JPH07138996A - パワーショベルの掘削位置計測方法 - Google Patents
パワーショベルの掘削位置計測方法Info
- Publication number
- JPH07138996A JPH07138996A JP28711293A JP28711293A JPH07138996A JP H07138996 A JPH07138996 A JP H07138996A JP 28711293 A JP28711293 A JP 28711293A JP 28711293 A JP28711293 A JP 28711293A JP H07138996 A JPH07138996 A JP H07138996A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bucket
- power shovel
- boom
- line segment
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パワーショベルの前後方向の傾斜角及び上部
旋回体の回転角の如何を問わず、正確な掘削位置の計測
ができるようにする。 【構成】 パワーショベル１の上部旋回体３にはブーム
４、アーム５及びバケット６が設けられており、該パワ
ーショベル１は傾斜角θO の斜面上に設置されている。
そして、前記バケットの先端部位Ｐ40の座標位置ｘ2 ，
ｙ2 を計測する場合、先ず、計測の原点を上部旋回体３
の回転軸の中心線上のＰOOに置く。而して、線分Ｌ0 、
Ｌ1 、Ｌ2 及びＬ3 の夫々の定数と、角度θO 、θ1 、
θ 2 及びθ3 の夫々の変数とを用いて三角関数等の計算
式により前記Ｐ40のｘ2 ，ｙ2 を算出する。依って、測
定点の原点をブームフートＰ10に設けていた従来の場合
と異なり、上部旋回体３の回転に伴う計測誤差が解消さ
れる。
旋回体の回転角の如何を問わず、正確な掘削位置の計測
ができるようにする。 【構成】 パワーショベル１の上部旋回体３にはブーム
４、アーム５及びバケット６が設けられており、該パワ
ーショベル１は傾斜角θO の斜面上に設置されている。
そして、前記バケットの先端部位Ｐ40の座標位置ｘ2 ，
ｙ2 を計測する場合、先ず、計測の原点を上部旋回体３
の回転軸の中心線上のＰOOに置く。而して、線分Ｌ0 、
Ｌ1 、Ｌ2 及びＬ3 の夫々の定数と、角度θO 、θ1 、
θ 2 及びθ3 の夫々の変数とを用いて三角関数等の計算
式により前記Ｐ40のｘ2 ，ｙ2 を算出する。依って、測
定点の原点をブームフートＰ10に設けていた従来の場合
と異なり、上部旋回体３の回転に伴う計測誤差が解消さ
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はパワーショベルの掘削位
置計測方法に関するものであり、特に、パワーショベル
が前後方向に傾斜した場合の掘削位置の確定に用いられ
るパワーショベルの掘削位置計測方法に関するものであ
る。
置計測方法に関するものであり、特に、パワーショベル
が前後方向に傾斜した場合の掘削位置の確定に用いられ
るパワーショベルの掘削位置計測方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のパワーショベルのバケット先端位
置の計測方法を図２に従って説明する。同図において１
はパワーショベルであり、該パワーショベル１の走行台
車２上に上部旋回体３が搭載され、該上部旋回体３には
ブーム４、アーム５及びバケット６が設けられている。
置の計測方法を図２に従って説明する。同図において１
はパワーショベルであり、該パワーショベル１の走行台
車２上に上部旋回体３が搭載され、該上部旋回体３には
ブーム４、アーム５及びバケット６が設けられている。
【０００３】而して、ブームフートＰ10を計測上の原点
としてバケット６の先端部のＰ40の座標位置ｘ1 ，ｙ1
を算出する。この場合、前記上部旋回体３が旋回すると
前記ブームフートＰ10は旋回中心に位置していないた
め、旋回回転角に応じて該ブームフートＰ10はＰ
10（Ｒ）点とＰ10（Ｓ）点との間を移動する。その結
果、Ｐ40のＹ座標位置ｙ1 に２Ｌ0 sin θO ＝Ｅの誤差
が生じる。
としてバケット６の先端部のＰ40の座標位置ｘ1 ，ｙ1
を算出する。この場合、前記上部旋回体３が旋回すると
前記ブームフートＰ10は旋回中心に位置していないた
め、旋回回転角に応じて該ブームフートＰ10はＰ
10（Ｒ）点とＰ10（Ｓ）点との間を移動する。その結
果、Ｐ40のＹ座標位置ｙ1 に２Ｌ0 sin θO ＝Ｅの誤差
が生じる。
【０００４】又、パワーショベル１の設置斜面上におけ
るＡ点とＢ点との相対高さＭを計測する場合、バケット
６の先端部Ｐ40を先ずＡ点に接地し、次に、上部旋回体
３を旋回軸を中心に１８０°回転してＢ点に接地し、夫
々のバケット６の先端部Ｐ40のＹ座標を計測して、該各
