JPH0351420A - 作業機の軌跡制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 本発明は少なくとも軌跡制御される２本のアームを有す
る作業機の軌跡制御装置に関する。

Ｂ．発明の背景 第８図（ａ）は本出願人が先に提案した多関節基礎用作
業機（以下、作業機）の一例を示す。この作業機は，下
部走行体ＬＴ上に上部旋回体ＵＳを旋回可能に設けて或
り、上部旋回体ＵＳ上に第１アーム１，第２アーム２，
第３７ーム３及びこれらを馳動する第１シリンダ５，第
２シリンダ６，第３シリンダ７を有し、第３アーム３の
先端にオーガ掘削ユニット９を装着したものである。こ
こで、ＤＲはオーガドリルである。また，第８図（ｂ）
に示すように、第３アーム３の先端に回転掘削パケット
４を装着し第４シリンダ８でその姿勢を制御する作業機
も提案されている。

このような作業機で孔を穿設する場合、一般の垂直施工
では第３７ーｔ＼３の先端を地面に対して垂直方向に操
作する必要がある。このため、本出願人は第９図に示す
ような軌跡制御装置を先に提案した。

第９図において、２００は軌跡制御用の操作レバーであ
り、この操作レバー２００を操作することにより軌跡制
御対象部位である第３アーム３ ３の先端のＸおよびＹ方尚の速度が指令される。

１００は角度計１　０　．１〜１０３を有する角度検出
部であり、角度計１０１は大地に対する第１アーム］−
の角度を検出し、角度計１０２は第２７ーｌ１２の第１
アーム１に対する相対角度を検，＋＋５　Ｌ，．角度計
１０３は第３アーム３の第２アーム２に対する相対角度
を検出する。４００は角速度制御値演算部であり、Ｘお
よびＹ方向の速度指令値Ｘ，Ｙと角度計１　０　１〜１
０３の検出値とが入力され第２，第３アーム２，３の角
速度制御値Ｔ２，Ｔ３を演算する。５００は駆動制御値
演算部であり、角速度制御値Ｔ２，Ｔ３が入力されて駆
動制御値ＱｚｙＱ３を演算する。この暉動制御値Ｑ２，
Ｑ３により電気油圧変換弁１２．１３を制御して第２，
第３アーム２，３の抽圧シリンダ６，７が伸縮制御され
て第３アーム３の先端が軌跡制御される。例えば，第３
アーム３の先端のＸ座標を一定として垂直に移動させた
いときには、操作レバー２００によりＹ方向の速度指令
値Ｙのみを角速度制御値演算部４００に入力すれば良い
。

Ｃ．発明が解決しようとする課題 ４− しかしながら、このような軌跡制御装置には次のような
問題がある。

■オーガ掘削ユニットを装着した作業機では、掘削開始
時に第３アーム３の先端のＸ方向の座標を定め、上述し
たような軌跡制御が行なわれるが、オーガドリルＤＲを
連結する際、上部旋回体を旋回しアーム姿勢を変えて継
ぎ足しするドリルを吊持するので、掘削再開時に必ず第
３アーム３先端を作業開始時の位置（座標原点と呼ぶ）
に復帰させる必要があり、その原点復帰操作が難しい。

■回転掘削パケットを装着した作業機による穿孔作業は
、掘削と排土を繰返し行うので、排土後に四転掘削パケ
ットを掘削位置に復帰させるとともにその姿勢も前回（
角度原点と呼ぶ）と一致させる必要があり、操作が煩雑
である。

本発明の技術的課題は、軌跡制御対象部位を座標原点に
簡単に復帰させるとともに，回転掘削バケットなどの作
業アッタチメントの姿勢を角度原点に簡単に復帰させる
ことにある。

Ｄ．課題を解決するための手段 一実施例を示す図面により本発明を説明すると、請求項
１の発明は第１図に示すとおり、関節を介して回動可能
に連結された２本以上のアーム２，３と、それらのアー
ム２，３を開動するアクチュエータ６，７と、入力信号
に応じてそのアクチュエータ６，７によるアーム２，３
の移動量および移動方向を制御する制御手段５００とを
有する作業機の軌跡制御装置に適用される。そして、各
アーム２，３の角度を検出して角度信号を出力する角度
検出手段１００と、軌跡制御対象部位の予め定めた方向
における速度を指令するために操作されて第１の速度指
令信号を出力する第ｌの速度指令手段２００と、予め記
憶されている軌跡制御対象部位の任意の座標原点に向け
て軌跡制御対象部位を移動するための第２の速度指令信
号を演算して出力する第２の速度指令手段３００と、第
１または第２の速度指令信号を選択する選択手段３３０
と、選択された速度指令信号と検出された角度に基づい
て、軌跡制御されるアーム２，３の角速度制御値を演算
し、その角速度制御値を上記入力信号として制御手段５
００へ供給する演算手段４００とを具備ナることによっ
て上記技術的課題を解決する。

