KR102506386B1 - Control method for construction machinery - Google Patents

Control method for construction machinery Download PDF

Info

Publication number
KR102506386B1
KR102506386B1 KR1020150161939A KR20150161939A KR102506386B1 KR 102506386 B1 KR102506386 B1 KR 102506386B1 KR 1020150161939 A KR1020150161939 A KR 1020150161939A KR 20150161939 A KR20150161939 A KR 20150161939A KR 102506386 B1 KR102506386 B1 KR 102506386B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
attachment
joystick
movement
control
signal
Prior art date
Application number
KR1020150161939A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170058125A (en
Inventor
강현구
Original Assignee
현대두산인프라코어 주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대두산인프라코어 주식회사 filed Critical 현대두산인프라코어 주식회사
Priority to KR1020150161939A priority Critical patent/KR102506386B1/en
Priority to CN201611028237.6A priority patent/CN106948405A/en
Priority to CN202110903338.8A priority patent/CN113502861A/en
Publication of KR20170058125A publication Critical patent/KR20170058125A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102506386B1 publication Critical patent/KR102506386B1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075Constructional features or details
    • B66F9/07504Accessories, e.g. for towing, charging, locking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075Constructional features or details
    • B66F9/0755Position control; Position detectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075Constructional features or details
    • B66F9/12Platforms; Forks; Other load supporting or gripping members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075Constructional features or details
    • B66F9/20Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/22Hydraulic devices or systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2029Controlling the position of implements in function of its load, e.g. modifying the attitude of implements in accordance to vehicle speed
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2058Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062Control of propulsion units
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2203Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits

Abstract

건설기계의 제어 방법은 어태치먼트를 포함하는 작업 장치의 초기 위치를 검출한다. 작업 장치에 대한 조작 신호를 수신한다. 초기 위치 및 조작 신호를 이용하여 어태치먼트에 대한 가상의 이동 궤적을 생성한다. 그리고, 어태치먼트를 이동 궤적을 따라 이동시키되, 어태치먼트가 초기 위치에서의 입사각을 그대로 유지할 수 있도록 메인 컨트롤 밸브에 포함된 스풀들의 움직임을 제어한다.A control method of a construction machine detects an initial position of a work device including an attachment. Receives an operation signal for the work device. A virtual movement trajectory for the attachment is generated using the initial position and the manipulation signal. Then, while moving the attachment along the movement trajectory, the attachment controls the movement of the spools included in the main control valve so that the angle of incidence at the initial position can be maintained as it is.

Description

건설기계의 제어 방법{CONTROL METHOD FOR CONSTRUCTION MACHINERY}Construction machine control method {CONTROL METHOD FOR CONSTRUCTION MACHINERY}

본 발명은 건설기계의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 어태치먼트의 자세를 일정하게 유지시키기 위한 건설기계의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of a construction machine, and more particularly, to a control method of a construction machine for maintaining a constant posture of an attachment.

건설기계, 예를 들면, 굴삭기는 회전 가능하도록 연결된 붐, 암, 및 어태치먼트의 구동에 의해 다양한 작업들을 수행할 수 있다. 이 때, 상기 어태치먼트는 작업의 종류에 따라 선택될 수 있다. 예를 들면, 버켓은 굴삭 작업을 수행할 수 있고, 크러셔는 파쇄 작업을 수행할 수 있고, 포크는 운반 작업을 수행할 수 있다.A construction machine, for example, an excavator, may perform various tasks by driving a rotatably connected boom, arm, and attachment. At this time, the attachment may be selected according to the type of work. For example, a bucket may perform an excavation operation, a crusher may perform a crushing operation, and a fork may perform a conveying operation.

그런데, 상기 어태치먼트의 움직임은 상기 어태치먼트에 대한 조작뿐만 아니라 상기 붐 및 상기 암에 대한 조작들까지 조합된 결과로서 구현된다. 따라서, 비숙련자의 경우에는 상기 어태치먼트의 움직임을 원하는 대로 제어하지 못할 수도 있다. 특히, 상기 포크 어태치먼트를 사용하는 경우에는 어태치먼트의 수평을 유지하지 못하여 적재물이 낙하할 수 있고, 이로 인해 안전사고가 발생할 염려가 있다.However, the movement of the attachment is realized as a result of a combination of manipulations of the boom and the arm as well as manipulations of the attachment. Therefore, in the case of an unskilled person, the movement of the attachment may not be controlled as desired. In particular, in the case of using the fork attachment, the load may fall because the attachment cannot be leveled, which may cause a safety accident.

(특허문헌 1) 특허문헌 1: 한국공개특허공보 제10-2015-0016933호(Patent Document 1) Patent Document 1: Korean Patent Publication No. 10-2015-0016933

본 발명의 과제는 어태치먼트가 일정한 입사각을 유지하면서 이동하도록 제어하기 위한 건설기계의 제어 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a control method of a construction machine for controlling an attachment to move while maintaining a constant angle of incidence.

상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 방법은, 어태치먼트를 포함하는 작업 장치의 초기 위치를 검출한다. 상기 작업 장치에 대한 조작 신호를 수신한다. 상기 초기 위치 및 상기 조작 신호를 이용하여 상기 어태치먼트에 대한 가상의 이동 궤적을 생성한다. 그리고, 상기 어태치먼트를 상기 이동 궤적을 따라 이동시키되, 상기 어태치먼트가 상기 초기 위치에서의 입사각을 그대로 유지할 수 있도록 메인 컨트롤 밸브에 포함된 스풀들의 움직임을 제어한다.In order to achieve the above object of the present invention, a method for controlling a construction machine according to exemplary embodiments of the present invention detects an initial position of a work device including an attachment. An operation signal for the work device is received. A virtual movement trajectory for the attachment is generated using the initial position and the manipulation signal. Then, while moving the attachment along the movement trajectory, the attachment controls the movement of the spools included in the main control valve so that the incident angle at the initial position can be maintained as it is.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 초기 위치를 검출하는 단계는 상기 작업 장치에 설치된 관성 측정 장치(Inertia Measurement Unit, IMU)를 이용하여 상기 작업 장치의 위치를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.In example embodiments, the detecting of the initial position may include detecting a position of the working device using an inertia measurement unit (IMU) installed in the working device.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 조작 신호를 수신하는 단계는, 제1 조이스틱으로부터 지면에 수직한 방향에 대한 제1 조작 신호를 수신하는 단계, 및 제2 조이스틱으로부터 지면에 수평한 방향에 대한 제2 조작 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.In example embodiments, the receiving of the manipulation signal may include receiving a first manipulation signal in a direction perpendicular to the ground from a first joystick, and a second manipulation signal in a direction horizontal to the ground from a second joystick. 2 may include receiving an operation signal.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 어태치먼트에 대한 가상의 이동 궤적을 생성하는 단계는, 상기 수신된 제1 조작 신호로부터 상기 어태치먼트의 지면에 수직한 방향에 대한 이동 속도를 결정하는 단계, 및 상기 수신된 제2 조작 신호로부터 상기 어태치먼트의 지면에 수평한 방향에 대한 이동 속도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In example embodiments, the generating of a virtual movement trajectory for the attachment may include determining a movement speed of the attachment in a direction perpendicular to the ground from the received first manipulation signal, and the received and determining a movement speed of the attachment in a direction horizontal to the ground from the received second manipulation signal.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 조이스틱은 붐의 동작을 제어하기 위한 붐 조이스틱이고, 상기 제2 조이스틱은 암의 동작을 제어하기 위한 암 조이스틱일 수 있다.In example embodiments, the first joystick may be a boom joystick for controlling an operation of a boom, and the second joystick may be an arm joystick for controlling an operation of an arm.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 스풀들의 움직임을 제어하는 단계는 역 기구학(Inverse Kinematics)을 이용하여 상기 어태치먼트의 말단부 위치로부터 상기 작업 장치에 포함된 붐, 암, 및 상기 어태치먼트의 각도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the step of controlling the movement of the spools is to calculate angles of a boom, an arm, and the attachment included in the work device from a distal end position of the attachment using inverse kinematics steps may be included.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 스풀들의 움직임을 제어하는 단계는 상기 스풀들에 파일럿 신호압을 공급하기 위한 제어 밸브로 전기적인 제어 신호를 인가하는 단계를 포함할 수 있다.In example embodiments, controlling the movement of the spools may include applying an electrical control signal to a control valve for supplying a pilot signal pressure to the spools.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어 밸브는 전자비례 감압(Electronic Proportional Pressure Reducing, EPPR)밸브일 수 있다.In example embodiments, the control valve may be an Electronic Proportional Pressure Reducing (EPPR) valve.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 제어 방법은 피드-백(feed-back) 제어를 통해 상기 붐, 상기 암, 및 상기 어태치먼트의 각도를 재산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the control method of the construction machine may further include recalculating angles of the boom, the arm, and the attachment through a feed-back control.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 피드-백 제어는 PID(Proportional Integral Derivative) 제어일 수 있다.In exemplary embodiments, the feedback control may be a proportional integral derivative (PID) control.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 어태치먼트는 포크 또는 버켓을 포함할 수 있다.In example embodiments, the attachment may include a fork or a bucket.