計測値の差を求めることにより前記相対高さＭを算出す
る。この場合、原点、即ちブームフートＰ10は、Ａ点計
測の場合のＰ10（Ｒ）の位置からＢ点計測の場合のＰ10
（Ｓ）の位置へと移動する。斯くして、前述と同様に相
対高さＭに２Ｌ0 sin θO ＝Ｅの誤差が生じる。
るＡ点とＢ点との相対高さＭを計測する場合、バケット
６の先端部Ｐ40を先ずＡ点に接地し、次に、上部旋回体
３を旋回軸を中心に１８０°回転してＢ点に接地し、夫
々のバケット６の先端部Ｐ40のＹ座標を計測して、該各
計測値の差を求めることにより前記相対高さＭを算出す
る。この場合、原点、即ちブームフートＰ10は、Ａ点計
測の場合のＰ10（Ｒ）の位置からＢ点計測の場合のＰ10
（Ｓ）の位置へと移動する。斯くして、前述と同様に相
対高さＭに２Ｌ0 sin θO ＝Ｅの誤差が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のパワーショベル
のバケットの先端部における位置測定については図２に
示すように、パワーショベルに前後方向の傾きがあった
場合、上部旋回体の回転角によってバケットの先端部の
座標位置に最大２Ｌ0 sin θO ＝Ｅの差異が生じる。
のバケットの先端部における位置測定については図２に
示すように、パワーショベルに前後方向の傾きがあった
場合、上部旋回体の回転角によってバケットの先端部の
座標位置に最大２Ｌ0 sin θO ＝Ｅの差異が生じる。
【０００６】そこで、パワーショベルの設置場所の前後
方向の傾斜角と上部旋回体の回転角との如何を問わず、
バケットの先端部位の座標位置の誤差を可及的に低減す
るために解決せらるべき技術的課題が生じてくるのであ
り、本発明は該課題を解決することを目的とする。
方向の傾斜角と上部旋回体の回転角との如何を問わず、
バケットの先端部位の座標位置の誤差を可及的に低減す
るために解決せらるべき技術的課題が生じてくるのであ
り、本発明は該課題を解決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案するものであり、上部旋回体にブーム、
アーム及びバケットを設けたパワーショベルにおいて、
上部旋回体回転時におけるブームフートの回転中心点Ｐ
OOを計測上の原点とし、該原点ＰOOとブームフートとを
結ぶ線分Ｌ0 、ブームフートとブームトップとを結ぶ線
分Ｌ1 、ブームトップとアームトップとを結ぶ線分Ｌ2
及びアームトップとバケット先端部位とを結ぶ線分Ｌ3
と、上部旋回体の回転軸の中心線と前記線分Ｌ1 の延長
線とのなすブーム角θ1 、前記線分Ｌ1 の延長線とＬ2
とのなすアーム角θ2 及び前記線分Ｌ2 の延長線とＬ3
とのなすバケット角θ3 と、該パワーショベルの設置斜
面の傾斜角度θO とを用い、三角関数等の計算によりバ
ケットの先端部位の座標位置を算出するパワーショベル
の掘削位置計測方法を提供するものである。
するために提案するものであり、上部旋回体にブーム、
アーム及びバケットを設けたパワーショベルにおいて、
上部旋回体回転時におけるブームフートの回転中心点Ｐ
OOを計測上の原点とし、該原点ＰOOとブームフートとを
結ぶ線分Ｌ0 、ブームフートとブームトップとを結ぶ線
分Ｌ1 、ブームトップとアームトップとを結ぶ線分Ｌ2
及びアームトップとバケット先端部位とを結ぶ線分Ｌ3
と、上部旋回体の回転軸の中心線と前記線分Ｌ1 の延長
線とのなすブーム角θ1 、前記線分Ｌ1 の延長線とＬ2
とのなすアーム角θ2 及び前記線分Ｌ2 の延長線とＬ3
とのなすバケット角θ3 と、該パワーショベルの設置斜
面の傾斜角度θO とを用い、三角関数等の計算によりバ
ケットの先端部位の座標位置を算出するパワーショベル
の掘削位置計測方法を提供するものである。
【０００８】
【作用】前後方向に傾きのある斜面に設置されたパワー
ショベルのバケットの先端部位の座標位置を算出する場
合、計測上の原点を上部旋回体回転時におけるブームフ
ートの回転中心点ＰOOとする。そして、前記バケットの
先端部位の座標位置の算出に、従来から用いられている
ブームフートとブームトップとを結ぶ線分Ｌ1 、ブーム
トップとアームトップとを結ぶ線分Ｌ2 及びアームトッ
プとバケット先端部位とを結ぶ線分Ｌ3 と、ブーム角θ
1 、アーム角θ2 及びバケット角θ3 とに付加してパワ
ーショベルの設置斜面の傾斜角度θO 及び前記原点ＰOO
とブームフートとを結ぶ線分Ｌ0 を用いた三角関数等の
数式を使用する。
ショベルのバケットの先端部位の座標位置を算出する場
合、計測上の原点を上部旋回体回転時におけるブームフ
ートの回転中心点ＰOOとする。そして、前記バケットの
先端部位の座標位置の算出に、従来から用いられている
ブームフートとブームトップとを結ぶ線分Ｌ1 、ブーム
トップとアームトップとを結ぶ線分Ｌ2 及びアームトッ
プとバケット先端部位とを結ぶ線分Ｌ3 と、ブーム角θ
