WO2023095765A1 - レバーを動かす機械、および、その機械に接続されるコンピュータ - Google Patents

レバーを動かす機械、および、その機械に接続されるコンピュータ Download PDF

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WO2023095765A1
WO2023095765A1 PCT/JP2022/043086 JP2022043086W WO2023095765A1 WO 2023095765 A1 WO2023095765 A1 WO 2023095765A1 JP 2022043086 W JP2022043086 W JP 2022043086W WO 2023095765 A1 WO2023095765 A1 WO 2023095765A1
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WO
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actuator
lever
joint
frame
movement
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PCT/JP2022/043086
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English (en)
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Inventor
レイエス樹 白久
Original Assignee
Ａｒａｖ株式会社
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Publication date
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    • 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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks

Definitions

  • the present disclosure relates to a machine that moves a lever and a computer connected to the machine.
  • Patent Document 1 discloses a remote control device attached to an operation lever of a power shovel.
  • the operating lever can be tilted forward, backward, leftward, and rightward around a fulcrum.
  • the remote control device includes a front/rear guide that receives force along the front-rear direction from the first actuator to move the operation lever in the front-rear direction, and a left/right guide that receives force along the left-right direction from the second actuator and moves the operation lever in the left-right direction. Including guide.
  • Patent Document 2 discloses a remote control device attached to an operation lever of a power shovel.
  • the operating lever can be tilted forward, backward, leftward, and rightward around an operating fulcrum.
  • the remote control device includes a power transmission member that receives force in the front-rear direction from the first actuator to move the operating lever in the front-rear direction.
  • the power transmission member also receives a lateral force from the second actuator to move the operating lever in the lateral direction.
  • the present disclosure provides a machine that moves an operating lever and a computer that is connected to the machine, which is different from the prior art.
  • a machine moves a lever movable in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction.
  • the machine includes a base member, a first actuator, a second actuator, a connector, a first frame, a second frame and a third frame.
  • the base member extends in a first direction and is connectable to a base on which the lever is fixed.
  • a first actuator has a first output shaft that moves along a first direction.
  • a second actuator has a second output shaft that moves along a second direction.
  • a connector is connectable to the lever.
  • the first frame has a first proximal end disposed with a first joint rotatable in a first direction and a first distal end disposed with a second joint rotatable in a first direction opposite the first proximal end. and an end.
  • the second frame has a second proximal end connected to the first distal end via a second joint, and a second distal end having a third joint rotatable in the first direction opposite to the second proximal end. and have
  • the third frame has a third proximal end and a third distal end opposite the third proximal end, the third distal end being coupled to the second output shaft of the second actuator.
  • the lever is fixed to the base through the fourth joint.
  • the first joint, the second joint, the third joint and the fourth joint, the lever, the first frame, the second frame and the base member form a four-bar linkage.
  • the first actuator is integrated with any one of the first joint, the second joint and the third joint, and the first output shaft moves the joint along the first direction.
  • the second actuator moves the entire linkage along the second direction via the third frame.
  • the connector transmits movement to the lever along a first direction by the first actuator and movement along a second direction by the second actuator.
  • a computer is connected to the above machine.
  • the lever is configured such that, when displaced from the neutral position by a force applied to the lever, it can automatically return to the neutral position when the force applied to the lever is removed.
  • the first actuator has backdrivability to allow movement of the first frame and the second frame along the first direction under a force applied to the lever when the first actuator is inactive.
  • the second actuator has backdrivability to allow movement of the first actuator and the third frame along the second direction under the forcing force applied to the lever when the second actuator is inactive.
  • the computer detects the position of the lever when the first actuator and the second actuator are inactive as the neutral position.
  • FIG. 1 is a perspective view of an apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an overview of an apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. Fig. 2 is a perspective view of an apparatus according to another embodiment of the present disclosure
  • Fig. 2 is a front view of an apparatus according to another embodiment of the present disclosure
  • 1 is a block diagram illustrating a system according to one embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4 is a flow chart showing the flow of control according to an embodiment of the present disclosure
  • the lever 10 is movable in a first direction 11 and a second direction 12 orthogonal to the first direction 11 .
