JPH04314107A - 作業装置の運動制御方法および装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長さが調整可能で、旋
回可能なアームの端部に配置され、実質的に直線状な運
動径路に沿って、液圧により作動する作業装置であって
、運動径路を決定する入力制御信号に応じて前記アーム
に作用する液圧駆動ユニット、即ち、長さ調整用の駆動
ユニットと角度調整用の駆動ユニットに動かされる作業
装置の運動を制御する方法およびキャリヤーに対して固
定された軸まわりに旋回可能な長さが調整可能なアーム
の端部に配置された液圧により作動する作業装置の運動
を制御する制御装置にも関するものである。

【０００２】

【先行技術】この装置は、液圧駆動ユニット、即ち、ア
ームの長さを変えるための、長さ調整用の駆動ユニット
、及び、アームを回転させるための、角度調整用の駆動
ユニットと、データメモリーおよび処理装置を備えた制
御装置と、制御装置に接続され、その位置に応じて、入
力制御信号を生成する操作装置と、アームの長さと、所
定の平面に対するその角度とを検出する位置センサーと
を有している。

【０００３】「水力学及び気力学」（“Ｈｙｄｒａｕｌ
ｉｃｓ　＆　Ｐｎｅｕｍａｔｉｃｓ　”）の１９９０年
１月版第３４頁及び１９８８年１０月版の第７８頁ない
し８１頁に記載されているように、全地形走行車上の作
業装置は、ますます重要となってきている。この作業装
置としては、例えば、フォークリフトトラックのフォー
ク、掘削機のシャベル、移動式クレーンのフック、ある
いは、作業プラットフォームが挙げれる。作業装置の運
動は、アームの回転平面内に配置された極座標系におい
て、長さが調整可能で旋回可能なアームの端部に吊るさ
れていることを基礎として、最も良く記述することがで
きる。極座標系の中点は、アームの回転軸と一致する。 駆動ユニットは、半径方向又は方位方向における作業装
置の問題のない運動を起こさせることができる。双方の
場合に、対応する方向を受け持つ駆動ユニットだけが操
作されなければならない。しかし、極座標系における専
ら半径方向又は方位方向だけの作業装置の運動は、多く
の用途において役に立たない。例えば、フォークリフト
のフォークを、パレットを持ち上げるために、パレット
の下で駆動するとき、あるいは、パレットを垂直方向に
持ち上げるときなど、しばしば直線運動が必要となる。 そのような運動のためには、長さを変えるための駆動ユ
ニット及び角度を変えるための駆動ユニットは互いに整
合させられなければならない。そのような整合は、長い
実務経験を通してのみ得られるような技量を、オペレー
タが持っていることを必要とする。

【０００４】それ故に、米国特許第４，７２２，０４４
　号は、前述した作業装置の制御方法および制御装置を
開示しており、この場合には、入力制御信号を個々の駆
動ユニットのための操作信号に変換するためにマイクロ
コンピュータが設けられている。ここでは、例えば、長
さ調整用の駆動ユニットが操作され、長さの変化が測定
される。このマイクロコンピュータは、所望の線状の又
は直線状の径路に沿った運動を実現するために、長さ変
化の結果として要求される角度調整用の駆動ユニットの
操作を計算する。制御装置は、アームの端部、即ち、作
業装置が直線に徐々に接近して動かされるように構成さ
れる。その直線は、必ずしも水平又は垂直方向に延びて
いなくともよい。ステップの大きさは、長さおよび角度
の変化を検出するためのセンサーの解像度が許す限り小
さくできる。

【０００５】

【発明の解決しようとする課題】このような制御システ
ムは、長さ変化に関する制御ループと角度変化に関する
制御ループとの間の理想的な関係を前提とするけれども
、そのような関係は、一般には存在しない。実際、制御
システムが既知であるにもかかわらず、作業装置を所望
の径路に沿って案内できない理由が、数多くあることが
判明している。例えば、使用可能な作動流体が不十分で
あったり、外からの荷重が大き過ぎたり、作業スペース
が限られていたり、機械全体の運動にある慣性があった
り、あるいは、前提となっている理想的バルブ特性が実
現できないことがあるなどが、それである。これらの欠
点の故に、オペレータが、それについて直に警報を受け
取らなければ、直線径路から、かなり大きくずれること
がある。例えば、貨物自動車に、パレットを積み込むと
き、操作装置によって、水平運動がセットされていても
、作業装置、即ち、フォークを所望のように、水平に動
かすことができず、わずかに下方に傾斜することがある
。パレットは、作業面から最小限の高さに持ち上げられ
るに過ぎないという傾向があるので、その運動径路の傾
斜によって、パレットは、貨物自動車にぶつかることに
なる。オペレータは、水平運動をセットすると同時に垂
直上向き運動をセットすることにより、この下方への運
動径路の傾きを補正することができる。しかしながら、
このような操作モードは、オペレータが、機械について
正確な知識を持ち、かつ、相当熟練していることを必要
とするので、問題の解決にはならない。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、長さが調整可能で、旋回可能
なアームの端部に配置され、実質的に直線状な運動径路
に沿って、液圧により作動する作業装置であって、運動
径路を決定する入力制御信号に応じて前記アームに作用
する液圧駆動ユニット、即ち、長さ調整用の駆動ユニッ
トと角度調整用の駆動ユニットに動かされる作業装置の
運動を制御する作動装置の運動制御方法およびキャリヤ
ーに対して固定された軸まわりに旋回可能な長さが調整
可能なアームの端部に配置された液圧により作動する作
業装置であって、運動径路を決定する入力制御信号に応
じて前記アームに作用する液圧駆動ユニット、即ち、長
さ調整用の駆動ユニットと角度調整用の駆動ユニットに
動かされる作業装置の運動を制御する作動装置の運動を
制御する作動装置の運動制御装置において、習熟してい
ないオペレータでも、作業装置を、所望の運動径路に沿
って、動かすことのできる作業装置の運動を制御する制
御方法および制御装置を提供することを目的とするもの
である。

【０００７】

【発明の構成および作用】本発明のかかる目的は、本件
第１発明によれば、前記作業装置の実際の位置から出発
して、運動径路内の所望位置の系列が確認され、前記作
業装置が実際の位置から、均一で連続的な運動で次の所
望位置へ動かされ、前記作業装置が、前の所望位置の周
囲の所定許容範囲内に位置するまでは、次の位置への運
動がなされないように制御されることによって達成され
る。

【０００８】本件第１発明によれば、もはや、ある運動
に続いて、他の運動がなされるということはない。反対
に、小さな小区分が計算される。駆動ユニットは、作業
装置を、小区分内を移動させるために、同時に操作され
得る。各小区分の終端部において、駆動ユニットが、所
望のように、動作したか否かのチエックがなされる。そ
の結果、作業装置が、小区分の終端部における所望位置
内になければ、次の小区分は開始されない。小さなエラ
ー、即ち、個々の所望位置からのかなり小さな偏差は許
容される。作業装置が、その所望位置と正確に一致して
いなくても、作業装置が、所望位置の周囲のかなり狭い
許容範囲内に位置したときに、所望位置に到達したと見
なされる。運動が滑らかに連続的になされるように、こ
の許容範囲は安全手段としても役立つ。したがって、例
えば、操作速度と、駆動ユニットの制御精度が異なるこ
とに起因して発生することのある偏差が平滑化にされる
。運動径路は個々の運動系列に区分されるので、作業装
置の所望の運動径路からの作業装置の実際の運動径路の
偏差を、きわめて小さく保つことができる。個々の小区
分は、前もって計算される必要はない。作業装置が、前
の小区分を移動している間に、次の小区分を、したがっ
て、次の所望位置を、計算するようにすれば充分である
。このようにして、入力制御信号の変化に対して、比較
的に速やかに反応することが可能となる。