예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 방법은 어태치먼트가 일정한 입사각을 유지하면서 이동하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 비숙련자도 어태치먼트, 특히, 포크 어태치먼트의 입사각을 일정하게 유지할 수 있어 적재물 낙하로 인한 안전사고를 방지할 수 있다. 또한, 포크 어태치먼트를 장착한 굴삭기는 지게차보다 작업 반경이 훨씬 크기 때문에, 작업 능률 향상 및 작업용도 다각화를 달성할 수 있다.A control method of a construction machine according to exemplary embodiments may control an attachment to move while maintaining a constant angle of incidence. Accordingly, even an unskilled person can maintain a constant angle of incidence of the attachment, in particular, the fork attachment, thereby preventing safety accidents due to falling loads. In addition, since an excavator equipped with a fork attachment has a much larger working radius than a forklift, it is possible to improve work efficiency and diversify work purposes.

다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and may be variously extended without departing from the spirit and scope of the present invention.

도 1은 건설기계를 나타내는 측면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 제어 시스템을 이용하여 건설기계를 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4 내지 도 6은 운전자의 조작에 따른 어태치먼트의 움직임을 나타내는 도면들이다.
1 is a side view showing a construction machine.
2 is a block diagram illustrating a control system for a construction machine according to exemplary embodiments.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of controlling a construction machine using the control system of FIG. 2 .
4 to 6 are diagrams illustrating movement of an attachment according to a driver's manipulation.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. For the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural or functional descriptions are only exemplified for the purpose of explaining the embodiments of the present invention, and the embodiments of the present invention may be implemented in various forms and the text It should not be construed as being limited to the embodiments described above.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention can have various changes and various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "directly between" or "adjacent to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "comprise" or "having" are intended to indicate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, but that one or more other features or numbers are present. However, it should be understood that it does not preclude the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant descriptions of the same components are omitted.

도 1은 건설기계를 나타내는 측면도이다.1 is a side view showing a construction machine.

도 1을 참조하면, 건설기계(10)는 상부 선회체(20), 하부 주행체(30), 운전실(40), 및 작업 장치(50)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 건설기계는 굴삭기일 수 있다.Referring to FIG. 1 , a construction machine 10 may include an upper swing body 20 , a lower traveling body 30 , an operator's cabin 40 , and a work device 50 . For example, the construction machine may be an excavator.

상부 선회체(20)는 하부 주행체(30) 상에 탑재되며, 지면과 평행한 평면상에서 회전하여 작업 방향을 설정하고, 작업 장치(50)를 구동하여 작업을 수행할 수 있다. 이 경우에 있어서, 상부 선회체(20) 후방에 장착된 카운터 웨이트를 이용하여 작업 중인 건설기계(10)의 균형을 유지할 수 있다.The upper swing body 20 is mounted on the lower traveling body 30, rotates on a plane parallel to the ground to set a working direction, and can perform work by driving the working device 50. In this case, it is possible to maintain the balance of the construction machine 10 in operation by using a counter weight mounted on the rear of the upper swing structure 20 .

하부 주행체(30)는 상부 선회체(20) 및 운전실(40)을 지지하고, 엔진에서 발생한 동력을 이용하여 건설기계(10)를 주행시킬 수 있다. 도 1에는 크롤러 타입의 하부 주행체(30)가 도시되어 있으나, 하부 주행체(30)의 형태는 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 하부 주행체는 휠 타입의 형태를 가질 수 있다.The lower traveling body 30 supports the upper swing body 20 and the driver's cab 40, and can drive the construction machine 10 using power generated by the engine. Although a crawler-type undercarriage 30 is shown in FIG. 1 , the shape of the undercarriage 30 is not limited thereto. For example, the undercarriage may have a wheel type shape.

운전실(40)은 상부 선회체(20)에 설치되며, 내부에 운전자가 탑승하여 건설기계(10)를 조종할 수 있다. 운전실(40) 내부에는 상부 선회체(20), 하부 주행체(30), 및 작업 장치(50)를 조종하기 위한 각종 조종 장치들이 구비될 수 있다.The operator's cabin 40 is installed on the upper swing structure 20, and a driver can ride inside and control the construction machine 10. Various control devices for controlling the upper swing body 20 , the lower traveling body 30 , and the work device 50 may be provided inside the cab 40 .

작업 장치(50)는 상부 선회체(20)에 전방을 향하여 장착되며, 굴삭, 브레이킹 등의 다양한 작업들을 수행할 수 있다. 작업 장치(50)는 붐(60), 암(70), 어태치먼트(80), 및 이들을 구동하기 위한 유압 실린더들(62, 72, 82)을 포함할 수 있다.The work device 50 is mounted forward on the upper swing body 20 and can perform various tasks such as excavation and breaking. The work device 50 may include a boom 60, an arm 70, an attachment 80, and hydraulic cylinders 62, 72, and 82 for driving them.

붐(60)은 상부 선회체(20)에 회전 가능하도록 부착되고, 붐 실린더(62)의 구동에 의해 상승 또는 하강할 수 있다. 암(70)은 붐(60)의 일단부에 회전 가능하도록 연결되며, 암 실린더(72)의 구동에 의해 덤프 또는 크라우드 동작을 수행할 수 있다. 어태치먼트(80)는 암(80)의 하단부에 회전 가능하도록 연결되며, 어태치먼트 실린더(82)의 구동에 의해 덤프 또는 크라우드 동작을 수행할 수 있다. 도 1에는 어태치먼트(80)로서 포크(fork)가 도시되어 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 어태치먼트는 버켓일 수도 있다.The boom 60 is rotatably attached to the upper swing body 20 and can be raised or lowered by driving the boom cylinder 62 . The arm 70 is rotatably connected to one end of the boom 60, and may perform a dump or crowd operation by driving the arm cylinder 72. The attachment 80 is rotatably connected to the lower end of the arm 80, and can perform a dump or crowd operation by driving the attachment cylinder 82. 1 shows a fork as the attachment 80, but is not limited thereto. For example, the attachment may be a bucket.

도 1에 도시된 바와 같이, 작업 장치(50)는 작업자의 조작에 의해 제1 위치에서 제2 위치로 이동할 수 있다. 이 때, 상기 제1 위치는 어태치먼트(80)의 말단부가 시작점(E1)에 위치하는 경우로서 도 1에서는 실선으로 표시되고, 상기 제2 위치는 어태치먼트(80)의 말단부가 종료점(E2)에 위치하는 경우로서 도 1에서는 파선으로 표시된다. 시작점(E1)에서 어태치먼트(80)의 입사각은 제1 각도(θ1)이고 종료점에서 어태치먼트(80)의 입사각은 제2 각도(θ2)일 수 있다. 이 때, 상기 입사각은 어태치먼트(80)가 전진하거나 또는 후진할 때 형성되는 각도로서, 어태치먼트(80)와 암(70)의 연결부로부터 어태치먼트 말단부를 항하여 연장한 직선이 지면에 수직한 방향에 대하여 이루는 각도로 정의될 수 있다.As shown in FIG. 1 , the work device 50 may be moved from a first position to a second position by manipulation of an operator. At this time, the first position is a case where the distal end of the attachment 80 is located at the starting point (E 1 ) and is indicated by a solid line in FIG . As a case located at , it is indicated by a broken line in FIG. 1 . The incident angle of the attachment 80 at the starting point E 1 may be the first angle θ 1 , and the incident angle of the attachment 80 at the ending point may be the second angle θ 2 . At this time, the angle of incidence is an angle formed when the attachment 80 moves forward or backward, and a straight line extending from the connection between the attachment 80 and the arm 70 toward the distal end of the attachment is perpendicular to the ground It can be defined as an angle formed by

도 2는 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a control system for a construction machine according to exemplary embodiments.