  • the lever 10 is fixed to a base 14 with a ball joint (an example of a fourth joint) 13 .
  • the lever 10 is installed, for example, in a construction machine having a cockpit, such as a power shovel, a bulldozer or a crane.
  • the lever 10 may be used in, but not limited to, aerospace, maritime, medical, automotive, military, entertainment, and other industries.
  • the lever 10 can be freely tilted around the ball joint 13 in the positive direction 111 and the negative direction 112 of the first direction 11 and the positive direction 121 and the negative direction 122 of the second direction 12 .
  • the lever 10 is a control lever installed on the right side of the operator's seat of the construction machine, and the machine 20 is attached from behind the lever 10 and fixed. Therefore, in this embodiment, the first direction 11 coincides with the longitudinal direction of the construction machine on which the lever 10 is mounted. That is, the positive direction 111 of the first direction 11 coincides with the front of the construction machine, and the negative direction 112 of the first direction 11 coincides with the rear of the construction machine.
  • a second direction 12 orthogonal to the first direction 11 coincides with the width direction of the construction machine on which the lever 10 is mounted. That is, the positive direction 121 of the second direction 12 coincides with the outside of the construction machine, and the negative direction 122 of the second direction 12 coincides with the inside of the construction machine.
  • the machine 20 is not limited to this, and can be attached to the lever 10 from various directions in the front, rear, left, and right directions of the construction machine.
  • the correspondence between the first direction 11 and the second direction 12 of the machine 20 and the longitudinal direction and the vehicle width direction of the construction machine is changed according to the mounting attitude of the machine 20 to the lever 10 and the base 14 .
  • the lever 10 is always biased toward the neutral position O by a spring (not shown). Thereby, the lever 10 automatically returns to the neutral position O when the machine 20 is not operated.
  • the machine 20 is configured to move the lever 10.
  • the machine 20 includes a base plate (an example of a base member) 21 connectable to the base 14 .
  • the base plate 21 is fixed to the base 14 or a peripheral device of the base 14, for example.
  • Machine 20 may be secured in a wide variety of ways, including hard bolting or chemical bonding.
  • the machine 20 is attached to the lever 10 and base 14 from the rear 112 in the first direction 11 .
  • the base plate 21 is a plate-like component extending in the first direction 11 along the shape of the base 14 .
  • the base plate 21 has approximately the same size as the base 14 in the second direction 12 . That is, the machine 20 is fixed without protruding from the base 14 in the second direction 12 . As a result, the machine 20 can be installed in the construction machine on which the lever 10 is installed without compressing the space.
  • the machine 20 includes a first actuator 30 and a second actuator 40.
  • the first actuator 30 has a first output shaft 31 that moves along the first direction 11 .
  • the first actuator 30 is, for example, a stepping motor, a servomotor, a DC motor, or other rotary motors.
  • the first actuator 30 rotates along the first direction 11 around a first output shaft 31 arranged coaxially with the rotation axis.
  • the first actuator 30 may be a geared motor including a speed reducer or a direct drive motor without a speed reducer. In this embodiment, the first actuator 30 is a direct drive motor.
  • rotation of the first actuator 30 corresponds to movement of the lever 10 along the first direction 11 . That is, when the first actuator 30 rotates in the positive direction 111 of the first direction 11 , the lever 10 moves in the positive direction 111 of the first direction 11 according to the driving amount of the first actuator 30 . Further, when the first actuator 30 rotates in the negative direction 112 of the first direction 11 , the lever 10 moves in the negative direction 112 of the first direction 11 according to the driving amount of the first actuator 30 .
  • the second actuator 40 has a second output shaft 41 that moves along the second direction 12 .
  • the second actuator 40 like the first actuator 30, is a rotary motor.
