JPS6136426A - Service device locus controller for service machine in arm system - Google Patents

Service device locus controller for service machine in arm system

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JPS6136426A
JPS6136426A JP15720784A JP15720784A JPS6136426A JP S6136426 A JPS6136426 A JP S6136426A JP 15720784 A JP15720784 A JP 15720784A JP 15720784 A JP15720784 A JP 15720784A JP S6136426 A JPS6136426 A JP S6136426A
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arm
angle
face
velocity
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JP15720784A
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Kunio Kashiwagi
柏木 邦雄
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E02F3/437Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like providing automatic sequences of movements, e.g. linear excavation, keeping dipper angle constant

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To convey a bucket optionally along the face of slope, by a method wherein the conveying velocity in two directions on the face in parallel with the face of slope and the conveying velocity in the direction orthogonal to the face of slope are given to the bucket which is swung and interlocked. CONSTITUTION:The swing angle theta of a swing unit of an oil pressure shovel, the angle beta of tip of a boom 3 and the angle alpha of tip of an arm 4 are detected by each detector. And the conveying velocity Vh, Vr in the horizontal direction in prallel with the face of flope and in the arm direction and the conveying velocity Vn in the vertical direction against the face of slope, for conveying the working jig 5 such as a bucket or the like provided at the tip of the arm 4 along the face of slope, are given to a velocity indicating lever 10. And the angle phi of tilt of the face of slope is given to a controller by a setting device 12, and the bucket is controlled according to each detected value alpha, beta, theta and the set value phi and the indicated velocity Vh, Vr, Vn.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は腕式作業機の作業具軌跡制御装置、さらに詳し
くは、作業具を法面に沿った任意の方向に容品に移動さ
せる制御を行うことができる装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a work tool trajectory control device for an arm-type work machine, and more particularly, to a device that can control the movement of a work tool to a container in an arbitrary direction along a slope. .

従来、たとえば油圧ショベルのフロントのパケットや、
パケットの代りに掴み装置または破砕機等を装着した作
業機によって、法面掘削、ブロック積み、コンクリート
破壊等の作業を法面に沿って行う場合、オペレータは上
εパケットや掴み装置などの作業具を法面に沿って任意
の方向に自由に動かす必要がある。しかし、これ等の作
業を行うためにオペレータは作業具が法面に沿って移動
するよう旋回レバー、プームレバーおよびアームレバー
を複合操作しなければならず、油圧ショベルの7pント
方向が法面最大傾斜角方向から外れると、法面の傾斜角
が変化するため、法面に沿つ【任意の方向に自由に作業
具を動かすことはほとんど不可能に近い作業であった。
Conventionally, for example, the front packet of a hydraulic excavator,
When carrying out work such as slope excavation, block laying, or concrete destruction along a slope using a work machine equipped with a gripping device or crusher instead of a packet, the operator must use the work tool such as the upper epsilon packet or gripping device. It is necessary to move freely in any direction along the slope. However, in order to perform these tasks, the operator must operate the swing lever, poom lever, and arm lever in combination to move the work implement along the slope, and the 7-point direction of the hydraulic excavator must be adjusted to the maximum inclination of the slope. As the angle of inclination of the slope changes as it deviates from the angular direction, it was almost impossible to move the tool freely in any direction along the slope.