도 1 및 도 2를 참조하면, 건설기계의 제어 시스템은 작업 장치(50)에 대한 조작 신호를 발생시키기 위한 조작 장치(100), 작업 장치(50)의 위치를 측정하기 위한 검출 장치(110), 상기 조작 신호 및 상기 위치 정보를 이용하여 어태치먼트(80)의 이동 궤적을 결정하고 이에 따라 작업 장치(50)의 움직임을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 장치(120), 상기 제어 신호를 수신하여 이에 대응되는 파일럿 신호압을 발생시키기 위한 제어 밸브(130), 및 상기 파일럿 신호압의 크기에 따라 작업 장치(50)로 공급되는 작동유의 양을 제어하기 위한 메인 컨트롤 밸브(Main Control Valve, MCV, 140)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the construction machine control system includes an operating device 100 for generating an operation signal for the work device 50 and a detection device 110 for measuring the position of the work device 50. , The control device 120 for determining the movement trajectory of the attachment 80 using the operation signal and the position information and generating a control signal for controlling the movement of the work device 50 accordingly, the control device 120 receives the control signal A control valve 130 for generating a pilot signal pressure corresponding thereto, and a main control valve for controlling the amount of hydraulic oil supplied to the working device 50 according to the magnitude of the pilot signal pressure (Main Control Valve, MCV , 140).

조작 장치(100)는 운전실(40) 내부에 설치되며, 운전자의 조작 정도에 따라 작업 장치(50)를 구동시키기 위한 조작 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 조작 장치는 조이스틱일 수 있다. 조작 장치(100)에서 발생한 상기 조작 신호는 제어 장치(120)의 수신부(122)로 입력될 수 있다.The operating device 100 is installed inside the cab 40 and can generate an operating signal for driving the working device 50 according to the driver's degree of manipulation. For example, the operating device may be a joystick. The manipulation signal generated by the manipulation device 100 may be input to the receiver 122 of the control device 120 .

예시적인 실시예들에 있어서, 조작 장치(100)는 붐(60)에 대한 조작 신호를 발생시키기 위한 제1 조이스틱(102) 및 암(70)에 대한 조작 신호를 발생시키기 위한 제2 조이스틱(104)을 포함할 수 있다. 운전자는 제1 조이스틱(102)을 조작함으로써 붐(60)을 상승시키거나 또는 하강시킬 수 있고, 제2 조이스틱(104)을 조작함으로써 암(70)을 덤프시키거나 또는 크라우드시킬 수 있다. 이 경우에 있어서, 제1 및 제2 조이스틱들(102, 104)은 운전자의 조작량에 대응하는 조작 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 조이스틱은 운전자의 조작량에 대응하는 붐(60) 이동 신호를 발생시킬 수 있고, 상기 제2 조이스틱은 운전자의 조작량에 대응하는 암(70) 이동 신호를 발생시킬 수 있다.In exemplary embodiments, the operating device 100 includes a first joystick 102 for generating an operating signal for the boom 60 and a second joystick 104 for generating an operating signal for the arm 70. ) may be included. The operator can raise or lower the boom 60 by operating the first joystick 102, and dump or crowd the arm 70 by operating the second joystick 104. In this case, the first and second joysticks 102 and 104 may generate manipulation signals corresponding to the driver's manipulation amount. For example, the first joystick may generate a movement signal of the boom 60 corresponding to the driver's manipulation amount, and the second joystick may generate an arm 70 movement signal corresponding to the driver's manipulation amount.

한편, 후술하는 선택 스위치에 의해 수평 유지 모드가 선택된 경우에는, 제1 조이스틱(102) 및 제2 조이스틱(104)은 운전자의 조작량에 대응하는 어태치먼트(80)의 수직 방향 및 수평 방향 이동량에 관한 조작 신호를 각각 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 수평 유지 모드가 선택된 상태에서는, 운전자가 제1 조이스틱(102)을 조작한 정도에 따라 어태치먼트(80)의 지면에 수직한 방향에 대한 이동량이 결정될 수 있고, 운전자가 제2 조이스틱(104)을 조작한 정도에 따라 어태치먼트(80)의 지면에 수평한 방향에 대한 이동량이 결정될 수 있다. 이에 따라, 제1 조이스틱(102) 및 제2 조이스틱(104)은 어태치먼트(80)의 수직 방향 및 수평 방향 이동량에 관한 조작 신호만을 각각 발생시킬 수 있다.On the other hand, when the horizontal maintenance mode is selected by a selection switch described later, the first joystick 102 and the second joystick 104 operate the vertical and horizontal movement amounts of the attachment 80 corresponding to the driver's manipulation amount. Each signal can be generated. For example, in a state in which the leveling mode is selected, the amount of movement of the attachment 80 in a direction perpendicular to the ground may be determined according to the degree to which the driver manipulates the first joystick 102, and the driver moves the second joystick 102 The amount of movement of the attachment 80 in a direction horizontal to the ground may be determined according to the degree of manipulation of the 104 . Accordingly, the first joystick 102 and the second joystick 104 may respectively generate only manipulation signals related to the vertical and horizontal movement amounts of the attachment 80 .

검출 장치(110)는 작업 장치(50)에 설치되며, 작업 장치(50)의 위치, 각도 등에 관한 정보를 검출할 수 있다. 예를 들면, 상기 검출 장치는 관성 측정 장치(Inertia Measurement Unit, IMU)일 수 있다. 상기 관성 측정 장치는 직선 운동을 측정하기 위한 3개의 가속도계 및 회전 운동을 측정하기 위한 3개의 각속도계를 포함할 수 있으며, 작업 장치(50)의 운동 방향, 자세, 및 위치, 속도 등을 측정할 수 있다. 검출 장치(110)가 작업 장치(50)에 설치됨으로써, 검출 장치(110)는 작업 장치(50)에 대한 위치, 각도 등에 관한 정보들을 검출할 수 있다.The detection device 110 is installed in the work device 50 and can detect information about the position, angle, and the like of the work device 50 . For example, the detection device may be an inertia measurement unit (IMU). The inertial measurement device may include three accelerometers for measuring linear motion and three angular velocities for measuring rotational motion, and may measure the motion direction, posture, position, speed, etc. of the work device 50. can Since the detection device 110 is installed in the work device 50 , the detection device 110 can detect information about the position and angle of the work device 50 .

예시적인 실시예들에 있어서, 검출 장치(110)는 붐(60), 암(70) 및 어태치먼트(80)에 각각 설치되는 제1 내지 제3 센서들(112, 114, 116)을 포함할 수 있다. 제1 센서(112)는 붐(60)의 위치 및 각도를 검출할 수 있고, 제2 센서(114)는 암(70)의 위치 및 각도를 검출할 수 있고, 제3 센서(116)는 어태치먼트(80)의 위치 및 각도를 검출할 수 있다. 이 때, 제3 센서(116)로부터 검출된 정보에는 어태치먼트 말단부의 위치 및 입사각에 대한 정보들이 포함될 수 있다. 제어 장치(120)는 제1 내지 제3 센서들(112, 114, 116)로부터 측정된 정보들을 이용하여 붐(60), 암(70) 및 어태치먼트(80) 각각의 정확한 위치를 파악할 수 있다.In exemplary embodiments, the detection device 110 may include first to third sensors 112, 114, and 116 installed on the boom 60, the arm 70, and the attachment 80, respectively. there is. The first sensor 112 can detect the position and angle of the boom 60, the second sensor 114 can detect the position and angle of the arm 70, and the third sensor 116 can detect the attachment The position and angle of (80) can be detected. At this time, the information detected by the third sensor 116 may include information about the location of the distal end of the attachment and the incident angle. The control device 120 may determine the exact position of each of the boom 60, the arm 70, and the attachment 80 using the information measured by the first to third sensors 112, 114, and 116.

상기 획득된 자세 정보는 무선 통신, 예를 들면, CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), FlexRay 등을 통해 제어 장치(120)로 송신될 수 있다. 이와 다르게, 검출 장치(110)가 유선을 통해 직접 제어 장치(120)와 연결될 수도 있다.The obtained attitude information may be transmitted to the control device 120 through wireless communication, for example, a Controller Area Network (CAN), a Local Interconnect Network (LIN), or FlexRay. Alternatively, the detection device 110 may be directly connected to the control device 120 through a wire.