  • the second actuator 40 rotates along the second direction 12 around a second output shaft 41 arranged coaxially with the rotation axis.
  • the second actuator 40 may be the same as or different from the first actuator 30 .
  • the second actuator 40 is a direct drive motor.
  • the second actuator 40 has a second output shaft 41 .
  • the second output shaft 41 is connected to a third frame 70 which will be described later.
  • rotation of the second actuator 40 corresponds to movement of the lever 10 along the second direction 12 .
  • the lever 10 moves in the positive direction 121 of the second direction 12 according to the amount of rotation of the second actuator 40 .
  • the second actuator 40 rotates in the negative direction 122 of the second direction 12
  • the lever 10 moves in the negative direction 122 of the second direction 12 according to the amount of rotation of the second actuator 40 .
  • the first output shaft 31 of the first actuator 30 is arranged parallel to the plane perpendicular to the second output shaft 41 of the second actuator 40 .
  • the rotation axes of the first output shaft 31 of the first actuator 30 and the second output shaft 41 of the second actuator 40 are substantially perpendicular to each other. That is, the first actuator 30 has the first output shaft 31 arranged substantially parallel to the second direction 12 .
  • the term "substantially parallel” means an angular range of 0 degrees to 45 degrees.
  • the second actuator 40 is arranged such that the second output shaft 41 is substantially parallel to the first direction 11 .
  • the first actuator 30 is arranged within a projected area M11 obtained by projecting the second actuator 40 onto a plane M1 perpendicular to the second output shaft 41 of the second actuator 40 .
  • the first actuator 30 and the second actuator 40 can be arranged in a small space. Therefore, the machine 20 can be downsized. As a result, the machine 20 can be installed regardless of the shape and type of the lever 10 and the arrangement of the peripheral devices of the lever 10 and the base 14 .
  • the first actuator 30 may have backdrivability. In other words, the first actuator 30 moves along the first direction 11 of the member coupled to the first output shaft 31 based on the forcing force applied to the lever 10 when the first actuator 30 is inactive. Movement may be allowed.
  • the second actuator 40 like the first actuator 30, may have backdrivability. In other words, the second actuator 40 moves along the second direction 12 of the member coupled to the second output shaft 41 based on the forcing force applied to the lever 10 when the second actuator 40 is inactive. Movement may be allowed. Inactive refers to the situation in which the motor is not receiving motor current from the motor driver. In general, direct drive motors have back drivability. Thereby, the lever 10 can be manually operated by an operator on the construction machine while the machine 20 is attached.
  • the machine 20 further comprises a first frame 50 , a second frame 60 , a third frame 70 , a first joint 81 , a second joint 82 and a third joint 83 .
  • the first frame 50 is, for example, a rod-shaped member made of ferrous metal, non-ferrous metal, resin, carbon fiber, glass fiber, or a composite material thereof.
  • First frame 50 has a first proximal end 51 and a first distal end 52 opposite first proximal end 51 .
  • the first proximal end 51 is connected to the connector 95 via a first joint 81 which will be described later.
  • the first far end 52 is connected to the second frame 60 via a second joint 82 which will be described later. That is, the first frame 50 is a link member that connects the first joint 81 and the second joint 82 .
  • the second frame 60 is, for example, a rod-shaped member made of ferrous metal, non-ferrous metal, resin, carbon fiber, glass fiber, or a composite material thereof.
  • the second frame 60 has a second proximal end 61 and a second distal end 62 opposite the second proximal end 61 .
  • the second proximal end 61 is connected to the first distal end 52 of the first frame 50 via a second joint 82 .
  • the second distal end 62 is connected to the first output shaft 31 of the first actuator 30 integral with the third joint 83 . That is, the second frame 60 is a link member that connects the second joint 82 and the third joint 83 .
  • the third frame 70 is made of, for example, ferrous metal, non-ferrous metal, resin, carbon fiber, glass fiber, or a composite material thereof.
