JPH1018353A - 遠隔操縦作業機械 - Google Patents
遠隔操縦作業機械Info
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- JPH1018353A JPH1018353A JP17115696A JP17115696A JPH1018353A JP H1018353 A JPH1018353 A JP H1018353A JP 17115696 A JP17115696 A JP 17115696A JP 17115696 A JP17115696 A JP 17115696A JP H1018353 A JPH1018353 A JP H1018353A
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- Japan
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- lever
- work machine
- value
- distance
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 微操作を容易に行うことができる遠隔操縦作
業機械を提供すること。 【解決手段】 油圧ショベル１の上部旋回体１２にはコ
ントロラ５Ａが備えられている。コントローラ５Ａはブ
ーム１３、アーム１４、バケット１５の角度、傾斜計１
９の信号からバケット底部１５ａの位置を算出し、距離
センサ２０は掘削の障害となる壁Ｗとの間の距離Ｌを測
定し、これらからバケット底部１５ａと壁Ｗとの間隔δ
を算出する。コントローラ５Ａは間隔δが所定値未満の
とき、遠隔地点の操作レバーからの操作量の受信値を減
少させ、これにに応じて出力される比例弁の駆動電流も
減少させ、アクチュエータの動きを小さくする。これに
より、微操作が容易になる。
業機械を提供すること。 【解決手段】 油圧ショベル１の上部旋回体１２にはコ
ントロラ５Ａが備えられている。コントローラ５Ａはブ
ーム１３、アーム１４、バケット１５の角度、傾斜計１
９の信号からバケット底部１５ａの位置を算出し、距離
センサ２０は掘削の障害となる壁Ｗとの間の距離Ｌを測
定し、これらからバケット底部１５ａと壁Ｗとの間隔δ
を算出する。コントローラ５Ａは間隔δが所定値未満の
とき、遠隔地点の操作レバーからの操作量の受信値を減
少させ、これにに応じて出力される比例弁の駆動電流も
減少させ、アクチュエータの動きを小さくする。これに
より、微操作が容易になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔地点に備えら
れた操作装置を操作することにより駆動される遠隔操縦
作業機械に関する。
れた操作装置を操作することにより駆動される遠隔操縦
作業機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】油圧ショベル、油圧クレーン、ブルドー
ザ等の作業機械は、通常はオペレータが搭乗して作業を
行なうが、災害地、地下等の危険な個所や、高温な環
境、粉塵が発生する環境等劣悪な環境では、オペレータ
は搭乗せず、作業機械は遠隔地点にいるオペレータによ
り無人操縦（遠隔操縦）される。この場合、オペレータ
が作業現場を目視できるときは何等の支障もないが、充
分に又は全く目視できないときは作業現場又は作業機械
に設置されたカメラの映像を見ながら遠隔操縦がなされ
る。このような遠隔操縦作業機械を図により説明する。
ザ等の作業機械は、通常はオペレータが搭乗して作業を
行なうが、災害地、地下等の危険な個所や、高温な環
境、粉塵が発生する環境等劣悪な環境では、オペレータ
は搭乗せず、作業機械は遠隔地点にいるオペレータによ
り無人操縦（遠隔操縦）される。この場合、オペレータ
が作業現場を目視できるときは何等の支障もないが、充
分に又は全く目視できないときは作業現場又は作業機械
に設置されたカメラの映像を見ながら遠隔操縦がなされ
る。このような遠隔操縦作業機械を図により説明する。
【０００３】図５は遠隔操縦油圧ショベルの制御装置の
ブロック図である。この図で、１は油圧ショベルであ
り、下部走行体１１、上部旋回体１２、ブーム１３、ア
ーム１４、バケット１５で構成されている。ブーム１
３、アーム１４、バケット１５で作業機構を構成してい
る。１３Ｓ、１４Ｓ、１５Ｓはそれぞれブームシリン
ダ、アームシリンダ、バケットシリンダである。１６は
これら各油圧シリンダの駆動を個々に制御する各コント
ロールバルブより成るコントロールバルブ群、１７は各