제어 장치(120)는 조작 장치(100) 및 검출 장치(110)로부터 각각 조작 신호 및 위치 정보들을 수신하고, 이들을 이용하여 어태치먼트 말단부의 이동 궤적 및 어태치먼트(80)의 입사각을 일정하게 유지시키기 위한 작업 장치(50) 각 부분의 각도를 결정할 수 있다. 이 경우에 있어서, 상기 입사각이 일정하게 유지된다는 것은, 작업 장치(50)의 구동 중에 어태치먼트(80)에 적재된 화물이 낙하하지 않을 충분조건일 수 있다. 예를 들면, 도 1을 다시 참조하면, 어태치먼트(80)의 말단부가 시작점(E1)으로부터 종료점(E2)까지 이동 궤적(C)을 따라 이동하는 동안 어태치먼트(80)의 입사각은 일정하게 유지될 수 있다. 즉 제1 각도(θ1)는 제2 각도(θ2)와 동일한 크기를 가질 수 있다.The control device 120 receives operation signals and position information from the operation device 100 and the detection device 110, respectively, and uses them to maintain the movement trajectory of the attachment end and the angle of incidence of the attachment 80 constant. The angle of each part of the device 50 can be determined. In this case, maintaining a constant angle of incidence may be a sufficient condition that the load loaded on the attachment 80 does not fall while the work device 50 is driven. For example, referring back to FIG. 1, the angle of incidence of the attachment 80 is kept constant while the distal end of the attachment 80 moves along the movement trajectory C from the starting point E 1 to the ending point E 2 It can be. That is, the first angle θ 1 may have the same size as the second angle θ 2 .

예시적인 실시예들에 있어서, 제어 장치(120)는 수신부(122), 궤적 생성부(124), 자세 산출부(126), 및 제어 신호 출력부(128)를 포함할 수 있다.In example embodiments, the control device 120 may include a receiver 122 , a trajectory generator 124 , a posture calculator 126 , and a control signal output unit 128 .

수신부(122)는 조작 장치(100)로부터 운전자의 조작 신호를 수신하고, 검출 장치(110)로부터 작업 장치(50)에 대한 위치 정보를 수신할 수 있다.The receiver 122 may receive a driver's manipulation signal from the manipulation device 100 and receive location information about the work device 50 from the detection device 110 .

궤적 생성부(124)는 수신부(122)를 통해 수신된 조작 신호 및 위치 정보들을 이용하여 어태치먼트(80)가 일정한 입사각을 유지하면서 이동하기 위한 이동 궤적(C)을 생성할 수 있다.The trajectory generator 124 may generate a movement trajectory C for the attachment 80 to move while maintaining a constant angle of incidence using the manipulation signal and position information received through the receiver 122 .

구체적으로, 궤적 생성부(124)는 검출 장치(110)로부터 수신된 초기 어태치먼트 말단부 위치를 상기 이동 궤적의 시작점(E1)으로 설정할 수 있다. 그리고, 조작 장치(100)로부터 수신된 상기 조작 신호로부터 어태치먼트 말단부의 운동 방향 및 속도 등을 예측하여 가상의 종료점(E2)을 설정할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 조이스틱으로부터 수신된 조작 신호로부터 상기 어태치먼트의 지면에 수직한 방향으로의 이동량을 예측할 수 있고, 상기 제2 조이스틱으로부터 수신된 조작 신호로부터 상기 어태치먼트의 지면에 수평한 방향으로의 이동량을 예측할 수 있다. 상기 종료점은 상기 수직 방향 및 상기 수평 방향으로의 이동량들의 조합을 통해 설정될 수 있다. 상기 어태치먼트 말단부에 대한 이동 궤적(C)은 상기 시작점(E1)과 상기 종료점(E2)을 연결하는 가상의 라인일 수 있다.Specifically, the trajectory generator 124 may set the position of the initial attachment distal end received from the detection device 110 as the starting point E 1 of the movement trajectory. In addition, a virtual end point (E 2 ) may be set by estimating the movement direction and speed of the distal end of the attachment from the manipulation signal received from the manipulation device 100 . For example, it is possible to predict the amount of movement of the attachment in a direction perpendicular to the ground from the operation signal received from the first joystick, and from the operation signal received from the second joystick to the direction horizontal to the ground of the attachment movement can be predicted. The end point may be set through a combination of movement amounts in the vertical direction and the horizontal direction. The movement trajectory C for the attachment distal end may be a virtual line connecting the starting point E 1 and the ending point E 2 .

또한, 상기 예측된 이동량에 따라 어태치먼트(80)의 이동 속도 역시 결정될 수 있다. 예를 들면, 제1 조이스틱(102)에 대한 조작량이 커질수록 어태치먼트(80)의 상기 수직 방향 이동 속도가 증가할 수 있고, 제2 조이스틱(104)에 대한 조작량이 커질수록 어태치먼트(80)의 상기 수평 방향 이동 속도가 증가할 수 있다.In addition, the movement speed of the attachment 80 may also be determined according to the predicted movement amount. For example, as the amount of manipulation of the first joystick 102 increases, the vertical movement speed of the attachment 80 may increase, and as the amount of manipulation of the second joystick 104 increases, the speed of movement of the attachment 80 increases. The horizontal direction movement speed may be increased.

자세 산출부(126)는 궤적 생성부(124)에서 생성된 상기 이동 궤적(C)을 따라 어태치먼트(80)의 말단부가 이동하는 동안, 어태치먼트(80)의 입사각이 일정하게 유지되도록 하기 위한 작업 장치(50)의 각도를 산출할 수 있다. 예를 들면, 상기 자세 산출부는 역 기구학(Inverse Kinematics)을 이용하여 상기 어태치먼트(80)의 말단부의 위치로부터 상기 붐, 상기 암, 및 상기 어태치먼트의 각도들을 산출할 수 있다.The attitude calculation unit 126 is a working device for keeping the incident angle of the attachment 80 constant while the distal end of the attachment 80 moves along the movement trajectory C generated by the trajectory generating unit 124 The angle of (50) can be calculated. For example, the posture calculating unit may calculate angles of the boom, the arm, and the attachment from the position of the distal end of the attachment 80 using inverse kinematics.

제어 신호 출력부(128)는 자세 산출부(126)로부터 산출된 작업 장치(50)의 각도를 구현하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다. 상기 제어 신호는 제어 밸브(130)로 입력되어 제어 밸브(130)로부터 메인 컨트롤 밸브(140)로 입력되는 파일럿 신호압의 크기를 제어할 수 있다. 즉, 조작 장치(100)에서 발생된 조작 신호는 제어 장치(120)를 거치는 동안 수정되고, 상기 수정된 조작 신호가 제어 밸브(130)로 입력될 수 있다.The control signal output unit 128 may output a control signal for realizing the angle of the work device 50 calculated by the posture calculator 126 . The control signal may be input to the control valve 130 to control the magnitude of the pilot signal pressure input from the control valve 130 to the main control valve 140 . That is, the manipulation signal generated by the manipulation device 100 is modified while passing through the control device 120 , and the modified manipulation signal may be input to the control valve 130 .

제어 밸브(130)는 파일럿 펌프(도시되지 않음)로부터 제어유를 공급받아 메인 컨트롤 밸브(140)의 스풀들을 이동시키기 위한 파일럿 신호압을 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 밸브는 전자비례 감압(Electronic Proportional Pressure Reducing, EPPR) 밸브일 수 있다. 상기 전자비례 감압밸브는 제어 신호 출력부(128)로부터 수신된 제어 신호의 크기에 비례하는 파일럿 신호압을 발생시킬 수 있다. 상기 파일럿 신호압의 크기에 따라 상기 스풀들의 이동량이 결정되며, 이에 따라, 유압 실린더들(62, 72, 82)로 공급되는 작동유의 양이 결정될 수 있다.The control valve 130 may generate pilot signal pressure for moving the spools of the main control valve 140 by receiving control oil from a pilot pump (not shown). For example, the control valve may be an electronic proportional pressure reducing (EPPR) valve. The electronic proportional pressure reducing valve may generate a pilot signal pressure proportional to the magnitude of the control signal received from the control signal output unit 128. The amount of movement of the spools is determined according to the magnitude of the pilot signal pressure, and accordingly, the amount of hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinders 62, 72, and 82 may be determined.