本発明は上記従来の問題点に鑑み、法面忙沿った任意の
方向に作業具を移動させることのできる腕式作業機の制
御装置を提供することを目的とする0 この目的を達成するため本発明は、旋回体の旋回角度と
、第1作業腕の俯仰動角度と、lzの作業腕の揺動角度
とをそれぞれ検出する角度検出手段と、作業具がそれに
沿って移動すべき法面の傾斜角を設定する法面傾斜角設
定手段と、法面に沿った2つの方向および法面に垂直な
方向への作業具の移動速度を指令する速度指令手段とを
有し、前記2つの方向のうち1方向を法面傾斜角方向に
取り、他の1方向を水平方向に取り、この法面に沿った
2方向および法面に垂直な方向の3つの合成速度により
作業具が移動するように旋回体、第1作業腕および第2
作業腕の各アクチュエータの作動を制御する手段とを備
えたことにより、法面に沿った任意の方向に作業具を移
動せしめるよう忙したものである。
In view of the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to provide a control device for an arm-type working machine that can move a working tool in any direction along a slope. The present invention provides angle detection means for detecting the rotation angle of the revolving body, the elevation angle of the first working arm, and the swinging angle of the lz working arm, and a slope along which the working implement is to be moved. slope slope angle setting means for setting the slope angle of the slope, and speed command means for commanding the moving speed of the work tool in two directions along the slope and in a direction perpendicular to the slope, One of the directions is taken as the direction of the slope inclination angle and the other direction is taken as the horizontal direction, and the work tool moves with the combined speed of the three directions: two directions along this slope and a direction perpendicular to the slope. The rotating body, the first working arm and the second
By providing means for controlling the operation of each actuator of the working arm, the working tool can be moved in any direction along the slope.

以下本発明の一実捲例を第1図乃至第5図を用いて説明
する。
An actual winding example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.

第1図は作業機の一例で、走行体1上に旋回可能に枢着
された旋回体2と、旋回体2に俯仰動可能に枢着された
第1作業腕(ブーム)3と、第1作条構に揺動可能に枢
着された第2作業腕(アーム)4と、l z作業腕に取
付けられた作業具(パケット)5とを備えた油圧シ曹ペ
ルの平面図を示すものである。この例でパケット5はア
ーム4に回動可能に取付けられている。
FIG. 1 shows an example of a working machine, which includes a revolving body 2 pivotally mounted on a traveling body 1, a first working arm (boom) 3 pivotally mounted to the revolving body 2 so as to be movable up and down, and a 1 shows a plan view of a hydraulic shovel equipped with a second working arm (arm) 4 pivotably attached to one working arm and a working tool (packet) 5 attached to the lz working arm. It is something. In this example, the packet 5 is rotatably attached to the arm 4.

第2図は第1図に示す油圧シ冒ベルの側面−を示し、旋
回体2は旋回モータ6により、ブーム3はブームシリン
ダ7により、アーム4はアームシリンダ8により、パケ
ット5はパケットシリンダ9によりそれぞれ駆動される
FIG. 2 shows a side view of the hydraulic excavator shown in FIG. are respectively driven by.

M2vAにおいて、φはパケット5で掘削する法面の設
定傾斜角度を示す。4111図は油圧ショベルの7田ン
ト部(ブーム3、アーム4、パケット5)を法面の最大
傾斜角(φ)方向Tに向けて掘削する状Sな示し、図の
T″方向旋回体2が旋回角θだけ旋回した方向を示す。
In M2vA, φ indicates the set inclination angle of the slope to be excavated in packet 5. Figure 4111 shows a state in which the seven tunnel parts (boom 3, arm 4, packet 5) of the hydraulic excavator are excavated in the direction T of the maximum inclination angle (φ) of the slope. indicates the direction in which the vehicle has turned by the turning angle θ.

第3図は第1図のフロント部の位置関係およびアーム先
端点AのlA度を示し、第4図および第5図は第2図の
フロント部の位置関係およびアーム先端点ムの速度を示
すものである。
Figure 3 shows the positional relationship of the front part in Figure 1 and the lA degree of the arm tip point A, and Figures 4 and 5 show the positional relationship of the front part and the speed of the arm tip point A in Figure 2. It is something.

今sftgs図および第4図に示すように、アーム先端
点Aの法面最大傾斜線方向の速度なVT s  この傾
斜線に直角な方向の速度なV)l、法面に沿った水平方
向の速度をVaとする。
As shown in the sftgs diagram and Fig. 4, the velocity in the direction of the maximum slope line of the arm tip point A is VTs, the velocity in the direction perpendicular to this slope line is V)l, and the velocity in the horizontal direction along the slope is Let the speed be Va.