1 、アーム角θ2 及びバケット角θ3 とに付加してパワ
ーショベルの設置斜面の傾斜角度θO 及び前記原点ＰOO
とブームフートとを結ぶ線分Ｌ0 を用いた三角関数等の
数式を使用する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に従って詳述
する。尚、前述した従来例と同一構成部分については同
一符号を付してその説明を省略する。同図において、１
は前後方向に傾きのある斜面に設置されたパワーショベ
ルであり、該パワーショベル１の走行台車２上に上部旋
回体３が搭載される。又、該上部旋回体３にはブーム
４、アーム５及びバケット６が設けられる。
する。尚、前述した従来例と同一構成部分については同
一符号を付してその説明を省略する。同図において、１
は前後方向に傾きのある斜面に設置されたパワーショベ
ルであり、該パワーショベル１の走行台車２上に上部旋
回体３が搭載される。又、該上部旋回体３にはブーム
４、アーム５及びバケット６が設けられる。
【００１０】而して、計測の原点を上部旋回体３の回転
時に於けるブームフートＰ10の回転中心点ＰOOとし、該
原点ＰOOとブームフートＰ10との間を仮想のブームと見
なし、該ＰOOとＰ10との間の線分をＬ0 とする。又、ブ
ームトップをＰ20とし、アームトップをＰ30とする。然
るとき、バケット６の先端部位のＰ40の座標位置ｘ2 ，
ｙ2 は、前記線分Ｌ 0 、Ｐ10とＰ20との間の線分Ｌ1 、
Ｐ20とＰ30との間の線分Ｌ2 及びＰ30とＰ40との間の線
分Ｌ3 の夫々の定数と、斜面の傾斜角θO 、ブーム角θ
1 、アーム角θ2 及びバケット角θ3 の夫々の変数とを
用いて次式により算出される。
時に於けるブームフートＰ10の回転中心点ＰOOとし、該
原点ＰOOとブームフートＰ10との間を仮想のブームと見
なし、該ＰOOとＰ10との間の線分をＬ0 とする。又、ブ
ームトップをＰ20とし、アームトップをＰ30とする。然
るとき、バケット６の先端部位のＰ40の座標位置ｘ2 ，
ｙ2 は、前記線分Ｌ 0 、Ｐ10とＰ20との間の線分Ｌ1 、
Ｐ20とＰ30との間の線分Ｌ2 及びＰ30とＰ40との間の線
分Ｌ3 の夫々の定数と、斜面の傾斜角θO 、ブーム角θ
1 、アーム角θ2 及びバケット角θ3 の夫々の変数とを
用いて次式により算出される。
【００１１】
【数１】
【００１２】又、斜面上におけるＡ点とＢ点との相対高
さＭは、バケット６の先端部Ｐ40を前記Ａ点とＢ点とに
当接させて夫々のＹ座標を計測し、夫々の該計測値の差
を求めることにより、正確な数値での算出が行える。
尚、前記Ａ点とＢ点との水平方向の距離Ｎを求める場合
は、前述と同様に、バケット６の先端部Ｐ40を該Ａ点と
Ｂ点との夫々に当接させた時のＸ座標の値を計測し、夫
々の値を合算すればよい。
さＭは、バケット６の先端部Ｐ40を前記Ａ点とＢ点とに
当接させて夫々のＹ座標を計測し、夫々の該計測値の差
を求めることにより、正確な数値での算出が行える。
尚、前記Ａ点とＢ点との水平方向の距離Ｎを求める場合
は、前述と同様に、バケット６の先端部Ｐ40を該Ａ点と
Ｂ点との夫々に当接させた時のＸ座標の値を計測し、夫
々の値を合算すればよい。
【００１３】斯くの如く、計測の原点ＰOOを上部旋回体
３の回転軸の中心線上に設けたことにより、該上部旋回
体の回転に影響されることなく、誤差のない計測が行え
る。尚、図１では計測の原点をＰOOとしたが、これに限
定されるべきではなく、該原点が上部旋回体の回転軸の
中心線上の任意の点、例えば該回転軸の中心線が地表と
交わる点Ｐ01でもよい。又、本実施例ではパワーショベ
ルを例としてバケットの先端部位の座標位置の計測方法
を記述したが、パワーショベルに限定されるものではな
く、上部旋回体上に各種アクチュエータを有する他の土
木・建設機械にも本計測方法は適用される。
３の回転軸の中心線上に設けたことにより、該上部旋回
体の回転に影響されることなく、誤差のない計測が行え
る。尚、図１では計測の原点をＰOOとしたが、これに限
定されるべきではなく、該原点が上部旋回体の回転軸の
中心線上の任意の点、例えば該回転軸の中心線が地表と
交わる点Ｐ01でもよい。又、本実施例ではパワーショベ
ルを例としてバケットの先端部位の座標位置の計測方法
を記述したが、パワーショベルに限定されるものではな
く、上部旋回体上に各種アクチュエータを有する他の土
木・建設機械にも本計測方法は適用される。
【００１４】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００１５】
【発明の効果】本発明は上記一実施例にて詳述せる如
く、計測の原点を上部旋回体回転時におけるブームフー
トの回転中心点、即ち、上部旋回体の回転軸の中心線上
に設けたことにより、パワーショベルの前後方向におけ
る設置斜面の角度及び上部旋回体の回転角度の如何を問