  • the third frame 70 is an L-shaped component including a mounting portion 71 extending in the first direction 11 and a flange portion 72 extending in the second direction 12 .
  • the third frame 70 has a third proximal end 73 and a third distal end 74 opposite the third proximal end 73 .
  • the third proximal end 73 is connected to the first actuator 30 .
  • a third distal end 74 is disposed on the flange portion 72 and coupled to the second output shaft 41 of the second actuator 40 .
  • the third frame 70 connects the first actuator 30 and the second output shaft 42 of the second actuator 40 . Thereby, the third frame 70 transmits the movement of the second actuator 40 along the second direction 12 to the first actuator 30 and the second frame 60 connected to the first actuator 30 .
  • the first joint 81 connects the posture changing section 90 and the first frame 50 which will be described later, and is rotatable along the first direction 11 .
  • the first joint 81 is arranged at the first proximal end 51 of the first frame 50 .
  • the first joint 81 transmits the motion in the first direction 11 input from the first actuator 30 from the first frame 50 to the lever 10 via the posture changing portion 90 and a connector 95 described later.
  • the movement of the lever 10 is transmitted from the lever 10 to the first frame 50 via the connector 95 and the posture changing portion 90 .
  • the second joint 82 connects the first frame 50 and the second frame 60 and is rotatable along the first direction 11 .
  • the second joint 82 is located at the first distal end 52 of the first frame 50 and the second proximal end 61 of the second frame 60 .
  • the second joint 82 transmits the motion along the first direction 11 input from the first actuator 30 to the first frame 50 via the second frame 60 .
  • the movement of the lever 10 is transmitted from the lever 10 to the second frame 60 via the connector 95 , the posture changing portion 90 and the first frame 50 .
  • the third joint 83 connects the second frame 60 and the first output shaft 31 of the first actuator 30 and is rotatable along the first direction 11 .
  • the third joint 130 is formed integrally with the first output shaft 31 and transmits rotation of the first actuator 30 to the second frame 60 . Also, the movement of the lever 10 is transmitted from the lever 10 to the first actuator 30 via the connector 95 , the posture changer 90 , the first frame 50 and the second frame 60 .
  • the machine 20 further includes an attitude changing section 90 and a connector 95.
  • the posture changer 90 connects the first joint 81 and a connector 95, which will be described later.
  • the attitude changing section 90 has a shaft section 901 and a bearing section 902 .
  • the shaft portion 91 is connected to either the connector 95 or the first joint 81 .
  • shaft 901 is coupled to connector 95 .
  • the bearing portion 902 is connected to the first joint 81 .
  • the shaft portion 901 may be connected to the first joint 81 .
  • the bearing portion 902 may be coupled to the connector 95 .
  • the shaft portion 901 is arranged with a predetermined gap on the inner peripheral surface of the bearing portion 902 . That is, the outer diameter of shaft portion 901 is formed smaller than the inner diameter of bearing portion 902 . Thereby, the bearing portion 902 is configured to be able to change its posture with respect to the shaft portion 901 .
  • the connector 95 is configured to be connectable to the lever 10.
  • the connector 95 has a pair of grips 951 and a pair of bolts 952 .
  • the pair of grips 951 sandwiches the lever 10 along the first direction 11 from the positive direction 111 and the negative direction 112 of the first direction 11 .
  • the pair of bolts 952 are configured to be able to adjust the distance between the pair of grips 951 .
  • the pair of bolts 952 extend in the first direction 11 and are attached across the pair of grips 951 .
  • the pair of bolts 952 can adjust the distance between the pair of grips 951 by changing the degree of fastening of each bolt. With such a configuration, the connector 95 and the lever 10 are integrally connected regardless of the shape of the lever 10 .
  • the configuration of the connector 95 is not limited to a pair of grips 951 and a pair of bolts 952, but may be mechanical fasteners such as clamps, clips, bolts and nuts, for example. Alternatively or additionally, the connector 95 may connect the levers 10 by chemical fasteners such as glue.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a simplified side view of the embodiment of the present invention along the second direction 12.