第4図において、VT 、 Vyの水平方向および鉛直
方向の速度成分Vx e Vxは、 Vx  −VT   oo−φ −vH― φ ・・・
 ・・・ ・・・ ・・・ (1)vY−v、幽φ+7
31 cooφ・・・・・・・・・・・・(2)で表わ
される。
In FIG. 4, the horizontal and vertical velocity components Vx e Vx of VT and Vy are as follows: Vx -VT oo-φ -vH- φ...
・・・ ・・・ ・・・ (1) vY−v, Yuφ+7
31 cooφ......It is expressed as (2).

一方、tj!43図に示すように旋回体が旋回角θのT
゛方向おいて、vHおよび(1)式より求められるVX
のT°力方向よびこれに直交する方向の速度成分Vx、
Vθは、 Vx−Vzoo−θ+vH―θ・−e・・・…・脅・(
8)Va −−VX―θ+vHCOd・・・・・・・・
・・・・(4)と表わされる。
On the other hand, tj! As shown in Figure 43, the rotating body has a turning angle θ of T
In the direction, vH and VX obtained from equation (1)
T° force direction and velocity component Vx in the direction orthogonal to this,
Vθ is Vx−Vzoo−θ+vH−θ・−e・・・・Threate・(
8) Va −−VX−θ+vHCOd・・・・・・・・・
...It is expressed as (4).

faIs図において、X、Y座標を旋回体2およびフロ
ント部に固定されたものとすれば、この座標での鉛直方
向成分Vyは、 Vy−Lx・・・・・・・・・・・・(5)である。
In the faIs diagram, if the X and Y coordinates are fixed to the rotating body 2 and the front part, the vertical component Vy at these coordinates is Vy-Lx... 5).

そこで、(l)〜(6)式をまとめれば、VX −(7
7oo−φ−Vn ghiφ) Co−θ+Vm dn
 II −・((1)■7−Vrgfnφ+vMCO−
φ・・・・・・・・・・・・(7)Va−−(VT a
ogφ−Vmmφ)血θ+vHoo−θ・・・・・・(
8)と表わすことができる。
Therefore, if we summarize equations (l) to (6), we get VX −(7
7oo-φ-Vn ghiφ) Co-θ+Vm dn
II −・((1)■7−Vrgfnφ+vMCO−
φ・・・・・・・・・・・・(7) Va−−(VT a
ogφ−Vmmφ) Blood θ+vHoo−θ・・・・・・(
8).

、また、X、Y座標上のアーム先端点Aの座標をCXh
my人)とし、旋回中心点Sとブーム3の枢着点0との
距離なL8、ブーム3の枢着点0とアーム4の枢着点B
との距離をLb、アーム4の枢着点Bとパケット枢着点
Aの距離なLαとし、LBOX−β、LABO−90°
−αとすれば、X人、y^は・ XA−Lbao−β+La 虐(β+α)・・・・・・
・・・・・・(9)yA−Lbglnβ−I、5cos
(β+α)・・・・・・・・・(inとなる。
, and the coordinates of the arm tip point A on the X, Y coordinates are CXh
my person), the distance between the turning center point S and the pivot point 0 of the boom 3 is L8, and the pivot point 0 of the boom 3 and the pivot point B of the arm 4.
Let the distance be Lb, the distance between the pivot point B of arm 4 and the packet pivot point A be Lα, and LBOX-β, LABO-90°
If -α is X person, y^ is...
......(9) yA-Lbglnβ-I, 5cos
(β+α)...(in).

