WO2020100562A1 - 作業機械 - Google Patents

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WO2020100562A1
WO2020100562A1 PCT/JP2019/042061 JP2019042061W WO2020100562A1 WO 2020100562 A1 WO2020100562 A1 WO 2020100562A1 JP 2019042061 W JP2019042061 W JP 2019042061W WO 2020100562 A1 WO2020100562 A1 WO 2020100562A1
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WO
WIPO (PCT)
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work
operator
information
skill
controller
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/042061
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English (en)
French (fr)
Inventor
一茂 小岩井
山本　透
雅俊 洪水
龍之介 宮嵜
Original Assignee
コベルコ建機株式会社
国立大学法人広島大学
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 コベルコ建機株式会社, 国立大学法人広島大学 filed Critical コベルコ建機株式会社
Publication of WO2020100562A1 publication Critical patent/WO2020100562A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/20—Control systems or devices for non-electric drives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G25/00—Other details or appurtenances of control mechanisms, e.g. supporting intermediate members elastically
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G7/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with one single controlled member; Details thereof
    • G05G7/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with one single controlled member; Details thereof characterised by special provisions for conveying or converting motion, or for acting at a distance
    • G05G7/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with one single controlled member; Details thereof characterised by special provisions for conveying or converting motion, or for acting at a distance altering the ratio of motion or force between controlling member and controlled member as a function of the position of the controlling member

Definitions

  • the disclosed technology relates to work machines such as hydraulic excavators.
  • the operator gives an operation to an operating lever to move a working member such as an arm to perform work such as excavation and transportation. Since the working member generally has a large weight, it is usually necessary to apply a large moment in order to move the working member. In other words, since a large inertia acts on the movement of each working member, it is very difficult to operate the working member.
  • Patent Document 1 discloses an example of operation support technology. Specifically, the technique described in Patent Document 1 is made paying attention to the fact that a beginner tends to give a fine operation to an operation lever as compared with an expert, and the operation amount frequency of the operation lever is changed. Adjusting the operating gain based on Specifically, the smaller the operation amount frequency, the larger the operation gain. It is described that this enables an appropriate speed command value to be generated with a smaller lever operation amount, smoothes the deviation of the operation amount frequency, and improves work efficiency.
  • Patent Document 1 does not consider acceleration / deceleration of the work member.
  • the work member to be operated is accelerated or decelerated according to the operation amount, which is the size of the operation given to the operation lever.
  • the operation amount which is the size of the operation given to the operation lever.
  • the operation to be given to the operation lever particularly the appropriate operation amount, is different between acceleration and deceleration.
  • the technique described in Patent Document 1 does not consider such a difference in operation required for acceleration and deceleration.
  • Patent Document 1 does not consider such an excessive operation.
  • the main purpose of the disclosed technology is to provide a work machine that enables stable and efficient work operation even if there is a difference in the quality of operation given by the operator.
  • a working machine which is installed on the lower traveling body, an upper revolving body rotatably mounted on the lower traveling body, and the upper revolving body, and is capable of performing a work operation.
  • Work member a work actuator that operates to cause the work member to perform the work operation, an operation lever that receives an operation given by an operator, and the work actuator that operates according to a work operation given to the operation lever.
  • An actuator actuation device a sensor that detects motion information related to the movement of the work motion, and an actual operation amount detector that detects an actual operation amount that is the size of the work operation that is actually given to the operation lever, A controller that controls the actuator actuator.
  • the controller determines a work motion corresponding to the work operation and a work motion determination unit that determines whether the work motion is acceleration or deceleration, a result of the determination by the work motion determination unit, and the motion information. Based on the corrected operation amount, a correction operation amount having a value obtained by increasing or decreasing the value of the actual operation amount is calculated, and an operation control unit that operates the actuator operating device based on the corrected operation amount.
  • FIG. 1 shows a hydraulic excavator 1 which is a work machine according to this embodiment.
  • the hydraulic excavator 1 includes a lower traveling body 2 having a pair of crawlers 2a, 2a, an upper revolving structure 3 rotatably mounted on the lower traveling structure 2, and a plurality of components installed on the upper revolving structure 3.
  • the plurality of constituent elements include a swing motor 4, an attachment 5, a cab 6, a machine room 7 and a counterweight 8.
  • the swing motor 4 is a work actuator that operates so that the upper swing body 3, which is a work member, performs a work operation. Specifically, it is a hydraulic motor installed in the central portion of the upper swing body 3 to swing the upper swing body 3.
  • the attachment 5 includes a bucket 5a, an arm 5b, a boom 5c, and a plurality of hydraulic cylinders 5d.
  • the boom 5c has a base end portion rotatably supported by the front portion of the upper swing body 3 and a tip end portion on the opposite side.
  • the arm 5b has a base end portion rotatably connected to the tip end portion of the boom 5c and a tip end portion on the opposite side.
  • the bucket 5a is rotatably supported by the tip of the arm 5b.
  • the boom 5c, the arm 5b, and the bucket 5a are all work members capable of performing a work operation (a rotation operation about a lateral axis).
  • the plurality of hydraulic cylinders 5d are work actuators that are respectively connected to the boom 5c, the arm 5b, and the bucket 5a and operate to cause them to perform a work operation.
  • the hydraulic excavator 1 includes a plurality of work members and a plurality of work actuators that cause the plurality of work members to perform respective work operations.
  • the working machine according to the present invention is not limited to this embodiment, and includes a working machine including only a single working member and a single working actuator.
  • the machine room 7 houses other components, specifically, drive devices such as an engine 33, a hydraulic pump 30, and a control valve unit 31 described later.
  • a fuel tank for storing fuel for the engine 33 and a hydraulic oil tank 34 for storing hydraulic oil used for hydraulic control are mounted on the upper swing body 3 so as to be aligned with the machine room 7.
  • the counterweight 8 is installed on the rear part of the upper swing body 3 and has a sufficient weight to secure a front-rear balance with the attachment 5.
  • the cab 6 is a box-shaped cab installed in the front part of the upper swing body 3.
  • the cab 6 allows an operator to ride on the cab 6 and operate the hydraulic excavator 1.
  • the hydraulic excavator 1 includes a seat 20, a pair of operating levers 21 and an operating portion 22 shown in FIG.
  • the seat 20 is installed inside the cab 6 and allows an operator to sit on the seat 20.
  • the pair of operation levers 21 and 21 are installed on the right and left of the seat 20, and the operation levers 21 actuate the hydraulic cylinders 5d and the swing motor 4 included in the work actuators. A work operation by the operator is given.
  • the work operation is, for example, an operation of rotating each operation lever 21 back and forth and left and right, and the upper revolving structure 3 is turned according to an operation direction and an operation amount which are the direction and size of the work operation, and
  • the swing motor 4 and the plurality of hydraulic cylinders 5d operate so as to rotate the boom 5c, the arm 5b, and the bucket 5a.
  • the upper revolving structure 3 is turned so as to turn in the direction according to the turning direction.
  • the turning motor 4 operates.
  • a work operation for rotating the left operation lever 21 in the left-right direction is applied to the left operation lever 21
  • the arm 5b is rotated so as to rotate the arm 5b in a direction corresponding to the direction of the rotation.
  • the hydraulic cylinder 5d connected to is operated.
  • a work operation of rotating the right operation lever 21 in the front-rear direction is applied to the operation lever 21 of the right external force, so that the boom 5c is rotated in a direction corresponding to the direction of the rotation.
  • the hydraulic cylinder 5d connected to is operated.
  • a work operation of rotating the right operation lever 21 in the left-right direction is applied to the right operation lever 21, so that the bucket 5a is rotated in a direction corresponding to the direction of the rotation.
  • the hydraulic cylinder 5d connected to rotates.
  • the relationship between the operation direction and the direction of the work motion performed by the operation target can be set as appropriate.
  • the operation unit 22 is arranged behind the operation lever 21, and various operations by an operator are given to the operation unit 22.
  • the operation unit 22 includes various operation switches and input / output devices such as a monitor.
  • the hydraulic excavator 1 further includes a control system shown in FIG.
  • the control system includes a hydraulic system and an electric system.
  • the hydraulic system includes a drive hydraulic system and an operating hydraulic system.
  • the drive system hydraulic system includes a hydraulic pump 30, a control valve unit 31 corresponding to each of the plurality of work actuators, the plurality of hydraulic cylinders 5d, the swing motor 4, and a plurality of high pressures indicated by thick solid lines in FIG.
  • An oil path 32 is included.
  • the operating hydraulic system includes the control valve unit 31, a plurality of solenoid proportional valves 40, a plurality of remote control valves 41, and a plurality of low pressure oil passages 42 shown by thin solid lines in FIG.
  • the plurality of high pressure oil passages 32, the plurality of solenoid proportional valves 40, the plurality of remote control valves 41, and the plurality of low pressure oil passages 42 are respectively associated with the plurality of work actuators. Since a large force is required for controlling the drive system, high hydraulic pressure is used. On the other hand, low hydraulic pressure is used to control the operation system.
  • the electric system includes a plurality of sensors 50, a controller 51, a pair of lever meters 52 (actual operation amount detectors), a plurality of solenoid proportional valves 40, and a plurality of electric wirings 53 shown by broken lines in FIG.
  • the electric system is connected to a hydraulic system and executes control for assisting the difficult work operation that should be applied to the pair of operation levers 21.
  • the hydraulic pump 30 is driven by the engine 33, thereby taking in oil from the hydraulic oil tank 34 and supplying high-pressure hydraulic oil to the control valve unit 31.
  • the control valve unit 31 includes a plurality of switching valves (not shown), and the plurality of switching valves correspond to the plurality of work actuators including the plurality of hydraulic cylinders 5d and the swing motor 4, respectively.
  • the control valve unit 31 corresponds to an actuator operating device, and operates so as to allow the hydraulic oil to be circulated to the plurality of work actuators from the hydraulic pump 30 through the plurality of switching valves. To do.