コントロールバルブのそれぞれに駆動信号を与える各比
例弁より成る比例弁群を示す。１８はブーム１３の回転
角度を検出してこれに比例した電気信号を出力するブー
ム角度計である。アームの回転角度を検出するアーム角
度計およびバケットの回転角度を検出するバケット角度
計も設けられているがそれらの図示は省略する。なお、
θは、上記ブーム角度計１８、図示されていないアーム
角度計、および図示されていないバケット角度計で検出
されたブーム角度、アーム角度、バケット角度の各検出
信号を総合して表わす。１９は油圧ショベル１の傾斜角
度を検出する傾斜計である。
ブロック図である。この図で、１は油圧ショベルであ
り、下部走行体１１、上部旋回体１２、ブーム１３、ア
ーム１４、バケット１５で構成されている。ブーム１
３、アーム１４、バケット１５で作業機構を構成してい
る。１３Ｓ、１４Ｓ、１５Ｓはそれぞれブームシリン
ダ、アームシリンダ、バケットシリンダである。１６は
これら各油圧シリンダの駆動を個々に制御する各コント
ロールバルブより成るコントロールバルブ群、１７は各
コントロールバルブのそれぞれに駆動信号を与える各比
例弁より成る比例弁群を示す。１８はブーム１３の回転
角度を検出してこれに比例した電気信号を出力するブー
ム角度計である。アームの回転角度を検出するアーム角
度計およびバケットの回転角度を検出するバケット角度
計も設けられているがそれらの図示は省略する。なお、
θは、上記ブーム角度計１８、図示されていないアーム
角度計、および図示されていないバケット角度計で検出
されたブーム角度、アーム角度、バケット角度の各検出
信号を総合して表わす。１９は油圧ショベル１の傾斜角
度を検出する傾斜計である。
【０００４】３は油圧ショベル１から離れた遠隔地に設
置された操作レバー群であり、油圧ショベル１の各油圧
シリンダ、下部走行体１１を走行させる走行モータ、上
部旋回体１２を旋回させる旋回モータ等の油圧アクチュ
エータを操作する。４は遠隔地に設置されコンピュータ
により構成される操作側コントローラであり、操作レバ
ー群３の各操作レバーの操作量、操作方向の信号をディ
ジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器４１、所要の演算制御
を行なうＣＰＵ４２、ＣＰＵ４２の処理手順を記憶する
ＲＯＭ４３、演算制御の結果等を記憶するＲＡＭ４４、
および通信インタフェース４５で構成されている。
置された操作レバー群であり、油圧ショベル１の各油圧
シリンダ、下部走行体１１を走行させる走行モータ、上
部旋回体１２を旋回させる旋回モータ等の油圧アクチュ
エータを操作する。４は遠隔地に設置されコンピュータ
により構成される操作側コントローラであり、操作レバ
ー群３の各操作レバーの操作量、操作方向の信号をディ
ジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器４１、所要の演算制御
を行なうＣＰＵ４２、ＣＰＵ４２の処理手順を記憶する
ＲＯＭ４３、演算制御の結果等を記憶するＲＡＭ４４、
および通信インタフェース４５で構成されている。
【０００５】５は油圧ショベル１に搭載されコンピュー
タで構成される車体側コントローラであり、通信インタ
フェース５１、所要の演算制御を行なうＣＰＵ５２、Ｃ
ＰＵ５２の処理手順を記憶するＲＯＭ５３、演算制御の
結果等を記憶するＲＡＭ５４、Ｄ／Ａ変換器５５、５７
およびＡ／Ｄ変換器５６、５８で構成されている。
タで構成される車体側コントローラであり、通信インタ
フェース５１、所要の演算制御を行なうＣＰＵ５２、Ｃ
ＰＵ５２の処理手順を記憶するＲＯＭ５３、演算制御の
結果等を記憶するＲＡＭ５４、Ｄ／Ａ変換器５５、５７
およびＡ／Ｄ変換器５６、５８で構成されている。
【０００６】６は操作側コントローラ４と車体側コント
ローラ５との間の信号の授受を無線で行なうための無線
機である。８は油圧ショベル１の上部旋回体１２に雲台
８１を介して取り付けられたカメラである。このカメラ
８は図示しない内蔵モータを駆動することによるズーム
制御機能（視野角制御機能）を有する。又、雲台８１は
図示しないが２つのモータおよびこれら各モータの回転
角度を検出する各エンコーダで構成され、一方のモータ
を駆動することによりカメラ８を垂直方向（紙面と平行
な面内）に傾け、他方のモータを駆動することによりカ
メラ８を水平方向（紙面に垂直な面内）に回転させるこ
とができる。９は遠隔地に設けられカメラ８で撮影した
映像を表示するモニタ、１０はカメラ８の映像信号を無
線で送受信する無線機である。
