制御信号をファジィコントローラに入力する。
制御信号をファジィコントローラに入力する。
またブルドーザに取付けた各々計測センサーの検出信号
をファジィコントローラに人力し、同ファジィコントロ
ーラにおいて、設定されているメンバーシップ関数より
ファジィ推論を行い、制御（３号を選択して排土板を上
下動制御或いは後退駆動制御する。
をファジィコントローラに人力し、同ファジィコントロ
ーラにおいて、設定されているメンバーシップ関数より
ファジィ推論を行い、制御（３号を選択して排土板を上
下動制御或いは後退駆動制御する。
作用
マイクロコンピュータ乙こより演算された制御信号が土
工現在の地形・地質に対して適切な制御■信号でない場
合でも、ファジィ推論によって総合的に評価して適切な
制御信号を容易に得ることができ、オペレータによる判
断に近い円滑で作業効率のよい排土板自動制御を行うこ
とができる。
工現在の地形・地質に対して適切な制御■信号でない場
合でも、ファジィ推論によって総合的に評価して適切な
制御信号を容易に得ることができ、オペレータによる判
断に近い円滑で作業効率のよい排土板自動制御を行うこ
とができる。
実施例
第１図、第２図において、
ｌはブルドーザ、２はクローラ（駆動輪）、３は第２車
輪、４はスプリング、５は排土板、６は排土板支持アー
ム、７は排土板上下動用油圧シリンダ、８．９は荷重検
出器、１０はスＩ・ローフ検出器、１１はクローラ２の
回転軸に取付けた速度検出器、１２は第２車輪３の回転
軸に取付けた速度検出器、１３はスリップ率比較器、１
４はファジィコントローラ、１５は油圧シリンダ７の駆
動装置、１６はクローラ２の駆動装置、１７はマイクロ
コンピュータである。
輪、４はスプリング、５は排土板、６は排土板支持アー
ム、７は排土板上下動用油圧シリンダ、８．９は荷重検
出器、１０はスＩ・ローフ検出器、１１はクローラ２の
回転軸に取付けた速度検出器、１２は第２車輪３の回転
軸に取付けた速度検出器、１３はスリップ率比較器、１
４はファジィコントローラ、１５は油圧シリンダ７の駆
動装置、１６はクローラ２の駆動装置、１７はマイクロ
コンピュータである。
第１図は排土板自動制御の計器配置図、第２図は制御部
のブロック図である。
のブロック図である。
第１ＩＩにおいて荷重検出器８は排土板５に取り付けら
れ押土圧及び押上部分を検出する。荷重検出器９は排土
板支持アーム６に取り付は排土板全体の負荷を検出する
。ストローク検出！３ｔｏは油圧シリンダ７に取り付は
シリンダの長さを検出する。
れ押土圧及び押上部分を検出する。荷重検出器９は排土
板支持アーム６に取り付は排土板全体の負荷を検出する
。ストローク検出！３ｔｏは油圧シリンダ７に取り付は
シリンダの長さを検出する。
回転検出器１１はクローラ２の回転芯に取り付はクロー
ラ２の回転を検出する。回転検出器１２は第２車輪３の
回転芯に取り付け、第２車輪３の回転を検出する。第２
車輪３はスプリング４によってブルドーザｌに取り付け
られ、このスプリング４が上下する機構により地形の起
伏にそって第２車輪が回転する。
ラ２の回転を検出する。回転検出器１２は第２車輪３の
回転芯に取り付け、第２車輪３の回転を検出する。第２
車輪３はスプリング４によってブルドーザｌに取り付け
られ、このスプリング４が上下する機構により地形の起
伏にそって第２車輪が回転する。
第２図において、荷重検出器８は排土板５の圧力を検出
し、計測信号をファジィコントローラ■４に送出する。
し、計測信号をファジィコントローラ■４に送出する。
荷重検出器９は排土板支持アーム６の軸圧を検出し、計
測信号をファジィコントローラ１４に送出する。ストロ
ーク検出器ｌＯは油圧シリンダ７の変位量を検出し、計
測信号をファジィコントローラ■４に送出する。回転検
出器１１はクローラ２の回転角を検出し、計測信号をス
リップ率比較器１３に送出する。回転検出器１２は第２
車輪３の回転角を検出し、計測信号をスリップ率比較器
１３に送出する。スリップ率比較器１３は回転検出器１
１と回転検出器１２の計測信号よりスリップ率を演算し
、ファジィコントローラ１４にスリップ率情報をアナグ
ロ信号で送出する。
測信号をファジィコントローラ１４に送出する。ストロ
ーク検出器ｌＯは油圧シリンダ７の変位量を検出し、計
測信号をファジィコントローラ■４に送出する。回転検