예시적인 실시예들에 있어서, 제어 밸브(130)는 상기 스풀들로 파일럿 신호압을 공급하는 복수 개의 전자비례 감압밸브들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 밸브(130)는 붐 스풀(도시되지 않음)로 파일럿 신호압을 공급하는 제1 및 제2 전자비례 감압밸브, 암 스풀(도시되지 않음)로 파일럿 신호압을 공급하는 제3 및 제4 전자비례 감압밸브, 및 어태치먼트 스풀(도시되지 않음)로 파일럿 신호압을 공급하는 제5 및 제6 전자비례 감압밸브를 포함할 수 있다. 상기 제1 전자비례 감압밸브는 붐(60)을 상승시키기 위한 파일럿 신호압을 발생시킬 수 있고, 상기 제2 전자비례 감압밸브는 붐(60)을 하강시키기 위한 파일럿 신호압을 발생시킬 수 있다. 상기 제3 및 제5 전자비례 감압밸브들은 각각 암(70) 및 어태치먼트(80)를 덤프시키기 위한 파일럿 신호압을 발생시킬 수 있고, 상기 제4 및 제6 전자비례 감압밸브들은 각각 암(70) 및 어태치먼트(80)를 크라우드시키기 위한 파일럿 신호압을 발생시킬 수 있다.In example embodiments, the control valve 130 may include a plurality of electromagnetic proportional pressure reducing valves that supply pilot signal pressure to the spools. For example, the control valve 130 includes first and second electronic proportional pressure reducing valves for supplying pilot signal pressure to a boom spool (not shown), and a first supplying pilot signal pressure to an arm spool (not shown). Third and fourth electronic proportional pressure reducing valves, and fifth and sixth electronic proportional pressure reducing valves for supplying pilot signal pressure to an attachment spool (not shown) may be included. The first electromagnetic proportional pressure reducing valve can generate a pilot signal pressure for raising the boom 60, and the second electromagnetic proportional pressure reducing valve can generate a pilot signal pressure for lowering the boom 60. The third and fifth electromagnetic proportional pressure reducing valves can generate pilot signal pressure for dumping the arm 70 and the attachment 80, respectively, and the fourth and sixth electromagnetic proportional pressure reducing valves respectively arm 70 And a pilot signal pressure for crowding the attachment 80 can be generated.

메인 컨트롤 밸브(140)는 내부에 설치된 복수 개의 상기 스풀들을 이용하여 상기 유압 실린더들(62, 72, 82)로 공급되는 작동유를 제어할 수 있다. 예를 들어, 붐 스풀의 이동 방향에 따라 붐 실린더(62)의 상승측 챔버 또는 하강측 챔버 중에서 선택된 하나의 챔버로만 작동유를 공급할 수 있고, 상기 붐 스풀의 이동 정도에 따라 붐 실린더(62)로 공급되는 작동유의 양을 제어할 수 있다.The main control valve 140 may control hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinders 62, 72, and 82 using a plurality of spools installed therein. For example, according to the movement direction of the boom spool, hydraulic oil may be supplied only to one chamber selected from the ascending side chamber and the descending side chamber of the boom cylinder 62, and to the boom cylinder 62 according to the degree of movement of the boom spool. The amount of hydraulic oil supplied can be controlled.

이 경우에 있어서, 상기 스풀들의 이동 방향 및 이동 정도는 제어 밸브(130)로부터 공급되는 파일럿 신호압의 방향 및 크기에 따라 결정될 수 있다. 또한, 상기 제어 밸브(130)에서 발생하는 파일럿 신호압의 방향 및 크기는 제어 신호 출력부(128)로부터 수신된 제어 신호에 따라 결정될 수 있다. 결과적으로, 제어 장치(120)에 의해 유압 실린더들(62, 72, 82)의 움직임이 제어됨으로써, 어태치먼트(80)는 일정한 입사각을 유지한 채 상기 이동 궤적(C)을 따라 이동하도록 제어될 수 있다.In this case, the direction and degree of movement of the spools may be determined according to the direction and magnitude of the pilot signal pressure supplied from the control valve 130 . In addition, the direction and magnitude of the pilot signal pressure generated by the control valve 130 may be determined according to the control signal received from the control signal output unit 128 . As a result, as the movement of the hydraulic cylinders 62, 72, and 82 is controlled by the control device 120, the attachment 80 can be controlled to move along the movement trajectory C while maintaining a constant angle of incidence. there is.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 제어 시스템은 상기 제어 시스템의 사용 여부를 결정하기 위한 선택 스위치(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 선택 스위치는 운전실(40) 내부에 설치되는 온-오프(on-off) 스위치일 수 있다. 운전자가 상기 선택 스위치를 온시키면, 상기 건설기계의 제어 시스템이 활성화되어 작업 장치(50)의 이동을 상술한 바와 같이 제어할 수 있다. 즉, 어태치먼트(80)는 일정한 입사각을 유지하면서 상기 이동 궤적(C)을 따라 이동할 수 있다. 이와 다르게, 운전자가 상기 선택 스위치를 오프시키면, 상기 건설기계의 제어 시스템은 불활성화되고 운전자의 조작대로 작업 장치(50)가 구동될 수 있다. 이 경우에 있어서는, 운전자의 역량에 따라 어태치먼트(80)의 입사각이 일정하게 유지되지 못할 수도 있다.In exemplary embodiments, the control system of the construction machine may further include a selection switch (not shown) for determining whether to use the control system. For example, the selection switch may be an on-off switch installed inside the cab 40. When the driver turns on the selection switch, the control system of the construction machine is activated and the movement of the work device 50 can be controlled as described above. That is, the attachment 80 may move along the moving trajectory C while maintaining a constant angle of incidence. Alternatively, when the driver turns off the selection switch, the control system of the construction machine is deactivated and the work device 50 can be driven according to the driver's manipulation. In this case, the incident angle of the attachment 80 may not be maintained constant according to the driver's capability.

상술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 건설기계 제어 시스템은 어태치먼트가 일정한 입사각을 유지하면서 이동하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 비숙련자도 어태치먼트, 특히, 포크 어태치먼트의 입사각을 일정하게 유지할 수 있어 적재물 낙하로 인한 안전사고를 방지할 수 있다. 또한, 포크 어태치먼트를 장착한 굴삭기는 지게차보다 작업 반경이 훨씬 크기 때문에, 작업 능률 향상 및 작업용도 다각화를 달성할 수 있다.As described above, the construction machine control system according to exemplary embodiments may control the attachment to move while maintaining a constant angle of incidence. Accordingly, even an unskilled person can maintain a constant angle of incidence of the attachment, in particular, the fork attachment, thereby preventing safety accidents due to falling loads. In addition, since an excavator equipped with a fork attachment has a much larger working radius than a forklift, it is possible to improve work efficiency and diversify work purposes.

도 3은 도 2의 제어 시스템을 이용하여 건설기계를 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다. 도 4 내지 도 6은 운전자의 조작에 따른 어태치먼트의 움직임을 나타내는 도면들이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of controlling a construction machine using the control system of FIG. 2 . 4 to 6 are diagrams illustrating movement of an attachment according to a driver's manipulation.

도 3을 참조하면, 수평 유지 모드 선택 여부를 판단한다(S100).Referring to FIG. 3 , it is determined whether or not the horizontal maintenance mode is selected (S100).

예를 들면, 운전자는 운전실(40) 내부에 설치된 선택 스위치를 이용하여 수평 유지 모드 사용 여부를 결정할 수 있다. 수평 유지 모드가 선택되지 않은 경우에는, 제어 밸브(130)는 운전자의 조작 신호에 대응하도록 파일럿 신호압을 생성할 수 있다. 이에 따라, 작업 장치(50)의 각 유압 실린더들(62, 72, 82)에는 상기 조작 신호에 대응하는 양의 작동유가 공급될 수 있다. 이와 다르게, 수평 유지 모드가 선택된 경우에는, 어태치먼트(80)의 수평이 유지될 수 있도록 상기 조작 신호는 제어 장치(120)에 의해 가공되어 제어 밸브(130)로 제공될 수 있다.For example, the driver can determine whether or not to use the leveling mode by using a selection switch installed inside the cab 40 . When the leveling mode is not selected, the control valve 130 may generate a pilot signal pressure to correspond to a driver's manipulation signal. Accordingly, an amount of hydraulic oil corresponding to the operation signal may be supplied to each of the hydraulic cylinders 62, 72, and 82 of the working device 50. Alternatively, when the leveling mode is selected, the manipulation signal may be processed by the control device 120 and provided to the control valve 130 so that the attachment 80 may be leveled.

수평 유지 모드가 선택된 경우, 어태치먼트 말단부의 위치를 검출하고(S110) 운전자의 조작 신호를 수신한다(S120).When the leveling mode is selected, the position of the distal end of the attachment is detected (S110) and a driver's manipulation signal is received (S120).

제어 장치(120)의 수신부(122)는 검출 장치(110)로부터 작업 장치(50)에 대한 위치 정보를 수신할 수 있다. 구체적으로, 붐(60), 암(70), 및 어태치먼트(80)에 각각 설치된 제1 내지 제3 센서들(112, 114, 116)은 붐(60), 암(70), 및 어태치먼트(80)의 위치, 각도, 운동 방향, 속도 등에 관한 정보들을 검출할 수 있다. 특히, 어태치먼트(80)의 경우에는 어태치먼트 말단부의 위치 및 입사각에 관한 정보들이 포함될 수 있다. 제1 내지 제3 센서들(112, 114, 116)은 예를 들면, 관성 측정 장치(IMU)일 수 있다. 상기 검출된 정보들은 무선 통신 등을 통하여 수신부(122)로 입력될 수 있다.The receiver 122 of the control device 120 may receive location information about the work device 50 from the detection device 110 . Specifically, the first to third sensors 112, 114, and 116 respectively installed on the boom 60, the arm 70, and the attachment 80 are the boom 60, the arm 70, and the attachment 80 ) can detect information about the position, angle, movement direction, speed, etc. In particular, in the case of the attachment 80, information about the position of the distal end of the attachment and the angle of incidence may be included. The first to third sensors 112, 114, and 116 may be, for example, an inertial measurement unit (IMU). The detected information may be input to the receiver 122 through wireless communication or the like.