【０００９】好ましくは、所望位置は、相互の間に、作
業装置が１秒の何分の一かで移動することのできる距離
を有している。したがって、個々の所望位置は、互いに
非常に近くにある。このため、ぎくしゃくした動作が防
止される。更に、運動径路において発生するエラーの補
正は非常に短い間隔で行われるので、作業装置は、きわ
めて高精度で、所望の運動径路をたどることができる。

【００１０】ここに、２つの所望位置間に、１０ミリ秒
のオーダーの間隔があると、好ましい。したがって、運
動径路は、例えば、１秒に約１００回補正される。好ま
しい実施態様においては、アームに対する作業装置の向
きは、別の液圧駆動ユニット、即ち、作業装置駆動ユニ
ットにより、アームの運動にしたがって、変更される。 このことは、例えば、作業装置上に置かれた荷物が滑り
始めないように、作業装置が、特定の平面、例えばキャ
リヤーの平面又は水平面に対して特定の角度に保たれな
ければならないときに有効である。この要件は、荷物を
積んだパレットを運ぶのに使われるフォークリフトトラ
ックについて要求される。

【００１１】また、アームに対する作業装置の向きが、
重力の方向に対するアームの向きにしたがって、変更さ
れるように構成されることが好ましい。重力の方向に対
するアームの向きは、二つの要因によって、すなわち、
キャリヤーに対するアームの運動、例えば、アームが固
着されている車両に対するアームの運動により、或いは
、キャリヤーの運動、例えば、車両が斜面を上り又は下
るときの運動により、変更され得る。例えば、フォーク
リフトトラックのフォークが、使用される作業装置であ
るときには、フォークは、アームのあらゆる可能な位置
で水平に保たれ得るので、パレットが滑り落ちたり、そ
の荷物を失ったりすることがない。

【００１２】好ましくは、各々の所望位置について、所
望の向きが確認されて、次の位置への運動は、実際の向
きが所望の向きから所定量より少なく偏倚しているとき
にだけ開始される。したがって、モニターされるのは、
長さ調整用の駆動ユニットと角度調整用の駆動ユニット
だけではなくて、作業装置のための駆動ユニットも含ま
れる。

【００１３】別の好ましい実施態様においては、液圧駆
動ユニットが必要とする総容積流量が確認されるととも
に、使用可能な容積流量が確認され、さらに、その使用
可能な容積流量と必要な容積流量との商が確認されて、
その商が１より小さければ、各駆動ユニットには、その
商にしたがって低減された容積流量が供給される。オペ
レータが、操作装置を使って作業装置を運動させたい時
、その運動において、個々の駆動ユニットに必要な容積
流量が、ポンプが供給し得る容積流量より多ければ、要
求量が最も多い駆動ユニットは、その機能を所望のよう
に果たすことができず、その動作は、他の駆動ユニット
に比べて遅れてしまう。このことは、作業装置の実際の
運動径路が、所望の運動径路から偏倚させることになる
蓋然性が高い。好ましくは、使用可能な容積流量の分割
を、個々の駆動ユニットによって予め決定されたコード
にしたがって行う手段が設けられている。例えば、一つ
の駆動ユニットが量Ａを要求し、第２の駆動ユニットが
量Ｂを要求し、第３の駆動ユニットが量Ｃを要求し、Ａ
、Ｂ、Ｃの要求量の合計がＤであるが、ポンプが供給可
能な量がＥである場合には、第１の駆動ユニットは量Ａ
×Ｅ／Ｄだけを受け取り、第２駆動ユニットは量Ｂ×Ｅ
／Ｄを受け取り、第３駆動ユニットは量Ｃ×Ｅ／Ｄを受
け取る。作業装置の運動は、この場合には全体としては
比較的にゆっくりと進行するが、個々の運動の相互に対
する関係は同じままであるので、作業装置は所望の径路
を、きわめて高い精度で、たどることができる。

【００１４】さらに他の好ましい実施態様においては、
各駆動ユニットの運動が制御され、各制御ループは、全
ての制御ループの相対的エラーに依存する増幅率を有し
ている。原則としては、個々の駆動ユニットの運動が、
入力値を基準パラメーターとして各コントローラに送る
中央制御システムによって整合させられれば充分である
。これにより、コントローラは、駆動ユニットを、要求
された所望値に調整する。勿論、これは、個々のコント
ローラが、本質的に理想的に作動することを前提として
いる。しかし、実際には、例えば、慣性が異なったり、
漏れがあったりなどの理由から、個々の駆動ユニット内
の制御が互いに異なることがあり得る。その場合には、
個々の制御ループが、相互に影響し合うようにするのが
有利である。したがって、個々の制御ループにおける小
さなエラーに起因する偏差は、制御が、次の所望の値を
妨げることにより干渉せざるを得なくなる前にバランス
される。

【００１５】増幅率は、次式にしたがって、計算される
ことが好ましい。 ＫＲｉ＝１＋３×ｅｉ／（１＋ｅｊ＋ｅｋ）ここに、Ｋ
Ｒは増幅率、ｅは個々の制御ループの相対エラー、ｉ、
ｊ、ｋは個々の制御ループを示すものである。ここで、
相対エラーｅは、所望の値との関係における所望の値か
らの実際の値の偏差を表わしている。理想的条件下では
、即ち、制御偏差がないときには、増幅率は１である。 一つの制御ループが、他の制御ループから、どの程度遅
れているかに応じて、即ち、その制御ループの相対エラ
ーに応じて、増幅率は増大する。運動の開始時には、全
ての相対エラーは１である。したがって、増幅率の値は
２である。全ての制御ループの調整が完了したとき、即
ち、制御差がもはやないときには、増幅率は１である。 ループｉが調整される前に、ループｊ及びｋの調整が完
了したときには、コントローラｉの増幅率として、値Ｋ
Ｒｉ＝４が得られる。したがって、コントローラｉは、
より速い速度で、その制御差の補正をおこなう。

【００１６】他の好ましい実施態様においては、作業装
置の運動径路の終端で、運動速度は徐々に低減される。 これにより、機械の振動と、不要なきびしいストレスと
が防止される。これは、例えば、ランプ関数にしたがっ
て、バルブ特性を制御することにより実現することがで
きる。好ましくは、運動径路の系列が記憶され、必要に
応じて、繰り返される。これは、些細で単調な操作作用
の場合に、特に望ましい。最初は、オペレータが、自分
自身で、操作作用を行なう。その後の作用ルーチンでは
、メモリーが制御を引き継ぐが、オペレータは、なお、
小さな補正を行う機会を有している。

【００１７】作業装置の重量の変化を確認することも好
ましい。これにより、作業装置の歪みについての統計を
生成することが可能になり、これを、例えば、計算の目
的に使うことができる。作業装置からキャリヤーに作用
するモーメントを連続的に確認することが望ましい。作
業装置の最初の重量は既知であるので、作業装置の現在
の重量は、何時でも、重量の変化から確認できる。作業
装置からキャリヤーに作用するモーメントは、このとき
、重量、アームの長さ、アームの撓みおよび重力の方向
から確定することができる。このモーメントにより、例
えば、キャリヤーが前方、後方、又は側方に傾く危険に
ついての情報が提供される。モーメントが臨界値を越え
たときには、警報を発し、および／または、モーメント
を更に増大させる運動がおこらないようにすることがで
きる。

【００１８】本発明の前記目的は、本件第２発明によれ
ば、実際の位置から出発して、制御装置が、所望位置の
系列を確認し、作業装置をその現在位置から次の所望位
置へ移動させるために、駆動信号を液圧駆動ユニットに
送り、位置センサーから、作業装置が現在の所望位置か
ら所定間隔以内に位置する旨の検出信号が入力されるま
では、制御装置が、次の所望位置をクリアしないように
構成されることによって達成される。

【００１９】本件第２発明によれば、制御装置は、出力
した信号が、所望の結果を生じさせたか否かを連続的に
モニターする。所望の結果、即ち、所望の位置に達して
いなければ、所望の値を越えて、作業装置がさらに運動
することは許されない。一つの所望値を使用可能にして
から、本質的に１０ミリ秒後に、制御装置が、次の所望
の値を使用可能にすることが好ましい。したがって、運
動系列の連続の計算は、作業装置の運動に比べて割合に
迅速に行われる。新しい所望値を約１０ミリ秒後に使用
可能にすることは、所望値もまた、この時の後に、クリ
アされなければならないことを意味するものではない。 逆に、所望値のクリアは、作業装置が、前の所望位置に
到達したか否か、即ち、作業装置が、所望位置のまわり
の所定エラー間隔以内に位置するか否かによって決まる
。

【００２０】好ましくは、作業装置とアームとの間には
、更に他の液圧駆動ユニット、すなわち、作業装置駆動
ユニットと、更に他の位置センサー、すなわち、作業装
置とアームとの間の角度を測定するための角度センサー
とが設けられ、この駆動ユニットは制御装置に接続され
る。したがって、作業装置の位置だけではなくて、作業
装置の向きもまた、連続的に制御され、モニターされる
。上述した様に、これは、とくに、作業装置によって、
滑らせてはならない荷物を運ぶときに有利である。 この場合、例えば、水平面に対する作業装置の特定の向
きが、作業装置の運動径路全体にわたって維持されなけ
ればならない。

【００２１】好ましくは、各所望位置について、制御装
置は、作業装置とアームとの間の所望の角度を確認し、
実際の角度が所望の角度から所定値未満だけ偏倚するま
で、系列の次の所望の値をクリアしない。このようにし
て、作業装置の向きの間に、大きなエラーが入り込まな
いように保証することが可能となる。これに反して、小
さなエラーは、運動径路の区分の終端部で、直ちに補正
される。

【００２２】好ましくは、更に他の位置センサーとして
、重力の方向に対するキャリヤーの傾斜を測定する傾斜
センサーが、制御装置に接続される。これにより、例え
ば、作業装置は、水平面に対して、所定の方向に整列し
た状態を維持することができるので、作業装置上に配置
された荷物が滑り落ちることがない。好ましい実施態様
においては、制御モードを選択するための選択装置が、
制御装置に接続される。したがって、制御装置は切替え
可能となる。作業装置は、通常の方法で動かされること
ができ、操作装置から発せられる個々のコマンドは、駆
動ユニットの動作に直接つながる。その場合、作業装置
は、いわば、極座標において動かされる。更に他の制御
モードは前述した直線に沿う作業装置の自動制御である
。更に、オペレータは、作業装置の径路を、キャリヤー
に対して制御したいか、それとも、重力に対して制御し
たいかを選択することができる。また、例えば、キャリ
ヤーが、車両として構成されていて、現場で動き回ると
きに、作業装置が、車両に対して一定に保たれるべきか
、それとも、水平面に対して一定に保たれるべきかを選
択することもできる。これらの機能の全ては、上記の作
業装置の運動制御装置により実現され得る。

【００２３】エラーが発生したときに、制御装置が、オ
ペレータの大きな注意力を必要とする異なる制御モード
を選択することも好ましく、また、随意的に、この制御
モードを表示することも好ましい。制御装置は、径路制
御装置におけるエラーの発生をつねにモニターしている
。例えば、全ての又は一部のラインが、短絡又は中断に
関して、絶えずモニターされる、即ち、信号が、例えば
、供給された値の３％未満であるか、あるいは、９７％
より大きいかがモニターされる。信号勾配、即ち、時間
の経過に伴う信号の変化も検出され得る。その勾配が、
物理的に可能な勾配より大きいときには、それはエラー
の発生を示唆している。余分なものを組み込むこともで
きる。エラーが発生すると、制御装置は、近くのより低
い容易なレベルにスィッチバックされる。動作は継続さ
れ得るが、オペレータには、より大きな注意が要求され
る。

【００２４】好ましい実施態様においては、ギヤ・スイ
ッチが、制御装置に接続される。このギヤ・スイッチは
、車両が運動しているか否かを表示することができる。 簡単な形では、ギヤ・スイッチは、ギヤが噛み合ったか
否かを表示すればよい。その場合、車両の運動が評価さ
れなければならない。好ましくは、使用可能な作動流体
の容積流量を測定するために、測定装置が設けられる。 この測定装置は、ポンプから送り出される容積流量を測
定する。このようにすると、ポンプが、作業装置を動か
すための駆動ユニットに給油しなければならないだけで
なくて、例えば、液圧ステアリングシステム又はブレー
キシステムのために、作動流体を使用可能なようにしな
ければならない時に、とくに有利である。このとき、制
御装置には、操作に使用可能な作動流体の量に関する情
報が、絶えず入力される。

【００２５】所望の運動に応じて必要とされる作動流体
の量を確認するための装置が、前記各駆動ユニットに付
随して設けられており、前記制御装置が、使用可能な作
動流体量と必要な作動流体量から商を生成し、該商が１
より小さいときは、前記各駆動ユニットに、前記商にし
たがって低減された量の作動流体を供給するように構成
されることが好ましい。駆動ユニットに必要な作動流体
の量は、操作装置の位置、例えば、操作レバーの角度位
置及び偏向と、作業装置に作用する荷重とから計算され
得る。この手段により、上述したように、作業装置の全
体的運動は、あるいは低下した速度で行われることにな
るけれども、その運動は、所要の径路をたどってなされ
る。個々の駆動ユニットの必要量がバランスしていなく
ても、作業装置は、現実には、運動径路の所望の終点に
到達するかもしれないが、出発点と終点との間で曲がり
くねった径路をたどるおそれがある。

【００２６】好ましくは、作業装置に起因する応力を検
出する応力測定装置が、制御装置に接続される。この応
力測定装置は、例えば、作業装置の行う作業を決定でき
るように、重量測定をおこなうことができる。好ましく
は、警報装置が設けられ、これは、作業装置に起因する
応力とアームの長さ及び回転とから確認される値が、所
定限度を上回るときに、警報を発し、および／または、
キャリヤーに作用するモーメントを増大させる作業装置
の運動を停止させる。それ故、警報装置は、キャリヤー
の不安定さに対する安全性を、したがって、オペレータ
の安全性を高めるために有効である。作業装置の応力と
アームの長さとが、大きすぎれば、キャリヤーに加わる
モーメントもまた大きくなりすぎて、キャリヤーがひっ
くり返るおそれがある。通常、ここで考えている作業装
置の場合には、前方への転倒に対する予防措置だけが必
要である。しかしながら、たとえば、作業装置が、全地
形走行車両で使用されて、車両が比較的に急な斜面を昇
るときなどの極端な場合には、後方又は側方への転倒が
発生するかも知れない。

【００２７】好ましくは、入力制御信号は、作業装置の
運動の方向及び速度を決定する。例えば、操作装置が、
制御レバーよりなる場合には、制御レバーの偏向の方向
は、作業装置の運動の方向を与え、その偏向の程度は作
業装置の運動の速度を与えることになろう。このように
して、決定されるのは、作業装置の最終位置ではなくて
、運動径路のみである。操作装置から送られる入力制御
信号が、作業装置の運動が希望されていることを示して
いるかぎりは、制御装置は運動径路の区分を連続的に計
算する。

【００２８】入力制御信号はデカルト座標系内の値の形
であることが好ましく、制御装置は、その値を極座標に
変換する。入力制御信号は、作業装置の運動についての
人間の想像力に一層良く適合させられる。一般に、人は
、三角関数による比較的に複雑な変換を一般に必要とす
る極座標系における直線運動よりは、相互に比例する個
々の運動から成る直線運動の方を、より良く想像するこ
とができる。

【００２９】好ましくは、作業装置の実際の位置と現在
の所望位置とに応じて、出力への信号通路を開放するゲ
ート回路が、制御装置の出力に設けられる。したがって
、このゲート回路は、制御装置の出力に位置するブロッ
クであり、これにより、運動径路の個々の区分が解放さ
れる。ここに、実際の位置の値は、極座標からデカルト
座標への変換のための変換回路を介して、ゲート回路に
供給されるのが好ましい。このとき、ゲート回路は、所
望位置に到達したか否かを直接比較することができる。

【００３０】好ましくは、操作装置が、中立位置に達す
ると直ちに、位置センサーをデータメモリーに接続する
スイッチが設けられる。この場合、位置センサーは、次
の運動過程の出発位置としての実際の位置を与えること
になる。好ましくは、各駆動ユニットに、制御ループが
付随している。この制御ループは、駆動ユニットを所定
の所望位置に調整する。

【００３１】各制御ループが、可変増幅率を伴う構成要
素を有していることが望ましい。個々の制御ループの増
幅は、要求に適合させられ得る。例えば、必要に応じて
、一層迅速な制御を達成するために、一層高い増幅率を
制御ループに与えることができる。制御ループの増幅率
は、他の制御ループの制御状態に依存させることが好ま
しい。このようにして、「エラー同期化」を達成するこ
とができる。これを使って、個々の制御ループから発せ
られた制御信号は、個々の駆動ユニットに、作業装置の
位置が、実質的に所望の運動径路に沿うような運動を生
じさせる。好ましくは、増幅率は、次式にしたがって生
成される。

【００３２】 ＫＲｉ＝１＋３×ｅｉ／（１＋ｅｊ＋ｅｋ）ここに、Ｋ
Ｒは増幅率、ｅは相対エラー、ｉ、ｊ、ｋは個々の制御
ループを示すものである。相対エラーは、基準パラメー
ターに対する制御差である。運動の開始時には、制御差
が、基準パラメーターと同じ大きさであるので、全ての
相対エラーは１に等しい。その場合、増幅率はＫＲ＝２
である。全ての制御ループの調整が完了したとき、相対
エラーはなくなり、ＫＲ＝１となる。例えば、駆動ユニ
ットの慣性のために、制御ループｉが作動させられる前
に、２個のループｊ及びｋの調整が完了したとすると、
ＫＲｉ＝４である。

【００３３】好ましくは、各制御ループには、少なくと
も一つの補助パラメーターが印加されている。この補助
パラメーターにより、駆動要素のバルブ特性の変換にお
ける困難さを克服することができる。例えば、バルブ特
性、即ち、信号と、バルブにより通過を許される流量と
の相関は常に線型であるとは限らない。バルブ特性には
、しばしばジャンプがあったり、あるいは、任意の箇所
で微分可能というわけではない。

【００３４】第１補助パラメーターは、バルブ特性の不
感帯に対応するのが好ましい。このバルブ特性の不感帯
とは、信号が最低レベルに達するまでは、バルブが開か
ないことを意味する。好ましくは、制御装置が、対応す
るセンサーが特定の駆動ユニットの運動を記録するまで
、バルブを中立位置から、最初に一方向に段階的に開き
、次いで、バルブを中立位置へ動かし、さらに、センサ
ーが再び運動を示すまで、バルブを他の方向に段階的に
開き、センサー信号から不感帯を決定するように構成さ
れている。操作レバー及びその他の部品についての不感
帯も、このようにして決定することができる。したがっ
て、駆動ユニット及びバルブの調節を、低い精度で行う
ことができる。それにもかかわらず、この自己キャリプ
レーションによって、作業装置の均一で連続的な運動を
実現することができる。

【００３５】好ましくは、バルブ特性の勾配から、第２
補助パラメーターを確認することができる。バルブ特性
の勾配は、バルブの入力信号、例えば、電気信号と、出
力信号、即ち、通過を許される作動流体の流量との相関
を表わしている。好ましくは、第２補助パラメーターは
、正方向送り変数として、制御ループに供給される。 基準パラメーターの変化は、駆動ユニットに対して、比
較的に迅速に作用し続ける。

【００３６】好ましくは、補助パラメーターは、データ
メモリーに入力される。システムを起動させるとき、個
々のバルブに必要とされる補助パラメーターは、一度読
み込まれる。その後、計算を行なうとき、制御装置は常
にそれらを参照することができる。

【００３７】

【実施例】以下、添付図面に基づき、本発明の好ましい
実施例につき、詳細に説明を加える。本発明にかかる径
路制御装置は、例えば、全地形走行フォークリフトトラ
ック１、掘削機２、移動式クレーン３、その他の、線状
に動かされるようになっている作業装置に用いることが
可能である。

【００３８】以下、フォークリフトトラックを例にして
、本発明の実施例につき、説明を加える。この種のフォ
ークリフトトラック１が図２に示されている。このフォ
ークリフトトラックは車輪５、６で駆動され得るキャリ
ヤー４を有している。キャリヤー４上には、該キャリヤ
ーに対して固定された軸７まわりに旋回可能なアーム８
が設けられており、その他端部には、作業装置としての
フォーク９が取り付けられている。アーム８の長さは、
長さ調整用の駆動ユニット１０により調整可能であり、
また、アーム８は、角度調節用の駆動ユニット１１によ
り軸７まわりに旋回可能である。フォーク９は、作業装
置駆動ユニット１２を用いて、アーム８に対して傾斜さ
せることができる。アームの長さｌ、キャリヤー４に対
する角度Ａ、及びフォーク９のアーム８に対する角度Ｂ
は、駆動ユニット１０、１１、１２を用いて調整可能で
ある。これらの駆動ユニットは、例えば、２方向に作動
する液圧ピストン・シリンダ装置として構成可能である
。各駆動ユニット１０、１１、１２は、シリンダ内のピ
ストンの位置を検出する図示しない位置センサーを同時
に有している。伝動比は既知であるので、この位置から
長さｌ、及び角度Ａ及びＢを正確に推定することができ
る。これらの位置センサーにより、フォーク９の位置及
び向きに関する正確な情報を得ることができる。キャリ
ヤー４には、さらに、重力の方向に対するキャリヤー４
の傾斜角を記録する傾斜センサー１３が設けられている
。傾斜センサー１３が、制御ループに含まれるときには
、キャリヤーに対するフォーク９の位置及び向きだけで
なくて、水平面に対するフォーク９の向き及び位置も確
認することができる。

【００３９】フォークリフトトラック１のフォーク９が
行う重要な動作は、パレットを持ち上げる動作である。 この目的のために、フォーク９の水平部分は、パレット
の下で駆動されなければならない。パレットは、常にア
ームの延長線上に配置されているとは限らないので、こ
の直線運動には、アーム８を延ばすだけでなくて、同時
に、角度調整用駆動ユニット１１によってアーム８を軸
７まわりに旋回させる必要がある。この動作中に、フォ
ーク９の水平部分を、水平面内に維持するために、作業
装置駆動ユニット１２を同時に作動させなければならな
い。この動作を整合させるために、径路制御装置１５が
設けられている。径路制御装置１５は、制御装置１７に
接続された操作レバー１６を有する。その位置に応じて
、操作レバー１６は、入力制御信号ｉｎ１、ｉｎ２、ｉ
ｎ３を制御装置１７に供給する。例えば、入力制御信号
ｉｎ１及びｉｎ２は、前後及び左右への操作レバー１６
の傾斜によりそれぞれ生成され得、入力制御信号ｉｎ３
は、ボタン１８の操作によって生成され得る。

【００４０】制御装置１７は、処理装置１９、例えばマ
イクロプロセッサと、処理装置１９に接続されたデータ
メモリー２０とを備えている。入力制御信号ｉｎ１、ｉ
ｎ２及びｉｎ３は、処理装置１９に供給される。入力制
御信号ｉｎ１、ｉｎ２は、デカルト座標系における作業
装置としてのフォーク９の運動方向及び運動速度を、そ
れぞれ表わしている。これは、人間の想像力に最も良く
対応する。しかし、アーム８が、長さが調節可能でかつ
旋回可能であるので、フォーク９の運動は、極座標系で
最も良く記述できる。長さ調整用の駆動ユニット１０は
、半径方向におけるフォーク９の運動を表わし、角度調
整用の駆動ユニット１１は、方位角の方向におけるフォ
ーク９の運動を表わしている。デカルト座標から極座標
への変換は、処理装置１９により行われる。

【００４１】その出力において、処理装置１９は、信号
ｓ１、ｓ２、ｓ３を、即ち、長さ調整用の駆動ユニット
１０、角度調整用の駆動ユニット１１および作業装置駆
動ユニット１２についての所望の値を生成する。この所
望の値は、基準パラメーターとしてコントローラＲ１、
Ｒ２、及びＲ３にそれぞれ供給される。各コントローラ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ
３に接続されている。個々のバルブは駆動装置１０、１
１、１２に接続されているが、図１において、これらは
、簡単のためにＭ１、Ｍ２及びＭ３として示されている
。コントローラＲは、電気制御信号を出力し、信号はバ
ルブＶに供給される。バルブＶは、入力された電子信号
を液圧信号に変換する、即ち、バルブは、その入力信号
にしたがって変化する作動流体量を駆動装置Ｍに通す。 駆動装置Ｍの出力から、より正確には、駆動装置Ｍに付
随する位置センサーの出力から、駆動装置Ｍにより生じ
た位置変化に関する情報を得ることができる。これは、
信号ｆ１、ｆ２、及びｆ３を通じて、コントローラＲ及
び処理装置１９に帰還される。バルブＶ１、Ｖ２および
Ｖ３は、信号ａ１、ａ２及びａ３を通じて、エラーを処
理装置１９に通知する。

【００４２】更に、作動流体供給部から使用可能にされ
た作動流体量に対応する信号ｔ１、傾斜センサー１３の
出力に対応する信号ｔ２、荷重信号に対応する信号ｔ３
もまた、処理装置１９に供給される。また、処理装置１
９には、ギヤ・スイッチ２１から信号ｔ４が入力される
。処理装置１９は、モード選択装置２２にも接続されて
おり、処理装置１９は、これと、信号ｉ１、ｉ２、ｉ３
、ｉ４、ｉ５及びｉ６を交換する。

【００４３】また、入力装置２３も設けられており、こ
れによって、数値を、データメモリー２０又は処理装置
１９に入力することができる。ここに、制御装置１７は
、デカルト座標入力制御信号を、駆動ユニット１０、１
１、１２を制御するための極座標信号に変換する機能を
有しているだけではなく、作業装置９が所要の線状運動
を行ったか否かをモニターする機能も有している。この
ために、制御装置１７は、作業装置９の所望の線状又は
直線状の運動径路上にある図３に示される所望値の系列
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４・・・・Ｓｎを演算する。制御
装置１７は、作業装置９の実際の運動径路２４が、所望
の運動径路２５のでぎるかぎり近くを通るように、長さ
調整用の駆動ユニット１０及び角度調整用の駆動ユニッ
ト１１を制御する。この目的のために、作業装置９は段
階的に動かされる、即ち、それは一つの所望位置から他
の所望位置へと動く。この操作において、次の所望の値
Ｓは、作業装置９の実際の位置Ｉが、所望値Ｓの周囲の
所定範囲内に入るまではクリアされない。これについて
、図３を参照して説明を加える。運動径路に沿った運動
中、制御装置１７は、所望値Ｓ１を選択している。作業
装置９は位置Ｉ１に到達している。このとき、制御装置
１７は、所望値Ｓ２をすでに計算している。作業装置９
は、径路２４に沿って、位置Ｉ２に移動している。この
とき、制御装置１７は次の所望値Ｓ３をクリアしている
。作業装置９は今や位置Ｉ３に到達しているが、位置Ｉ
３はなお所望値Ｓ３の周囲の許容範囲外にあるので、次
の所望値Ｓ４はまだクリアされ得ない。許容範囲は、径
路区分の長さと比べて誇張されて大きく図示されている
。所望値Ｓは相互に密接して配置されているので、作業
装置は隣接する２個の所望位置間の距離を数分の１秒、
例えば、１０ミリ秒で、移動することができる。所望値
Ｓ１を使用可能にしてから、１０ミリ秒後には、制御装
置１７は、すでに、次の所望値Ｓ２を使用可能にしてい
る。この所望値がクリアされるか否かは、完全に、作業
装置９の実際の位置Ｉ１が所望値Ｓ１の周囲の許容範囲
内にあるか否かによって決まる。したがって、所望の運
動径路２５と実際の運動径路２４との間のエラー及び／
又は偏差は、所望値Ｓの周囲の許容範囲の大きさの範囲
内で動くことになる。実際の運動径路２４と所望の運動
径路２５との一致が、毎秒約１００回、チエックされる
ので、大きなエラーは起こり得ない。長さ調整用の駆動
ユニット１０および角度調整用の駆動ユニット１１は、
少なくとも理論的には、所望値Ｓに達するように、それ
ぞれのコントローラＲ１及びＲ２により駆動される。両
方の駆動ユニットが、所望値に対するそれぞれの位置に
同時に達するか、それとも別々の時に達するかは問題で
はない。制御装置１７は、とにかく、両方の駆動ユニッ
トが、作業装置９を所望値Ｓの周囲のエラー又は許容範
囲内に移動させるまで待つ。しかし、均一で連続的な運
動が生じ、作業装置がぎくしゃくと動かないように、全
ての駆動ユニットは制御される。作業装置、例えばフォ
ーク９の向きを、アーム８との関係でも制御できるなら
ば、制御装置は、適当な所望値に対応する所望の角度に
達するまで、即ち、所望の角度Ｂと実際の角度Ｂの偏差
が所定エラー限度未満となるまで、待つ。

【００４４】処理装置１９の構成について、図４を参照
して詳細に説明を加える。入力制御信号ｉｎ１、ｉｎ２
、ｉｎ３は一緒に処理されるので、これら全ての信号に
ついての単一の信号流だけが示されている。操作レバー
からの入力制御信号ｉｎを通じて、処理装置１９に、作
業装置９の運動するべき方向及び速度が入力される。 入力制御信号ｉｎ及び荷重信号は、必要とされる作動流
体の量の尺度でもある。作動流体の量は、それらから計
算される。それは信号ａにより表される。入力制御信号
ｉｎは、速度制御装置２６にも供給され、これには、信
号ｔ１（これは、使用可能な作動流体の最大量を表わし
ている）も供給される。速度制御装置２６は、ｔ１及び
ａから商を生成する。その商が１より小さいときは、作
動流体源が、要求される作動流体量を使用可能にはでき
ないことを意味する。それは、例えば、オペレータが、
作業装置９を動かしたいと望んでいる速度を実現できな
いこと意味している。速度制御装置２６の出力は、径路
計算装置２７に供給され、この径路計算装置２７には入
力制御信号も供給される。入力制御信号ｉｎに応じて、
径路計算装置２７は、所望値Ｓの系列を、したがって、
運動径路２５の区分の系列を、計算する。各区分につい
てのスタート値は、スイッチ２８を介して、供給される
。作業装置９の運動中、スイッチ２８は、実線で示され
ている作動位置にある。作業装置９が動かされていない
ときには、それは破線で示されている作動位置にある。 その出力において、径路計算装置２７は、次の所望位置
Ｓの座標Ｘ、Ｙと、アーム８に対する作業装置９の向き
のための付随した角度Ｂとを生成する。２対の座標の間
の距離は、所望の速度によって、あるいは、これに到達
出来ないときには最大速度によって、決定される。 座標Ｘ、Ｙはデカルト座標の形であり、これは、変換装
置２９において極座標ｓに変換される。傾斜センサー１
３により生成される信号ｔ２も、この変換に含まれる。 信号ｓはゲート回路３０に供給され、その出力から、そ
れらは、コントローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３に供給される。 ゲート回路の別の出力は、スイッチ２８に戻される。ゲ
ート回路３０は、位置センサーにより生成された信号ｆ
により制御される。したがって、信号ｆは、作業装置９
の実際の位置を表わしている。この動作において、信号
ｆは、直接に、あるいは、逆変換装置３１により逆変換
された後に、ゲート回路３０に供給され得る。ゲート回
路３０は、信号ｆを信号ｓと比較する。ゲート回路３０
の出力における信号ｓが、信号ｆと一致するならば、ゲ
ート回路３０は開いて、次の所望値が、コントローラＲ
１、Ｒ２、Ｒ３へ送られることを許容する。これ代えて
、逆変換装置３１の出力における実際の値Ｘ、Ｙ、Ｂを
、径路計算装置２７の出力からの所望値Ｘ、Ｙ、Ｂと比
較することもできる。これらの値が一致するときには、
ゲート回路は開いて、次の所望値が、コントローラＲ１
、Ｒ２、Ｒ３へ送られるのを許容する。現在の所望値は
、スイッチ２８を介して、径路計算装置２７に戻される
ので、径路計算装置２７は、次の所望値の座標を計算す
るためのベースを有することになる。作業装置９の運動
が終わると、スイッチ２８は、破線で図示されているス
イッチ位置に戻される。作業装置９の現在の位置は、今
、次の運動径路区分の系列の計算の出発点のための実際
の位置として用いられる。

【００４５】図５は、制御ループの概略構成を示してい
る。３個の制御ループは、理論上は同じ構成であるので
、一つの制御ループについてのみ説明する。ゲート回路
３０の出力から得られる変数ｓは、基準パラメーターと
して、制御ループの入力に供給される。この基準パラメ
ーターは、加算点３２を介して、供給される。この加算
点３２の出力は、増幅率ＫＲの増幅器３３の入力に接続
されている。この増幅率ＫＲについて、以下に、詳細に
説明を加える。増幅器３３の出力は、ＰＩ装置　（Ｐｒ
ｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−ｐｌｕｓ−ｉｎｔｅｇｒａｌ　
ｍｅｍｂｅｒ）３４の入力に接続されている。ＰＩ装置
の出力は、加算点３６の入力に接続されている。加算点
３６の出力は、バルブ３７の入力に接続されている。バ
ルブ３７は、以前は電気的であった信号を流体信号に変
換し、それはバルブ３７の出力から駆動ユニット１０、
１１、１２の入力に供給される。駆動ユニット１０、１
１、１２の出力から、即ち、付随する位置センサーから
、信号が生成された加算点３２へマイナス的に帰還され
る。

【００４６】加算点３２に到達する前に、信号ｓは除去
され、正方向送り装置３９において処理される。正方向
送り装置３９は、バルブ３７のバルブ特性を考慮に入れ
、即ち、信号ｓの変化とバルブ特性１／Ｋの勾配とから
、加算点３５において、ＰＩ装置３４の出力に加算され
る値を生成する。このバルブ特性は、ある不感帯ｄ０を
有する、即ち、バルブは、加算点３６の出力からの信号
が、所定値を上回るまでは、所定の流通量を生じさせな
い。したがって、この不感帯信号ｄ０は、加算点３６に
おいて、加算点３５の出力に加えられる。不感帯につい
ての値ｄ０と、バルブ特性の勾配についての値Ｋとは、
メモリー２０に記憶され得る。バルブ特性の結果として
発生する可能性のあるエラーは、図５に示されている制
御システムによって大幅に補償される。

【００４７】駆動ユニット１０、１１、１２の個々の運
動は、理論上は、処理装置１９により整合させられ、処
理装置１９は、対応する所望値点だけをコントローラＲ
１、Ｒ２、Ｒ３に送る。個々の制御ループが、ほぼ理想
的に作動しているならば、これらの制御ループを、さら
に、同期化又は整合させることは必要ではない。しかし
、実際には、例えば、質量慣性が異なっていたり、漏れ
があったり、劣化の程度やはめ合わせが異なっていたり
するために、全ての制御ループが、同じ速度で作動する
わけではないことが判明している。その場合、全ての制
御が、ほぼ同時に完了されるということを前提として処
理できるように、個々の制御ループが、相互に連絡があ
り、かつ、影響を及ぼし合うようにすると、有利である
。その目的のために、各制御ループの増幅器３３の増幅
率ＫＲは、可変であるように設計されている。それは、
次式にしたがって計算される。

【００４８】 ＫＲｉ＝１＋３×ｅｉ／（１＋ｅｊ＋ｅｋ）ここに、Ｋ
Ｒは増幅率であり、ｅは制御ループの相対エラー、すな
わち、加算点３２の出力値を、その入力値ｓで除して得
られる値であり、ｉ、ｊ、ｋは、個々の制御ループを示
すものである。運動の開始時には、全ての相対エラーｅ
は１に等しいので、ＫＲ＝２である。全ての制御ループ
の調整が完了したときには、ＫＲ＝１となる。例えば、
残りの制御ループが制御を開始する前に、２個の制御ル
ープの調整が完了されたとき、すなわち、その制御偏差
が０に等しくなったときには、ＫＲ＝４である。したが
って、その回路の制御は大きな増幅率で始まるので、エ
ラーは、かなり急速に小さくなる。エラーが小さくなる
とき、その回路の増幅率も小さくなるので、それは、値
１に急速に近づく。その場合、きわめて急速に安定状態
に到達する。個々のコントローラの対応する相互接続が
図７に示されている。

【００４９】図１に示された入力装置２３を用いて、例
えば、図６に示されたバルブ特性の値をメモリー２０に
入力することができる。モード選択装置２２を用いて、
種々の動作モードを選択することができる。例えば、作
業装置９の通常の制御を行うことができる。操作レバー
１６からの三つの信号により、長さ調整用の駆動ユニッ
ト１０、角度調整用の駆動ユニット１１および作業装置
駆動ユニット１２を相互に無関係に制御することができ
る。このとき、これら三つの運動を組み合わせて一つの
動作にすること、即ち、作業装置９の適当な運動にする
ことは、オペレータの仕事である。例えば、レバーの前
後運動は、長さ調整用の駆動ユニット１０を制御すると
ができ、操作レバー１６の左右の運動は角度調整用の駆
動ユニット１１を制御することができる。作業装置駆動
ユニット１２は、レバーのボタン１８により制御され得
る。

【００５０】他の動作モードでは、作業装置９の径路は
、キャリヤー４との関係において制御され得る。ここで
、処理装置１９は、操作レバー１６において、オペレー
タにより設定される方向と作業装置９の運動との間に直
接的相関がキャリヤー４に関して固定されているデカル
ト座標系において生成されるように、個々の駆動ユニッ
ト１０、１１、１２の運動を制御する。例えば、レバー
が前又は後に動かされるとき、作業装置９は、Ｙ軸の方
向に、即ち、垂直に、動き得る。このとき、速度は、操
作レバー１６の偏向に対応する。レバーが左又は右に動
かされると、作業装置９は、座標系のＸ軸の方向に動く
。操作レバー１６の組合せ運動においては、即ち、レバ
ーが左及び前方へ押されるときには、作業装置９は、デ
カルト座標系において、対応する斜めの直線径路を移動
する。

【００５１】キャリヤー４との関係における運動の代わ
りに、重力の方向又は水平面を基準パラメーターとして
選択することもできる。この動作モードも、モード選択
装置２２によって調整され得る。別の動作モードとして
、キャリヤー４との関係における作業装置９の向きを一
定に保つことができる。向きは、角度Ｂを意味する。 例えば、フォークリフトトラックのフォーク９は、アー
ム８が上昇させられている時でも、キャリヤー４に対し
てつねに同じ角度であるべきである。

【００５２】他の可能性においては、キャリヤーが、坂
をなす地面の上を移動する車両である場合にも、作業装
置９の向きを水平面に対して一定に保つことができる。 上述したように、処理装置１９は、作業装置９の重量を
連続的に検出することができる。これは、例えば、既知
の作業装置９の最初の重量を用いて、作業装置９の重量
の変化を記録することによって、実行することができる
。

【００５３】更に、作業装置９によってキャリヤー４に
作用されるモーメントを、処理装置１９が連続的に計算
可能なように、処理装置１９に、アーム８の長さｌと角
度Ａとが連続的に供給される。そのモーメントが臨界値
を上回ったならば、オペレータに、その旨を知らせるた
めに、警報装置３８によって警報を発生させることがで
きる。同時に、キャリヤー４に加わるモーメントを増大
させる作業装置９の全ての運動が停止される。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、習熟していないオペレ
ータでも、作業装置を、所望の運動径路に沿って、動か
すことのできる作業装置の運動を制御する制御方法およ
び制御装置を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、径路制御装置を示すブロック図である
。

【図２】図２は、フォークリフトトラックの略側面図で
ある。

【図３】図３は、直線運動径路のブロック図である。

【図４】図４は、制御装置の内部構成を示すブロック図
である。

【図５】図５は、コントローラのブロック図である。

【図６】図６は、バルブ特性を示すグラフである。

【図７】図７は、数個のコントローラの相互接続を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１　　フォークリフトトラック ４　　キャリヤー ８　　アーム ９　　フォーク １０　　長さ調整用の駆動ユニット １１　　角度調整用の駆動ユニット １２　　作業装置駆動ユニット １６　　操作レバー １７　　制御装置 １９　　処理装置 ２２　　モード選択装置 ２３　　入力装置 ２４　　実際の運動径路 ２５　　所望の運動径路 ２６　　速度制御装置 ２７　　径路計算装置 ２８　　スイッチ ２９　　変換装置 ３０　　ゲート回路 ３１　　逆変換装置

Claims (40)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　長さが調整可能で、旋回可能なアーム
   の端部に配置され、実質的に直線状な運動径路に沿って
   、液圧により作動する作業装置であって、運動径路を決
   定する入力制御信号に応じて前記アームに作用する液圧
   駆動ユニット、即ち、長さ調整用の駆動ユニットと角度
   調整用の駆動ユニットに動かされる作業装置の運動を制
   御する作動装置の運動制御方法において、前記作業装置
   の実際の位置から出発して、運動径路内の所望位置の系
   列が確認され、前記作業装置が実際の位置から、均一で
   連続的な運動で次の所望位置へ動かされ、前記作業装置
   が、前の所望位置の周囲の所定許容範囲内に位置するま
   では、次の位置への運動がなされないように制御される
   ことを特徴とする作業装置の運動制御方法。
2. 【請求項２】　　前記所望位置が、相互の間に、前記作
   業装置が１秒の何分の一かで移動することのできる距離
   を有していることを特徴とする請求項１に記載の作業装
   置の運動制御方法。
3. 【請求項３】　　二つの所望位置間に、１０ミリ秒のオ
   ーダーの間隔があることを特徴とする請求項２に記載の
   作業装置の運動制御方法。
4. 【請求項４】　　前記アームに対する前記作業装置の向
   きが、別の液圧駆動ユニット、即ち、作業装置駆動ユニ
   ットにより、前記アームの運動にしたがって、変更され
   ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に
   記載の作業装置の運動制御方法。
5. 【請求項５】　　アームに対する作業装置の向きが、重
   力の方向に対するアームの向きにしたがって、変更され
   るように構成されたことを特徴とする請求項１ないし４
   のいずれか一項に記載の作業装置の運動制御方法。
6. 【請求項６】　　各所望位置について、所望の向きが確
   認されて、次の位置への運動は、実際の向きが所望の向
   きから所定量より少なく偏倚しているときにだけ開始さ
   れるように構成されたことを特徴とする請求項４又は５
   に記載の作業装置の運動制御方法。
7. 【請求項７】　　前記液圧駆動ユニットが必要とする総
   容積流量が確認されるとともに、使用可能な容積流量が
   確認され、さらに、その使用可能な容積流量と必要な容
   積流量との商が確認されて、その商が１より小さければ
   、前記各駆動ユニットには、その商にしたがって低減さ
   れた容積流量が供給されるように構成されたことを特徴
   とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の作業装
   置の運動制御方法。
8. 【請求項８】　　前記各駆動ユニットの運動が制御され
   、各制御ループが、全ての制御ループの相対的エラーに
   依存する増幅率を有していることを特徴とする請求項１
   ないし７のいずれか一項に記載の作業装置の運動制御方
   法。
9. 【請求項９】　　前記増幅率が、次式にしたがって、計
   算されることを特徴とする請求項８に記載の作業装置の
   運動制御方法。。 ＫＲｉ＝１＋３×ｅｉ／（１＋ｅｊ＋ｅｋ）ここに、Ｋ
   Ｒは増幅率、ｅは個々の制御ループの相対エラー、ｉ、
   ｊ、ｋは個々の制御ループを示すものである。
10. 【請求項１０】　　前記作業装置の運動径路の終端にお
    いて、運動速度が徐々に低減されるように構成されたこ
    とを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載
    の作業装置の運動制御方法。
11. 【請求項１１】　　運動径路の系列が記憶され、必要に
    応じて、繰り返されることを特徴とする請求項１ないし
    １０のいずれか一項に記載の作業装置の運動制御方法。
12. 【請求項１２】　　作業装置の重量の変化を確認するこ
    とを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記
    載の作業装置の運動制御方法。
13. 【請求項１３】　　作業装置からキャリヤーに作用する
    モーメントを連続的に確認することを特徴する請求項１
    ２に記載の作業装置の運動制御方法。
14. 【請求項１４】　　キャリヤーに対して固定された軸ま
    わりに旋回可能で、長さが調整可能なアームの一端部に
    配置された液圧により作動する作業装置の運動を制御す
    る作動装置の運動制御装置であって、液圧駆動ユニット
    、即ち、アームの長さを変えるための、長さ調整用の駆
    動ユニット、及び、前記アームを回転させるための、角
    度調整用の駆動ユニットと、データメモリー及び処理装
    置を備えた制御装置と、該制御装置に接続されて、その
    位置に応じて入力制御信号を生成する操作装置と、前記
    アームの長さと、所定の平面に対するその角度とを検出
    する位置センサーとを有し、特に請求項１ないし１３の
    いずれか一項に記載された作業装置の運動制御方法を実
    施するための作業装置の運動制御装置において、実際の
    位置から出発して、前記制御装置が、所望位置の系列を
    確認して、作業装置をその現在の位置から次の所望位置
    へ移動させるために、駆動信号を液圧駆動ユニットに送
    り、前記位置センサーから、前記作業装置が現在の所望
    位置から所定間隔以内に位置する旨の検出信号が入力さ
    れるまでは、前記制御装置が、次の所望位置をクリアし
    ないように構成されたことを特徴とする作業装置の運動
    制御装置。
15. 【請求項１５】　　一つの所望値を使用可能にしてから
    、本質的に１０ミリ秒後に、前記制御装置が、次の所望
    の値を使用可能にすることを特徴とする請求項１４に記
    載の作業装置の運動制御装置。
16. 【請求項１６】　　前記作業装置と前記アームとの間に
    、更に他の液圧駆動ユニット、すなわち、作業装置駆動
    ユニットと、更に他の位置センサー、すなわち、作業装
    置とアームとの間の角度を測定するための角度センサー
    とが設けられ、前記作業装置駆動ユニットが、前記制御
    装置に接続されたことを特徴とする請求項１４又は１５
    に記載の作業装置の運動制御装置。
17. 【請求項１７】　　各所望位置について、前記制御装置
    が、前記作業装置と前記アームとの間の所望の角度を確
    認し、実際の角度が所望の角度から所定値未満だけ偏倚
    するまで、前記系列の次の所望の値をクリアしないよう
    に構成されたことを特徴とする請求項１６に記載の作業
    装置の運動制御装置。
18. 【請求項１８】　　更に、他の位置センサーとして、重
    力の方向に対する前記キャリヤーの傾斜を測定する傾斜
    センサーが、前記制御装置に接続されたことを特徴とす
    る請求項１４ないし１７のいずれか一項に記載の作業装
    置の運動制御装置。
19. 【請求項１９】　　制御モードを選択するための選択装
    置が、制御装置に接続されたことを特徴とする請求項１
    ４ないし１７のいずれか一項に記載の作業装置の運動制
    御装置。
20. 【請求項２０】　　エラーが発生したとき、前記制御装
    置が、オペレータのより大きな注意力を必要とする異な
    る制御モードであって、随意的に、該制御モードを表示
    する制御モードを選択することを特徴とする請求項１４
    ないし１９のいずれか一項に記載の作業装置の運動制御
    装置。
21. 【請求項２１】　　ギヤ・スイッチが、制御装置に接続
    されたことを特徴とする請求項１４ないし２０のいずれ
    か一項に記載の作業装置の運動制御装置。
22. 【請求項２２】　　使用可能な作動流体の容積流量を測
    定するために、測定装置が設けられたことを特徴とする
    請求項１４ないし２１のいずれか一項に記載の作業装置
    の運動制御装置。
23. 【請求項２３】　　所望の運動に応じて必要とされる作
    動流体の量を確認するための装置が、前記各駆動ユニッ
    トに付随して設けられており、前記制御装置が、使用可
    能な作動流体量と必要な作動流体量から商を生成し、該
    商が１より小さいときは、前記各駆動ユニットに、前記
    商にしたがって低減された量の作動流体を供給すること
    を特徴とする請求項２２に記載の作業装置の運動制御装
    置。
24. 【請求項２４】　　作業装置に起因する応力を検出する
    応力測定装置が、制御装置に接続されたことを特徴とす
    る請求項１４ないし２３のいずれか一項に記載の作業装
    置の運動制御装置。
25. 【請求項２５】　　作業装置に起因する歪みとアームの
    長さ及び回転とから確認される値が、所定限度を上回る
    ときに、警報を発し、および／または、キャリヤーに作
    用するモーメントを増大させる作業装置の運動を停止さ
    せる警報装置が設けられたことを特徴とする請求項２４
    に記載の作業装置の運動制御装置。
26. 【請求項２６】　　入力制御信号が、作業装置の運動の
    方向及び速度を指定することを特徴とする請求項１４な
    いし２５のいずれか一項に記載の作業装置の運動制御装
    置。
27. 【請求項２７】　　前記入力制御信号はデカルト座標系
    内の値の形であり、前記制御装置が、その値を極座標に
    変換するように構成されたことを特徴とする請求項２６
    に記載の作業装置の運動制御装置。
28. 【請求項２８】　　前記作業装置の実際の位置と現在の
    所望位置とに応じて、出力への信号通路を開放するゲー
    ト回路が、前記制御装置の出力に設けられたことを特徴
    とする請求項１４ないし２７のいずれか一項に記載の作
    業装置の運動制御装置。
29. 【請求項２９】　　実際の位置の値が、極座標からデカ
    ルト座標への変換のための変換回路を介して、ゲート回
    路に供給されるように構成されたことを特徴とする請求
    項２８に記載の作業装置の運動制御装置。
30. 【請求項３０】　　前記操作装置が、中立位置に達する
    と直ちに、前記位置センサーを前記データメモリーに接
    続するスイッチが設けられたことを特徴とする請求項１
    ４ないし２９のいずれか一項に記載の作業装置の運動制
    御装置。
31. 【請求項３１】　　前記各駆動ユニットが、それぞれ、
    付随した制御ループを有していることを特徴とする請求
    項１４ないし３０のいずれか一項に記載の作業装置の運
    動制御装置。
32. 【請求項３２】　　前記各制御ループが、可変増幅率を
    伴う構成要素を有していることを特徴とする請求項３１
    に記載の作業装置の運動制御装置。
33. 【請求項３３】　　前記制御ループの増幅率が、他の制
    御ループの制御状態に依存させられていることを特徴と
    する請求項３２に記載の作業装置の運動制御装置。
34. 【請求項３４】　　前記増幅率が、次式にしたがって生
    成されることを特徴とする請求項３３に記載の作業装置
    の運動制御装置。 ＫＲｉ＝１＋３×ｅｉ／（１＋ｅｊ＋ｅｋ）ここに、Ｋ
    Ｒは増幅率、ｅは相対エラー、ｉ、ｊ、ｋは個々の制御
    ループを示すものである。
35. 【請求項３５】　　前記各制御ループに、少なくとも一
    つの補助パラメーターが印加されていることを特徴とす
    る請求項３１ないし３４のいずれか一項に記載の作業装
    置の運動制御装置。
36. 【請求項３６】　　第１補助パラメーターが、バルブ特
    性の不感帯に対応していることを特徴とする請求項３５
    に記載の作業装置の運動制御装置。
37. 【請求項３７】　　前記制御装置が、対応するセンサー
    が特定の駆動ユニットの運動を記録するまで、前記バル
    ブを中立位置から、最初に一方向に段階的に開き、次い
    で、前記バルブを中立位置へ動かし、さらに、センサー
    が再び運動を示すまで、前記バルブを他の方向に段階的
    に開き、センサー信号から前記不感帯を決定するように
    構成されたことを特徴とする請求項３６に記載の作業装
    置の運動制御装置。
38. 【請求項３８】　　第２補助パメーターが、バルブ特性
    の勾配から確認されることを特徴とする請求項３５ない
    し３７のいずれか一項に記載の作業装置の運動制御装置
    。
39. 【請求項３９】　　前記第２補助パラメーターが、正方
    向送り変数として、制御ループに供給されることを特徴
    とする請求項３８に記載の作業装置の運動制御装置。
40. 【請求項４０】　　前記補助パラメーターが、前記デー
    タメモリーに入力されることを特徴とする請求項３５な
    いし３９のいずれか一項に記載の作業装置の運動制御装
    置。