ここで、XムーVx 、 yh−Vyであるから、上記
(9)、01式を微分してブーム角速度βおよびアーム
角速度αについて整理すれば、 73−−v)(幽(β+” ) + Vy oos (
β+g)/ Lb ao−α・・・・・・・・・・・・
αOα−vx(LbCo−β+La*cβ+α))+V
y(Lb−β−IL:Loos (J9+α) )/ 
L bLcLOnα・−−−−・・−−−−・<13と
なる。
Here, since X mu Vx, yh - Vy, if we differentiate the above equations (9) and 01 and rearrange them for the boom angular velocity β and the arm angular velocity α, we get 73--v) (Yu(β+'') + Vy oos (
β+g)/Lb ao−α・・・・・・・・・・・・
αOα−vx(LbCo−β+La*cβ+α))+V
y(Lb-β-IL:Loos (J9+α))/
L bLcLOnα・−−−・・−−−・<13.

また、旋回角速度θは、 θ−Vθ/L11+XA・・・・・・・・・・・・(I
3となり0式K(9)式を代入すれば、 シーvθ/ Ls + Ll) oosβ+Lccdn
(β+α)・・・・・・Q4となる。
In addition, the turning angular velocity θ is θ-Vθ/L11+XA (I
3, and substituting the equation 0K (9), Cvθ/ Ls + Ll) oosβ+Lccdn
(β+α)...Q4.

以上の(1)〜I式で明らかなように、アーム先端点A
に法面上の最大傾斜角方向および水平方向の速度vT 
、 v、および法面に垂直な速度VMを与えることによ
り、プーム3、アーム4および旋回体2の角速度j、α
、bをαυ、 (Ll 、 a◆式で演算することがで
き、この角速度でプーム3、アーム4および旋回体2を
動かせば、アーム先端点AはvH1V丁、vHの合成速
度で移動させることができる。
As is clear from the above equations (1) to I, the arm tip point A
The maximum inclination angle direction and horizontal velocity vT on the slope
, v, and the velocity VM perpendicular to the slope, the angular velocities j, α of the poom 3, arm 4, and rotating body 2 are
, b can be calculated using the formula αυ, (Ll, a◆, and if the poom 3, arm 4, and rotating body 2 are moved at this angular velocity, the arm tip point A will be moved at the composite velocity of vH1Vd, vH. I can do it.

すなわち、法面に沿った速度7丁と法面の水平方向の速
度VHを与え、法面角度の変化に伴う上下方向の修正を
法面に垂直な速度VWを与えることによってアーム先端
点Aの法面に沿った移動及び垂直方向の補正又は法面に
対する上下方向の作業を行うことが可能となる。
That is, by giving the speed 7 along the slope and the speed VH in the horizontal direction of the slope, and by giving the speed VW perpendicular to the slope to correct the vertical direction due to changes in the slope angle, the arm tip point A can be adjusted. It becomes possible to perform movement along the slope and correction in the vertical direction, or work in the vertical direction with respect to the slope.

しかし実際上は種々の制御誤差により必ずしも所望の動
きが得られない場合もあるので、上記のようにβ、a、
#を制御すると共にj、α、θを積分した値な角度の目
標値9 # ’A I Gとし、実際の角度β、α、θ
と比較して修正するフィードバック制御を加えれば制御
精度が向上する。
However, in practice, the desired movement may not always be obtained due to various control errors, so β, a,
Target value of angle 9 which is the value of integrating j, α, and θ while controlling #.
Control accuracy can be improved by adding feedback control that corrects the comparison.

第6図は本発明の制御袋デの実池例を示すものである。FIG. 6 shows an example of an actual pond for the control bag device of the present invention.

10はアーム先端点ムの法面の最大傾斜角方向進度信号
VTs法面水平方向速度信号viおよび法面忙垂直な速
度信号VHを与える速度指令レバーで3軸ジヨイステイ
クレバーにより構成される。
Reference numeral 10 denotes a speed command lever which provides an advance signal VTs in the direction of the maximum inclination angle of the slope at the arm tip point M, a speed signal vi in the horizontal direction of the slope, and a speed signal VH perpendicular to the slope, and is constituted by a three-axis joystick lever.