한편, 운전자의 조작 신호는 조작 장치(100)로부터 발생될 수 있다. 예를 들면, 상기 조작 장치는 조이스틱일 수 있다. 운전자가 상기 조이스틱을 조작하면, 상기 조이스틱은 운전자의 조작량에 대응하는 조작 신호를 발생시킬 수 있다. 상기 발생된 조작 신호는 제어 장치(120)의 수신부(122)로 입력될 수 있다.Meanwhile, the driver's manipulation signal may be generated from the manipulation device 100 . For example, the operating device may be a joystick. When the driver manipulates the joystick, the joystick may generate a manipulation signal corresponding to the driver's manipulation amount. The generated manipulation signal may be input to the receiver 122 of the control device 120 .

예시적인 실시예들에 있어서, 조작 장치(100)는 붐(60)에 대한 조작 신호를 발생시키기 위한 제1 조이스틱(102) 및 암(70)에 대한 조작 신호를 발생시키기 위한 제2 조이스틱(104)을 포함할 수 있다. 수평 유지 모드가 선택되지 않은 경우에는, 운전자는 제1 조이스틱(102)을 조작함으로써 붐(60)을 상승시키거나 또는 하강시킬 수 있고, 제2 조이스틱(104)을 조작함으로써 암(70)을 덤프시키거나 또는 크라우드시킬 수 있다.In exemplary embodiments, the operating device 100 includes a first joystick 102 for generating an operating signal for the boom 60 and a second joystick 104 for generating an operating signal for the arm 70. ) may be included. When the leveling mode is not selected, the operator can raise or lower the boom 60 by operating the first joystick 102, and dump the arm 70 by operating the second joystick 104. It can be done or crowded out.

한편, 수평 유지 모드가 선택된 경우에는, 조이스틱들(102, 104)의 조작량에 대응하여 어태치먼트(80)의 지면에 수직한 방향 및 수평한 방향에 대한 조작 신호가 각각 발생될 수 있다. 예를 들면, 제1 조이스틱(102)은 운전자의 조작량에 대응하여 지면에 수직한 방향에 대한 조작 신호를 발생시킬 수 있고, 제2 조이스틱(104)은 운전자의 조작량에 대응하여 지면에 수평한 방향에 대한 조작 신호를 발생시킬 수 있다. 상기 발생된 조작 신호들은 제어 장치(120)의 수신부(122)로 각각 입력될 수 있다.Meanwhile, when the horizontal maintenance mode is selected, manipulation signals for the vertical and horizontal directions of the attachment 80 may be generated corresponding to the manipulation amounts of the joysticks 102 and 104 . For example, the first joystick 102 may generate a manipulation signal in a direction perpendicular to the ground in response to a driver's manipulation amount, and the second joystick 104 may generate a manipulation signal in a direction horizontal to the ground in response to the driver's manipulation amount. It is possible to generate an operation signal for. The generated manipulation signals may be respectively input to the receiver 122 of the control device 120 .

상기 어태치먼트 말단부에 대한 이동 궤적을 생성한다(S130).A movement trajectory for the attachment distal end is generated (S130).

궤적 생성부(124)는 초기의 어태치먼트 말단부 위치를 궤적의 시작점(E1)으로 설정하고, 상기 조작 신호로부터 어태치먼트 말단부의 운동 방향 및 속도 등을 예측하여 가상의 종료점(E2)을 설정할 수 있다. 예를 들면, 제1 조이스틱(102)에 대한 조작 신호로부터 지면에 수직한 방향으로의 이동량을 예측할 수 있고, 제2 조이스틱(104)에 대한 조작 신호로부터 지면에 수평한 방향으로의 이동량을 예측할 수 있다. 상기 종료점(E2)은 상기 이동량들의 조합을 통해 설정될 수 있다. 상기 어태치먼트 말단부에 대한 이동 궤적(C)은 상기 시작점(E1)과 상기 종료점(E2)을 연결하는 가상의 라인일 수 있다.The trajectory generator 124 may set the initial position of the distal end of the attachment as the starting point (E 1 ) of the trajectory, and set a virtual end point (E 2 ) by estimating the movement direction and speed of the distal end of the attachment from the manipulation signal. . For example, an amount of movement in a direction perpendicular to the ground may be estimated from an operation signal for the first joystick 102, and an amount of movement in a direction horizontal to the ground may be estimated from an operation signal for the second joystick 104. there is. The end point E 2 may be set through a combination of the movement amounts. The movement trajectory C for the attachment distal end may be a virtual line connecting the starting point E 1 and the ending point E 2 .

또한, 어태치먼트(80)의 이동 속도 역시 상기 예측된 이동량에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 제1 조이스틱(102)에 대한 조작량(α)이 커질수록 어태치먼트(80)의 상기 수직 방향 이동 속도가 증가할 수 있고, 제2 조이스틱(104)에 대한 조작량(β)이 커질수록 어태치먼트(80)의 상기 수평 방향 이동 속도가 증가할 수 있다.In addition, the movement speed of the attachment 80 may also be determined according to the predicted movement amount. For example, the vertical movement speed of the attachment 80 may increase as the manipulation amount α of the first joystick 102 increases, and the manipulation amount β of the second joystick 104 increases. The movement speed of the attachment 80 in the horizontal direction may increase.

운전자의 조작에 따른 어태치먼트(80)의 움직임은 도 4 내지 도 6에 자세히 도시되어 있다.The movement of the attachment 80 according to the driver's manipulation is shown in detail in FIGS. 4 to 6 .

도 4를 참조하면, 수평 유지 모드가 선택된 상태에서 운전자가 제1 조이스틱(102)만을 조작하면, 상기 어태치먼트 말단부에 대한 이동 궤적(C)은 지면에 수직한 방향으로 설정될 수 있다. 이 때, 제1 조이스틱(102)의 조작량(α)에 따라 상기 종료점(E2)의 위치 및 어태치먼트(80)의 수직 방향 이동 속도가 결정될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 조이스틱에 대한 조작량(α)이 커질수록 어태치먼트(80)의 상기 수직 방향 이동 속도는 증가할 수 있다.Referring to FIG. 4 , when the driver operates only the first joystick 102 in a state in which the leveling mode is selected, the movement trajectory C for the distal end of the attachment may be set in a direction perpendicular to the ground. At this time, the location of the end point E 2 and the vertical movement speed of the attachment 80 may be determined according to the manipulation amount α of the first joystick 102 . For example, as the manipulation amount α of the first joystick increases, the vertical movement speed of the attachment 80 may increase.

도 5를 참조하면, 수평 유지 모드가 선택된 상태에서 운전자가 제2 조이스틱(104)만을 조작하면, 상기 어태치먼트 말단부에 대한 이동 궤적(C)은 지면에 수평한 방향으로 설정될 수 있다. 이 때, 제2 조이스틱(104)의 조작량(β)에 따라 상기 종료점(E2)의 위치 및 어태치먼트(80)의 수평 방향 이동 속도가 결정될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 조이스틱에 대한 조작량(β)이 커질수록 어태치먼트(80)의 상기 수평 방향 이동 속도는 증가할 수 있다.Referring to FIG. 5 , when the driver operates only the second joystick 104 in a state in which the leveling mode is selected, the movement trajectory C for the distal end of the attachment may be set in a direction horizontal to the ground. At this time, the position of the end point E 2 and the horizontal movement speed of the attachment 80 may be determined according to the manipulation amount β of the second joystick 104 . For example, as the manipulation amount β of the second joystick increases, the horizontal direction movement speed of the attachment 80 may increase.