また、請求項２の発明は第５図に示すとおり、上記アー
ム２，３、アクチュエータ６，７および制御手段５００
に加えて、アーム３先端に装着される作業アッタチメン
ト４とそのアクチュエータ８と、入力信号に応じてその
アクチュエータ８を制御する制御手段５５０を具備する
作業機の軌跡制御装置に適用される。そして、各アーム
２，３および作業アッタチメント４の角度を検出して角
度信号を出力する角度検出手段１００と、軌跡制御対象
部位の所定方向における速度を指令するために操作され
て速度指令信号を出力する速度指令手段２００と、軌跡
制御対象部位を上記所定方向に軌跡制御する軌跡制御モ
ードと作業アッタチメント４を予め記憶した姿勢角度に
復帰する復帰制御モードとを選択する選択手段３３０と
、軌跡制御モードが選択されている場合、速度指令信号
と検出された角度に基づいて軌跡制御されるアーム−７ ２，３の角速度制御値を演算し、上記入力信号として制
御手段５００に入力する第１の演算手段４００と、復帰
制御モードが選択されている場合、予め記憶されている
作業アタッチメント４の任意の姿勢角度に向けて作業ア
ッタチメント４を回動するための角速度制御値を演算し
、上記入力信号として制御手段５５０に入力する第２の
演算手段４５０とを具備することにより、上記技術的課
題を解決する。

Ｅ．作用 −請求項ｌ一 第１の速度指令信号が選択されると、演算手段４００は
、軌跡制御対象部位であるアーム３先端を第１の速度指
令手段２００の指令にしたがった方向に軌跡制御するた
めの角速度制御値を演算する。この角速度制御値は制御
手段５００に入力され、アーム３先端を軌跡制御するよ
うにアクチュエータ６，７を駆動する。

第２の速度指令手段３００は、軌跡制御対象部位である
アーム３先端を記憶されている座標原点−８− に向けて移動するための第２の速度指令信号を演算する
。選択手段３３０でこの第２の速度指令信号が選択され
ると、角速度制御値演算手段４００は、アーム３先端を
座標原点に向けて移動するような角速度制御値を演算す
る。この角速度制御値は制御手段５００に入力され、ア
ーム３先端を座標原点に一致させるようにアクチュエー
タ６，７を騨動する。

一請求項２一 選択手段３３０により軌跡制御モードが選択されると第
１項と同様な軌跡制御が行なわれるとともに、復帰制御
モードが選択されると、次のような姿勢角度の角度原点
復帰動作が行なわれる。

第２の演算手段４　．５　０は、記憶した任意の姿勢角
度にアッタチメント４の姿勢を制御するような角速度制
御値を演算する。その角速度制御値は制御手段５５０に
入力され、この信号を受けて制御手段５５０はアッタチ
メント４が角度原点に復帰するようにアクチュエータ８
を旺動する。

Ｆ．実施例 ？１の実施例 第工図〜第４図は本発明を第８図（ａ）に示す作業機に
適用した場合の一実施例を示す。

第３図のようにこの作業機の座標を定義し、以下の説明
はこの座標に従う。第３図に示すように、点○を第］ア
ーＡ　Ｉのｌ′ｉ′ｉ１動支点とし、第１〜第３のアー
ム］〜３の長さを丁、■〜丁１３、アーム１の大地角度
をα，第２アーム２の第１アーム１に対する相対角度お
よび第３アーム３の第２アーム２に対する相対角度をＴ
２，　Ｔ３、各アーム先端の座標を（　Ｘ−　１　，Ｙ
　■）、（Ｘ２−Ｙ２）、（Ｘ．．，Ｙ３）とするとき
、各座標はそれぞれ、 ＋Ｘ＝Ｘ＋ｒｃｏｓ（αＴＴ）（１） Ｙ３＝Ｙ，，＋　Ｌ３ｓｊｎ（α−Ｔ２−ＴＪ・−　　
（２）？表すことができる。したがって、第３アーム３
先端の速度夫．，÷３は、 Ｘ３；一α・Ｌ■ｓｊｎα −（ａ−Ｔ，）ａＬ２ｓｊｎ（α−Ｔ２）（ａ−Ｔ，−
Ｔ３）・Ｌ，ｓｊｎ（ｃ−Ｔ．−Ｔ３１・（３）Ｙ３二
α０ＬエＣｌ）Ｓα ＋　（α−”ｒ２）・Ｌｚｃｏｓ（α−Ｔ２）＋（α−
Ｔ２−Ｔ３）・Ｉ、３ｃｏｓ（α−Ｔ’ｚ−Ｔ３１−（
４）と表すことができる。