  • Each of the plurality of high pressure oil passages 32 includes a first high pressure oil passage 32a and a second high pressure oil passage 32b.
  • Each of the plurality of switching valves can be switched to a first position, a second position, and a neutral position between the first position and the second position.
  • the working oil discharged from the hydraulic pump 30 is introduced into the work actuator through the first high-pressure oil passage 32a, and the working oil discharged from the work actuator is located at the first position.
  • An oil passage is formed to allow the high pressure oil passage 32b to return to the tank.
  • the switching valve in the second position, the working oil discharged from the hydraulic pump 30 is introduced into the work actuator through the second high-pressure oil passage 32b, and the working oil discharged from the work actuator is located in the second position.
  • An oil passage is formed that allows the high pressure oil passage 32a to return to the tank.
  • the switching valve blocks the connection between the hydraulic pump 30 and the work actuator to block the introduction of the work oil into the work actuator and the discharge of the work oil from the work actuator.
  • the plurality of remote control valves 41 are connected to any one of the pair of operation levers 21, and the work operation is performed by a predetermined switching valve among the plurality of switching valves according to the work operation given to the operation lever 21.
  • the valve is opened in conjunction with the operation lever 21 so as to supply a pilot pressure which is a hydraulic pressure corresponding to The position of the switching valve is switched by the supply of the pilot pressure.
  • Each of the pair of operation levers 21 can receive a work operation such as rotating the operation lever 21 on both sides of the reference position.
  • the reference position is the position of the operation lever 21 when the operation operation is not applied to the operation lever 21, and when the operation lever 21 is at the reference position, the switching valve corresponding to the operation lever 21. Are held in the neutral position.
  • the switching valve corresponding to the work operation is switched to the first position and the first position.
  • a stroke corresponding to the operation amount of the work operation is switched to a position corresponding to the operation direction among the two positions, whereby a hydraulic pressure of a predetermined magnitude is cyclically supplied to the work actuator that is the operation target.
  • a work operation (turn work operation) of tilting the operation lever 21 greatly in an operation direction corresponding to the swing direction is applied to the operation lever 21.
  • a pilot pressure which is a pressure corresponding to the operation amount of the turning work operation, is directed from the remote control valve 41 connected to the operation lever 21 to the switching valve corresponding to the turning motor 4 in the control valve unit 31. Is output.
  • the switching valve switches to the first position or the second position with a stroke corresponding to the magnitude of the pilot pressure input to the switching valve, so that the hydraulic oil is supplied to the swing motor 4 and the output shaft of the swing motor 4 operates. It is allowed to rotate at a speed corresponding to the stroke, whereby the upper revolving superstructure 3 makes a sharp turn.
  • the operation lever 21 is returned to the reference position at a predetermined speed at a predetermined timing, so that the pilot pressure input from the remote control valve 41 to the switching valve of the control valve unit 31 is reduced. As a result, the rotation speed of the output shaft of the swing motor 4 is gradually reduced, and finally the swing of the upper swing body 3 is stopped.
  • Each of the plurality of solenoid proportional valves 40 is interposed between the remote control valve 41 connected to the corresponding low pressure oil path 42 and the control valve unit 31, and is responsive to a pilot pressure operation command input from the controller 51. , The pilot pressure input from the remote control valve 41 to the control valve unit 31 is changed. That is, the solenoid proportional valve 40 operates so as to change the pilot pressure reduction ratio (gain) which is a ratio for reducing the pilot pressure input from the remote control valve 41 to the control valve unit 31.
  • gain pilot pressure reduction ratio
  • the plurality of sensors 50 are respectively attached to a plurality of work actuators including the plurality of hydraulic cylinders 5d and the swing motor 4, and detect operation information that is information about an operation speed of the work actuators.
  • the sensor 50 attached to the swing motor 4 among the plurality of sensors 50 detects the speed at which the output shaft of the swing motor 4 rotates.
  • the sensor 50 attached to any of the plurality of hydraulic cylinders 5d detects the speed at which the hydraulic cylinder 5d expands and contracts.
  • the pair of lever gauges 52 are attached to the pair of operation levers 21, respectively, and the operation direction of the work operation actually given to the operation lever 21 and the actual operation which is the magnitude of the work operation in the operation direction.
  • the quantity Uh (t) is detected.
  • the controller 51 includes hardware such as a CPU and a memory, and software such as a control program mounted on the hardware.
  • FIG. 3 shows the controller 51 and a plurality of related devices electrically connected to the controller 51.
  • the plurality of related devices include the plurality of sensors 50, the pair of lever gauges 52, the operation unit 22, and the plurality of solenoid proportional valves 40.
  • the controller 51 issues an appropriate pilot pressure operation command to each of the plurality of solenoid proportional valves 40 based on the electric signals respectively input from the plurality of sensors 50, the pair of lever meters 52, and the operation unit 22. By inputting, the plurality of solenoid proportional valves 40 are electrically controlled.
  • the controller 51 controls the operation of the control valve unit 31 so that a stable and efficient work operation is performed in accordance with the work operation given to the operation lever 21. That is, the controller 51 constitutes an operation support system together with the plurality of related devices connected thereto.
  • the controller 51 receives input of detection signals output from the plurality of sensors 50 and the pair of lever meters 52, and inputs / outputs information signals with the operation unit 22.
  • the controller 51 has, as main functions for configuring the operation support system, an operator determination unit 51a, a skill determination unit 51b, a work motion determination unit 51c, an operation control unit 51d, and an information storage unit 51e shown in FIG. including.
  • the operator discriminating unit 51a discriminates an actual operator based on operator information which is information prepared in advance for identifying an operator who is giving a work operation to the pair of operation levers 21.
  • the operating characteristic which is the characteristic of the work operation given to the operating lever 21, also differs depending on the operator.
  • the operator discriminating unit 51a makes it possible to reflect such a difference in the operation characteristics by the operator in the correction operation amount.
  • the operator information include an ID number and an operator list previously set in the information storage unit 51e.
  • the ID number can be input to the controller 51 by an operator operating the operation unit 22.
  • the operator list is stored in advance in the controller 51 and is output to the operation unit 22 to be displayed on a monitor included in the operation unit 22 so that the operator can select the corresponding person from the operator list. Can be urged to.
  • the information signal identifying the operator is input from the operation unit 22 to the controller 51, and the operator determination unit 51a determines the operator based on the information signal.
  • the skill determining unit 51b determines the skill of the operator based on skill information that is information related to the skill of the operator regarding the operation of the work actuator.
  • the skill discriminating unit 51b makes it possible to reflect the influence of such skill on the correction operation amount.
  • the skill information include a skill determination value set in advance and a plurality of skill categories stored in the information storage unit 51e in advance.
  • the skill determination value is a determination value acquired by each operator by performing an operation test or the like, and the skill is set in, for example, 10 stages.
  • the plurality of skill categories include, for example, skill categories corresponding to beginners, intermediate players, and advanced players.
  • the operator operates the operation unit 22 to input his / her own skill determination value into the controller 51, or selects the corresponding skill from the skill categories that the controller 51 outputs and displays on the monitor.
  • An information signal for specifying the skill can be input to the controller 51 from the operation unit 22. Based on the information signal, the skill determining section 51b determines the skill of the operator.
  • the skill determining unit 51b may also be configured to automatically determine the skill based on the operation status of the operator, as described later.
  • the work operation determination unit 51c performs the work operation based on the operation lever 21 of the pair of operation levers 21 to which a work operation is given by the operator and the operation direction that is the direction of the work operation.
  • the corresponding work operation that is, the operation performed by the operation target is determined. Specifically, it is determined whether the work operation is the turning operation of the upper-part turning body 3, the turning operation of the boom 5c, the turning operation of the arm 5b, or the turning operation of the bucket 5a. To do.
  • the work motion determination unit 51c also determines whether the work motion is acceleration or deceleration, that is, whether the work actuator causing the work motion is accelerating or decelerating. To do.
  • a mode may be included in which the work motion determination unit 51c determines an important motion for the work operation, such as a determination as to whether the motion of the work operation is a steady motion or a stop motion.
  • the operation control unit 51d calculates a correction operation amount based on the operation speed of each of the plurality of work actuators input from each of the plurality of sensors 50.
  • the correction calculation amount has a value obtained by increasing or decreasing the value of the actual operation amount, which is the size of the work operation actually given to the operation lever 21.
  • the information storage unit 51e stores various information related to the calculation of the correction operation amount, and appropriately inputs and outputs information to and from the operation control unit 51d.
  • the information storage unit 51e stores calculation information that is information necessary for calculating a correction value corresponding to an increase / decrease in the value of the actual operation amount.
  • the calculation information according to this embodiment is set based on the following mathematical expression (1).
  • Ua (t) is a correction value to be calculated at time t
  • Kp is a proportional gain
  • Kd is a differential gain
  • Kdd is a double differential gain.
  • v (t) is the speed of the work actuator at the time t
  • a (t) is the acceleration of the work actuator at the time t
  • j (t) is the jerk of the work actuator at the time t.
  • Acceleration a (t) and jerk j (t) can be calculated from velocity v (t). Therefore, the plurality of sensors 50 only need to detect the speeds of the plurality of work actuators and input them to the controller 51.
  • Mathematical formulas that make up the calculation information may include only the addition of the first variable related to speed and the second variable related to acceleration. However, it is preferable that the formula further includes addition of a third variable relating to jerk.
  • the formula further includes addition of a third variable relating to jerk.
  • the mathematical expression enables suppression of the shock as described above by further including addition of the third variable.
  • the operation control unit 51d calculates a correction operation amount having a value obtained by increasing or decreasing the value of the actual operation amount Uh (t) based on the correction value Ua (t) calculated using the mathematical expression (1). .. Specifically, based on the feedback control, the operation amount input from the lever meter 52 connected to the operation lever 21 at the time t, that is, the actual operation amount that is the size of the work operation actually given to the operation lever 21. A value obtained by subtracting the correction value Ua (t) from Uh (t) is calculated as a correction operation amount U (t), and a pilot pressure corresponding to the correction operation amount U (t) is input to the control valve unit 31. A pilot pressure operation command for enabling the operation is input to the solenoid proportional valve 40. That is, the operation control unit 51d adjusts the gain of the pilot pressure through the solenoid proportional valve 40, so that the control valve unit 31 performs an operation corresponding to the correction operation amount U (t). The control of the unit 31 is executed.