11はレバー10の操作量に応じてVT 、 VH、V
Wを出力すると共にレバー10が操作されたことを示1
制御指令信号■を出力する速度指令器である。
11 is VT, VH, and V according to the amount of operation of lever 10.
Outputs W and indicates that the lever 10 has been operated 1
This is a speed command device that outputs a control command signal ■.

第2は法面の傾斜角を設定する法面傾斜角設定ダイヤル
、13はダイヤル第2の動きに連動して傾斜角信号φを
出力する法面傾斜角設定器、14は旋回体2の旋回角度
を検出する旋回角度計、15は旋回角度計14をりセッ
トするリセットスイッチで、リセットスイッチ15が押
されたとき旋回角度計14が零となる。16はプーム3
のプーム角度βを検出するブーム角度計、17はアーム
4のアーム角度αを検出するアーム角度計である。
2nd is a slope inclination angle setting dial that sets the inclination angle of the slope; 13 is a slope inclination angle setting device that outputs an inclination angle signal φ in conjunction with the movement of the second dial; and 14 is a rotation of the revolving structure 2. A turning angle meter 15 detects an angle, and a reset switch 15 resets the turning angle meter 14. When the reset switch 15 is pressed, the turning angle meter 14 becomes zero. 16 is Poom 3
17 is an arm angle meter that detects the arm angle α of the arm 4.

18は速度指令器11からの速度信号VT 、 VI!
、 VM、旋回角度計からの旋回角度θおよび法面傾斜
角設定器からの法面傾斜信号φを入力し、上記(6)、
(7)、(+り式に基いて速度成分V9 、 Vx 、
 Vy を演算する速度演n器、19は速度演算器18
からの速度成分Vθ、ブーム角度計16からのブーム角
度βおよびアーム角度計17からのアーム角度αを入力
し、王妃a4式に基いて旋回角速度θを演算し、旋回角
速度の目標値θを出力する角速度演算器、20は速度演
算器18からの速度成分vx、vy。
18 are speed signals VT, VI! from the speed command device 11.
, VM, input the turning angle θ from the turning angle meter and the slope slope signal φ from the slope slope angle setting device, and perform the above (6).
(7), (based on the + formula, velocity components V9, Vx,
A speed calculator 19 calculates Vy, a speed calculator 18
Input the velocity component Vθ from , the boom angle β from the boom angle meter 16, and the arm angle α from the arm angle meter 17, calculate the turning angular velocity θ based on the Queen A4 formula, and output the target value θ of the turning angular velocity. An angular velocity calculator 20 is a velocity component vx, vy from the velocity calculator 18.

ブーム角度計16からのブーム角度βおよびアーム角度
計17からのアーム角度αを入力し、上記an 、 a
s式に基いてブーム角速度βおよびアーム角度指令器1
1からの制御指令信号■が入るまでは旋回角度計14か
らの検出角度θをそのま\角度の目標値台として出力し
、制御指令信号■が入ると、その時点の旋回角度計14
の検出角度θ0を初□ht、−civ□い、□ヵi□ヵ
オ る積分器、22は速度指令器11からの制御指令・信号
■が入るまではプーム−角度計16からの検出角度βを
そのま一角度の目標値台として出力し、ブーム目標角度
合を出力する積分器、23は速度指令器11からの制御
指令信号■が入るまではアーム角度計17からの検出角
度αをそのま\角度の目標値αとして出力し、制御指令
信号■が入る力する積分器である。積分器21.22.
23の力θとの偏差ノl−会一θを演算する減算器、2
5は上記積分器22の出力介と検出器16の出力βとの
偏差Δβ−介一βを演算する減算器、26は上記積分器
23の出力αと検出器17の出力αとの偏差Δα−α−
αを演算する減算器、27は偏差Δθにゲインに1を乗
する係数器、28は偏差Δβにゲインに、を乗する係数
器、29は偏差Δαにゲインに1を乗する係数器、30
は角速度演算器、して゛j十K・Δθな演算する加算器
、31は角速9^ ぞれ加算130,31.32の出力に制御上の補正や補
償を行う補償増巾器である。36.37.38はそれぞ
れ補償増巾器33.34.35の出力により動作して3
@回モータ6、ブームシリンダ7、アームシリンダ8の
流量を制御する流量制御装置である。
Input the boom angle β from the boom angle meter 16 and the arm angle α from the arm angle meter 17, and perform the above an, a
Boom angular velocity β and arm angle command unit 1 based on the s formula
Until the control command signal ■ from 1 is input, the detected angle θ from the rotation angle meter 14 is output as is as the target value of the angle, and when the control command signal ■ is input, the rotation angle meter 14 at that point
The integrator 22 detects the detected angle θ0 from the poom-angle meter 16 until the control command/signal ■ from the speed command device 11 is input. An integrator 23 outputs β as a target value table for the same angle and outputs the boom target angle sum. This is an integrator that outputs the target value α of the angle as it is, and receives the control command signal ■. Integrator 21.22.
a subtractor for calculating the deviation from the force θ of 23, 2;
5 is a subtracter that calculates the deviation Δβ - β between the output of the integrator 22 and the output β of the detector 16; 26 is the deviation Δα between the output α of the integrator 23 and the output α of the detector 17; −α−
27 is a coefficient machine that multiplies the deviation Δθ and the gain by 1; 28 is a coefficient machine that multiplies the deviation Δβ and the gain; 29 is a coefficient machine that multiplies the deviation Δα and the gain by 1; 30
31 is an angular velocity calculator, an adder that calculates the angular velocity 9^, and a compensation amplifier that performs control correction and compensation on the outputs of the adders 130, 31, and 32, respectively. 36, 37, and 38 are operated by the outputs of compensation amplifiers 33, 34, and 35, respectively.
This is a flow rate control device that controls the flow rates of the motor 6, boom cylinder 7, and arm cylinder 8.

また、第6図には示さないが、旋回体2、ブーム3、ア
ーム4およびパナット5の各アクチュエータを手動操作
する各操作レバーが旋回体2の運転室内に設けられてお
り、各アクチュエータを単独または複合操作可能になっ
ている・ 上記のように構成した第6図の制御装置の作用、動作に
つい【説明する。
Although not shown in FIG. 6, operating levers for manually operating the actuators of the rotating structure 2, boom 3, arm 4, and Panat 5 are provided in the operator's cab of the rotating structure 2, and each actuator can be operated independently. The functions and operations of the control device shown in FIG. 6 configured as described above will be explained below.

まず、第1図に示す法面最大傾斜角方向Tに旋回体2、
ブーム3、アーム4、バナット5を向け、リセットスイ
ッチ15を押す。これによって旋回角度計14が零にセ
ットされる。次いで、バナット5の先端り点を第2図に
示すような位置に手動操作し、法面傾斜角設定ダイヤル
第2を掘削しようとする法面の傾斜角φに設定し、速度
指令レバー10を操作すると、速度指令Ia11かも制
御指令信号■が出力されると共に速度指令レバー10の
操作量(応じた速度信号V、、V丁、vMが出力されろ
。そして、速度演算器18では速度信号VH。
First, the rotating structure 2 is moved in the direction T of the slope maximum inclination shown in FIG.
Aim the boom 3, arm 4, and banut 5, and press the reset switch 15. As a result, the turning angle meter 14 is set to zero. Next, manually operate the tip end point of the banut 5 to the position shown in FIG. When the operation is performed, the speed command Ia11 or the control command signal ■ is output, and the operation amount of the speed command lever 10 (the corresponding speed signals V, , V, vM are output. Then, the speed calculator 18 outputs the speed signal VH .

VT * VNs旋回角度計からの旋回角度θおよび法
面傾斜角設定器からの傾斜角信号φを入力し、上記(6
) 、 ()) 、 (8)式で示した速度成分Vθ、
 vx 、 vyが演算される。角速度演算器19は速
度成分Vθ、度演n器20は速度成分VX 、 My 
、ブーム角度β流量制御装置36.37.38を介して
旋回モータ6、ブームシリンダ7、アームシリンダ8が
それぞれ作動され、旋回体2、ブーム3、アーム4積分
され、角度計14.16.17から検出された実際の角
度σ、β、αと比較され、それらの偏差Δθ、lβ、l
lKがあるときは旋回体2、ブーム4の動きが補正され
る。このようにして旋回体2、ブーム3、アーム4が精
度良く目標値に追従し、アーム先端点大は速度指令レバ
ー10の操作量に応じて法面に沿つ℃移動するので、バ
tット先端点りを法面に沿って任意方向に移動して掘削
をすることが可能となる。また、速度指令レバー10で
法面に沿った水平方向と最大傾斜角方向の移動速度を指
令するので、法面な基準とした操作が容易であり、特に
、オペレータが作業機上にいないリモコンなどの操作に
適する。また法面に垂直な方向の速度を指令するので、
法面の傾斜方向から外れた任意の方向での補正が容易で
あり、かつ法面への押しつけ動作を行うことが可能であ
る。
VT * Input the turning angle θ from the VNs turning angle meter and the slope angle signal φ from the slope slope angle setter, and
) , ()) , velocity component Vθ shown in equation (8),
vx and vy are calculated. The angular velocity calculator 19 calculates the velocity component Vθ, and the angle calculator 20 calculates the velocity components VX, My
, the swing motor 6, boom cylinder 7, and arm cylinder 8 are operated through the boom angle β flow control device 36, 37, and 38, respectively, and the rotating body 2, boom 3, and arm 4 are integrated, and the angle meter 14, 16, 17 are compared with the actual angles σ, β, α detected from , and their deviations Δθ, lβ, l
When lK exists, the movements of the rotating structure 2 and boom 4 are corrected. In this way, the rotating body 2, boom 3, and arm 4 accurately follow the target values, and the arm tip point moves along the slope in accordance with the amount of operation of the speed command lever 10, so that the bat It becomes possible to excavate by moving the tip point in any direction along the slope. In addition, since the speed command lever 10 commands the movement speed in the horizontal direction along the slope and in the direction of the maximum inclination angle, operation based on the slope is easy, especially when using a remote control when the operator is not on the work machine. Suitable for operation. Also, since it commands the speed in the direction perpendicular to the slope,
It is easy to perform correction in any direction other than the direction of inclination of the slope, and it is possible to perform a pressing operation against the slope.

なお、第6図の制御に加えて、パケット5の姿勢を法面
に対して一定の姿勢を保つような制御を別途行えば、よ
り作業性の良い法面掘削を行うことができる。
Incidentally, in addition to the control shown in FIG. 6, by separately controlling the attitude of the packet 5 to maintain a constant attitude with respect to the slope, slope excavation can be performed with better workability.

また、上記実施例の演算はブロック(2)を用いて示し
たが、演算にはアナログ演算、ディジタル演算のどちら
を用いても良く、マイク四コンピュータなどを用いると
最も適切である。
Further, although the calculations in the above embodiment are shown using block (2), either analog calculations or digital calculations may be used for the calculations, and it is most appropriate to use a four-microphone computer or the like.

以上説明した本発明によれば、法面に沿った2つの方向
および垂直な方向の移動速度を与えることによって、m
I単な操作により作業具を法面に沿って任意の方向に移
動することが可能である。
According to the present invention described above, by giving the moving speed in two directions along the slope and in the vertical direction, m
It is possible to move the work tool in any direction along the slope with a simple operation.