도 6을 참조하면, 수평 유지 모드가 선택된 상태에서 운전자가 제1 조이스틱(102) 및 제2 조이스틱(104)을 동시에 조작하면, 상기 어태치먼트 말단부에 대한 이동 궤적(C)은 지면에 대해 일정한 각도로 경사진 방향으로 설정될 수 있다. 즉, 제1 조이스틱(102)의 조작량(α) 및 제2 조이스틱(104)의 조작량(β)의 조합에 따라 상기 종료점(E2)의 위치가 결정될 수 있다. 또한, 제1 조이스틱(102)의 조작량(α)에 따라 어태치먼트(80)의 수직 방향 이동 속도가 결정될 수 있고, 제2 조이스틱(104)의 조작량(β)에 따라 어태치먼트(80)의 수평 방향 이동 속도가 결정될 수 있다.Referring to FIG. 6, when the driver simultaneously operates the first joystick 102 and the second joystick 104 in a state where the leveling mode is selected, the movement trajectory C for the distal end of the attachment is at a constant angle with respect to the ground. It can be set in an inclined direction. That is, the position of the end point E 2 may be determined according to a combination of the manipulation amount α of the first joystick 102 and the manipulation amount β of the second joystick 104 . In addition, the vertical movement speed of the attachment 80 may be determined according to the operation amount α of the first joystick 102, and the attachment 80 moves horizontally according to the operation amount β of the second joystick 104. speed can be determined.

상기 어태치먼트의 입사각을 일정하게 유지하기 위한 작업 장치(50)의 각도를 산출한다(S140).An angle of the working device 50 for maintaining a constant angle of incidence of the attachment is calculated (S140).

궤적 생성부(124)에 의해 상기 어태치먼트 말단부에 대한 이동 궤적(C)이 생성되면, 자세 산출부(126)는 역 기구학(Inverse Kinematics)을 이용하여 상기 이동 궤적(C)을 만족시키기 위한 붐(60), 암(70), 및 어태치먼트(80)의 각도들을 산출할 수 있다.When the movement trajectory (C) for the attachment distal end is generated by the trajectory generator 124, the posture calculator 126 uses inverse kinematics to satisfy the movement trajectory (C) of the boom ( 60), the angles of the arm 70, and the attachment 80 can be calculated.

이후, 제어 신호 출력부(128)는 붐(60), 암(70), 및 어태치먼트(80)가 상기 산출된 각도를 유지하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다(S150). 상기 제어 신호는 제어 밸브(130)로 입력되어 그에 상응하는 크기의 파일럿 신호압을 발생시킬 수 있다. 상기 파일럿 신호압은 메인 컨트롤 밸브(140)의 스풀들을 이동시킬 수 있고, 붐 실린더(62), 암 실린더(72) 및 어태치먼트 실린더(82)에는 상기 제어 신호에 상응하는 양의 작동유가 공급될 수 있다. 이에 따라, 어태치먼트(80)는 일정한 입사각을 유지하면서 상기 이동 궤적(C)을 따라 이동할 수 있다.Thereafter, the control signal output unit 128 may output a control signal for the boom 60, the arm 70, and the attachment 80 to maintain the calculated angle (S150). The control signal may be input to the control valve 130 to generate a pilot signal pressure corresponding to it. The pilot signal pressure can move the spools of the main control valve 140, and an amount of hydraulic oil corresponding to the control signal can be supplied to the boom cylinder 62, the arm cylinder 72, and the attachment cylinder 82 there is. Accordingly, the attachment 80 may move along the moving trajectory C while maintaining a constant angle of incidence.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 제어 방법은 피드백(feed-back) 제어를 통해 정확성 및 안정성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 작업 장치(50)가 상기 이동 궤적(C)을 따라 이동하는 중에도, 수신부(122)는 계속하여 작업 장치(50)에 대한 위치 정보를 수신할 수 있다(S160). 궤적 생성부(124)는 현재의 어태치먼트 말단부의 위치를 새로운 시작점으로 설정하고, 이를 바탕으로 새로운 이동 궤적을 생성할 수 있다. 자세 산출부(126)는 상기 새로운 이동 궤적을 만족시키기 위한 작업 장치(50)의 각도를 산출하고, 제어 신호 출력부(128) 역시 상기 새로운 이동 궤적에 맞추어 제어 밸브(130)에 대한 제어 신호를 수정할 수 있다. 예를 들면, 상기 피드백 제어는 PID 제어(Proportional Integral Derivative control)일 수 있다.In exemplary embodiments, the control method of the construction machine can improve accuracy and stability through feedback control. Specifically, while the work device 50 is moving along the movement trajectory C, the receiver 122 may continue to receive location information about the work device 50 (S160). The trajectory generating unit 124 may set the location of the current attachment distal end as a new starting point and generate a new movement trajectory based on this. The attitude calculation unit 126 calculates the angle of the working device 50 to satisfy the new movement trajectory, and the control signal output unit 128 also sends a control signal to the control valve 130 according to the new movement trajectory. can be modified For example, the feedback control may be PID control (Proportional Integral Derivative Control).

어태치먼트 말단부의 현재 위치가 상기 종료점(E2)과 일치하면 상기 수평 유지 모드를 종료한다(S170).When the current position of the distal end of the attachment coincides with the end point (E 2 ), the leveling mode is terminated (S170).

이와 다르게, 어태치먼트 말단부가 상기 종료점(E2)에 도달하지 못한 경우에도 운전자의 의도를 반영하여 상기 수평 유지 모드를 종료할 수 있다. 예를 들면, 운전자가 운전실(40) 내부의 상기 선택 스위치를 비활성화 하거나, 또는 어태치먼트(80)를 조작한 경우에도 상기 수평 유지 모드가 종료될 수 있다.Alternatively, even when the attachment distal end does not reach the end point E 2 , the level maintenance mode may be terminated by reflecting the driver's intention. For example, even when the driver deactivates the selection switch inside the cab 40 or manipulates the attachment 80, the leveling mode may be terminated.

상술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 건설기계 제어 시스템은 어태치먼트가 일정한 입사각을 유지하면서 이동하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 비숙련자도 어태치먼트, 특히, 포크 어태치먼트의 입사각을 일정하게 유지할 수 있어 적재물 낙하로 인한 안전사고를 방지할 수 있다. 또한, 포크 어태치먼트를 장착한 굴삭기는 지게차보다 작업 반경이 훨씬 크기 때문에, 작업 능률 향상 및 작업용도 다각화를 달성할 수 있다.As described above, the construction machine control system according to exemplary embodiments may control the attachment to move while maintaining a constant angle of incidence. Accordingly, even an unskilled person can maintain a constant angle of incidence of the attachment, in particular, the fork attachment, thereby preventing safety accidents due to falling loads. In addition, since an excavator equipped with a fork attachment has a much larger working radius than a forklift, it is possible to improve work efficiency and diversify work purposes.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that you can.

10: 건설기계 20: 상부 선회체
30: 하부 주행체 40: 운전실
50: 작업 장치 60: 붐
62: 붐 실린더 70: 암
72: 암 실린더 80: 어태치먼트
82: 어태치먼트 실린더 100: 조작 장치
102: 제1 조이스틱 104: 제2 조이스틱
110: 검출 장치 112: 제1 센서
114: 제2 센서 116: 제3 센서
120: 제어 장치 122: 수신부
124: 궤적 생성부 126: 자세 산출부
128: 제어 신호 출력부 130: 제어 밸브
140: 메인 컨트롤 밸브 C: 이동 궤적
E1: 시작점 E2: 종료점
θ1: 제1 각도 θ2: 제2 각도
10: construction machine 20: upper swing body
30: lower running body 40: cab
50: work device 60: boom
62: boom cylinder 70: arm
72: arm cylinder 80: attachment
82: attachment cylinder 100: operating device
102: first joystick 104: second joystick
110: detection device 112: first sensor
114: second sensor 116: third sensor
120: control device 122: receiver
124: trajectory generation unit 126: posture calculation unit
128: control signal output unit 130: control valve
140: main control valve C: movement trajectory
E 1 : start point E 2 : end point
θ 1 : first angle θ 2 : second angle

Claims (11)