周知のとおり３本のアームを有する多関節作業機におい
ては、アーム先端を軌跡制御するには拘束条件を定めて
２本のアームを駆動するが、実施例では、第１アームを
固定とし、第２，第３アームを邸動するようにしている
。

すなわち、拘束条件を式で表すと次のとおりである。

α＝Ｏ ここで、（３）　，　（４）式のｘ３，　：，を速度指
令信号】１ 文，９とし、」二記条件を式（３），（’Ｉ）に代入し
て軌跡制御のために恥動する２本のアームの角速度＋２
，＋，を求めると、 １ Ｔ３＝　　ＴＪ２．　Ｌ３．ｓｉｒｌＴ３〔ｘ（Ｌ２●
ｃｏｓ（ａ．−Ｔ２）＋Ｌ３傘ｃ．ｏｓ（ａ−Ｔ．−Ｔ
．）｝次に制御装置を第１図に基づいて説明する。

制御装置は，角度検出部１　０　０と、第１の速度指令
部２００と、第２の速度指令部３００と、角速度制御値
演算部（演算手段）／１．００と、隙動制御値演算部（
制御手段）５００とが図のように接続されて構或されて
いる。

角度検出部１００は角度検，ｌｆＪＪ器］０１〜１．　
０　３で構成される。角度検出器Ｊ．　０　１は、第１
アーム］の回動支点付近に取付けられ、周知の振り子機
構とポテンショメー夕により第１アームの対地角αを検
出し、角度検出器１０２，１．０３は、第２，第３アー
ム２，３の回動支点に取付けられ、周知１２− ？レバー機構とボテンショメータにより、それぞれ第１
７ーム１と第２アーム２との相対角Ｔ２，第２アーム２
と第３アーム３との相対角Ｔ３を検出する。これらの角
度は第２の速度指令部３００、角速度制御値演算部４０
０．駆動制御値演算部５００へ入力される。

第１の速度指令部２００は、第３アーム３先端の水平（
Ｘ）および垂直（Ｙ）方向の速度指令値ｘ１，ｙ■を指
令するもので、例えばレバー機構とポテンショメー夕に
より、レバーの操作角度に相応した信号を出力する。

第２の速度指令部３００は、第３アーム３の先端座標を
現在位置から予め記憶した座標原点へ移動するような速
度指令値Ｘ２，Ｙ２を演算出力する。

復帰すべき座標原点はスイッチ３２０が操作されたとき
に第２の速度指令部３００に記憶される。第】の速度指
令値ｘ．，，ｙ１と第２の速度指令値ｘ．，ｙ．はスイ
ッチ３３０（選択手段）によってそのいずれか一組が選
択され速度指令値Ｘ，Ｙとして角速度制御値演算部４．
　Ｏ　Ｏへ入力される。

角速度制御値演算回路４００は、角度α，Ｔ２，Ｔ３及
び速度指令値文，Ｙから、（５）式，（６）式に基づい
て第２，第３アーム２，３の角速度制御値十．，全３を
漬算し、これらを第ｌの隙動制御値演算部５００へ入力
する。

暉動制御値演算部５００は、次の式に基づいて角速度制
御値Ｔ２，Ｔ３及び角度Ｔ２，Ｔ３から第２，３アーム
シリンダ６，７の流量制御値Ｑ２，Ｑ３を演算し、電気
油圧変換弁１２．１３に入力する。

Ｑｎ＝Ｔｎ−ｇｎ　（Ｔｎ）　・Ａｎ　　−　（７）こ
こで．ｇｎ　（Ｔｎ）はリンク補正係数Ａｎはシリンダ
受圧面積 電気油圧変換弁１２，↓３には不図示の油圧源から圧油
が導かれており、電気油圧変換弁１２，１３は、入力さ
れる流量制御値Ｑ２，Ｑ３に応じた流量および方向で圧
油を第２，第３アーム２，３用のシリンダ６，７に供給
し、軌跡制御が行なわれる。

操作レバー１０は、コントロールバルブ１１へ手動操作
量に応じたパイロッＩ−　ｉ１１１圧を与え、コントロ
ールバルブ１１の開口面積と切換方向を制御する。コン
トロールバルブ１↓は、操作レバー１０からのパイロッ
ト油圧により、シリンダ５へ送る圧油の流量および方向
を制御する。すなわち、第１アーム１は操作レバーＩＯ
により任意に回動可能である。

第２図は、第２の速度指令値Ｘ２，Ｙ，を演算する第２
の速度指令部３００を示す。

第２図において、３０１は座標演算ブロックであり、各
アーム角度αｌ　Ｔｅｌ　Ｔ３から第３アーム３先端の
座標ｘ，ｙを演算する。

第３図の座標定義から、第３アーム３先端の座標Ｘ，Ｙ
は次のように演算される。

Ｘ：　Ｌ，　・ＣＯＳα＋　Ｌ２・ｃｏｓ（α−Ｔ２．
）＋　Ｉ，，　・ｃｏｓ（　α−Ｔ２−”Ｌ）”’　（
７）Ｙ＝Ｌ，　　・ｓｉｎα十丁，２　・ｓｉｎ（α−
Ｔ２）＋Ｌ，　　・ｓｉｎ（α−Ｔ，−Ｔ，）−　　（
８）で表わされる。

３０２は記憶器で、スイッチ３２０からスイッチ指令Ｓ
２が入力されたときの第３アーム３先端の座標Ｘ，Ｙを
、原点Ｘ，，Ｙｏとして記憶する。

原点（　ｘ．−　ｙ　ａ　）と第２の速度指令Ｘ２，Ｙ
２との関係を第４図で説明する。

】５ー （Ｘ．，Ｙ）にある第３アーム３先端の座標を原点（Ｘ
ｏ＋Ｙｎ）に向かって速度■で軌跡制御する場合、速度
■はｘ，ｙ方向の速度指令Ｘ２，Ｙ２の合或であるから
、 ΔＸ ”＝７゜八Ｔ肩．．　　　−（９） ΔＹ ７′゛７゜八ＴηＡＹ”　　”’３”０）ここで　ΔＸ
＝Ｘ，−Ｘ　　　　　・・・（１ｌ）ΔＹ＝Ｙｏ−Ｙ　
　　　　　　　　　　　−（１．２）（１１）式のΔＸ
は第２図の加算点３Ｃ）３で演算され、（１２）式のΔ
Ｙは加算点３．０４で演算される。（９），（１０）式
の分母　ＡＸ　−１−ＡＹ”は乗算器３０５，３０６，
加算器３０７および開ＸＶ器３０８によって演算される
。

３１１は関数発生器であり、　ＡＸ　＋ＡＹ”に対して
速度Ｖを出力する。実施例では Ｖコー『〔「τ）”Ｌ：Ｏに対してＶ＝Ｏｆｆ丁ｌ］口
「がある距離以上でＶ＝Ｖ．とじ、その間は直線的に変
化させている。

−１６ （９），（１０）式のｘ２，ｙ２は除算器３０９，３　
１．　０および除算器３１２，３１．３によって演算さ
れる。

次に本装置の動作について説明する。

（１）原点復帰制御モード 角度検出器１０１〜１０３で検出された角度に基づいて
、第２の速度指令部３００の座標演算ブロック３０１で
第３アーム３先端の座標が演算される。第３アームの先
端が復帰すべき座標原点としたい位置にあるときにスイ
ッチ３２０を操作すると、そのときの座標が原点の座’
ｙＡ　（Ｘｏ＋　Ｙｏ）として第２の速度指令部３００
の記憶器３０２に記憶され、以後第３アーム３先端の座
標（Ｘ，Ｙ）と原点の座標（ｘｏ，　ｙｏ）に基づいて
、（９）式，（１０）式から第２の速度指令値ｘ２，ｙ
２が第２の速度指令部３００で演算される。スイッチ３
３０を操作して接点ｂを閉じるとこの原点復帰制御モー
ドと成り、第２の速度指令値Ｘ，，Ｙ２が選択されて角
速度制御値演算部４００へ入力され、角速度制御値Ｔ２
，Ｔ３が演算される。第２，第３？ーム２，３の角速度
制御値Ｔ２，Ｔ３は駆動制御値演算部５００にてリンク
補正され、第２，第３のシリンダ６，７の流量制御４＋
ＲＱ．，Ｑ３に変換される。これらの流量制御値Ｑ２，
Ｑ．は電気油圧変換弁１２．１３に供給され、油圧源か
らの圧λＩ１が所定方向、所定流量にて第２，第３シリ
ンダ６，７に供給される。これにより第２，第３アーム
２，３が回動して第３アーム３先端の軌跡が原点方向に
制御される。第３アーム３先端の座標が原点に近づくに
つれ、第２の速度指令部３００内の関数発生器３１１の
出力Ｖが減少して行き、ほぼ原点に一致すると停止する
。

（２）軌跡制御モード また、スイッチ３３０が接点ａ側に切り替わっていると
きは軌跡制御モードとなり、操作レバー２００の第１の
速度指令｛ＩＪ．ｘ１，ｙ■が選択されて角速度制御値
演算部４００へ人力される。角速度制御値演算部４００
は、入力される第１の速度指令値Ｘエ，Ｙ２と、角度α
ｌ　”ｒ２，　”ｒ，から角速度制制御値Ｔ２，Ｔ３を
演算して駆動制御値演算部５００に入力する。その結果
、上述と同様に第２，第３のアーム２，３の油圧シリン
ダ６，７が開動されて第３アーム３の先端が軌跡制御さ
れる。例えば、操作レバー２００からＹ方向の速度指令
値Ｙのみを指令すれば、第３アーム３の先端はＸ座標一
定のままＹ方向に移動し、Ｘ方向の速度指令値Ｘのみを
指令すれば、第３アーム３の先端はＹ座標一定のままＸ
方向に移動する。

このように本実施例では、従来の軌跡制御装置に、２つ
の操作スイッチ３２０，３３０と、第２の速度指令演算
部３００を追加するのみで、原点復帰機能を容易に，安
価に構或することができる。

また、原点座標へ復帰させるための速度指令を原点と第
３アーム先端の座標のみで設定しているので、軌跡は常
に原点に向い最短経路で復帰できるまた、常時、（９）
式，（ｉｏ）式を演算しているので軌跡のずれが蓄積さ
れることもない。さらに，復帰の途中で第■アームを任
意に駆動してもよく、またどこから復帰を開始してもよ
い。

−１１ノ− 一第２の実施例一 第５図は、本発明を第８図（ｂ）に示す同転掘削パケッ
トに適用した第２の実施例の制御装置の構或を示す。

第５図は、第１図の実施例に点線枠で示すパケット角の
原点復帰機能を追加したものであり、以下追加部分につ
いて説明する。

制御装置は、第１の実施例の構成要素に加えてパケット
角検出器１０４と、第２の角速度制御値演算部（第２の
演算手段）４５０と、第２の駆動制御値演算部５５０と
で構威されている。なお、４００を第１の角速度制御値
演算部（第１の演算手段）、５００を第１の駆動制御値
演算部と呼ぶ。

パケット角検出器１０４は、パケットの回動支点に取付
けられ、周知のレバー機構とボテンショメー夕により、
第３アーム３とパケット４との相対角Ｔ，を検出する。

この角度Ｔ４はパケット角と呼ばれ、第７図に示すよう
にパケット４の中心線が第３アーム３の中心線となす角
度である。この−２０− 角度Ｔ４は第２の角速度制御値演算部４５０および第２
の駆動制御値演算部５５０へ入力される。

第２の角速度制御値演算部４．　５　０は、角度α，Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ４に基づいて、パケット角を復帰すべき角
度原点と一致させるようなパケット４の角度制御値Ｔ４
を演算出力する。復帰すκき角度原点はスイッチ３２０
が操作されたとき、第２の角速度制御値演算部４５０に
記憶される。

パケット角の原点復帰機能はスイッチ３３０の操作によ
って選択され、スイッチ３３０が接点ｂ側に切り替えら
れ原点復帰が選択されると、パケットの角速度制御値↑
４は第２の駆動制御値演算部５５０へ入力される。

第２の駆動制御値演算部５５０は，角速度制御値Ｔ４お
よび角度Ｔ４からパケットシリンダ８の流量制御値Ｑ，
を演算し、電気油圧変換弁】４に入力する。この演算は
」二連のリンク補正と同様に行なわれる。

電気油圧変換弁１４には油圧源から油圧が導かれており
、入力される流量制御値Ｑ４に応じた流量および方向で
油圧をパケット用シリンダ８に供給し、バケッ１・角制
御が行なわれる。

なお図では省略されているが、第２、第３アーム２，３
およびパケット４の手動制御用に、操作レバーとコント
ロールバルブが設置されており、コントールバルブから
の圧油と電気油圧変換弁からの圧油は合流されるように
なっている。

第６図はパケット４の角速度制御値Ｔ，を演算する第２
の角速度制御値演算部４５０の詳細を示す。

第７図の座標定義から、Ｘ軸に対するパケット角δは加
算点４５１〜４５３で次のように演算される。

δ＝α一Ｔ２−Ｔ，−Ｔ４　　　　・・・（１３）４５
５は記憶器で、スイッチ３２０からスイッチ指令Ｓ２が
入力されたときのパケット角δを角度原点δ。とじて記
憶する。加算点４５４では角度δとδ。どの差すなわち
角度偏差が演算され、この角度偏差に比例するようにパ
ケットの角速度制御値士。が演算出力される。すなわち
Φ．＝Ｋ・　（δ一δ。）　　　　　・・・（１４）パ
ケット角速度制御値Ｔ４は角度偏差δ−δ。に、係数器
４５６によってＫを掛けることによって得られる。

次に本装置の動作について説明する。

（１）角度原点復帰制御モード 角度検出器１０１〜１０４で検出された角度に基づいて
、第２の角速度制御値演算部４５０によりＸ軸に対する
パケット角δが演算される。復帰すべき角度原点とした
いパケット角度でスイッチ３２０を操作すると、そのと
きの角度が角度原点δ。とじて第２の角速度制御値演算
部４５０の記憶器４５５に記憶され、以後、角度δとδ
。

の差に比例する角速度制御’ｔｉ．　Ｔ　４が第２の角
速度制御値演算部４５０で（１４）式により演算される
。

スイッチ３３０を接点ｂ側に切り替えてバケツト角の原
点復帰制御モードを選択すると，角速度制御値８４が第
２の駆動制御値演算部５５０に入力される。角速度制御
値士．は角度Ｔ４に基づいてリンク補正され、パケット
シリンダ８の流量制御ーＺ３ー 値Ｑ４に変換される。

この流量制御値Ｑ４は電気油圧変換弁１４に供給され、
油圧源からの圧油が所定方向、所定流量にてパケットシ
リンダ８に供給される。これにより、パケット４が回動
して、パケット角が原点方向へ制御される。パケット角
が角度原点に近づくにつれ、角速度制御値Ｔ４は減少し
て行きほぼ原点に一致すると停止する。

この実施例では、この原点復帰制御モード時において、
スイッチ３３０を接点ｂ側に切換えると第１の実施例で
説明したように第３７ーム３の先端も座標原点に復帰す
る。また、スイッチ３　３　０を接点ａ側に切換えてお
けば、上述した軌跡制御モードなる。

本実施例によれば、スイッチ３３０をｂ側に切り替える
だけで、第３アーム３先端の軌跡対象部位を座標原点に
復帰できるとともにアタッチメント４の姿勢角度を角度
原点へ復帰させることができる。

なお、本発明を適用するにあたっては以上の実２４ー 施例の各構成要素を次のようにしても良い。

■アーム数は３本に限定されない。

■制御アームを第２，第３アームとしたが、他の組み合
オ）せでも良く、また、２本の制御アームを自動的に切
り替えても良い。

■各アームを油圧シリンダで駆動したが、油圧に限定さ
れず、また油圧モータ、油圧ロータリアクチなどその他
のアクチュエータを用いることができる。

■アースオーガや回転掘削パケット等に使用できる旨述
べたが、その他の各種作業用アタッチメントにも使用で
きる。

■第１アーム１の角度を上部旋回体に対する相対角で検
出し、作業機本体の傾斜角を検出して相対角を補正して
も良い。

■速度指令をＸ，Ｙの２方向としたが、どちらか一方向
としても良く、その場合は、本出願人による特願昭６３
−１　０８０９９号に開示したように他の方向を軌跡偏
差の修正のための速度指令とすることができる。あるい
は，その他の方向でも良い。