  • FIG. The machine 20 forms a linkage L between the ball joint 13 of the lever 10, the first joint 81, the second joint 82 and the third joint 83.
  • the link mechanism L has four links: a first link L1, a second link L2, a third link L3 and a fourth link L4.
  • the first link L ⁇ b>1 is part of the lever 10 connecting between the ball joint 13 and the first joint 81 .
  • the second link L2 is the first frame 50 connecting between the first joint 81 and the second joint 82 .
  • the third link L3 is the second frame 60 connecting the second joint 82 and the third joint 83 together.
  • the fourth link L4 is part of the base plate 21 that connects the third joint 83 and the ball joint 13.
  • the link mechanism L among the first link L1 to the fourth link L4, the fourth link L4 is a fixed link, and the other first link L1 to the third link L3 are movable links. That is, the link mechanism L is a four-joint link mechanism with one degree of freedom to which the fourth link L4 is fixed.
  • the first actuator 30 is configured integrally with the third joint 83 . Accordingly, when the first actuator 30 rotates along the first direction 11, the first link L1 moves along the first direction 11 via the third link L3 and the second link L2. As a result, the lever 10, which is the first link L1, moves along the first direction 11 as the first actuator 30 rotates. Therefore, the machine 20 can move the lever 10 along the first direction 11 by rotationally driving the first actuator 30 .
  • the first actuator 30 is configured integrally with the third joint 83 in this embodiment, the first actuator 30 may be configured integrally with either the first joint 81 or the second joint 82 . That is, the machine 20 is configured such that the first actuator 30 has a first joint 81, a second joint 82 and a third joint excluding the ball joint 13 of the lever 10 among the four joints of the link mechanism L, which is a four-bar linkage mechanism. Any one of 83 may be configured to move along the first direction 11 . In either case, the amount of movement of the lever 10 along the first direction 11 based on the amount of driving of the first actuator 30 can be geometrically determined.
  • the second actuator 40 is connected to the first actuator 30 via the third frame 70. That is, the second actuator 40 is rotationally driven in the second direction 12 (not shown), thereby moving the entire link mechanism L along the second direction 12 via the third frame 70 . Thereby, the machine 20 can move the lever 10 along the second direction 12 by rotationally driving the second actuator 40 .
  • the amount of movement of the lever 10 along the second direction 12 based on the amount of drive of the second actuator 40 can be determined geometrically.
  • the machine 20 can: The lever 10 can be freely moved.
  • the machine 20 is attached to the lever 10 such that the first direction 11 corresponds to the longitudinal direction of the construction machine on which the lever 10 is installed.
  • the machine 20 is attached to the lever 10 such that the second direction 12 corresponds to the width direction of the construction machine. Therefore, when it is desired to move the lever 10 along the longitudinal direction of the construction machine, the machine 20 should rotate the first actuator 30 based on the desired amount of movement of the lever 10 .
  • the machine 20 may rotate the second actuator 40 based on the desired amount of movement of the lever 10 .
  • the machine 20 can move the lever 10 to any position by combining the rotations of the first actuator 30 and the second actuator 40 .
  • FIG. 3 is a perspective view showing the outline of another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view of another embodiment of FIG. 3 as viewed along the first direction 11 from the side where the first actuator 30 and the second actuator 40 are arranged.
  • the machine 20 is attached from behind the lever 10 and fixed. Therefore, in this embodiment, the first direction 11 coincides with the longitudinal direction of the construction machine on which the lever 10 is mounted. That is, the positive direction 111 of the first direction 11 coincides with the front of the construction machine, and the negative direction 112 of the first direction 11 coincides with the rear of the construction machine.
  • a second direction 12 orthogonal to the first direction 11 coincides with the width direction of the construction machine on which the lever 10 is mounted. That is, the positive direction 121 of the second direction 12 coincides with the inside of the construction machine, and the negative direction 122 of the second direction 12 coincides with the outside of the construction machine.
  • a third direction 15 orthogonal to the first direction 11 and the second direction 12 coincides with the vertical direction of the construction machine on which the lever 10 is mounted. That is, the positive direction 151 of the third direction 15 coincides with the upward direction of the construction spirit, and the negative direction 152 of the third direction 15 coincides with the downward direction of the construction machine.
  • the base plate 21 extends in the first direction 11 and partly extends in the third direction 15 orthogonal to the first direction 11 and the second direction 12. It may be in character shape. This allows the machine 20 to be mounted along the side of the base 14 . Therefore, the machine 20 can be downsized. As a result, the machine 20 can be installed regardless of the shape and type of the lever 10 .
  • the base plate 21 can be changed into various shapes depending on the shapes of the lever 10 and the base 14, the arrangement of peripheral devices, and the mounting space.
  • the base plate 21 is attached to the base 14 along the first direction 11, but the attachment direction can be changed in various ways.
  • base plate 21 may be attached to base 14 along second direction 12 .
  • the first direction 11 corresponds to the width direction of the construction machine on which the lever 10 is installed
  • the second direction 12 similarly corresponds to the front-rear direction of the construction machine.
  • the first actuator 30 may have a first output shaft 31 arranged within a projected area M21 of the second actuator 40 projected onto a plane M2 between the first direction 11 and the second direction 12. .
  • the first actuator 30 is arranged near the L-shaped bent portion 22 of the base plate 21 . As a result, the machine 20 can be downsized without hindering the operation of the first actuator 30 .
  • the connector 96 of this embodiment may have a pair of grips 961 , a pair of bolts 962 , a long hole 963 and a position adjustment bolt 964 .
  • the long hole 963 is formed so that the longitudinal direction is the second direction 12 .
  • the position adjusting bolt 964 has its axis arranged along the first direction 11, is inserted into the long hole 963, and is fixed at an arbitrary position. Thereby, the connector 96 can be connected to the lever 10 at any position and posture. As a result, the machine 20 can be securely mounted regardless of the shape and orientation of the lever 10 .
  • FIG. 5 illustrates a system 200 applying the above machine.
  • the system 200 enables remote control of the excavator 190 by an operator.
  • the system 200 includes a power shovel 190.
  • the power shovel 190 has, for example, four movable axes, namely, a turning axis 191 between the crawler and the operator's seat, a joint axis 192 between the operator's seat and the boom, a joint axis 193 between the boom and the arm, and , including the joint axis 194 between the arm and the bucket.
  • Pivot axis 191 allows the driver's seat to turn left and right.
  • a joint shaft 192 allows the boom to move up and down.
  • a joint shaft 193 allows dumping and digging of the arm.
  • Articulated axle 194 allows the bucket to be dumped and excavated.
  • the excavator 190 has a left joystick 10a and a right joystick 10b.
  • Left joystick 10a and right joystick 10b are both identical to lever 10 shown in FIGS.
  • the left joystick 10a provides two-axis operation of the excavator 190 in the longitudinal direction and the vehicle width direction.
  • the right joystick 10b like the left joystick 10a, provides two-axis operation of the excavator 190 in the longitudinal direction and the vehicle width direction.
  • Each of the four movable axes of the excavator 190 is assigned to a total of four axes of the left joystick 10a and the right joystick 10b. This allocation pattern depends on the construction machine company or construction machine model.
  • the longitudinal movement of the left joystick 10a is responsible for turning the driver's seat left and right
  • the lateral movement of the left joystick 10a is responsible for dumping and digging the arm
  • the right joystick 10b is responsible for raising and lowering the boom
  • the movement in the vehicle width direction of the right joystick 10b is responsible for dumping and excavating the bucket.
  • forward and backward movement of the left joystick 10a is responsible for dumping and digging the bucket
  • lateral movement of the left joystick 10a is responsible for raising and lowering the boom
  • forward and backward movement of the right joystick 10b. is in charge of turning the driver's seat to the left and right
  • the movement of the right joystick 10b in the vehicle width direction is in charge of dumping and digging of the arm.
  • the system 200 further comprises a machine 20a connected to the left joystick 10a and a machine 20b connected to the right joystick 10b.
  • Machine 20a and machine 20b are the same as machine 20 shown in FIG. 1 or FIG.
  • the machine 20a is attached to the lever 10 and the base 14 along the longitudinal direction of the excavator 190 as shown in FIG. Therefore, the first direction 11 of the machine 20a matches the front-rear direction of the excavator 190, and the second direction 12 of the machine 20a matches the width direction of the excavator 190.
  • machine 20b that is, when moving the levers 10a and 10b of the excavator 190 in the front-rear direction, the machines 20a and 20b move the levers 10a and 10b along the first direction 11 . Also, when moving the levers 10a and 10b of the excavator 190 in the width direction, the machines 20a and 20b move the levers 10a and 10b along the second direction 12 .
  • System 200 further comprises remote interface 208 .
  • a remote interface 208 accepts manual operation by an operator.
  • Remote interface 208 may be, for example, a left joystick 205a and a right joystick 205b.
  • the left joystick 205a can detect an operator's operation in a fifth direction corresponding to the first direction 11 and a sixth direction corresponding to the second direction 12 .
  • Right joystick 205b may be the same as left joystick 205a.
  • the amount of operation by the operator is detected as the amount of movement of the remote interface 208.
  • the manipulated variable may be an angular velocity, position coordinates, pressure, or other physical quantity that reflects the manipulated variable of the remote interface 208 by the operator instead of the movement amount.
  • the system 200 may further comprise a display 202.
  • the display 202 may provide the operator with a driver's seat view that displays the view from the driver's seat of the excavator 190 in real time.
  • An operator may operate remote interface 208 while viewing the driver's seat view.
  • System 200 may comprise computer 195 , computer 201 and computer 203 connected to the Internet 204 .
  • a computer 195 is arranged inside the power shovel 190 .
  • a computer 201 is arranged in the remote control room.
  • Computer 203 is a cloud server.
  • the computer 209 receives the manipulated variable from the remote interface 208 .
  • Computer 209 may be any of computers 195, 201, 203 shown in FIG. 5, or a collection of at least two thereof.
  • FIG. 6 shows the flow of calibration for the machine 20 to operate the lever 10 accurately based on the amount of operation of the remote interface 208.
  • step S1 when the calibration starts, the computer 195 deactivates the first actuator 30 (step S1).
  • the computer 195 determines whether the first actuator 30 is deactivated (step S2). If it is determined that the first actuator 30 is deactivated (step S2: Yes), control proceeds to step S3. Otherwise (step S2: No), the control is returned to before step S1, and the first actuator 30 is deactivated.
  • the computer 195 deactivates the second actuator 40 (step S3).
  • the computer 195 determines whether the second actuator 40 is deactivated (step S4). If it is determined that the second actuator 40 is deactivated (step S4: Yes), control proceeds to step S5. Otherwise (step S4: No), the control is returned to before step S3, and the second actuator 40 is deactivated.
  • step S5 the computer 195 waits until a predetermined waiting time t elapses (step S5).
  • This standby time t may be any time that allows the lever 10 to automatically return to the neutral position O. As shown in FIG. Thereby, the calibration can be performed while the lever 10 is in the neutral position O. FIG. As a result, the operator can control the machine 20 to precisely operate the lever 10 via the remote interface 208 .
  • the computer 195 executes control so that the first actuator 30 outputs a predetermined torque +A [Nm] (an example of first power) (step S6). This causes the machine 20 to move the lever 10 along one of the first directions 11 , the positive direction (an example of the first direction) 111 . At this time, the predetermined torque +A [Nm] may be set to an arbitrary magnitude.