  • the information storage unit 51e stores a plurality of maps as calculation information in order to simplify control.
  • FIG. 4 shows an example thereof.
  • the exemplified calculation information includes a plurality of three-dimensional maps, and each map includes a velocity corresponding axis corresponding to velocity, acceleration, or jerk, and an operator axis corresponding to an operator (operator), And a gain axis corresponding to a proportional gain, a differential gain, or a double differential gain.
  • the plurality of three-dimensional maps are set corresponding to each work operation.
  • the operator associated with the operator axis is discriminated by the operator discriminating section 51a.
  • each map includes a plurality of operator-specific calculation information portions corresponding to a plurality of operators.
  • the map may have a skill axis corresponding to the skill of the operator instead of the operator axis. That is, the map may include a plurality of skill-based calculation information portions respectively corresponding to the skills of a plurality of operators.
  • the map is set based on experiments and the like, and is changed as necessary.
  • FIG. 5 shows a first example of control performed by the controller 51 to assist the operation of the operation lever 21.
  • the plurality of sensors 50 When the operator boards the hydraulic excavator 1 and starts the hydraulic excavator 1, the plurality of sensors 50 output detection signals.
  • the controller 51 reads the detection signal (step S1).
  • the operator operates the operation unit 22 to input an ID number or the like. By doing so, an information signal for specifying the operator is input from the operation unit 22 to the controller 51, and the operator determination unit 51a of the controller 51 determines the operator based on the information signal (step S2). ..
  • the operator may also input his / her skill.
  • step S3 When the application of the work operation to the pair of operation levers 21 is started (YES in step S3), the controller 51 is based on the detection signal input from the lever meter 52 corresponding to each of the pair of operation levers 21. Then, the actual operation amount Uh (t), which is the magnitude of the work operation actually given to the operation lever 21, is acquired (step S4).
  • the work operation determination unit 51c of the controller 51 operates The work motion that is the target of the work operation given by the person (step S5).
  • the following description is based on the premise that the determined work motion is a turning motion as shown in FIG.
  • the controller 51 based on the detection signals input from each of the plurality of sensors 50, motion information about a work motion to be performed by a work actuator on a work member in accordance with a work operation given to the operation lever 21, In the example shown in FIG. 6, the rotation speed V (t) of the turning motor 4 is acquired (step S6).
  • the operation control unit 51d of the controller 51 selects one of a plurality of maps stored in the information storage unit 51e based on the information about the determined operator and the acquired speed (in some cases, the skill of the operator).
  • a map to be used is selected from and the proportional gain, differential gain, double differential gain, acceleration a (t), and jerk j (t) are acquired using the selected map (step S7).
  • the operation control unit 51d of the controller 51 calculates the correction value Ua (t) using the acquired proportional gain and the like and the mathematical expression (1) (step S8).
  • the controller 51 obtains the corrected operation amount U (t) by subtracting the correction value Ua (t) thus obtained from the actual operation amount Uh (t) output from the operation lever 21.
  • the operation control unit 51d of the controller 51 generates a pilot pressure operation command that enables the pilot pressure corresponding to the corrected operation amount U (t) to be input to the control valve unit 31, and generates the pilot pressure operation command.
  • the corrected manipulated variable U (t) calculated as described above out of 40 is input to the solenoid proportional valve 40 connected to the switching valve. That is, the gain of the pilot pressure input to the switching valve is adjusted (step S9). In this way, the operation control section 51d controls the operation of the control valve unit 31, which is an actuator operating device.
  • the controller 51 repeatedly executes such feedback control until the application of the operation to the operation lever 21 is completed (NO in step S10).
  • FIG. 7 shows an example of a turning operation controlled in this manner and a turning operation operation which is a work operation corresponding to the turning operation.
  • the solid line in the upper part of FIG. 7 represents the change over time in the rotation speed of the swing motor 4.
  • the solid line in the lower diagram of FIG. 7 represents the change over time in the actual manipulated variable corresponding to the rotational speed in the upper diagram.
  • the actual operation amount is based on an appropriate operation.
  • the calculation of the correction operation amount corresponding to the actual operation amount is performed with high responsiveness based on the rotation speed of the turning motor 4.
  • an excessive amount of operation is reduced with almost no time lag. Therefore, even if the actual operation amount is not sufficiently reduced, that is, even if the operation amount is excessive, the operation speed of the work actuator corresponding to an appropriate operation can be secured by applying the correction calculation amount. Even when the actual operation amount is too small, it is possible to secure a work operation corresponding to an appropriate operation by applying the corrected operation amount that compensates for the shortage of the actual operation amount.
  • FIG. 8 shows a second example of control performed by the controller 51.
  • the control according to the second example is different from the control according to the first example described above in that the skill of the operator is automatically reflected in the operation support.
  • the basic control is the same as the control example described above. Therefore, the same reference numerals are used for the processes having the same contents, and the description thereof will be simplified.
  • the controller 51 reads the detection signal output from the sensor 50 when the hydraulic excavator 1 is started (step S1).
  • the controller 51 determines the operator based on the information signal input from the operation unit 22 (step S2).
  • the controller 51 determines the skill of the operator (step S20).
  • the information storage unit 51e of the controller 51 stores a plurality of skill information corresponding to a plurality of operators.
  • Each of the plurality of skill information is information relating to the operation skill of the operator, which is accumulated by a work operation given to the operation lever 21 by the operator, and is divided into acceleration and deceleration of each work operation. Is set.
  • the magnitude of the absolute value of the correction value Ua (t) is referred to as the skill information.
  • the controller 51 accumulates new skill information until the skill information amount, which is the accumulated amount of skill information, reaches a predetermined value (D1) (YES in step S21) (step S21). Step S22). These processes are performed when the operation lever 21 is operated for the first time.
  • step S21 When the amount of skill information exceeds the predetermined value (D1) (NO in step S21 and YES in step S23), the controller 51 deletes the old skill information each time new skill information is acquired. Then, the skill information is replaced with new skill information (step S24).
  • the controller 51 determines the skill of the operator based on the accumulated predetermined skill information (step S25), and returns to the main routine.
  • the controller 51 acquires the actual operation amount that is the size of the work operation actually given to the operation lever 21 (step S4), determines the work operation (step S5), and acquires the speed of the work operation (step S4). Perform S6). Then, the controller 51 selects a map corresponding to the information on the actual operation amount and the work operation speed from the plurality of maps, and acquires the proportional gain and the like using the map (step S7).
  • the operation control unit 51d of the controller 51 changes the map to be used according to the discriminated skill of the operator.
  • the map data may be changed without changing the map.
  • the operation of the operation control unit 51d includes an operation of calculating a correction value using the skill-based calculation information part corresponding to the determined skill among the plurality of skill-based calculation information parts. In this way, using a more appropriate map according to the change in the skill of the operator enables more effective operation support.
  • controller 51 executes steps S8 and S9 similarly to the above-described control example, and executes such feedback control until the time when the operation of the operation lever 21 ends (YES in step S10) (step S10). And NO).
  • the present invention can be applied to not only hydraulic excavators but also cranes as work machines.
  • the work machine may be a remotely operated unmanned aerial vehicle.
  • the disclosed technology can also be applied to work machines equipped with an electric swing motor as a work actuator.
  • a battery for electrically driving the swing motor, an inverter, and the like are installed on the upper swing body.
  • the battery stores electric power to be supplied to the swing motor, and the inverter changes the power supplied from the battery to the swing motor.
  • the controller controls the rotation drive of the swing motor through the inverter. For example, the controller inputs a command current to the inverter so as to perform proportional control according to an actual operation amount which is the magnitude of the work operation given to the operation lever.
  • the control of the operation system may be electric control instead of hydraulic control.
  • the control system of the operation system can be integrated with the operation support system.
  • the work operation is determined by the operation lever to which the work operation is applied and the operation direction thereof, but the method of determining the work operation is not limited to this.
  • the work motion can be determined based on the motion direction and motion speed of the work actuator detected by the sensor.
  • the operation direction and speed of the attachment or upper revolving structure which is a work member may be directly detected by a sensor, and the work operation may be determined based on the detection result.
  • a work machine which is provided with a lower traveling body, an upper revolving body rotatably mounted on the lower traveling body, and which is installed on the upper revolving body and can perform a work operation.
  • a work member a work actuator that operates to cause the work member to perform the work operation, an operation lever that receives an operation given by an operator, and an actuator that operates the work actuator according to a work operation given to the operation lever.
  • An operating device a sensor that detects motion information related to the movement of the work motion, an actual operation amount detector that detects an actual operation amount that is the size of the work operation that is actually given to the operation lever, and A controller for controlling the actuator actuator.
  • the controller determines a work motion corresponding to the work operation and a work motion determination unit that determines whether the work motion is acceleration or deceleration, based on a result of the determination by the work motion determination unit and the motion information.
  • An operation control unit that calculates a correction operation amount having a value obtained by increasing or decreasing the value of the actual operation amount and operates the actuator operating device based on the correction operation amount.
  • motion information related to the motion of the work motion is detected by a sensor and input to the controller. Then, the controller determines at least the work motion that is the target of the work operation and whether the motion of the work motion is acceleration or deceleration, and based on the result of the determination and the input motion information.
  • a correction operation amount having a value obtained by increasing or decreasing the value of the actual operation amount that is the size of the work operation is calculated, and the actuator actuator is controlled based on the correction operation amount to operate the work actuator.
  • the controller may determine a steady operation or a stop operation.
  • the actuator actuating device takes into consideration the acceleration and deceleration of the work operation that is the target of the operation, not the actual operation amount that is the size of the work operation that the operator actually gives to the operation lever. It is controlled by a correction operation amount having a value obtained by increasing or decreasing the value of the actual operation amount. Therefore, even if the work operation given to the operation lever deviates from an appropriate work operation due to the habit of the operator or lack of skill, etc., it is based on the corrected operation amount calculated in consideration of the actual movement of the work actuator. Control enables stable and efficient work operation.
  • the controller is an information storage unit that stores calculation information that is information that is preset based on a predetermined mathematical expression and that is information for calculating a correction value for calculating the correction operation amount from the actual operation amount.
  • the operation control unit is configured to calculate the correction value based on the operation information using the calculation information and to calculate the correction operation amount based on the correction value.
  • the inventors have confirmed that an appropriate correction operation amount can be obtained by using a correction value calculated by introducing motion information into a predetermined mathematical formula. Therefore, if the correction value and the correction operation amount are calculated using the calculation information based on such a mathematical expression, stable and efficient work operation can be performed without making a complicated judgment in the control process. Therefore, the control can be simplified and the load of the arithmetic processing can be reduced.
  • the motion information includes a speed and an acceleration of the work motion
  • the mathematical expression includes a first variable obtained by multiplying the speed by a predetermined coefficient, and a second variable obtained by multiplying the acceleration by a predetermined coefficient. It is better to include adding.
  • the motion information includes a jerk of the work motion
  • the mathematical expression further includes adding a third variable obtained by multiplying the jerk by a predetermined coefficient to the first variable and the second variable, preferable.
  • the controller further includes an operator determination unit that determines an operator who is actually giving the operation operation to the operation lever, and the calculation information stored in the information storage unit is a plurality of numbers corresponding to a plurality of operators.
  • the operator-specific calculation information portion, the operation control unit uses the operator-specific calculation information portion corresponding to the operator discriminated by the operator discrimination unit among the plurality of operator-specific calculation information portions. It is preferable that the correction value is calculated by calculating the correction value.
  • the operator determination unit can reflect such a difference in the operating characteristics of the operator in the correction operation amount, and enables more stable and efficient work operation.
  • the controller includes a skill discriminating unit that discriminates a skill of an operator who gives the work operation to the operation lever, and the calculation information stored in the information storage unit corresponds to the skill of a plurality of operators, respectively.
  • a plurality of skill-based calculation information portions are included, and the operation control unit calculates the correction value using a skill-based calculation information portion corresponding to the determined skill among the plurality of skill-based calculation information portions. It is preferably configured.
  • the skill discriminating unit can reflect the influence of the skill of such a work operation on the correction operation amount, and can perform a more stable and efficient work operation.

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Abstract

作業操作の質に差があっても安定的かつ効率的な作業動作を行うことを可能にする作業機械（１）が提供される。作業機械（１）は、操作レバー（２１）に与えられる作業操作に従って作業アクチュエータ（４）を作動させるアクチュエータ作動装置（３１）、作業動作に関連する動作情報を検出するセンサ（５０）と、作業操作の大きさである操作量を検出する操作量検出部（５２）と、アクチュエータ作動装置（３１）を制御するコントローラ（５１）と、を備える。コントローラ（５１）は、作業動作の判別の結果と動作情報とに基づいて操作量を補正し、その補正された操作量に基づいてアクチュエータ作動装置（３１）を制御する。

Description

作業機械
　開示する技術は、油圧ショベルなどの作業機械に関するものである。
　一般に、油圧ショベルやクレーンなどの作業機械では、操作者が操作レバーに操作を与えてアームなどの作業部材を動かすことにより、掘削や運搬などの作業が行われる。前記作業部材は一般に大きな重量を有するので、通常、当該作業部材の動作のためには大きなモーメントを作用させる必要がある。換言すれば、個々の作業部材の動作には大きな慣性が働くため、当該作業部材の操作は非常に難しい。
　従って、作業機械の操作は熟練を要し、経験者でも作業の内容や操作する機種によっては、うまく操作できない場合がある。そのため、作業機械の操作を支援する技術が要望されている。
　特許文献１は、操作支援技術の一例を開示する。具体的に、特許文献１に記載される技術は、初心者が熟練者に比べて操作レバーに微操作を与える傾向がある点に着目してなされたものであり、前記操作レバーの操作量頻度に基づいて操作ゲインを調整することを含む。具体的に、前記操作量頻度が少ないほど大きな操作ゲインが与えられる。このことが、より小さいレバー操作量で適正な速度指令値が生成されることを可能にし、操作量頻度の偏りを平滑化して作業効率の向上を可能にすると、記載されている。
　しかし、特許文献１に記載される技術では作業部材の加減速についての考慮がなされていない。操作対象である当該作業部材は、操作レバーに与えられる操作の大きさである操作量に応じて加速または減速する。例えば、操作対象の大きな距離の移動を効率的に行うには、操作レバーに対して最初に大きな操作を与えて当該操作対象を大きな加速度で移動させる必要がある。一方、操作対象を所望する位置で停止させるには、当該操作対象の大きな慣性を考慮して、慎重に、行き過ぎないように適切なタイミングかつ適切な操作量で減速させなければならない。このように、加速時と減速時とでは、操作レバーに与えるべき操作、特に適切な操作量は異なる。特許文献１に記載される技術はこのような加速及び減速において求められる操作の相違について考慮していない。
　さらに、操作対象が行き過ぎた場合には、所望する位置で停止するまで、操作レバーに繰り返し操作を与える必要がある。特許文献１の操作支援技術では、このようなやり直し操作も操作量頻度に含まれる。
　また、初心者は、微操作だけでなく、過剰な操作も行い易い。特許文献１に記載される技術では、そのような過剰操作についても考慮はされていない。
特開２０１７－１０１４１５号公報
　開示する技術の主な目的は、操作者により与えられる操作の質に差があっても、安定的かつ効率的な作業動作が行われることを可能にする、作業機械を提供することにある。
　提供されるのは、作業機械であって、下部走行体と、前記下部走行体の上に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に設置され、作業動作を行うことが可能な作業部材と、前記作業部材に前記作業動作を行わせるように作動する作業アクチュエータと、操作者により与えられる操作を受ける操作レバーと、前記操作レバーに与えられる作業操作に従って前記作業アクチュエータを作動させるアクチュエータ作動装置と、前記作業動作の動きに関連する動作情報を検出するセンサと、前記操作レバーに実際に与えられる前記作業操作の大きさである実操作量を検出する実操作量検出器と、前記アクチュエータ作動装置を制御するコントローラと、を備える。前記コントローラは、前記作業操作に対応する前記作業動作の判別及び当該作業動作が加速か減速かの判別を行う作業動作判別部と、前記作業動作判別部による前記判別の結果と前記動作情報とに基づいて前記実操作量の値を増減させた値をもつ補正操作量を演算し、その補正操作量に基づいて前記アクチュエータ作動装置を作動させる作動制御部と、を含む。
開示される実施形態に係る作業機械である油圧ショベルを示す概略図である。 前記油圧ショベルにおいて操作レバーに与えられる作業操作に対応して作業アクチュエータの作動を制御するための制御システムを示す図である。 前記制御システムに含まれるコントローラおよび当該コントローラに接続される機器を示すブロック図である。 前記コントローラにより算出される情報を例示する図である。 前記操作レバーに与えられる作業操作についての支援のための制御の第１の例を示すフローチャートである。 前記第１の例に係る制御を示すブロック線図である。 前記操作レバーの実操作量及びこれに対応する作業部材の動作速度の時間変化の一例を示すグラフである。 前記操作レバーに与えられる作業操作についての支援のための制御の第２の例を示すフローチャートである。 前記第２の例に係る制御での作業者の技量の判別のためのサブルーチンを示すフローチャートである。
　以下、開示する技術の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。
　図１は、本実施形態に係る作業機械である油圧ショベル１を示す。油圧ショベル１は、一対のクローラ２ａ，２ａを有する下部走行体２と、その上に旋回可能な状態で搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３の上に設置される複数の構成要素と、を備える。前記複数の構成要素は、旋回モータ４、アタッチメント５、キャブ６、機械室７及びカウンタウェイト８を含む。
　前記旋回モータ４は、作業部材である前記上部旋回体３に作業動作を行わせるように作動する作業アクチュエータである。具体的には、前記上部旋回体３の中央部に設置されて前記上部旋回体３を旋回させる油圧モータである。
　前記アタッチメント５は、バケット５ａ、アーム５ｂ、ブーム５ｃ、および、複数の油圧シリンダ５ｄを含む。前記ブーム５ｃは前記上部旋回体３の前部に回動可能に支持される基端部と、その反対側の先端部と、を有する。前記アーム５ｂは、ブーム５ｃの先端部に回動可能に連結される基端部と、その反対側の先端部と、を有する。前記バケット５ａは、前記アーム５ｂの先端部に回動可能に支持されている。前記ブーム５ｃ、前記アーム５ｂ及び前記バケット５ａは、いずれも、作業動作（横方向の軸回りの回動動作）を行うことが可能な作業部材である。前記複数の油圧シリンダ５ｄは、前記ブーム５ｃ、前記アーム５ｂ及び前記バケット５ａにそれぞれ連結されてこれらに作業動作を行わせるように作動する作業アクチュエータである。
　従って、この実施形態に係る油圧ショベル１は、複数の作業部材と、当該複数の作業部材にそれぞれ作業動作を行わせる複数の作業アクチュエータと、を含む。しかし、本発明に係る作業機械はこの実施形態に限定されず、単一の作業部材及び単一の作業アクチュエータのみを含むものも包含する。
　前記機械室７は、他の構成要素、具体的には、後述するエンジン３３や油圧ポンプ３０、コントロールバルブユニット３１などの駆動装置を収容する。前記上部旋回体３には、エンジン３３の燃料を貯蔵する燃料タンク、及び、油圧制御に用いられる作動油を貯蔵する作動油タンク３４が、前記機械室７と並ぶように搭載されている。前記カウンタウェイト８は、前記上部旋回体３の後部に設置され、アタッチメント５との間での前後のバランスを確保するために十分な重量を有する。
　前記キャブ６は、上部旋回体３の前部に設置された箱形の運転室である。前記キャブ６はこれに操作者が搭乗して油圧ショベル１の操作を行うことを許容する。
　前記油圧ショベル１は、図２に示されるシート２０、一対の操作レバー２１及び操作部２２を含む。前記シート２０は、前記キャブ６の内部に設置され、当該シート２０の上に操作者が着座することを許容する。前記一対の操作レバー２１，２１は、前記シート２０の右及び左に設置され、それぞれの操作レバー２１には前記複数の作業アクチュエータに含まれる前記複数の油圧シリンダ５ｄおよび前記旋回モータ４を作動させるための操作者による作業操作が与えられる。前記作業操作は、例えば、各操作レバー２１を前後左右に回動させる操作であり、当該作業操作の方向及び大きさである操作方向および操作量に応じて前記上部旋回体３を旋回させ、また前記ブーム５ｃ、前記アーム５ｂ及び前記バケット５ａを回動させるように、前記旋回モータ４及び前記複数の油圧シリンダ５ｄが作動する。
　例えば、左側の操作レバー２１を前後方向に回動させる作業操作が当該左側の操作レバー２１に与えられることにより、その回動の向きに応じた方向に前記上部旋回体３を旋回させるように前記旋回モータ４が作動する。前記左側の操作レバー２１を左右方向に回動させる作業操作が当該左側の操作レバー２１に与えられることにより、その回動の向きに対応した方向に前記アーム５ｂを回動させるように当該アーム５ｂに連結された油圧シリンダ５ｄが作動する。右側の操作レバー２１を前後方向に回動させる作業操作が当該右外力の操作レバー２１に与えられることにより、その回動の向きに対応した方向に前記ブーム５ｃを回動させるように当該ブーム５ｃに連結された油圧シリンダ５ｄが作動する。前記右側の操作レバー２１を左右方向に回動させる作業操作が当該右側の操作レバー２１に与えられることにより、当該回動の向きに対応した方向に前記バケット５ａを回動させるように当該バケット５ａに連結された油圧シリンダ５ｄが回動する。前記操作方向と操作対象が行う作業動作の方向との関係は、適宜設定できる。
　前記操作部２２は、前記操作レバー２１の後方に配置され、当該操作部２２には操作者による種々の操作が与えられる。操作部２２は、様々な操作スイッチ、モニタなどの入出力装置を含む。
　前記油圧ショベル１は、図２に示す制御システムをさらに備える。当該制御システムは、油圧系システムと電気系システムとを含む。
　前記油圧系システムは、駆動系油圧システムと操作系油圧システムとを含む。前記駆動系油圧システムは、油圧ポンプ３０、前記複数の作業アクチュエータにそれぞれに対応したコントロールバルブユニット３１、前記複数の油圧シリンダ５ｄ、前記旋回モータ４、及び図２に太実線で示される複数の高圧油経路３２を含む。前記操作系油圧システムは、前記コントロールバルブユニット３１、複数の電磁比例弁４０、複数のリモコン弁４１、及び図２に細実線で示される複数の低圧油経路４２を含む。前記複数の高圧油経路３２、前記複数の電磁比例弁４０、前記複数のリモコン弁４１及び前記複数の低圧油経路４２は、前記複数の作業アクチュエータにそれぞれ対応づけられている。駆動系の制御には、大きな力が必要なため、高い油圧が用いられる。一方、操作系の制御には、低い油圧が用いられる。
　前記電気系システムは、複数のセンサ５０、コントローラ５１、一対のレバー計５２（実操作量検出器）、複数の電磁比例弁４０、及び図２に破線で示される複数の電気配線５３を含む。前記電気系システムは、油圧系システムに接続され、前記一対の操作レバー２１にそれぞれ与えられるべき難しい前記作業操作の支援を行うための制御を実行する。
　前記油圧ポンプ３０は、前記エンジン３３によって駆動され、これにより、作動油タンク３４から油を取り込んで前記コントロールバルブユニット３１に高圧の作動油を供給する。前記コントロールバルブユニット３１は図示されない複数の切替弁を含み、前記複数の切替弁は前記複数の油圧シリンダ５ｄおよび前記旋回モータ４を含む前記複数の作業アクチュエータにそれぞれ対応している。前記コントロールバルブユニット３１は、アクチュエータ作動装置に相当し、前記油圧ポンプ３０から前記複数の切替弁をそれぞれ通じて前記複数の作業アクチュエータに作動油が循環的に供給されることを許容するように作動する。
　前記複数の高圧油経路３２のそれぞれは、第１高圧油経路３２ａ及び第２高圧油経路３２ｂを含む。前記複数の切替弁のそれぞれは、第１位置と、第２位置と、前記第１位置と前記第２位置との間にある中立位置と、に切り替えられることが可能である。前記切替弁は、前記第１位置では、前記油圧ポンプ３０から吐出される作動油が前記第１高圧油経路３２ａを通じて作業アクチュエータに導入され、かつ、当該作業アクチュエータから排出される作動油が前記第２高圧油経路３２ｂを通じてタンクに戻ることを許容する油路を形成する。前記切替弁は、前記第２位置では、前記油圧ポンプ３０から吐出される作動油が前記第２高圧油経路３２ｂを通じて作業アクチュエータに導入され、かつ、当該作業アクチュエータから排出される作動油が前記第１高圧油経路３２ａを通じてタンクに戻ることを許容する油路を形成する。前記切替弁は、前記中立位置では、前記油圧ポンプ３０と前記作業アクチュエータとの間を遮断して当該作業アクチュエータへの作動油の導入および当該作業アクチュエータからの作動油の排出をブロックする。
　前記複数の油圧シリンダ５ｄの各々に対応した前記切替弁が前記第１位置と前記第２位置との間で切り替わることにより、当該油圧シリンダ５ｄが伸縮して当該油圧シリンダ５ｄに連結されている作業部材であるブーム５ｃ、アーム５ｂ、またはバケット５ａを回動させる。また、前記旋回モータ４に対応した切替弁が前記第１位置と第２位置との間で切り替わることにより、前記旋回モータ４の出力軸が正逆方向に回転して当該出力軸に連結されている前記上部旋回体３を左右に旋回させる。このような前記複数の切替弁のそれぞれの切り替えは前記操作系油圧システムによって行われる。
　前記複数のリモコン弁４１は、前記一対の操作レバー２１のいずれかに連結され、当該操作レバー２１に与えられる前記作業操作に応じて前記複数の切替弁のうちの所定の切替弁に前記作業操作の大きさに対応する油圧であるパイロット圧を供給するように前記操作レバー２１に連動して開弁する。前記パイロット圧の供給によって前記切替弁の位置が切り替えられる。
　前記一対の操作レバー２１のそれぞれは、基準位置を挟んでその両側に当該操作レバー２１を回動させるような作業操作を受けることが可能である。前記基準位置は、前記操作レバー２１に前記作業操作が与えられていないときの当該操作レバー２１の位置であり、当該操作レバー２１が当該基準位置にあるとき、当該操作レバー２１に対応する切替弁は前記中立位置に保持される。前記操作レバー２１を前記基準位置からいずれかの方向（操作方向）に回動させるような作業操作が当該操作レバー２１に与えられると、その作業操作に対応する切替弁が前記第１位置及び第２位置のうち前記操作方向に対応する位置に向かって前記作業操作の操作量に対応したストロークで切り替わり、これにより、所定の大きさの油圧が、操作対象である作業アクチュエータに循環的に供給されることを許容する。
　例えば、上部旋回体３を所定方向に短時間で大きく旋回させたい場合には、その旋回方向に対応した操作方向に操作レバー２１を大きく倒す作業操作（旋回作業操作）が当該操作レバー２１に与えられる。当該旋回作業操作の操作量に対応した大きさの圧力であるパイロット圧が、前記操作レバー２１に連結されているリモコン弁４１から前記コントロールバルブユニット３１において前記旋回モータ４に対応する切替弁に向けて出力される。当該切替弁は、これに入力されるパイロット圧の大きさに対応したストロークで第１位置または第２位置に切り替わることにより、作動油が旋回モータ４に供給されて当該旋回モータ４の出力軸が前記ストロークに対応した速度で回転することを許容し、これにより前記上部旋回体３が急旋回する。
　その後、前記操作レバー２１が所定のタイミングで基準位置に所定の速度で戻されることにより、前記リモコン弁４１から前記コントロールバルブユニット３１の前記切替弁に入力されるパイロット圧が低減する。これにより、前記旋回モータ４の出力軸の回転速度は徐々に低下し、最終的に前記上部旋回体３の旋回が停止する。
　前記複数の電磁比例弁４０のそれぞれは、対応する低圧油経路４２に接続されたリモコン弁４１とコントロールバルブユニット３１との間に介在し、当該コントローラ５１から入力されるパイロット圧操作指令に応じて、前記リモコン弁４１から前記コントロールバルブユニット３１に入力されるパイロット圧を変化させる。すなわち、当該電磁比例弁４０は、前記リモコン弁４１から前記コントロールバルブユニット３１に入力されるパイロット圧を低減させる比率であるパイロット圧低減比率（ゲイン）を変更するように作動する。
　前記複数のセンサ５０は、前記複数の油圧シリンダ５ｄおよび前記旋回モータ４を含む複数の作業アクチュエータにそれぞれ取り付けられて当該作業アクチュエータの動作速度についての情報である動作情報を検出する。例えば、前記複数のセンサ５０のうち前記旋回モータ４に取り付けられているセンサ５０は、当該旋回モータ４の出力軸が回転する速度を検出する。前記複数の油圧シリンダ５ｄのいずれかに取り付けられているセンサ５０は、当該油圧シリンダ５ｄが伸縮する速度を検出する。
　前記一対のレバー計５２は、前記一対の操作レバー２１にそれぞれ取り付けられ、前記操作レバー２１に実際に与えられる前記作業操作の操作方向及びその操作方向についての当該作業操作の大きさである実操作量Ｕｈ（ｔ）を検出する。
　前記コントローラ５１は、ＣＰＵやメモリなどのハードウエアと、ハードウエアに実装された制御プログラムなどのソフトウエアと、を含む。
　図３は、前記コントローラ５１と、これに電気的に接続される複数の関連機器と、を示す。前記複数の関連機器は、前記複数のセンサ５０、前記一対のレバー計５２、前記操作部２２、および前記複数の電磁比例弁４０を含む。前記コントローラ５１は、前記複数のセンサ５０、前記一対のレバー計５２、および前記操作部２２からそれぞれ入力される電気信号に基づいて前記複数の電磁比例弁４０のそれぞれに適当なパイロット圧操作指令を入力することにより、前記複数の電磁比例弁４０を電気的に制御する。
　それにより、コントローラ５１は、操作レバー２１に与えられる作業操作に伴って安定的かつ効率的な作業動作が行われるように、コントロールバルブユニット３１の動作を制御する。すなわち、当該コントローラ５１は、これに接続される前記複数の関連機器とともに、操作支援システムを構成する。
　前記コントローラ５１は、前記複数のセンサ５０および前記一対のレバー計５２から出力される検出信号の入力を受け付けるとともに、操作部２２との間で情報信号の入出力を行う。
　コントローラ５１は、前記操作支援システムを構成するための主要な機能として、図３に示される操作者判別部５１ａ、技量判別部５１ｂ、作業動作判別部５１ｃ、作動制御部５１ｄ、及び情報記憶部５１ｅを含む。
　前記操作者判別部５１ａは、前記一対の操作レバー２１に作業操作を与えている操作者を識別するために予め用意された情報である操作者情報に基づいて、実際の操作者を判別する。
　操作者のそれぞれには操作の癖や好みがある。そのため、操作レバー２１に与えられる作業操作の特性である操作特性も操作者によって異なる。前記操作者判別部５１ａは、そのような操作者による操作特性の違いを前記補正操作量に反映させることを可能にする。
　前記操作者情報の具体例としては、ＩＤ番号、予め情報記憶部５１ｅに設定された操作者名簿などが挙げられる。前記ＩＤ番号は、操作者が前記操作部２２を操作することにより前記コントローラ５１に入力することが可能である。前記操作者名簿は、これを予め記憶している前記コントローラ５１が操作部２２に出力して当該操作部２２に含まれるモニタに表示させることにより当該操作者名簿からの該当者の選択を操作者に促すことが可能である。このようにして操作部２２からコントローラ５１に、操作者を特定する情報信号が入力され、その情報信号に基づいて、操作者判別部５１ａは、操作者を判別する。
　前記技量判別部５１ｂは、前記作業アクチュエータの操作についての操作者の技量に関連する情報である技量情報に基づいて、当該操作者の技量を判別する。
　前記操作レバー２１の操作は難しい。作業動作には大きな慣性が働くし、加減速のタイミングや程度は、作業状況によって絶えず変化する。そのため、初心者はもとより、熟練者であっても、安定的かつ効率的な操作を行うのは難しい。一方、操作レバー２１の操作には、操作者の技量が大きく影響する。前記技量判別部５１ｂは、そのような技量の影響を前記補正操作量に反映させることを可能にする。
　前記技量情報の具体例としては、予め設定される技量判定値や、予め情報記憶部５１ｅに記憶される複数の技量区分などが挙げられる。技量判定値は、操作試験などの実施により、各操作者が取得する判定値であり、例えば、１０段階などでその技量が設定される。前記複数の技量区分は、例えば、初心者、中級者、上級者のそれぞれに対応する技量区分を含む。
　操作者は、前記操作部２２を操作して自身の技量判定値をコントローラ５１に入力したり、コントローラ５１が出力してモニタに表示させる技量区分から該当する技量を選択したりすることにより、前記操作部２２から前記コントローラ５１に技量を特定する情報信号を入力することができる。その情報信号に基づいて、前記技量判別部５１ｂは前記操作者の技量を判別する。
　技量判別部５１ｂはまた、後述するように、操作者の操作状況に基づいて自動的に技量を判別するように構成されてもよい。
　前記作業動作判別部５１ｃは、前記一対の操作レバー２１のうち操作者により作業操作が与えられている操作レバー２１と、その作業操作の方向である操作方向と、に基づいて、前記作業操作に対応する作業動作すなわち操作対象が行う動作を判別する。具体的には、前記作業動作が前記上部旋回体３の旋回動作、前記ブーム５ｃの回動動作、前記アーム５ｂの回動動作、及び前記バケット５ａの回動動作のいずれであるか、を判別する。また、前記作業動作判別部５１ｃは、前記作業動作が加速であるか減速であるか、すなわち、その作業動作を生じさせている作業アクチュエータの動作が加速しているのか減速しているのかも判別する。更に、その作業動作の動きが定常動作であるか停止動作であるかの判別など、前記作業操作に対する重要な動きを前記作業動作判別部５１ｃが判別する態様も含まれ得る。
　前記作動制御部５１ｄは、前記複数のセンサ５０からそれぞれ入力される前記複数の作業アクチュエータのそれぞれの動作速度に基づいて補正操作量を演算する。当該補正演算量は、前記操作レバー２１に実際に与えられた作業操作の大きさである実操作量の値を増減させた値をもつ。前記情報記憶部５１ｅは、前記補正操作量の演算に関連した様々な情報を記憶し、適宜、作動制御部５１ｄとの間で情報の入出力を行う。
　例えば、前記情報記憶部５１ｅは、前記実操作量の値の増減分に相当する補正値の算出に必要な情報である算出情報を記憶する。この実施の形態に係る前記算出情報は、次に示す数式（１）に基づいて設定されている。
　Ｕａ（ｔ）＝Ｋｐ・ｖ（ｔ）＋Ｋｄ・ａ（ｔ）＋Ｋｄｄ・ｊ（ｔ）・・・（１）
　数式（１）のうち、Ｕａ（ｔ）は、時刻ｔにおいて算出されるべき補正値、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｄは微分ゲイン、Ｋｄｄは二重微分ゲインである。また、ｖ（ｔ）は前記時刻ｔにおける作業アクチュエータの速度、ａ（ｔ）は前記時刻ｔにおける作業アクチュエータの加速度、ｊ（ｔ）は前記時刻ｔにおける作業アクチュエータの躍度である。
　加速度ａ（ｔ）および躍度ｊ（ｔ）は速度ｖ（ｔ）から算出できる。従って、前記複数のセンサ５０は、前記複数の作業アクチュエータの速度をそれぞれ検出して前記コントローラ５１に入力するものであればよい。
　発明者らは、前記数式を用いて速度等に対応した適切な比例ゲイン等を設定することが操作レバー２１の安定的かつ効率的な操作を可能にすることを、実験等により確認している。すなわち、速度に比例ゲインを乗じた第１変数と、加速度に微分ゲインを乗じた第２変数と、躍度に二重微分ゲインを乗じた第３変数とを加算するだけで、適切な補正値を取得することができる。従って、制御の過程で複雑な判断を行う必要が無い。このことは、制御を簡素化して演算処理についてのコントローラ５１の負担を軽減することを可能にする。
　算出情報を構成する数式は、速度に関する第１変数および加速度に関する第２変数の加算のみを含むものでもよい。しかし、当該数式は躍度に関する第３変数の加算をさらに含むことが好ましい。油圧ショベル１の場合、作業動作に大きな慣性が働くので、円滑に操作するのが難しく、僅かな操作ブレでもショックを受け易い。前記数式は、前記第３変数の加算をさらに含むことによって前記のようなショックの抑制を可能にする。
　前記作動制御部５１ｄは、前記数式（１）を用いて算出される補正値Ｕａ（ｔ）に基づいて前記実操作量Ｕｈ（ｔ）の値を増減させた値をもつ補正操作量を演算する。具体的には、フィードバック制御に基づき、時刻ｔにおいて操作レバー２１に連結されたレバー計５２から入力される操作量すなわち当該操作レバー２１に実際に与えられた作業操作の大きさである実操作量Ｕｈ（ｔ）から前記補正値Ｕａ（ｔ）を減算したものを補正操作量Ｕ（ｔ）として算定し、その補正操作量Ｕ（ｔ）に対応したパイロット圧が前記コントロールバルブユニット３１に入力されることを可能にするためのパイロット圧操作指令を前記電磁比例弁４０に入力する。すなわち、前記作動制御部５１ｄは、前記電磁比例弁４０を通じてパイロット圧のゲインを調整することにより、前記コントロールバルブユニット３１が前記補正操作量Ｕ（ｔ）に対応した動作を行うように当該コントロールバルブユニット３１の制御を実行する。
　この油圧ショベル１では、制御の簡素化を図るため、情報記憶部５１ｅが算出情報として複数のマップを記憶している。図４はその例を示す。
　例示される算出情報は、複数の３次元のマップを含み、それぞれのマップは、速度、加速度、または躍度に対応した速度対応軸と、操作者（操作者）に対応した操作者軸と、比例ゲイン、微分ゲイン、または二重微分ゲインに対応したゲイン軸と、を有している。前記複数の３次元マップは、各作業動作に対応して設定されている。前記操作者軸に係る操作者は、操作者判別部５１ａによって判別される。
　例えば、操作者に対応する値がＰ１であり、操作中のあるタイミングにおいて、速度に対応する値がＰ２であったとすると、例示のマップでは、比例ゲインとしてＰ３の値が選択される。微分ゲインおよび二重微分ゲインも、これと同様にして選択される。速度等が決まれば、比例ゲイン等も一意に定まるので、制御を簡素にできる。つまり、それぞれのマップは、複数の操作者にそれぞれ対応した複数の操作者別算出情報部分を含んでいる。
　前記操作者軸に代えて操作者の技量に対応した技量軸を有するマップであってもよい。つまり、当該マップは、複数の操作者の技量にそれぞれ対応した複数の技量別算出情報部分を含んでもよい。前記マップは、実験等に基づいて設定され、必要に応じて変更される。
　図５は、前記操作レバー２１に対する操作を支援するために前記コントローラ５１により行われる制御の第１の例を示す。
　油圧ショベル１に操作者が搭乗して油圧ショベル１を始動させると、前記複数のセンサ５０が検出信号を出力する。コントローラ５１は、その検出信号を読み込む（ステップＳ１）。操作者は、操作部２２を操作し、ＩＤ番号の入力などを行う。そうすることにより、操作部２２からコントローラ５１に、操作者を特定する情報信号が入力され、その情報信号に基づいて、コントローラ５１の操作者判別部５１ａは、操作者を判別する（ステップＳ２）。
　このとき、操作者が、自身の技量も入力するようにしてもよい。
　前記一対の操作レバー２１への作業操作の付与が開始されると（ステップＳ３でＹＥＳ）、コントローラ５１は、当該一対の操作レバー２１のそれぞれに対応するレバー計５２から入力される検出信号に基づいて、当該操作レバー２１に実際に与えられた作業操作の大きさである実操作量Ｕｈ（ｔ）を取得する（ステップＳ４）。
　前記操作レバー２１に与えられる作業操作及びその方向である操作方向により、その操作の対象である作業アクチュエータおよび当該作業アクチュエータの動作方向が特定されるので、コントローラ５１の作業動作判別部５１ｃは、操作者により与えられる作業操作の対象となっている作業動作を判別する（ステップＳ５）。以下の説明は、判別された作業動作が図６に示すような旋回動作であることを前提とする。
　前記コントローラ５１は、前記複数のセンサ５０のそれぞれから入力される検出信号に基づいて、前記操作レバー２１に与えられる作業操作に応じて作業アクチュエータが作業部材に行わせる作業動作についての動作情報、図６に示す例では旋回モータ４の回転速度Ｖ（ｔ）、を取得する（ステップＳ６）。コントローラ５１の作動制御部５１ｄは、判別された操作者および取得した速度（場合によっては、更に操作者の技量）についての情報に基づいて、情報記憶部５１ｅに記憶されている複数のマップの中から使用すべきマップを選択し、かつ、その選択したマップを用いて比例ゲイン、微分ゲイン、二重微分ゲイン、加速度ａ（ｔ）、および躍度ｊ（ｔ）を取得する（ステップＳ７）。
　コントローラ５１の作動制御部５１ｄは、取得した比例ゲイン等と数式（１）とを用いて補正値Ｕａ（ｔ）を算出する（ステップＳ８）。コントローラ５１は、そうして得られる補正値Ｕａ（ｔ）を操作レバー２１から出力される実操作量Ｕｈ（ｔ）から減算することにより補正操作量Ｕ（ｔ）を取得する。コントローラ５１の作動制御部５１ｄは、その補正操作量Ｕ（ｔ）に対応するパイロット圧がコントロールバルブユニット３１に入力されることを可能にするパイロット圧操作指令を生成して前記複数の電磁比例弁４０のうち前記のように演算された補正操作量Ｕ（ｔ）の対象である切替弁に接続されている電磁比例弁４０に入力する。すなわち、前記切替弁に入力されるパイロット圧のゲインを調整する（ステップＳ９）。このようにして前記作動制御部５１ｄはアクチュエータ作動装置であるコントロールバルブユニット３１の作動を制御する。
　コントローラ５１は、操作レバー２１への操作の付与が終了するまで（ステップＳ１０でＮＯ）、このようなフィードバック制御を繰り返し実行する。
　図７は、このようにして制御される旋回動作とその旋回動作に対応する作業操作である旋回作業操作の例を示す。図７の上図の実線は、旋回モータ４の回転速度の経時変化を表している。図７の下図の実線は、上図の前記回転速度に対応する実操作量の経時変化を表している。当該実操作量は、適切な操作に基づいている。
　上部旋回体３の大きな旋回動作を効率的に行うには、最初に大きく加速させるのが好ましい。そのためには操作レバー２１を基準位置から短時間に大きく回動させて、操作量を急増させる必要がある。ところが、操作者の癖や技量の不足などにより、仮想線Ｌ１で示すように、所望の加速を行うための単位時間当たりの操作量すなわち操作速度が足りない場合がある。その場合、仮想線Ｌ２で示すように、実際の旋回モータ４の速度は所望の速度よりも低い側に逸脱してしまう。
　それに対し、この油圧ショベル１では、実操作量に対応する補正操作量の演算が、旋回モータ４の回転速度に基づいて高い応答性で行われる。それにより、タイムラグをほとんど生じることなく、実操作量の不足分が補われる。従って、当該実操作量が足らなくても、適切な操作に対応した作業アクチュエータの作動速度を前記補正操作量の適用によって確保できる。逆に実操作量が過多の場合も、当該実操作量の値から過剰分が減算された値をもつ補正操作量の適用によって、適切な操作に対応した作業アクチュエータの作動速度を確保できる。
　その後、所定のタイミングで、減速のための作業操作の付与が開始される。この作業操作は、慣性による旋回動作を慎重に見極めながら、操作レバー２１を基準位置に向かって徐々に回動させるように行われることが好ましい。しかし、操作者の癖や技量の不足などにより、仮想線Ｌ３で示すように、所望の減速を行わせるための実操作量の減少が足りない場合、つまり当該実操作量が過多になる場合がある。その場合、仮想線Ｌ４で示すように、実際の旋回モータ４の動作速度は所望の速度よりも高い側に逸脱してしまう。その結果、上部旋回体３は過度に旋回してしまう。
　それに対し、この油圧ショベル１では、前記実操作量に対応する補正操作量の演算が、旋回モータ４の回転速度に基づいて高い応答性で行われる。それにより、タイムラグをほとんど生じることなく、操作量の過剰分が低減される。従って、前記実操作量の減少が足りなくても、つまり当該操作量が過多であっても、前記補正演算量の適用によって適切な操作に対応する作業アクチュエータの作動速度を確保できる。実操作量が過少の場合も、当該実操作量の不足分が補われた補正操作量の適用によって適切な操作に対応する作業動作を確保できる。
　このように、この油圧ショベル１によれば、操作者により操作レバー２１に与えられる作業操作の質に差があっても、安定的かつ効率的な作業動作を行うことが可能になる。
　図８は、前記コントローラ５１により行われる制御の第２の例を示す。この第２の例に係る制御は、操作者の技量が自動的に操作支援に反映される点で、上述した第１の例に係る制御と異なる。基本的な制御は、上述した制御例と同じである。従って、同じ内容の処理については、同じ符号を用いてその説明は簡略化する。
　コントローラ５１は、油圧ショベル１の始動によってセンサ５０から出力される検出信号を読み込む（ステップＳ１）。操作部２２から入力される情報信号に基づいて、コントローラ５１は、操作者を判別する（ステップＳ２）。
　そして、操作レバー２１への操作の付与が開始されると（ステップＳ３でＹＥＳ）、コントローラ５１は操作者の技量を判別する（ステップＳ２０）。コントローラ５１の情報記憶部５１ｅは、複数の操作者にそれぞれ対応した複数の技量情報を記憶する。当該複数の技量情報のそれぞれは、操作者により操作レバー２１に与えられる作業操作によって蓄積される、当該操作者の操作技量に関連する情報であり、各作業動作の加速時と減速時とに分けて設定されている。
　この油圧ショベル１では、前記技量情報として、前記補正値Ｕａ（ｔ）の絶対値の大きさが参照される。当該補正値Ｕａ（ｔ）の絶対値である補正量が大きいほど、実操作量と適切な操作量との差が大きいので技量が低いと判別することができる。
　具体的に、コントローラ５１は、図９に示すように、前記技量情報の蓄積量である技能情報量が所定の値（Ｄ１）に至るまで（ステップＳ２１でＹＥＳ）、新しい技量情報を蓄積する（ステップＳ２２）。これらの処理は、操作レバー２１の操作が初めて行われる場合に行われる。
　コントローラ５１は、前記技量情報量が前記所定の値（Ｄ１）を超えると（ステップＳ２１でＮＯかつステップＳ２３でＹＥＳ）、コントローラ５１は、新しい技量情報が取得される度に、古い技量情報から削除して、新しい技量情報に置き換えていく（ステップＳ２４）。
　そうして、コントローラ５１は、蓄積された所定量の技量情報に基づいて操作者の技量を判別し（ステップＳ２５）、メインルーチンにリターンする。
　引き続き、コントローラ５１は、操作レバー２１に実際に与えられる作業操作の大きさである実操作量の取得（ステップＳ４）、作業動作の判別（ステップＳ５）、および、作業動作の速度の取得（ステップＳ６）を行う。そうして、コントローラ５１は、複数のマップのうち前記実操作量及び前記作業動作速度についての情報に対応するマップを選択し、当該マップを用いて比例ゲイン等を取得する（ステップＳ７）。
　このとき、前記コントローラ５１の作動制御部５１ｄは、判別した操作者の技量に応じて、用いるマップを変更する。マップは変更しないで、マップのデータを変更してもよい。いずれの場合も、作動制御部５１ｄの動作は、複数の技量別算出情報部分のうち判別された技量に対応する技量別算出情報部分を用いて補正値を演算する動作を含む。このように操作者の技量の変化に応じてより適切なマップを用いることが、より有効な操作支援を可能にする。
　その後、コントローラ５１は、上述した制御例と同様に、ステップＳ８，Ｓ９を実行し、操作レバー２１の操作が終了する時点（ステップＳ１０でＹＥＳ）まで、このようなフィードバック制御を実行する（ステップＳ１０でＮＯ）。
　このように、油圧ショベル１によれば、操作者の癖や技量などにより、操作レバー２１に与えられる操作の質に差があっても、安定的かつ効率的な作業動作が可能になる。
　なお、開示する技術にかかる作業機械は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。
　例えば、作業機械は油圧ショベルに限らず、クレーンなどにも本発明を適用できる。作業機械は、遠隔操作で作動する無人機であってもよい。
　開示技術は、作業アクチュエータとして電動式の旋回モータを備える作業機械にも適用できる。このような作業機械では、前記旋回モータの他、これを電気で駆動するためのバッテリ、インバータなどが上部旋回体に設置される。前記バッテリは前記旋回モータに供給されるべき電力を蓄え、前記インバータは前記バッテリから前記旋回モータに供給される電力を変化させる。このインバータを通じてコントローラが前記旋回モータの回転駆動を制御する。例えば、当該コントローラは、操作レバーに与えられる作業操作の大きさである実操作量に応じた比例制御を行うように、前記インバータに指令電流を入力する。
　操作系の制御は、油圧制御ではなく電気制御であってもよい。その場合、操作系の制御システムは操作支援システムと統合されることが可能である。
　上述した実施形態では、作業操作が与えられる操作レバーとその操作方向とによって作業動作が判別されるが、作業動作の判別の手法はこれに限られない。例えば、センサによって検出される作業アクチュエータの動作方向及び動作速度に基づいても作業動作の判別が可能である。また、作業部材であるアタッチメントや上部旋回体の動作の方向と速度をセンサで直接的に検出してその検出結果に基づいて作業動作を判別してもよい。
　以上開示した技術によれば、操作者により与えられる操作の質に差があっても、安定的かつ効率的な作業動作が行われることを可能にする作業機械が実現できる。
　提供されるのは、作業機械であって、下部走行体と、下部走行体の上に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に設置され、作業動作を行うことが可能な作業部材と、前記作業部材に前記作業動作を行わせるように作動する作業アクチュエータと、操作者により与えられる操作を受ける操作レバーと、前記操作レバーに与えられる作業操作に従って前記作業アクチュエータを作動させるアクチュエータ作動装置と、前記作業動作の動きに関連する動作情報を検出するセンサと、前記操作レバーに実際に与えられる前記作業操作の大きさである実操作量を検出する実操作量検出器と、前記アクチュエータ作動装置を制御するコントローラと、を備える。前記コントローラは、前記作業操作に対応する作業動作の判別及び前記作業動作が加速か減速かの判別を行う作業動作判別部と、前記作業動作判別部による判別の結果と前記動作情報とに基づいて前記実操作量の値を増減させた値をもつ補正操作量を演算し、その補正操作量に基づいて前記アクチュエータ作動装置を作動させる作動制御部と、を含む。
　例えば、前記作業動作の動きに関連する動作情報は、センサによって検出され、コントローラに入力される。そして、コントローラは、少なくとも、作業操作の対象である作業動作と、その作業動作の動きが加速か減速であるかと、を判別し、その判別の結果と、入力される動作情報と、に基づいて前記作業操作の大きさである実操作量の値を増減させた値をもつ補正操作量を演算し、当該補正操作量に基づいてアクチュエータ作動装置を制御して作業アクチュエータを作動させる。前記コントローラは、前記作業動作およびその加減速に加え、定常動作や停止動作などを判別する場合もある。
　前記アクチュエータ作動装置は、前記のように、操作者が実際に操作レバーに与える作業操作の大きさである実操作量ではなく、その操作の対象である作業動作の加速及び減速も考慮して前記実操作量の値を増減させた値をもつ補正操作量によって制御される。従って、操作者の癖や技量の不足などにより、操作レバーに与えられる作業操作が適切な作業操作から外れていても、実際の作業アクチュエータの動きを考慮して演算された前記補正操作量に基づく制御によって、安定的かつ効率的な作業動作が可能になる。
　前記コントローラは、所定の数式に基づいて予め設定された情報であって前記実操作量から前記補正操作量を演算するための補正値を算出するための情報である算出情報を記憶する情報記憶部をさらに備え、前記作動制御部は、前記算出情報を用いて前記動作情報に基づき前記補正値を算出して当該補正値により前記補正操作量を演算するように構成されていることが、好ましい。
　発明者らは、所定の数式に動作情報を導入して算出される補正値を用いることにより、適切な補正操作量が得られることを確認した。従って、そのような数式に基づく算出情報を用いて補正値及び補正操作量を演算すれば、制御の過程で複雑な判断を行わなくても、安定的かつ効率的な作業動作が可能になる。従って、制御の簡素化が図れ、演算処理の負担が軽減できる。
　その場合、前記動作情報は、前記作業動作の速度および加速度を含み、前記数式は、前記速度に所定の係数を乗じた第１変数と、前記加速度に所定の係数を乗じた第２変数と、を加算することを含むものが、よい。
　前記数式によれば、第１変数と第２変数との加算という簡単な演算によって有効な補正操作量の演算が可能である。
　前記動作情報は前記作業動作の躍度を含み、前記数式は、前記躍度に所定の係数を乗じた第３変数を前記第１変数及び前記第２変数にさらに加算することを含むのが、好ましい。
　作業機械の作業動作には大きな慣性が影響するので、当該作業動作を円滑に行うための操作は難しい。僅かな操作ブレでもショックを受け易い。従って、前記数式が前記第３変数の加算を含むことは、作業動作をより円滑にしてショックを抑制することを可能にする。
　前記コントローラは、前記操作レバーに前記作業操作を実際に与えている操作者を判別する操作者判別部をさらに含み、前記情報記憶部が記憶する前記算出情報は複数の操作者にそれぞれ対応した複数の操作者別算出情報部分を含み、前記作動制御部は、前記複数の操作者別算出情報部分のうち前記操作者判別部により判別された前記操作者に対応した操作者別算出情報部分を用いて前記補正値を算出するように構成されていることが、好ましい。
　操作者の操作には、個々に癖や好みがある。そのため、操作レバーの操作性も操作者の各々で異なる。前記操作者判別部は、そのような操作者の操作特性の違いを前記補正操作量に反映させることを可能にし、より安定的かつ効率的な作業動作を可能にする。
　前記コントローラは、前記操作レバーに前記作業操作を与えている操作者の技量を判別する技量判別部を備え、前記情報記憶部が記憶する前記算出情報は、複数の操作者の技量にそれぞれ対応した複数の技量別算出情報部分を含み、前記作動制御部が、前記複数の技量別算出情報部分のうち判別された前記技量に対応した技量別算出情報部分を用いて前記補正値を算出するように構成されていることが、好ましい。
　作業動作には大きな慣性が働くし、加減速のタイミングや程度は、作業状況によって絶えず変化する。そのため、初心者はもとより、熟練者であっても、操作レバーを安定的かつ効率的に操作するのは難しい。前記技量判別部は、そのような作業操作についての技量の影響を前記補正操作量に反映させることを可能にし、より安定的かつ効率的な作業動作が行われることを可能にする。

Claims (6)

  1. 　作業機械であって、
    下部走行体と、
    前記下部走行体の上に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
    前記上部旋回体に設置され、作業動作を行うことが可能な作業部材と、
    前記作業部材に前記作業動作を行わせるように作動する作業アクチュエータと、
    　操作者により与えられる作業操作を受ける操作レバーと、
    　前記操作レバーに与えられる前記作業操作に従って前記作業アクチュエータを作動させるアクチュエータ作動装置と、
    　前記作業動作の動きに関連する動作情報を検出するセンサと、
    　前記操作レバーに実際に与えられる前記作業操作の大きさである実操作量を検出する実操作量検出器と、
    　前記アクチュエータ作動装置を制御するコントローラと、を備え、
    　前記コントローラは、前記作業動作の判別および当該作業動作が加速か減速かの判別を行う作業動作判別部と、
    　前記作業動作判別部による前記判別の結果と前記動作情報とに基づいて前記実操作量の値を増減させた値をもつ補正操作量を演算し、その補正操作量に基づいて前記アクチュエータ作動装置を作動させる作動制御部と、を含む、作業機械。
  2. 　請求項１に記載の作業機械において、前記コントローラは、所定の数式に基づいて予め設定された情報であって前記実操作量から前記補正操作量を演算するための補正値を算出するための情報である算出情報を記憶する情報記憶部をさらに含み、前記作動制御部は、前記算出情報を用いて前記動作情報に基づき補正値を算出して当該補正値により前記補正操作量を演算するように構成されている、作業機械。
  3. 　請求項２に記載の作業機械において、前記動作情報は、前記作業動作の速度および加速度を含み、前記数式は、前記速度に所定の係数を乗じた第１変数と、前記加速度に所定の係数を乗じた第２変数と、を加算することを含む、作業機械。
  4. 　請求項３に記載の作業機械において、前記動作情報は前記作業動作の躍度を含み、前記数式は、前記躍度に所定の係数を乗じた第３変数を前記第１変数及び前記第２変数にさらに加算することを含む、作業機械。
  5. 　請求項２～請求項４のいずれか１つに記載の作業機械において、前記コントローラは、前記操作レバーに前記作業操作を実際に与えている操作者を判別する操作者判別部をさらに含み、前記情報記憶部が記憶する前記算出情報は複数の操作者にそれぞれに対応した複数の操作者別算出情報部分を含み、前記作動制御部は、前記複数の操作者別算出情報部分のうち前記操作者判別部により判別された前記操作者に対応した前記操作者別算出情報部分を用いて前記補正値を算出するように構成されている、作業機械。
  6. 　請求項２～請求項５のいずれか１つに記載の作業機械において、前記コントローラは、前記操作レバーに前記作業操作を与えている操作者の技量を判別する技量判別部をさらに含み、前記情報記憶部が記憶する前記算出情報は、複数の操作者の技量にそれぞれに対応した複数の技量別算出情報部分を含み、前記作動制御部は、前記技量判別部により判別された前記技量に対応した前記技量別算出情報部分を用いて前記補正値を算出する、作業機械。
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