【図面の簡単な説明】 第11は作業機の一例となる油圧ショベルノ平面図、第
2図は第1図の油圧ショベルの側面図、第3図は第1図
の作業腕の位置関係およびアーム先端点の速度を示す図
、第4図は第2図のアーム先端点の速度を示す図、第5
図は、フロント部に固定したX−Y座標上での作業腕の
位置関係およびアーム先端点の速度を示す図、第6図は
本発明の制御装置を示すブロック図である。 2・・・・・・旋回体、3・・・・・・ブーム、4・・
・・・・アーム、5・・・・・・パケット、6・・・・
・・旋回モータ、7・・・・・・ブームシリンダ、8・
・・・・・アームシリンダ、10・・・・・・速度指令
レバー、1z・・・・・・法面傾斜角設定ダイヤル、1
4・・・・・・旋回角度計、16・・・・・・ブーム角
度計、17・・・・・・アーム角度計、18・・・・・
・速度演算器、19.20・・・・・・角速度演算器。 第1図 第2図 第3図 O 第5図
[Brief Description of the Drawings] Fig. 11 is a plan view of a hydraulic excavator that is an example of a working machine, Fig. 2 is a side view of the hydraulic excavator shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a positional relationship of the working arms and arms shown in Fig. 1. Figure 4 is a diagram showing the speed at the tip point of the arm in Figure 2, Figure 5 is a diagram showing the velocity at the arm tip point in Figure 2.
The figure shows the positional relationship of the working arm and the speed of the arm tip point on the X-Y coordinates fixed to the front part, and FIG. 6 is a block diagram showing the control device of the present invention. 2...Rotating body, 3...Boom, 4...
...Arm, 5...Packet, 6...
...Swivel motor, 7...Boom cylinder, 8.
...Arm cylinder, 10...Speed command lever, 1z...Slope inclination angle setting dial, 1
4...Turning angle meter, 16...Boom angle meter, 17...Arm angle meter, 18...
- Velocity calculator, 19.20... Angular velocity calculator. Figure 1 Figure 2 Figure 3 O Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 走行体上に旋回可能に枢着された旋回体と、その旋回体
上に俯仰動可能に枢着された第1作業腕と、その第1作
業腕に揺動可能に枢着された第2作業腕と、その第2作
業腕に取付けられた作業具と、それら旋回体、第1作業
腕および第2作業腕を作動する各アクチュエータとを備
えた腕式作業機において、前記旋回体の旋回角度と、第
1作業腕の俯仰動角度と、第2作業腕の揺動角度とをそ
れぞれ検出する角度検出手段と、作業具がそれに沿って
移動すべき法面の傾斜角を設定する法面傾斜角設定手段
と、法面に沿った2つの方向および法面に垂直な方向へ
の作業具の移動速度を指令する速度指令手段とを有し、
前記2つの方向のうち1方向を法面の最大傾斜角方向に
取り、他の1方向を水平方向に取り、この法面に沿った
2方向および法面に垂直な方向の3つの合成速度により
作業具が移動するように前記旋回体、第1作業腕および
第2作業腕の各アクチュエータの作動を制御する手段を
備えたことを特徴とする腕式作業機の作業具軌跡制御装
置。
A rotating body pivotably mounted on the traveling body, a first working arm pivotably mounted on the rotating body so as to be tiltable, and a second working arm pivotably mounted on the first working arm. In an arm-type working machine comprising a working arm, a work tool attached to the second working arm, and actuators for operating the rotating body, the first working arm, and the second working arm, the rotating body is rotated. angle detection means for detecting the elevation angle of the first working arm and the swinging angle of the second working arm, and a slope for setting the inclination angle of the slope along which the work implement should move. It has an inclination angle setting means and a speed command means for commanding the moving speed of the work implement in two directions along the slope and in a direction perpendicular to the slope,
One of the two directions is taken in the direction of the maximum inclination angle of the slope, and the other direction is taken in the horizontal direction, and the resultant speed of the three directions along the slope and in the direction perpendicular to the slope is A work tool trajectory control device for an arm-type work machine, comprising means for controlling the actuators of the revolving body, the first work arm, and the second work arm so that the work tool moves.
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