わず、バケットの先端部位の座標位置の計測が誤差なく
行える。
く、計測の原点を上部旋回体回転時におけるブームフー
トの回転中心点、即ち、上部旋回体の回転軸の中心線上
に設けたことにより、パワーショベルの前後方向におけ
る設置斜面の角度及び上部旋回体の回転角度の如何を問
わず、バケットの先端部位の座標位置の計測が誤差なく
行える。
【００１６】斯くして、高精度な掘削位置の確定が行え
るので、工事品質の向上及び掘削事故の防止に寄与でき
る等、正に諸種の効果を奏する発明である。
るので、工事品質の向上及び掘削事故の防止に寄与でき
る等、正に諸種の効果を奏する発明である。
【図１】本発明の計測方法の一実施例を示し、傾斜地に
設置されたパワーショベルの解説図。
設置されたパワーショベルの解説図。
【図２】従来例を示し、傾斜地に設置されたパワーショ
ベルの解説図。
ベルの解説図。
１ パワーショベル ３ 上部旋回体 ４ ブーム ５ アーム ６ バケット Ｌ0 原点とブームフートとを結ぶ線分 Ｌ1 ブームフートとブームトップとを結ぶ線
分 Ｌ2 ブームトップとアームトップとを結ぶ線
分 Ｌ3 アームトップとバケット先端部位とを結
ぶ線分 θO パワーショベルの設置斜面の傾斜角度 θ1 ブーム角 θ2 アーム角 θ3 バケット角 ＰOO 原点 Ｐ40 バケットの先端部位 ｘ2 バケットの先端部位のＸ座標 ｙ2 バケットの先端部位のＹ座標
分 Ｌ2 ブームトップとアームトップとを結ぶ線
分 Ｌ3 アームトップとバケット先端部位とを結
ぶ線分 θO パワーショベルの設置斜面の傾斜角度 θ1 ブーム角 θ2 アーム角 θ3 バケット角 ＰOO 原点 Ｐ40 バケットの先端部位 ｘ2 バケットの先端部位のＸ座標 ｙ2 バケットの先端部位のＹ座標
Claims (1)
- 【請求項１】 上部旋回体にブーム、アーム及びバケッ
トを設けたパワーショベルにおいて、上部旋回体回転時
におけるブームフートの回転中心点ＰOOを計測上の原点
とし、該原点ＰOOとブームフートとを結ぶ線分Ｌ0 、ブ
ームフートとブームトップとを結ぶ線分Ｌ1 、ブームト
ップとアームトップとを結ぶ線分Ｌ2及びアームトップ
とバケット先端部位とを結ぶ線分Ｌ3 と、上部旋回体の
回転軸の中心線と前記線分Ｌ1 の延長線とのなすブーム
角θ1 、前記線分Ｌ1 の延長線とＬ2 とのなすアーム角
θ2 及び前記線分Ｌ2 の延長線とＬ3 とのなすバケット
角θ3 と、該パワーショベルの設置斜面の傾斜角度θO
とを用い、三角関数等の計算によりバケットの先端部位
の座標位置を算出することを特徴とするパワーショベル
の掘削位置計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28711293A JPH07138996A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | パワーショベルの掘削位置計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28711293A JPH07138996A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | パワーショベルの掘削位置計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07138996A true JPH07138996A (ja) | 1995-05-30 |
Family
ID=17713221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28711293A Pending JPH07138996A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | パワーショベルの掘削位置計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07138996A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310652A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 走行式建設機械の位置計測システム |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP28711293A patent/JPH07138996A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310652A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 走行式建設機械の位置計測システム |
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