어태치먼트를 포함하는 작업 장치의 초기 위치를 검출하는 단계;
상기 작업 장치에 대한 조작 신호를 수신하는 단계;
상기 초기 위치 및 상기 조작 신호를 이용하여 상기 어태치먼트에 대한 가상의 이동 궤적을 생성하는 단계; 및
상기 어태치먼트를 상기 이동 궤적을 따라 이동시키되, 상기 어태치먼트가 상기 초기 위치에서의 입사각을 그대로 유지할 수 있도록 메인 컨트롤 밸브에 포함된 스풀들의 움직임을 제어하는 단계를 포함하고,
상기 조작 신호를 수신하는 단계는,
제1 조이스틱과 제2 조이스틱을 동시에 조작하여, 상기 제1 조이스틱으로부터 상기 어태치먼트의 지면에 수직한 방향에 대한 제1 조작 신호를 수신하고, 상기 제2 조이스틱으로부터 상기 어태치먼트의 지면에 수평한 방향에 대한 제2 조작 신호를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 어태치먼트에 대한 상기 가상의 이동 궤적을 생성하는 단계는,
상기 어태치먼트의 검출된 초기 위치를 시작점으로 설정하는 단계;
상기 수신된 제1 조작 신호로부터 상기 어태치먼트의 지면에 수직한 방향에 대한 이동량을 예측하는 단계;
상기 수신된 제2 조작 신호로부터 상기 어태치먼트의 지면에 수평한 방향에 대한 이동량을 예측하는 단계;
상기 어태치먼트의 지면에 수직한 방향에 대한 이동량과 상기 어태치먼트의 지면에 대한 수평한 방향에 대한 이동량의 조합을 통해 가상의 종료점을 설정하는 단계; 및
상기 시작점과 상기 종료점을 연결하는 가상의 라인을 상기 이동 궤적으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 방법.
detecting an initial position of a work device including an attachment;
receiving an operation signal for the work device;
generating a virtual movement trajectory for the attachment using the initial position and the manipulation signal; and
Controlling the movement of spools included in the main control valve to move the attachment along the movement trajectory so that the attachment can maintain the angle of incidence at the initial position as it is,
Receiving the manipulation signal,
Simultaneously operating a first joystick and a second joystick to receive a first manipulation signal in a direction perpendicular to the ground of the attachment from the first joystick, and receiving a first manipulation signal in a direction perpendicular to the ground of the attachment from the second joystick Receiving a second operation signal;
Generating the virtual movement trajectory for the attachment,
setting the detected initial position of the attachment as a starting point;
predicting a movement amount of the attachment in a direction perpendicular to the ground from the received first manipulation signal;
predicting a movement amount of the attachment in a direction horizontal to the ground from the received second manipulation signal;
setting a virtual end point through a combination of a movement amount of the attachment in a direction perpendicular to the ground and a movement amount of the attachment in a horizontal direction with respect to the ground; and
and setting a virtual line connecting the start point and the end point as the movement trajectory.
제 1 항에 있어서, 상기 초기 위치를 검출하는 단계는 상기 작업 장치에 설치된 관성 측정 장치(Inertia Measurement Unit, IMU)를 이용하여 상기 작업 장치의 위치를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 방법.The construction machine according to claim 1, wherein the detecting of the initial position comprises detecting the position of the work device using an inertia measurement unit (IMU) installed on the work device. control method. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 제1 조이스틱은 붐의 동작을 제어하기 위한 붐 조이스틱이고, 상기 제2 조이스틱은 암의 동작을 제어하기 위한 암 조이스틱인 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 방법.The method according to claim 1, wherein the first joystick is a boom joystick for controlling the operation of the boom, and the second joystick is an arm joystick for controlling the operation of the arm. 제 1 항에 있어서, 상기 스풀들의 움직임을 제어하는 단계는 역 기구학(Inverse Kinematics)을 이용하여 상기 어태치먼트의 말단부 위치로부터 상기 작업 장치에 포함된 붐, 암, 및 상기 어태치먼트의 각도를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 방법.The method of claim 1, wherein the controlling of the movements of the spools comprises calculating angles of a boom, an arm, and the attachment included in the work device from a distal end position of the attachment using inverse kinematics. Control method of a construction machine, characterized in that it comprises. 제 1 항에 있어서, 상기 스풀들의 움직임을 제어하는 단계는 상기 스풀들에 파일럿 신호압을 공급하기 위한 제어 밸브로 전기적인 제어 신호를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 방법The method according to claim 1, wherein the controlling the movement of the spools comprises applying an electrical control signal to a control valve for supplying a pilot signal pressure to the spools. 제 7 항에 있어서, 상기 제어 밸브는 전자비례 감압(Electronic Proportional Pressure Reducing, EPPR)밸브인 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 방법.The control method of a construction machine according to claim 7, wherein the control valve is an Electronic Proportional Pressure Reducing (EPPR) valve. 제 1 항에 있어서, 피드-백(feed-back) 제어를 통해 붐, 암, 및 상기 어태치먼트의 각도를 재산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 방법.The method according to claim 1, further comprising the step of recalculating the angles of the boom, the arm, and the attachment through a feed-back control. 제 9 항에 있어서, 상기 피드-백 제어는 PID(Proportional Integral Derivative) 제어인 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 방법.10. The method according to claim 9, wherein the feedback control is PID (Proportional Integral Derivative) control. 제 1 항에 있어서, 상기 어태치먼트는 포크 또는 버켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 방법.The method according to claim 1, wherein the attachment comprises a fork or a bucket.
KR1020150161939A 2015-11-18 2015-11-18 Control method for construction machinery KR102506386B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150161939A KR102506386B1 (en) 2015-11-18 2015-11-18 Control method for construction machinery
CN201611028237.6A CN106948405A (en) 2015-11-18 2016-11-18 The control method of construction machinery
CN202110903338.8A CN113502861A (en) 2015-11-18 2016-11-18 Control method for construction machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150161939A KR102506386B1 (en) 2015-11-18 2015-11-18 Control method for construction machinery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170058125A KR20170058125A (en) 2017-05-26
KR102506386B1 true KR102506386B1 (en) 2023-03-06

Family

ID=59052260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150161939A KR102506386B1 (en) 2015-11-18 2015-11-18 Control method for construction machinery

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102506386B1 (en)
CN (2) CN113502861A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6843039B2 (en) * 2017-12-22 2021-03-17 日立建機株式会社 Work machine
WO2023167548A1 (en) * 2022-03-03 2023-09-07 현대두산인프라코어(주) System for controlling construction machine, and method for controlling same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100264280B1 (en) 1998-05-12 2000-08-16 토니헬샴 A working device controll method of a construction mechanics

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0517967A (en) * 1991-07-12 1993-01-26 Sanwa Bureekaa Kk Attitude maintaining device for attachment
JP3537099B2 (en) * 1993-07-16 2004-06-14 株式会社小松製作所 Bucket angle control device for industrial vehicles
JPH0776492A (en) * 1993-09-09 1995-03-20 Hitachi Constr Mach Co Ltd Backhoe combined high lift work machine
US5704429A (en) * 1996-03-30 1998-01-06 Samsung Heavy Industries Co., Ltd. Control system of an excavator
JPH1054055A (en) * 1996-08-09 1998-02-24 Kubota Corp Lifting-lowering controller for working machine
US5797310A (en) * 1997-01-29 1998-08-25 Eaton Corporation Dual self level valve
US8463508B2 (en) * 2009-12-18 2013-06-11 Caterpillar Inc. Implement angle correction system and associated loader
KR102026348B1 (en) 2012-06-08 2019-11-04 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 Excavator control method and control device
CN202767157U (en) * 2012-09-19 2013-03-06 江苏柳工机械有限公司 Loader bucket leveling device
CN104662232B (en) * 2012-09-25 2017-06-09 沃尔沃建造设备有限公司 For the automatic leveling system and its control method of construction machinery
CN202831050U (en) * 2012-09-29 2013-03-27 张国军 Hydraulic pump control system for engineering machinery
CN103046590A (en) * 2013-01-30 2013-04-17 江苏柳工机械有限公司 Control method of hydraulic working system of loading machine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100264280B1 (en) 1998-05-12 2000-08-16 토니헬샴 A working device controll method of a construction mechanics

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170058125A (en) 2017-05-26
CN113502861A (en) 2021-10-15
CN106948405A (en) 2017-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101737389B1 (en) Work machine control device, work machine, and work machine control method
KR101755739B1 (en) Operation machine
KR102309862B1 (en) Hydraulic system of construction machinery
KR102410416B1 (en) working machine
JP7216074B2 (en) Excavator
CN107306500B (en) Control device for work machine, and control method for work machine
US11242669B2 (en) Systems and methods for controlling machine ground pressure and tipping
CN103906877A (en) Blade control device, work machine, and blade control method
CN111201351B (en) Excavator
US10914328B2 (en) Work machine
CN112334621A (en) Excavator
WO2020166241A1 (en) Monitoring device and construction machine
KR102506386B1 (en) Control method for construction machinery
JP2013189767A (en) Electrically driven turning device
WO2020195880A1 (en) Work machine, system, and work machine control method
WO2021085477A1 (en) Construction machine
JP6917941B2 (en) Hydraulic work machine
JP2015059301A (en) Gravity center variable device
KR102516655B1 (en) Control system for construction machinery
US8977440B2 (en) Body movement mitigation in earth-moving vehicles
KR102459351B1 (en) Control system for construction machinery and control method for construction machinery using the same
JP2018168573A (en) Work machine
JP6113103B2 (en) Front loader
KR20220154446A (en) excavator control system and excavator control method using the same
JP2023067772A (en) Construction machine

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant