JPH0662267B2 - 吊荷の振れ角検出方法 - Google Patents
吊荷の振れ角検出方法Info
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- JPH0662267B2 JPH0662267B2 JP9039486A JP9039486A JPH0662267B2 JP H0662267 B2 JPH0662267 B2 JP H0662267B2 JP 9039486 A JP9039486 A JP 9039486A JP 9039486 A JP9039486 A JP 9039486A JP H0662267 B2 JPH0662267 B2 JP H0662267B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は吊荷の振れ角検出方法に係り、詳しくは、ブー
ムに対する吊下索の傾斜角から、吊荷の鉛直線に対する
振れ角を得るようにした振れ角検出方法に関する。これ
は、吊荷の振れ角から吊荷の振止め制御を行なうクレー
ンの作動制御分野で利用されるものである。
ムに対する吊下索の傾斜角から、吊荷の鉛直線に対する
振れ角を得るようにした振れ角検出方法に関する。これ
は、吊荷の振れ角から吊荷の振止め制御を行なうクレー
ンの作動制御分野で利用されるものである。
クレーンなどの運転において吊荷の振れを防止するため
には、吊荷の振れ角を検出する必要がある。吊荷の振れ
角を検出する場合に、ブームに対する吊下索の相対角度
を検出することが従来から行なわれている。その検出は
ポテンショメータなどの公知の装置で容易に計測でき
る。そして、それによって検出された傾斜角を用いて、
ブームの俯仰作動や旋回作動を制御して吊荷の振止め制
御がなされる。
には、吊荷の振れ角を検出する必要がある。吊荷の振れ
角を検出する場合に、ブームに対する吊下索の相対角度
を検出することが従来から行なわれている。その検出は
ポテンショメータなどの公知の装置で容易に計測でき
る。そして、それによって検出された傾斜角を用いて、
ブームの俯仰作動や旋回作動を制御して吊荷の振止め制
御がなされる。
しかし、クレーンが船体上などに設置されている場合に
は、ブームに対する吊下索の傾斜角が鉛直線に対する傾
斜角とはならない。そのため、ブームに対する相対角度
をクレーンの振止め制御に使用すると、船体が傾斜して
いる場合などにあっては、正確な振止め制御を行なうこ
とができなくなる問題がある。
は、ブームに対する吊下索の傾斜角が鉛直線に対する傾
斜角とはならない。そのため、ブームに対する相対角度
をクレーンの振止め制御に使用すると、船体が傾斜して
いる場合などにあっては、正確な振止め制御を行なうこ
とができなくなる問題がある。
本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、その目的
は、クレーンの振止め制御に必要とされる吊下索の鉛直
線に対する振れ角を得ることができる吊荷の振れ角検出
方法を提供することである。
は、クレーンの振止め制御に必要とされる吊下索の鉛直
線に対する振れ角を得ることができる吊荷の振れ角検出
方法を提供することである。
本発明の吊荷の振れ角検出方法の特徴とするところを、
第１図（ａ）〜（ｄ）を参照して記載すると、ブーム１
と、ブーム１の先端に懸垂された吊下索２とを備え、吊
下索２により荷を吊上げ支持あるいは吊下げて運転する
クレーンにおいて、鉛直線に対するクレーン本体５の俯
仰方向ならびに旋回方向の傾斜角α，βと、クレーン本
体５に対するブーム１の俯仰角γと、ブーム１に対する
吊下索２の俯仰方向ならびに旋回方向の傾斜角Ψ，Φと
から、鉛直線に対する吊荷の俯仰方向ならびに旋回方向
の振れ角θ１，θ２を得るようにしたことである。
第１図（ａ）〜（ｄ）を参照して記載すると、ブーム１
と、ブーム１の先端に懸垂された吊下索２とを備え、吊
下索２により荷を吊上げ支持あるいは吊下げて運転する
クレーンにおいて、鉛直線に対するクレーン本体５の俯
仰方向ならびに旋回方向の傾斜角α，βと、クレーン本
体５に対するブーム１の俯仰角γと、ブーム１に対する
吊下索２の俯仰方向ならびに旋回方向の傾斜角Ψ，Φと
から、鉛直線に対する吊荷の俯仰方向ならびに旋回方向
の振れ角θ１，θ２を得るようにしたことである。
上述したような本発明によれば、船体の揺動などによっ
てクレーンの設置姿勢が変化しても、求められた鉛直線
に対する俯仰方向ならびに旋回方向の振れ角θ１，θ２
を用いて、常に吊荷の正確な振止め制御を行なうことが
でき、クレーン作業の安定した自動化が実現される。
てクレーンの設置姿勢が変化しても、求められた鉛直線
に対する俯仰方向ならびに旋回方向の振れ角θ１，θ２
を用いて、常に吊荷の正確な振止め制御を行なうことが
でき、クレーン作業の安定した自動化が実現される。
第２図は本発明の方法が適用される一実施例の構成を説
明するもので、ブーム１とその先端に懸垂された吊下索
２とを備え、吊下索２により荷を吊上げ支持あるいは吊
下げて運転するクレーン３と、それに装着された吊荷の
振れ角検出装置４の概略図である。クレーン本体５は例
えば船上に旋回可能に設置され、吊下索２を支持するブ
ーム１が俯仰自在に設けられ、図示しないウインチを介
して吊下索２が巻き上げ繰り出されて吊荷６の昇降と移
送が行なわれるようになっている。振れ角検出装置４
は、吊下索追従装置７、被撮像体８、２台のカメラ９お
よび振れ角演算装置１０とを具備している。なお、吊荷
を船体と岸壁の間で積み卸しするうちに船体の重心が移
動したり、風波により船体が揺動してその姿勢が変わっ
たりすると、ブーム１の俯仰角度が直ちにクレーン３の
俯仰角とならなくなり、吊荷の移動中の挙動は船体の姿
勢の違いにより異なったものになる。
明するもので、ブーム１とその先端に懸垂された吊下索
２とを備え、吊下索２により荷を吊上げ支持あるいは吊
下げて運転するクレーン３と、それに装着された吊荷の
振れ角検出装置４の概略図である。クレーン本体５は例
えば船上に旋回可能に設置され、吊下索２を支持するブ
ーム１が俯仰自在に設けられ、図示しないウインチを介
して吊下索２が巻き上げ繰り出されて吊荷６の昇降と移
送が行なわれるようになっている。振れ角検出装置４
は、吊下索追従装置７、被撮像体８、２台のカメラ９お
よび振れ角演算装置１０とを具備している。なお、吊荷
を船体と岸壁の間で積み卸しするうちに船体の重心が移
動したり、風波により船体が揺動してその姿勢が変わっ
たりすると、ブーム１の俯仰角度が直ちにクレーン３の
俯仰角とならなくなり、吊荷の移動中の挙動は船体の姿
勢の違いにより異なったものになる。
上述の吊下索追従装置７は２つの回転軸を有し、例えば
吊下索２が俯仰方向に振れると回転軸１１を中心に追従
回転し、吊下索２が旋回方向に振れると回転軸１２を中
心に追従回転し、吊下索２の動きを阻害することなく吊
荷６の動きに追従する。ブーム１の上端部には吊下索２
を張架するシーブ１３があり、それと同軸に俯仰アーム
１４が取付けられ、それがカウンターウエイト１５でバ
ランスを崩すことなく、概ね水平に近い状態で回転軸１
１を中心に垂直面内で揺動する。その俯仰アーム１４の
先端には回転軸１１に平行する方向に延びる補助部材１
６が一体的に設けられ、シーブ１３の索溝に対面する位
置に回転軸１２が突設され、それに旋回アーム１７が俯
仰アーム１４に直角な方向で揺動するように設けられて
いる。その旋回アーム１７の下端部には、対向する２対
の図示しないローラで吊下索２を挾持するガイド体１８
があり、それが、クレーン３の旋回と俯仰および吊下索
２の振れに起因するブーム１に対する吊下索２の傾斜角
Ψ，Φ〔第１図（ｂ）および（ｄ）参照〕の如何によら
ず、吊下索２に追従する。このように吊下索追従装置７
においては、俯仰アーム１４と旋回アーム１７とが揺動
しながら、ガイド体１８が常に吊下索２と共に挙動し、
その姿勢を変える。
吊下索２が俯仰方向に振れると回転軸１１を中心に追従
回転し、吊下索２が旋回方向に振れると回転軸１２を中
心に追従回転し、吊下索２の動きを阻害することなく吊
荷６の動きに追従する。ブーム１の上端部には吊下索２
を張架するシーブ１３があり、それと同軸に俯仰アーム
１４が取付けられ、それがカウンターウエイト１５でバ
ランスを崩すことなく、概ね水平に近い状態で回転軸１
１を中心に垂直面内で揺動する。その俯仰アーム１４の
先端には回転軸１１に平行する方向に延びる補助部材１
６が一体的に設けられ、シーブ１３の索溝に対面する位
置に回転軸１２が突設され、それに旋回アーム１７が俯
仰アーム１４に直角な方向で揺動するように設けられて
いる。その旋回アーム１７の下端部には、対向する２対
の図示しないローラで吊下索２を挾持するガイド体１８
があり、それが、クレーン３の旋回と俯仰および吊下索
２の振れに起因するブーム１に対する吊下索２の傾斜角
Ψ，Φ〔第１図（ｂ）および（ｄ）参照〕の如何によら
ず、吊下索２に追従する。このように吊下索追従装置７
においては、俯仰アーム１４と旋回アーム１７とが揺動
しながら、ガイド体１８が常に吊下索２と共に挙動し、
その姿勢を変える。
上述した被撮像体８は、吊下索追従装置７のガイド体１
８に取付けられ、光を反射または発するものである。本
例にあっては発光ダイオードなどの光源が採用され、か
つ上下位置に２つ設けられている。これらの光源８，８
に臨むようにして、２台のカメラ９，９がブーム１に固
定されている。カメラ９は第３図に示すように、２次元
光点位置検出器１９を内蔵し、レンズ２０は２次元光点
位置検出器１９の受光面２１上に外部からの光を集め
て、光源８を結像する。第４図で２次元光点位置検出器
１９は、対をなす２組の電極２２〜２５を含む例えばフ
ォトダイオードであり、他のカメラ９内の２次元光点位
置検出器１９も同様に２組の電極２６〜２９を含むフォ
トダイオードである。なお、ここで２次元光点位置検出
器１９の結像位置Ｑ１，Ｑ２に結像した光源８からの入
射光によって発生した電流は、電極２２〜２５や２６〜
２９によってそれぞれ分割され、それぞれ電流Ｉ11〜Ｉ
14，Ｉ21〜Ｉ24として出力される。
８に取付けられ、光を反射または発するものである。本
例にあっては発光ダイオードなどの光源が採用され、か
つ上下位置に２つ設けられている。これらの光源８，８
に臨むようにして、２台のカメラ９，９がブーム１に固
定されている。カメラ９は第３図に示すように、２次元
光点位置検出器１９を内蔵し、レンズ２０は２次元光点
位置検出器１９の受光面２１上に外部からの光を集め
て、光源８を結像する。第４図で２次元光点位置検出器
１９は、対をなす２組の電極２２〜２５を含む例えばフ
ォトダイオードであり、他のカメラ９内の２次元光点位
置検出器１９も同様に２組の電極２６〜２９を含むフォ
トダイオードである。なお、ここで２次元光点位置検出
器１９の結像位置Ｑ１，Ｑ２に結像した光源８からの入
射光によって発生した電流は、電極２２〜２５や２６〜
２９によってそれぞれ分割され、それぞれ電流Ｉ11〜Ｉ
14，Ｉ21〜Ｉ24として出力される。
振れ角演算装置１０は、２つの２次元光点位置検出器１
９の受光面２１上の結像位置Ｑ１，Ｑ２から光源８の３
次元位置を算出し、その３次元位置からブーム１に対す
る吊下索２の俯仰方向の傾斜角Ψおよび旋回方向の傾斜
角Φを演算し、その傾斜角Ψ，Φを用いて鉛直方向に対
する俯仰方向の吊荷の振れ角θ１、旋回方向の振れ角θ
２を算出するもので、例えばマイクロコンピュータで構
成される。上述した各電極２２〜２５の出力Ｉ11〜Ｉ14
は、処理回路３０に与えられ、結像位置θ１の座標（Ｘ
c1，Ｙc1）が、 Ｘc1＝〔Ｉ11−Ｉ12〕／〔Ｉ11＋Ｉ12〕……(1) Ｙc1＝〔Ｉ13−Ｉ14〕／〔Ｉ13＋Ｉ14〕……(2) によって求められる。隷の演算結果は演算回路３１に入
力されるようになっている。もう１つの２次元光点位置
検出器１９における場合も、同様な動作で出力電流Ｉ21
〜Ｉ24が処理回路３０に出力され、この電流値に対応し
て２次元光点位置検出器２１に入射した光源８からの入
射光の結像位置Ｑ２の座標（Ｘc2，Ｙc2）を表わす信号
が、処理回路３０から演算回路３１に与えられる。
９の受光面２１上の結像位置Ｑ１，Ｑ２から光源８の３
次元位置を算出し、その３次元位置からブーム１に対す
る吊下索２の俯仰方向の傾斜角Ψおよび旋回方向の傾斜
角Φを演算し、その傾斜角Ψ，Φを用いて鉛直方向に対
する俯仰方向の吊荷の振れ角θ１、旋回方向の振れ角θ
２を算出するもので、例えばマイクロコンピュータで構
成される。上述した各電極２２〜２５の出力Ｉ11〜Ｉ14
は、処理回路３０に与えられ、結像位置θ１の座標（Ｘ
c1，Ｙc1）が、 Ｘc1＝〔Ｉ11−Ｉ12〕／〔Ｉ11＋Ｉ12〕……(1) Ｙc1＝〔Ｉ13−Ｉ14〕／〔Ｉ13＋Ｉ14〕……(2) によって求められる。隷の演算結果は演算回路３１に入
力されるようになっている。もう１つの２次元光点位置
検出器１９における場合も、同様な動作で出力電流Ｉ21
〜Ｉ24が処理回路３０に出力され、この電流値に対応し
て２次元光点位置検出器２１に入射した光源８からの入
射光の結像位置Ｑ２の座標（Ｘc2，Ｙc2）を表わす信号
が、処理回路３０から演算回路３１に与えられる。
ここで、第５図を用いて、光源８の３次元位置を計測算
出する方法を説明する。吊下索２の任意の位置にある光
源を２台のカメラで観測する。ブーム１に固定した座標
系〔第２図参照〕における光源Ｐの座標をＰ（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）、点Ｐのカメラ座標系における結像座標をＱ１（Ｘ
c1，Ｙc1），Ｑ２（Ｘc2，Ｙc2）とすると、点Ｐのブー
ム１に固定した座標系からカメラ座標系への変換は、同
時座標系を用いれば、式(3)，(4)のような変換行列 を用いて式(5)および(6)で表わされる。その変換行列 の各要素をカメラパラメータと呼ぶが、 が既知として、（Ｘc1，Ｙc1），（Ｘc2，ＹC2）のデー
タから注目点の物 C1(1,1)X+C1(1,2)Y+C1(1,3)Z+C1(1,4) -C1(3,1)Xc1X-C1(3,2)Xc1Y-C1(3,3)Xc1Z-C1(3,4)Xc1＝0
……(11) C1(2,1)X+C1(2,2)Y+C1(2,3)Z+C1(2,4) -C1(3,1)Yc1X-C1(3,2)Yc1Y-C1(3,3)Yc1Z-C1(3,4)Yc1＝0
……(12) C1＝〔C1(1,1)C1(1,2)C1(1,3)C1(1,4)C1(2,1)C1(2,2)C1
(2,3)C1(2,4)C1(3,1)C1(3,2)C1(3,3)〕t……(14) C1(3,4)＝１……(15) R1＝〔Ｘc1Ｙc1・・・・・・・XcnYcn〕……(16) 体座標系における３次元位置を求める。すなわち、Ｑ，
Ｆ，Ｖをそれぞれ式(7)、(8)および(9)とおくと、Ｆ＝
ＱＶと表わされ、注目点の３次元位置は、 Ｖ＝（ＱｔＱ）−１ＱｔＦ……(10) より求まる。
出する方法を説明する。吊下索２の任意の位置にある光
源を２台のカメラで観測する。ブーム１に固定した座標
系〔第２図参照〕における光源Ｐの座標をＰ（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）、点Ｐのカメラ座標系における結像座標をＱ１（Ｘ
c1，Ｙc1），Ｑ２（Ｘc2，Ｙc2）とすると、点Ｐのブー
ム１に固定した座標系からカメラ座標系への変換は、同
時座標系を用いれば、式(3)，(4)のような変換行列 を用いて式(5)および(6)で表わされる。その変換行列 の各要素をカメラパラメータと呼ぶが、 が既知として、（Ｘc1，Ｙc1），（Ｘc2，ＹC2）のデー
タから注目点の物 C1(1,1)X+C1(1,2)Y+C1(1,3)Z+C1(1,4) -C1(3,1)Xc1X-C1(3,2)Xc1Y-C1(3,3)Xc1Z-C1(3,4)Xc1＝0
……(11) C1(2,1)X+C1(2,2)Y+C1(2,3)Z+C1(2,4) -C1(3,1)Yc1X-C1(3,2)Yc1Y-C1(3,3)Yc1Z-C1(3,4)Yc1＝0
……(12) C1＝〔C1(1,1)C1(1,2)C1(1,3)C1(1,4)C1(2,1)C1(2,2)C1
(2,3)C1(2,4)C1(3,1)C1(3,2)C1(3,3)〕t……(14) C1(3,4)＝１……(15) R1＝〔Ｘc1Ｙc1・・・・・・・XcnYcn〕……(16) 体座標系における３次元位置を求める。すなわち、Ｑ，
Ｆ，Ｖをそれぞれ式(7)、(8)および(9)とおくと、Ｆ＝
ＱＶと表わされ、注目点の３次元位置は、 Ｖ＝（ＱｔＱ）−１ＱｔＦ……(10) より求まる。
カメラパラメータ の各要素は次の手順により求まる。一方のカメラについ
て式(5)を展開すると式(11)，(12)となる。したがっ
て、12個の未知数を求めるためには、同一平面上にない
６点の３次元位置と、それに対応するカメラ画像中の位
置を求めればよい。いま、Ａ１Ｃ１Ｒ１を式(13)(14)(1
5)(16)とおけば、 Ａ１Ｃ１＝Ｒ１ が成り立つ。
て式(5)を展開すると式(11)，(12)となる。したがっ
て、12個の未知数を求めるためには、同一平面上にない
６点の３次元位置と、それに対応するカメラ画像中の位
置を求めればよい。いま、Ａ１Ｃ１Ｒ１を式(13)(14)(1
5)(16)とおけば、 Ａ１Ｃ１＝Ｒ１ が成り立つ。
Ｃ１＝（Ａ1 tＡ１）−１Ａ１ ｔＲ１……(17) から一方のカメラパラメータを決定することができる。
なお、他方のカメラについても同様に行なえばよい。
なお、他方のカメラについても同様に行なえばよい。
吊り荷の振れ角は以下の手順で求められる。
吊下索追従装置７の任意の位置に２個の光源８，８
を固定する。
を固定する。
吊下索２を鉛直方向に垂らし、２個の光源８，８の
３次元位置を計測する。その結果を ＬＥＤ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１） ＬＥＤ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２） とすると、２個の光源８，８で決まる方向ベクトル
は、 ＝（ｘ１−ｘ２，ｙ１−ｙ２，ｚ１−ｚ２） で与えられる。
３次元位置を計測する。その結果を ＬＥＤ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１） ＬＥＤ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２） とすると、２個の光源８，８で決まる方向ベクトル
は、 ＝（ｘ１−ｘ２，ｙ１−ｙ２，ｚ１−ｚ２） で与えられる。
吊荷が振れたときの２個の光源８，８の３次元位置
を計測し、 ＬＥＤ１（ｘ１′，ｙ１′，ｚ１′） ＬＥＤ２（ｘ２′，ｙ２′，ｚ２′） とすると、２個の光源８，８で決まる方向ベクトル は、 で与えられる。
を計測し、 ＬＥＤ１（ｘ１′，ｙ１′，ｚ１′） ＬＥＤ２（ｘ２′，ｙ２′，ｚ２′） とすると、２個の光源８，８で決まる方向ベクトル は、 で与えられる。
このときの吊荷の傾斜角Θは、 傾斜角Θを俯仰方向（ｙ方向）と旋回方向（ｘ方
向）の成分に分解すると、 俯仰方向Ψは、 ただし、 旋回方向Φは、 ただし、 で求められる。
向）の成分に分解すると、 俯仰方向Ψは、 ただし、 旋回方向Φは、 ただし、 で求められる。
次に、第１図（ａ）のように、クレーン３の俯仰方向に
おける任意の初期状態にあっては、吊荷６を鉛直に垂ら
したとき、鉛直方向に対するクレーン本体５の俯仰方向
の傾斜角がαｏであり、クレーン本体５に対するブーム
１の俯仰角がγｏ、ブーム１に対する吊下索２の俯仰方
向の傾斜角がΨｏとなっている。なお、以下の値は船体
が何かの原因で傾いていたりクレーン本体５が元の状態
に戻っていないからであるが、クレーン３の運転制御に
あっては、ある状態を基準にしてそこからの動きを把握
できれば充分であるので、任意の状態にある一例として
上述の状態を初期状態としている。第１図（ｂ）は俯仰
方向に振れ角θ１をとっている状態図で、このθ１は、
鉛直方向に対するクレーン本体５の俯仰方向の傾斜角が
α、クレーン本体５に対するブーム１の俯仰角がγ、ブ
ーム１に対する吊下索２の俯仰方向の傾斜角がΨとなっ
ているときに生じている角度である。そのθ１は、上述
した吊下索追従装置７などを介して求められる傾斜角Ψ
ｏやΨを使って得られ、その吊荷の俯仰方向の振れ角θ
１は、θ１＝ （αｏ−α）＋（γｏ−γ）＋（Ψｏ−Ψ）……(22) で求められる。なお、この演算も上述した振れ角演算装
置１０内で行なわれる。
おける任意の初期状態にあっては、吊荷６を鉛直に垂ら
したとき、鉛直方向に対するクレーン本体５の俯仰方向
の傾斜角がαｏであり、クレーン本体５に対するブーム
１の俯仰角がγｏ、ブーム１に対する吊下索２の俯仰方
向の傾斜角がΨｏとなっている。なお、以下の値は船体
が何かの原因で傾いていたりクレーン本体５が元の状態
に戻っていないからであるが、クレーン３の運転制御に
あっては、ある状態を基準にしてそこからの動きを把握
できれば充分であるので、任意の状態にある一例として
上述の状態を初期状態としている。第１図（ｂ）は俯仰
方向に振れ角θ１をとっている状態図で、このθ１は、
鉛直方向に対するクレーン本体５の俯仰方向の傾斜角が
α、クレーン本体５に対するブーム１の俯仰角がγ、ブ
ーム１に対する吊下索２の俯仰方向の傾斜角がΨとなっ
ているときに生じている角度である。そのθ１は、上述
した吊下索追従装置７などを介して求められる傾斜角Ψ
ｏやΨを使って得られ、その吊荷の俯仰方向の振れ角θ
１は、θ１＝ （αｏ−α）＋（γｏ−γ）＋（Ψｏ−Ψ）……(22) で求められる。なお、この演算も上述した振れ角演算装
置１０内で行なわれる。
第１図（ｃ）はクレーン３の旋回方向における初期状態
の模式図で、第１図（ｄ）は旋回方向に振れ角θ２をと
っている状態図である。βｏ，βは鉛直方向に対するク
レーン本体５の旋回方向の傾斜角、Φｏ，Φはブーム１
に対する吊下索２の旋回方向の傾斜角である。そして、
吊荷の旋回方向の振れ角θ２は θ２＝（βｏ−β）−（Φｏ−Φ）……(23) で求まる。したがって、クレーン本体５の傾斜角やブー
ム１の俯仰角が変化しても、鉛直方向に対する吊荷６の
振れ角を得ることができる。すなわち、鉛直線に対する
クレーン本体５の俯仰方向ならびに旋回方向の傾斜角
α，αｏ，β，βｏと、クレーン本体５に対するブーム
１の俯仰角γと、ブーム１に対する吊下索２の俯仰方向
ならびに旋回方向の傾斜角Ψ，Ψｏ，Φ，Φｏとから、
鉛直線に対する吊荷６の俯仰方向ならびに旋回方向の振
れ角θ１，θ２を得るのである。この演算は上述した振
れ角演算装置１０によって行なわれ、その振れ角信号が
クレーン３を駆動制御する制御装置に入力される。吊荷
６の振止め制御が行なわれることにより、クレーン作業
の安定した自動化が実現される。
の模式図で、第１図（ｄ）は旋回方向に振れ角θ２をと
っている状態図である。βｏ，βは鉛直方向に対するク
レーン本体５の旋回方向の傾斜角、Φｏ，Φはブーム１
に対する吊下索２の旋回方向の傾斜角である。そして、
吊荷の旋回方向の振れ角θ２は θ２＝（βｏ−β）−（Φｏ−Φ）……(23) で求まる。したがって、クレーン本体５の傾斜角やブー
ム１の俯仰角が変化しても、鉛直方向に対する吊荷６の
振れ角を得ることができる。すなわち、鉛直線に対する
クレーン本体５の俯仰方向ならびに旋回方向の傾斜角
α，αｏ，β，βｏと、クレーン本体５に対するブーム
１の俯仰角γと、ブーム１に対する吊下索２の俯仰方向
ならびに旋回方向の傾斜角Ψ，Ψｏ，Φ，Φｏとから、
鉛直線に対する吊荷６の俯仰方向ならびに旋回方向の振
れ角θ１，θ２を得るのである。この演算は上述した振
れ角演算装置１０によって行なわれ、その振れ角信号が
クレーン３を駆動制御する制御装置に入力される。吊荷
６の振止め制御が行なわれることにより、クレーン作業
の安定した自動化が実現される。
なお、上記した傾斜角ΨやΦは、振れ角演算装置１０お
よび被撮像体８、カメラ９により、２次元光点位置を基
にした３次元位置から求められる。したがって、傾斜角
Ψ，Φが公知のポテンショメータなどを用いて計測する
ことができれば、それによって得られた角度信号を採用
して、鉛直線に対する吊荷の俯仰方向ならびに旋回方向
の振れ角を得るようにしてもよい。
よび被撮像体８、カメラ９により、２次元光点位置を基
にした３次元位置から求められる。したがって、傾斜角
Ψ，Φが公知のポテンショメータなどを用いて計測する
ことができれば、それによって得られた角度信号を採用
して、鉛直線に対する吊荷の俯仰方向ならびに旋回方向
の振れ角を得るようにしてもよい。
第１図（ａ）はクレーンの俯仰方向における初期状態の
模式図、第１図（ｂ）は俯仰方向に振れ角をとっている
状態図、第１図（ｃ）はクレーン装置の旋回方向におけ
る初期状態の模式図、第１図（ｄ）は旋回方向に振れ角
をとっている状態図、第２図は吊下索によって荷を吊上
げ移動するクレーンと、それに装着された吊荷の振れ角
検出装置の概略図、第３図はカメラの斜視図、第４図は
振れ角演算装置の構成ブロック図、第５図は２次元光点
位置検出器の結像より３次元位置を求める原理図であ
る。 １……ブーム、２……吊下索、３……クレーン、５……
クレーン本体、α，αｏ……鉛直線に対するクレーン本
体の俯仰方向の傾斜角、β，βｏ……鉛直線に対するク
レーン本体の旋回方向の傾斜角、γ……クレーン本体に
対するブームの俯仰角、Ψ，Ψｏ……ブームに対する吊
下索の俯仰方向の傾斜角、Φ，Φｏ……ブームに対する
吊下索の旋回方向の傾斜角、θ１……鉛直線に対する吊
荷の俯仰方向の振れ角、θ２……鉛直線に対する吊荷の
旋回方向の振れ角。
模式図、第１図（ｂ）は俯仰方向に振れ角をとっている
状態図、第１図（ｃ）はクレーン装置の旋回方向におけ
る初期状態の模式図、第１図（ｄ）は旋回方向に振れ角
をとっている状態図、第２図は吊下索によって荷を吊上
げ移動するクレーンと、それに装着された吊荷の振れ角
検出装置の概略図、第３図はカメラの斜視図、第４図は
振れ角演算装置の構成ブロック図、第５図は２次元光点
位置検出器の結像より３次元位置を求める原理図であ
る。 １……ブーム、２……吊下索、３……クレーン、５……
クレーン本体、α，αｏ……鉛直線に対するクレーン本
体の俯仰方向の傾斜角、β，βｏ……鉛直線に対するク
レーン本体の旋回方向の傾斜角、γ……クレーン本体に
対するブームの俯仰角、Ψ，Ψｏ……ブームに対する吊
下索の俯仰方向の傾斜角、Φ，Φｏ……ブームに対する
吊下索の旋回方向の傾斜角、θ１……鉛直線に対する吊
荷の俯仰方向の振れ角、θ２……鉛直線に対する吊荷の
旋回方向の振れ角。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 規秀 兵庫県神戸市西区櫨谷町松本234番地 川 崎重工業株式会社西神戸工場内
Claims (1)
- 【請求項１】ブームと、ブームの先端に懸垂された吊下
索とを備え、吊下索により荷を吊上げ支持あるいは吊下
げて運転するクレーンにおいて、 鉛直線に対するクレーン本体の俯仰方向ならびに旋回方
向の傾斜角と、クレーン本体に対するブームの俯仰角
と、ブームに対する吊下索の俯仰方向ならびに旋回方向
の傾斜角とから、鉛直線に対する吊荷の俯仰方向ならび
に旋回方向の振れ角を得ることを特徴とする吊荷の振れ
角検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9039486A JPH0662267B2 (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 吊荷の振れ角検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9039486A JPH0662267B2 (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 吊荷の振れ角検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62244892A JPS62244892A (ja) | 1987-10-26 |
| JPH0662267B2 true JPH0662267B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=13997363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9039486A Expired - Lifetime JPH0662267B2 (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 吊荷の振れ角検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0662267B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01185326A (ja) * | 1988-01-20 | 1989-07-24 | Idemitsu Kosan Co Ltd | ポリイミドエステルの製造法 |
| JPH0637038Y2 (ja) * | 1988-01-26 | 1994-09-28 | 三菱重工業株式会社 | 舶用曳航索位置表示装置 |
| JP2682179B2 (ja) * | 1990-01-29 | 1997-11-26 | 松下電器産業株式会社 | クレーン制御装置 |
| JP4144716B2 (ja) * | 1998-09-09 | 2008-09-03 | 国土交通省北海道開発局長 | 作業船の吊荷揺れ抑制装置 |
| US6631300B1 (en) * | 1999-11-05 | 2003-10-07 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Nonlinear active control of dynamical systems |
| JP6819278B2 (ja) * | 2016-12-22 | 2021-01-27 | 株式会社タダノ | クレーン |
-
1986
- 1986-04-18 JP JP9039486A patent/JPH0662267B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62244892A (ja) | 1987-10-26 |
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