ローラ５との間の信号の授受を無線で行なうための無線
機である。８は油圧ショベル１の上部旋回体１２に雲台
８１を介して取り付けられたカメラである。このカメラ
８は図示しない内蔵モータを駆動することによるズーム
制御機能（視野角制御機能）を有する。又、雲台８１は
図示しないが２つのモータおよびこれら各モータの回転
角度を検出する各エンコーダで構成され、一方のモータ
を駆動することによりカメラ８を垂直方向（紙面と平行
な面内）に傾け、他方のモータを駆動することによりカ
メラ８を水平方向（紙面に垂直な面内）に回転させるこ
とができる。９は遠隔地に設けられカメラ８で撮影した
映像を表示するモニタ、１０はカメラ８の映像信号を無
線で送受信する無線機である。
【０００７】ここで、車体側コントローラ５のＲＯＭ５
３に格納されている姿勢計算プログラムは、各角度計の
計測値θおよび傾斜計１９の計測値に基づいて作業機構
の所定位置、例えばバケット１５の先端の位置や上部旋
回体１２の旋回角度等を逐次算出するためのプログラム
である。なお、姿勢計算プログラムによる姿勢計算は、
例えば特開昭５７−１０４７３１号公報等によりよく知
られている。レバー変換テーブルは、操作レバー群３の
各操作レバーの操作信号に対応する各比例弁への信号の
テーブル、カメラ方向計算プログラムは、雲台８１のエ
ンコーダからの信号をＡ／Ｄ変換器５６を介して入力し
て得られた角度により現在のカメラ８の方向を計算する
ためのプログラム、雲台駆動プログラムは、雲台８１の
エンコーダからの信号をＡ／Ｄ変換器５６を介して入力
し所要のカメラ姿勢となるようにＤ／Ａ変換器５５を介
して雲台８１のモータに駆動信号を与えるためのプログ
ラムである。
３に格納されている姿勢計算プログラムは、各角度計の
計測値θおよび傾斜計１９の計測値に基づいて作業機構
の所定位置、例えばバケット１５の先端の位置や上部旋
回体１２の旋回角度等を逐次算出するためのプログラム
である。なお、姿勢計算プログラムによる姿勢計算は、
例えば特開昭５７−１０４７３１号公報等によりよく知
られている。レバー変換テーブルは、操作レバー群３の
各操作レバーの操作信号に対応する各比例弁への信号の
テーブル、カメラ方向計算プログラムは、雲台８１のエ
ンコーダからの信号をＡ／Ｄ変換器５６を介して入力し
て得られた角度により現在のカメラ８の方向を計算する
ためのプログラム、雲台駆動プログラムは、雲台８１の
エンコーダからの信号をＡ／Ｄ変換器５６を介して入力
し所要のカメラ姿勢となるようにＤ／Ａ変換器５５を介
して雲台８１のモータに駆動信号を与えるためのプログ
ラムである。
【０００８】遠隔地点のオペレータが操作レバー群の所
要の操作レバーを操作すると、その操作量および操作方
向はＡ／Ｄ変換器４１でディジタル値に変換され、通信
インタフェース４５、無線器６を介して車体側コントロ
ーラ５へ送信される。通信インターフェース５１はこれ
を受信し、ＣＰＵ５２はＲＯＭ５３のレバー変換テーブ
ルに基づいて受信した信号に応じた駆動電流値を取り出
し、Ｄ／Ａ変換器５７を介して当該駆動電流値に応じた
電流を比例弁群１７中の前記操作レバーに対応するアク
チュエータの比例弁を励磁し、対応するコントロールバ
ルブを駆動して当該アクチュエータを操作レバーの操作
量および操作方向に応じて作動させる。一方、カメラ８
は、姿勢計算プログラムにより得られた作業機構の所定
位置、例えばバケット先端位置、現在のカメラの姿勢
（角度信号）等の信号および所要のプログラムに基づい
て作業個所を追尾し、その映像信号を無線器１０を介し
て遠隔地点のモニタ９へ送信する。オペレータはモニタ
９の映像を観察しながら操作レバー群３の所要の操作レ
バーを操作して作業機構を駆動し、これにより、危険を
伴うことなく所期の作業を行うことになる。
要の操作レバーを操作すると、その操作量および操作方
向はＡ／Ｄ変換器４１でディジタル値に変換され、通信
インタフェース４５、無線器６を介して車体側コントロ
ーラ５へ送信される。通信インターフェース５１はこれ
を受信し、ＣＰＵ５２はＲＯＭ５３のレバー変換テーブ
ルに基づいて受信した信号に応じた駆動電流値を取り出
し、Ｄ／Ａ変換器５７を介して当該駆動電流値に応じた
電流を比例弁群１７中の前記操作レバーに対応するアク
チュエータの比例弁を励磁し、対応するコントロールバ
ルブを駆動して当該アクチュエータを操作レバーの操作
量および操作方向に応じて作動させる。一方、カメラ８
は、姿勢計算プログラムにより得られた作業機構の所定
位置、例えばバケット先端位置、現在のカメラの姿勢
（角度信号）等の信号および所要のプログラムに基づい
て作業個所を追尾し、その映像信号を無線器１０を介し
て遠隔地点のモニタ９へ送信する。オペレータはモニタ
９の映像を観察しながら操作レバー群３の所要の操作レ
バーを操作して作業機構を駆動し、これにより、危険を
伴うことなく所期の作業を行うことになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記遠隔操縦作業機械
において、オペレータはモニタ９の画像を見ながら作業
を行うことになる。この場合、一般的な作業では格別の
支障は生じないが、操作レバーを細かく操作する（微操
作する）必要がある作業の場合、オペレータにとってモ
ニタ９の画像を見ながらの微操作は極めて困難であり、
かつ、疲労が増大する。又、作業機械と操作レバーの位
置とが大きく離れてはおらず、作業個所が目視できる程
度近くであっても、距離が離れているのでその目視も細
部に亘り完全なものではなく、同様に微操作には困難が
伴う。そして、とくに、油圧ショベルでは、例えばケー
ソン内掘削等のように微操作を伴う作業が極めて多く、
オペレータの疲労も大きくなる。
において、オペレータはモニタ９の画像を見ながら作業
を行うことになる。この場合、一般的な作業では格別の
支障は生じないが、操作レバーを細かく操作する（微操
作する）必要がある作業の場合、オペレータにとってモ
ニタ９の画像を見ながらの微操作は極めて困難であり、
かつ、疲労が増大する。又、作業機械と操作レバーの位
置とが大きく離れてはおらず、作業個所が目視できる程
度近くであっても、距離が離れているのでその目視も細
部に亘り完全なものではなく、同様に微操作には困難が
伴う。そして、とくに、油圧ショベルでは、例えばケー
ソン内掘削等のように微操作を伴う作業が極めて多く、
オペレータの疲労も大きくなる。
【００１０】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、微操作を容易に行うことができる遠隔操縦
作業機械を提供することにある。
題を解決し、微操作を容易に行うことができる遠隔操縦
作業機械を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、作業機構、およびこの作業機構の姿勢を
検出する姿勢検出手段を備えた作業機械と、この作業機
械から遠隔地点に設置されて前記作業機構を駆動する操
作装置とで構成される遠隔操縦作業機械において、前記
作業機械と障害物との間の距離を検出する距離検出手段
と、この距離検出手段の検出値と前記姿勢検出手段によ
り得られる前記作業機構の所定個所の位置とに基づいて
当該所定個所と前記障害物との間の間隔を演算する演算
手段と、この演算手段により得られた値が予め定められ
た設定値以下のとき前記操作装置の操作量に対する前記
作業機構の変位の大きさを低減させる変位低減手段とを
設けたことを特徴とする。
め、本発明は、作業機構、およびこの作業機構の姿勢を
検出する姿勢検出手段を備えた作業機械と、この作業機
械から遠隔地点に設置されて前記作業機構を駆動する操
作装置とで構成される遠隔操縦作業機械において、前記
作業機械と障害物との間の距離を検出する距離検出手段
と、この距離検出手段の検出値と前記姿勢検出手段によ
り得られる前記作業機構の所定個所の位置とに基づいて
当該所定個所と前記障害物との間の間隔を演算する演算
手段と、この演算手段により得られた値が予め定められ
た設定値以下のとき前記操作装置の操作量に対する前記
作業機構の変位の大きさを低減させる変位低減手段とを
設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る
遠隔操縦作業機械の側面図である。この図で、図５に示
す部分と同一又は等価な部分には同一符号を付して説明
を省略する。１４ａはアーム１４のブーム側端、１５ａ
はバケット１５の底部、１５ｂはバケット１５の先端を
示す。２０は油圧ショベル１の上部旋回体１２の所定個
所に取り付けられた距離センサである。この距離センサ
２０としては種々の装置があるが、レーザ光を用いた測
長器が最も適している。５Ａは図５に示す車体側コント
ローラ５に相当するコントローラであり、同じく上部旋
回体１２の所定個所、例えば運転室に設置されている。
コントローラ５Ａはコントローラ５のＲＯＭ５３に格納
された各種プログラムやテーブルの外に、レバーゲイン
テーブルおよびレバーデータ演算プログラムを備えてい
る。これらレバーゲインテーブルおよびレバーデータ演
算プログラムについては後述する。Ｇは地下空間におけ
る掘削すべき地面、Ｗは地下空間を仕切る壁（掘削作業
にとっては障害物となる）を示す。Ｌは距離センサ２０
により測定された当該距離センサ２０と壁Ｗとの間の距
離、δは油圧ショベル１の作業機構の突出端（この場合
はバケット底部１５ａ）と壁Ｗとの間の間隔を示す。
に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る
遠隔操縦作業機械の側面図である。この図で、図５に示
す部分と同一又は等価な部分には同一符号を付して説明
を省略する。１４ａはアーム１４のブーム側端、１５ａ
はバケット１５の底部、１５ｂはバケット１５の先端を
示す。２０は油圧ショベル１の上部旋回体１２の所定個
所に取り付けられた距離センサである。この距離センサ
２０としては種々の装置があるが、レーザ光を用いた測
長器が最も適している。５Ａは図５に示す車体側コント
ローラ５に相当するコントローラであり、同じく上部旋
回体１２の所定個所、例えば運転室に設置されている。
コントローラ５Ａはコントローラ５のＲＯＭ５３に格納
された各種プログラムやテーブルの外に、レバーゲイン
テーブルおよびレバーデータ演算プログラムを備えてい
る。これらレバーゲインテーブルおよびレバーデータ演
算プログラムについては後述する。Ｇは地下空間におけ
る掘削すべき地面、Ｗは地下空間を仕切る壁（掘削作業
にとっては障害物となる）を示す。Ｌは距離センサ２０
により測定された当該距離センサ２０と壁Ｗとの間の距
離、δは油圧ショベル１の作業機構の突出端（この場合
はバケット底部１５ａ）と壁Ｗとの間の間隔を示す。
【００１３】図２は上記レバーゲインテーブルの特性を
示す図である。図２で、横軸には図１に示す間隔δが、
又縦軸にはレバーゲインＧLVがとってある。間隔δが所
定の値δ0 以上の場合はレバーゲインＧLVは「１」であ
るが、値δ0 未満の場合は「１」未満となり、値δの減
少に比例してレバーゲインＧLVも減少する。
示す図である。図２で、横軸には図１に示す間隔δが、
又縦軸にはレバーゲインＧLVがとってある。間隔δが所
定の値δ0 以上の場合はレバーゲインＧLVは「１」であ
るが、値δ0 未満の場合は「１」未満となり、値δの減
少に比例してレバーゲインＧLVも減少する。
【００１４】次に、本実施の形態の動作を図３のコント
ローラ５Ａの動作を示すフローチャート、および図４に
示す特性図を参照して説明する。コントローラ５Ａは傾
斜計１９の信号、各角度計の信号θ、距離センサ２０の
信号を入力し（図３に示す手順Ｓ1 ）、次いで、図１に
示すバケット底部１５ａと壁Ｗとの間の間隔δを演算す
る（手順Ｓ2 ）。この演算は、まず、傾斜計１９の信号
と各角度計の信号θに基づいて上部旋回体１２の所定個
所、例えばブーム１３の回転中心とバケット底部１５ａ
との間の水平距離を演算し、この水平距離から、ブーム
回転中心と距離センサ２０との間の距離（既知）を減算
し、さらに、距離センサ２０の検出値Ｌから前記減算し
た値を減算して得られる。次いで、ＲＯＭのレバーゲイ
ンテーブルから、上記演算により得られた間隔δに対応
するレバーゲインＧLVを読み出し（手順Ｓ3 ）、これを
ＲＡＭに格納する（手順Ｓ4 ）。
ローラ５Ａの動作を示すフローチャート、および図４に
示す特性図を参照して説明する。コントローラ５Ａは傾
斜計１９の信号、各角度計の信号θ、距離センサ２０の
信号を入力し（図３に示す手順Ｓ1 ）、次いで、図１に
示すバケット底部１５ａと壁Ｗとの間の間隔δを演算す
る（手順Ｓ2 ）。この演算は、まず、傾斜計１９の信号
と各角度計の信号θに基づいて上部旋回体１２の所定個
所、例えばブーム１３の回転中心とバケット底部１５ａ
との間の水平距離を演算し、この水平距離から、ブーム
回転中心と距離センサ２０との間の距離（既知）を減算
し、さらに、距離センサ２０の検出値Ｌから前記減算し
た値を減算して得られる。次いで、ＲＯＭのレバーゲイ
ンテーブルから、上記演算により得られた間隔δに対応
するレバーゲインＧLVを読み出し（手順Ｓ3 ）、これを
ＲＡＭに格納する（手順Ｓ4 ）。
【００１５】一方、遠隔地点のオペレータは所要の操作
レバーを操作して作業を行うが、この操作レバーの操作
により、その操作信号がコントローラ５Ａで受信される
（手順Ｓ5 ）。図４の（ａ）に操作レバーの操作角αと
受信されるレバーデータＤinとの関係が示されている。
図から明らかなように、両者は比例関係にある。なお、
値α0 、Ｄ0 未満は不感帯を示す。
レバーを操作して作業を行うが、この操作レバーの操作
により、その操作信号がコントローラ５Ａで受信される
（手順Ｓ5 ）。図４の（ａ）に操作レバーの操作角αと
受信されるレバーデータＤinとの関係が示されている。
図から明らかなように、両者は比例関係にある。なお、
値α0 、Ｄ0 未満は不感帯を示す。
【００１６】コントローラ５Ａは、さきに格納した間隔
δ、受信したレバーデータＤin、および不感帯を示す値
Ｄ0 に基づき、ＲＯＭに格納されたレバーデータ演算プ
ログラムに従って次の演算を行う（手順Ｓ6 ）。 Ｄout ＝ＧLV（Ｄin−Ｄ0 ）＋Ｄ0 …………（１） この（１）式の演算結果である値Ｄout は、新たなレバ
ーデータとして、以後、受信レバーデータＤinに代えて
用いられる。
δ、受信したレバーデータＤin、および不感帯を示す値
Ｄ0 に基づき、ＲＯＭに格納されたレバーデータ演算プ
ログラムに従って次の演算を行う（手順Ｓ6 ）。 Ｄout ＝ＧLV（Ｄin−Ｄ0 ）＋Ｄ0 …………（１） この（１）式の演算結果である値Ｄout は、新たなレバ
ーデータとして、以後、受信レバーデータＤinに代えて
用いられる。
【００１７】図４の（ｂ）に、受信されたレバーデータ
Ｄinと演算で得られたレバーデータＤout との関係が示
されている。間隔δが図２に示す値δ0 以上の場合はレ
バーゲインＧLVは「１」であるから、レバーデータＤin
とレバーデータＤout とは等しい。しかし、間隔δが値
δ0 未満の場合はレバーゲインＧLVは「１」未満である
から、レバーデータＤout はレバーデータＤinより低い
値になる。図４の（ｂ）には、レバーゲインＧLVが
「１」の場合と「0.5」の場合の両者の関係が示されてい
る。
Ｄinと演算で得られたレバーデータＤout との関係が示
されている。間隔δが図２に示す値δ0 以上の場合はレ
バーゲインＧLVは「１」であるから、レバーデータＤin
とレバーデータＤout とは等しい。しかし、間隔δが値
δ0 未満の場合はレバーゲインＧLVは「１」未満である
から、レバーデータＤout はレバーデータＤinより低い
値になる。図４の（ｂ）には、レバーゲインＧLVが
「１」の場合と「0.5」の場合の両者の関係が示されてい
る。
【００１８】コントローラ５Ａはレバー変換テーブルか
ら、レバーデータに対応する比例弁駆動電流を取り出し
て出力する（手順Ｓ7 ）。図４の（ｃ）にレバー変換テ
ーブルにおけるレバーデータＤout と比例弁駆動電流Ｉ
V との関係が示されている。この場合に用いられるレバ
ーデータは、図示のように手順Ｓ6 の演算で得られたレ
バーデータＤout である。したがって、バケット底部１
５ａが壁Ｗに間隔δ0より近付いた状態にある場合に
は、受信したレバーデータＤinより小さなレバーデータ
Ｄout に対応した比例弁駆動電流ＩV が取り出され、比
例弁へ出力されることになる。
ら、レバーデータに対応する比例弁駆動電流を取り出し
て出力する（手順Ｓ7 ）。図４の（ｃ）にレバー変換テ
ーブルにおけるレバーデータＤout と比例弁駆動電流Ｉ
V との関係が示されている。この場合に用いられるレバ
ーデータは、図示のように手順Ｓ6 の演算で得られたレ
バーデータＤout である。したがって、バケット底部１
５ａが壁Ｗに間隔δ0より近付いた状態にある場合に
は、受信したレバーデータＤinより小さなレバーデータ
Ｄout に対応した比例弁駆動電流ＩV が取り出され、比
例弁へ出力されることになる。
【００１９】図４の（ｄ）に操作レバーの操作角（α）
と比例弁駆動電流ＩV との関係（レバーゲイン「１」と
「0.5」の場合）が示されている。バケット底部１５ａ
が壁Ｗと間隔δ0 以上離れた状態で作業が行われている
場合には、レバーゲインＧLVは「１」であるから、アク
チュエータは通常の作業と同様の駆動態様となる。しか
し、バケット底部１５ａが壁Ｗと間隔δ0 より近付いた
場合には、操作レバーの操作角が同一であっても比例弁
駆動電流は小さくなるので、作業機構の動きは小さくな
る。即ち、壁Ｗの近くを掘削する場合には、バケット１
５が壁Ｗに衝突するおそれがあるので、微操作による掘
削が必要となり、その場合、本実施の形態では操作レバ
ーを大きく操作してもアクチュエータの動きは小さくな
り、微操作が極めて容易になる。しかも、本実施の形態
では、レバーゲインＧLVを図２に示す特性に選定してあ
るので、バケット１５が壁Ｗに近付けば近付くほどアク
チュエータの動きが小さくなり、効果的な微操作を行う
ことができる。
と比例弁駆動電流ＩV との関係（レバーゲイン「１」と
「0.5」の場合）が示されている。バケット底部１５ａ
が壁Ｗと間隔δ0 以上離れた状態で作業が行われている
場合には、レバーゲインＧLVは「１」であるから、アク