出器１１はクローラ２の回転角を検出し、計測信号をス
リップ率比較器１３に送出する。回転検出器１２は第２
車輪３の回転角を検出し、計測信号をスリップ率比較器
１３に送出する。スリップ率比較器１３は回転検出器１
１と回転検出器１２の計測信号よりスリップ率を演算し
、ファジィコントローラ１４にスリップ率情報をアナグ
ロ信号で送出する。
ファジィコントローラ１４は、マイクロコンピュータ１
７によって演算され送出された制御信号に対して現在の
各々検出信号を読み込み、過負荷が発生し、排土仮５が
制御信号どうり作動しない、或いは、クローラ２がスリ
ップしている状態を検出する。また排土仮５を制御信号
に従って作動さ一仕、排土板５が地面から浮いている状
態を検出してファジィｌｆｔ ３６を行い、修正した制
御信号を油圧シリンダ駆動装置１５、クローラ駆動装置
１６に送出することにより、排土仮を自動制御する。
７によって演算され送出された制御信号に対して現在の
各々検出信号を読み込み、過負荷が発生し、排土仮５が
制御信号どうり作動しない、或いは、クローラ２がスリ
ップしている状態を検出する。また排土仮５を制御信号
に従って作動さ一仕、排土板５が地面から浮いている状
態を検出してファジィｌｆｔ ３６を行い、修正した制
御信号を油圧シリンダ駆動装置１５、クローラ駆動装置
１６に送出することにより、排土仮を自動制御する。
発明の効果
（１）本発明によるブルドーザ等の排土板自動制御方法
は、ブルドーザ等の排土仮に生ずる負荷およびクローラ
のスリップ率を計測してファジィコントローラに入力し
、同ファジィコントローラニおいて先に入力された制御
信号に対してファジィ推論を行い、修正した制御信号に
より排土仮を上下動制御又はクローラを駆動制御するこ
とにより、次の効果を有する。
は、ブルドーザ等の排土仮に生ずる負荷およびクローラ
のスリップ率を計測してファジィコントローラに入力し
、同ファジィコントローラニおいて先に入力された制御
信号に対してファジィ推論を行い、修正した制御信号に
より排土仮を上下動制御又はクローラを駆動制御するこ
とにより、次の効果を有する。
（イ）予しめマイクロコンピュータにより演算された制
御信号が土工現場の地形・地質に対して適切でない場合
でも、ファジィ推論により最適な制御信号に修正し、円
滑且つ能率的な排土仮の自動制御を行うことができる。
御信号が土工現場の地形・地質に対して適切でない場合
でも、ファジィ推論により最適な制御信号に修正し、円
滑且つ能率的な排土仮の自動制御を行うことができる。
（２）本発明によるブルドーザ等のｌｊト土板自動制御
装置は、排土仮に取付けた荷重検出器と、排土板支持ア
ームに取付けた荷重検出器と、排土板上下動用油圧シリ
ンダに取付けたストローク検出器と、クローラに取付け
た速度検出器と、前記速度検出器と別個に設けたブルド
ーザ等の速度検出器と、これ等の速度検出器からの信号
によりスリップ率を計算するスリップ率比較器と、排土
板上下動用油圧シリンダの駆動装置および前記クローラ
の駆動装置に対する制御信号を出力するマイクロコンピ
ュータと、前記荷重検出器からの信号、スリップ率比較
器からの信号およびマイクロコンピュータの制御信号に
よりファジィ推論を行い油圧シリンダ駆動装置およびク
ローラ駆動装置に対して修正された制御信号を出力する
ファジィコントローラとからなることにより、上記（１
）項に記載した効果（イ）に加えて、次の効果を有する
。
装置は、排土仮に取付けた荷重検出器と、排土板支持ア
ームに取付けた荷重検出器と、排土板上下動用油圧シリ
ンダに取付けたストローク検出器と、クローラに取付け
た速度検出器と、前記速度検出器と別個に設けたブルド
ーザ等の速度検出器と、これ等の速度検出器からの信号
によりスリップ率を計算するスリップ率比較器と、排土
板上下動用油圧シリンダの駆動装置および前記クローラ
の駆動装置に対する制御信号を出力するマイクロコンピ
ュータと、前記荷重検出器からの信号、スリップ率比較
器からの信号およびマイクロコンピュータの制御信号に
よりファジィ推論を行い油圧シリンダ駆動装置およびク
ローラ駆動装置に対して修正された制御信号を出力する
ファジィコントローラとからなることにより、上記（１
）項に記載した効果（イ）に加えて、次の効果を有する
。
（ロ）排土仮に働く振動（加速度）が大きい場合でも、
排土仮の自動制御が可能である６（ハ）過負荷によりク
ローラが地面に対してスリップを生じた場合でも、排土
板の自動制御を行うことができる。
排土仮の自動制御が可能である６（ハ）過負荷によりク
ローラが地面に対してスリップを生じた場合でも、排土
板の自動制御を行うことができる。
第１図は本発明を実施したブルドーザの側面図で、主と
して制御機器の配置を示す。第２図は第１図における制
御系のブロック図である。 ■・・・ブルドーザ、 ２・・・クローラ、３
・・・第２車輪、 ５・・・排土仮、６・・
・排土仮支持アーム、 ７・・・排土板上下動用油圧シリンダ、８．９・・・荷
重検出器、 １０・・・ストローク検出器、 ｌＬ１２・・・速度検
出器、１４・・・ファジィコントローラ、 １７・・・マイクロコンピュータ。
して制御機器の配置を示す。第２図は第１図における制
御系のブロック図である。 ■・・・ブルドーザ、 ２・・・クローラ、３
・・・第２車輪、 ５・・・排土仮、６・・
・排土仮支持アーム、 ７・・・排土板上下動用油圧シリンダ、８．９・・・荷
重検出器、 １０・・・ストローク検出器、 ｌＬ１２・・・速度検
出器、１４・・・ファジィコントローラ、 １７・・・マイクロコンピュータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ブルドーザ等の排土板に生ずる負荷およびクローラ
のスリップ率を計測してファジィコントローラに入力し
、同ファジィコントローラにおいて先に入力された制御
信号に対してファジィ推論を行い、修正した制御信号に
より排土板を上下動制御又はクローラを駆動制御するこ
とを特徴とするブルドーザ等の排土板自動制御方法。 ２、排土板に取付けた荷重検出器と、排土板支持アーム
に取付けた荷重検出器と、排土板上下動用油圧シリンダ
に取付けたストローク検出器と、クローラに取付けた速
度検出器と、前記速度検出器と別個に設けたブルドーザ
等の速度検出器と、これ等の速度検出器からの信号によ
りスリップ率を計算するスリップ率比較器と、排土板上
下動用油圧シリンダの駆動装置および前記クローラの駆
動装置に対する制御信号を出力するマイクロコンピュー
タと、前記荷重検出器からの信号、スリップ率比較器か
らの信号およびマイクロコンピュータの制御信号により
ファジィ推論を行い油圧シリンダ駆動装置およびクロー
ラ駆動装置に対して修正された制御信号を出力するファ
ジィコントローラとからなることを特徴とするブルドー
ザ等の排土板自動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17565089A JPH0343523A (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | ブルドーザ等の排土板自動制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17565089A JPH0343523A (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | ブルドーザ等の排土板自動制御方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0343523A true JPH0343523A (ja) | 1991-02-25 |
Family
ID=15999807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17565089A Pending JPH0343523A (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | ブルドーザ等の排土板自動制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0343523A (ja) |
Cited By (15)
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-
1989
- 1989-07-10 JP JP17565089A patent/JPH0343523A/ja active Pending
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