■角度検出器として、磁気抵抗素子を用いたもの、差動
コイルを用いたもの、光学式、磁気式の目一タリエンコ
ーダを用いたものなどポテンショメタに限定されない。

■アタッチメントの角度原点復帰機能のみで制御装置を
構威しても良い。

Ｇ．発明の効果 請求項１の発明によれば、第↓の速度指令｛ｉ号により
所望の方向に軌跡制御対象部位を軌跡制御できるととも
に、軌跡制御対象部位がどの位置にあっても選択手段に
より原点復帰制御を選択することにより、任意の位置で
記憶した座標原点へ軌跡制御対象部位を簡単に移動でき
る。

請求項２の発明によれば、上記軌跡制御が行なえるとと
もに、作業アッタチメントの姿勢がどのような場合であ
っても選択手段により原点復帰制御モードを選択するこ
とにより任意の姿勢で記憶した角度原点へ作業アッタチ
メントの姿勢角度を簡単に制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１−図〜第４図は第１の実施例を説明するもので、第
１図はその全体構戊図、第２図は第２の速度指令部の詳
細ブロック図、第３図は座標を定義する図、第４図は第
２の速度指令値を説明する図である。 第５図〜第７図は第２の実施例を説明するもので、第５
図はその全体構成図、第６図は第２の角速度制御値演算
部の詳細ブロック図、第７図はパケット角を説明する図
である。 第８図（．）はオーガ掘削ユニットを装着した作業機の
側面図、第８図（ｂ）は回転掘削バケッ１・の側面図、
第９図は従来の軌跡制御装置の全体構或図である。 １〜３：アーム　　　　　　　　　　　４：回転掘削パ
ケット５〜８：油圧シリンダ　　　　１１〜１４：電気
油圧変換弁１００：角度検出部　　　１．０１〜１０４
：角度検出器２００：第１の速度指令部　　　　ａＯＯ
：第２の速度指令部３２０，３３０：選択スイッチ −２７− ４００，４５０：角速度制御値演算部 ５００，５５０：駆動制御値演算部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）関節を介して回動可能に連結された２本以上のアー
   ムと、それらのアームを駆動するアクチュエータと、入
   力信号に応じてそのアクチュエータによるアームの移動
   量および移動方向を制御する制御手段とを有する作業機
   の軌跡制御装置において、 各アームの角度を検出して角度信号を出力する角度検出
   手段と、 軌跡制御対象部位の予め定めた方向における速度を指令
   するために操作されて第１の速度指令信号を出力する第
   １の速度指令手段と、 予め記憶されている軌跡制御対象部位の任意の座標原点
   に向けて軌跡制御対象部位を移動するための第２の速度
   指令信号を演算して出力する第２の速度指令手段と、 前記第１または第２の速度指令信号を選択する選択手段
   と、 前記選択された速度指令信号と前記検出された角度に基
   づいて、軌跡制御されるアームの角速度制御値を演算し
   、その角速度制御値を前記入力信号として前記制御手段
   へ供給する演算手段とを具備することを特徴とする作業
   機の軌跡制御装置。 ２）関節を介して回動可能に連結された２本以上のアー
   ムと、アーム先端に装着される作業アッタチメントと、
   それらのアームおよび作業アタッチメントを駆動するア
   クチュエータと、入力信号に応じてそのアクチュエータ
   によるアームおよび作業アッタチメントの移動量および
   移動方向を制御する制御手段とを有する作業機の軌跡制
   御装置において、 各アームおよび作業アッタチメントの角度を検出して角
   度信号を出力する角度検出手段と、軌跡制御対象部位の
   所定方向における速度を指令するために操作されて速度
   指令信号を出力する速度指令手段と、 軌跡制御対象部位を前記所定方向に軌跡制御する軌跡制
   御モードと前記作業アッタチメントを予め記憶した姿勢
   角度に復帰する復帰制御モードとを選択する選択手段と
   、 前記軌跡制御モードが選択されている場合、前記速度指
   令信号と前記検出された角度に基づいて軌跡制御される
   アームの角速度制御値を演算し、前記入力信号として前
   記制御手段に入力する第１の演算手段と、 前記復帰制御モードが選択されている場合、予め記憶さ
   れている前記作業アタッチメントの任意の姿勢角度に向
   けて作業アッタチメントを回動するための角速度制御値
   を演算し、前記入力信号として前記制御手段に入力する
   第２の演算手段とを具備することを特徴とする作業機の
   軌跡制御装置。