チュエータは通常の作業と同様の駆動態様となる。しか
し、バケット底部１５ａが壁Ｗと間隔δ0 より近付いた
場合には、操作レバーの操作角が同一であっても比例弁
駆動電流は小さくなるので、作業機構の動きは小さくな
る。即ち、壁Ｗの近くを掘削する場合には、バケット１
５が壁Ｗに衝突するおそれがあるので、微操作による掘
削が必要となり、その場合、本実施の形態では操作レバ
ーを大きく操作してもアクチュエータの動きは小さくな
り、微操作が極めて容易になる。しかも、本実施の形態
では、レバーゲインＧLVを図２に示す特性に選定してあ
るので、バケット１５が壁Ｗに近付けば近付くほどアク
チュエータの動きが小さくなり、効果的な微操作を行う
ことができる。
【００２０】なお、上記実施の形態の説明では、油圧シ
ョベルを例示して説明したが、他の作業機械にも適用で
きるのは明らかである。又、壁Ｗを例示して説明した
が、壁に限ることはなく、他の障害物であっても差し支
えない。さらに、間隔δの算出基準をバケット底部１５
ａとしたが、その他の突出可能な個所、例えばバケット
先端１５ｂやアーム１４のブーム側端１４ａ等も算出基
準とし、これらと障害物との間の間隔を演算し、それら
の最少値を選定し、これを値δとして用いることもでき
る。又、間隔δ0 未満において、間隔δとレバーゲイン
とが比例関係にある例について説明したが、これに限る
ことはなく、両者の関係は適宜の曲線や平坦な直線等に
選定することができる。
ョベルを例示して説明したが、他の作業機械にも適用で
きるのは明らかである。又、壁Ｗを例示して説明した
が、壁に限ることはなく、他の障害物であっても差し支
えない。さらに、間隔δの算出基準をバケット底部１５
ａとしたが、その他の突出可能な個所、例えばバケット
先端１５ｂやアーム１４のブーム側端１４ａ等も算出基
準とし、これらと障害物との間の間隔を演算し、それら
の最少値を選定し、これを値δとして用いることもでき
る。又、間隔δ0 未満において、間隔δとレバーゲイン
とが比例関係にある例について説明したが、これに限る
ことはなく、両者の関係は適宜の曲線や平坦な直線等に
選定することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、作業機
構の突出端と障害物との間の間隔を演算し、当該間隔が
所定値未満であるとき、操作装置の操作量に対して作業
機構の動きが自動的に小さくなるようにしたので、微操
作を容易に行うことができ、オペレータの疲労を軽減す
ることができる。
構の突出端と障害物との間の間隔を演算し、当該間隔が
所定値未満であるとき、操作装置の操作量に対して作業
機構の動きが自動的に小さくなるようにしたので、微操
作を容易に行うことができ、オペレータの疲労を軽減す
ることができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る遠隔操縦油圧ショベ
ルの側面図である。
ルの側面図である。
【図２】レバーゲインの特性を示す図である。
【図３】図１に示す装置の動作を説明するフローチャー
トである。
トである。
【図４】レバーデータおよび比例弁駆動電流の特性を示
す図である。
す図である。
【図５】遠隔操縦油圧ショベルの制御装置のブロック図
である。
である。
１ 油圧ショベル ５Ａ 車体側コントローラ ６、１０ アンテナ ２０ 距離センサ Ｇ 地下空間掘削地面 Ｗ 壁
Claims (3)
- 【請求項１】 作業機構、およびこの作業機構の姿勢を
検出する姿勢検出手段を備えた作業機械と、この作業機
械から遠隔地点に設置されて前記作業機構を駆動する操
作装置とで構成される遠隔操縦作業機械において、前記
作業機械と障害物との間の距離を検出する距離検出手段
と、この距離検出手段の検出値と前記姿勢検出手段によ
り得られる前記作業機構の所定個所の位置とに基づいて
当該所定個所と前記障害物との間の間隔を演算する演算
手段と、この演算手段により得られた値が予め定められ
た設定値以下のとき前記操作装置の操作量に対する前記
作業機構の変位の大きさを低減させる変位低減手段とを
設けたことを特徴とする遠隔操縦作業機械。 - 【請求項２】 請求項１において、前記変位低減手段
は、前記所定個所と前記障害物との間の間隔が小さくな
るほど前記作業機構の変位を大きく低減させることを特
徴とする遠隔操縦作業機械。 - 【請求項３】 請求項１において、前記所定個所は、作
業中に最も突出する可能性のある個所複数が選定され、
かつ、前記演算手段は、前記選定された各個所毎に前記
間隔を演算し、各演算値の最少値を選択することを特徴
とする遠隔操縦作業機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17115696A JPH1018353A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 遠隔操縦作業機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17115696A JPH1018353A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 遠隔操縦作業機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1018353A true JPH1018353A (ja) | 1998-01-20 |
Family
ID=15918035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17115696A Pending JPH1018353A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 遠隔操縦作業機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1018353A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003000997A1 (fr) * | 2001-06-20 | 2003-01-03 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Systeme de telecommande et systeme de telereglage d'engins de construction |
| RU2710233C1 (ru) * | 2019-06-24 | 2019-12-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Техническое Предприятие "Инженерно-Производственный Центр" | Система контроля расстояния между ковшом экскаватора и поверхностью стенки трубопровода и способ для его осуществления |
| JP2021031899A (ja) * | 2019-08-21 | 2021-03-01 | コベルコ建機株式会社 | 作業機械 |
-
1996
- 1996-07-01 JP JP17115696A patent/JPH1018353A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003000997A1 (fr) * | 2001-06-20 | 2003-01-03 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Systeme de telecommande et systeme de telereglage d'engins de construction |
| US6782644B2 (en) | 2001-06-20 | 2004-08-31 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Remote control system and remote setting system for construction machinery |
| RU2710233C1 (ru) * | 2019-06-24 | 2019-12-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Техническое Предприятие "Инженерно-Производственный Центр" | Система контроля расстояния между ковшом экскаватора и поверхностью стенки трубопровода и способ для его осуществления |
| JP2021031899A (ja) * | 2019-08-21 | 2021-03-01 | コベルコ建機株式会社 | 作業機械 |
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