  • the computer 195 acquires the first movement position y1, which is the movement position of the lever 10 along the first direction 11 (step S7). Furthermore, the first movement position y1 acquired in step S7 is set as the maximum movement position in the positive direction 111 of the first direction 11 (step S8). That is, the computer 195 stores the first drive amount, which is the drive amount of the first actuator 30 in step S8, and the first movement position y1 acquired in step S10. Thereby, it is possible to obtain the correlation between the output of the first actuator 30 and the amount of movement of the lever 10 when the lever 10 is moved along the positive direction 111 of the first direction 11 .
  • the computer 195 determines the relationship between the amount of movement of the lever 10 along the positive direction 111 of the first direction 11 and the output of the first actuator 30 for obtaining the amount of movement of the lever 10. can be generated as a map. As a result, the computer 195 can determine the output of the first actuator 30 based on the target amount of movement of the lever 10 along the positive direction 111 of the first direction 11 .
  • the computer 195 deactivates the first actuator 30 (step S9). As a result, the lever 10 automatically returns to the neutral position O.
  • the computer 195 waits until a predetermined waiting time t elapses (step S10).
  • the standby time t may be the same as the standby time t in step S5, or may be set to any different length.
  • the computer 195 executes control so that the first actuator 30 outputs a predetermined torque -A [Nm] (an example of the second power) (step S11). This causes the machine 20 to move the lever 10 along the negative direction (an example of the second direction) 112 , which is the other of the first directions 11 .
  • the predetermined torque -A [Nm] may be the same as the absolute value of the first torque output in step S6, or may be set to an arbitrary different magnitude.
  • the computer 195 acquires the second movement position y2, which is the movement position of the lever 10 along the first direction 11 (step S12). Furthermore, the second movement position y2 acquired in step S12 is set as the maximum movement position in the negative direction 112 of the first direction 11 (step S13). That is, the computer 195 stores the second drive amount, which is the drive amount of the first actuator 30 in step S11, and the second movement position y2 acquired in step S12. This makes it possible to obtain the correlation between the output of the first actuator 30 and the amount of movement of the lever 10 when the lever 10 is moved along the negative direction 112 of the first direction 11 .
  • the computer 195 determines the relationship between the amount of movement of the lever 10 along the negative direction 112 of the first direction 11 and the output of the first actuator 30 for obtaining this amount of movement of the lever 10. can be generated as a map. As a result, the computer 195 can determine the output of the first actuator 30 based on the target amount of movement of the lever 10 along the negative direction 112 of the first direction 11 .
  • the computer 195 deactivates the first actuator 30 (step S14). As a result, the lever 10 automatically returns to the neutral position O.
  • the computer 195 waits until the predetermined waiting time t has passed (step S15).
  • the standby time t may be the same as the standby time t in step S5, or may be set to any different length.
  • the computer 195 executes control so that the second actuator 40 outputs a predetermined torque +A [Nm] (an example of the third power) (step S16). This causes the machine 20 to move the lever 10 along the positive direction (an example of the third direction) 121 which is one of the second directions 12 .
  • the predetermined torque +A [Nm] may be the same as the absolute value of the first torque or the second torque, or may be set to an arbitrary different magnitude.
  • the computer 195 acquires the third movement position x1, which is the movement position of the lever 10 along the second direction 12 (step S17). Furthermore, the third movement position x1 acquired in step S17 is set as the maximum movement position in the positive direction 121 of the second direction 12 (step S18). That is, the computer 195 stores the third drive amount, which is the drive amount of the second actuator 40 in step S16, and the third movement position x1 acquired in step S17. This makes it possible to obtain the correlation between the output of the second actuator 40 and the amount of movement of the lever 10 when the lever 10 is moved along the positive direction 121 of the second direction 12 .
  • the computer 195 determines the relationship between the movement amount of the lever 10 along the positive direction 121 of the second direction 12 and the output of the second actuator 40 for obtaining this movement amount of the lever 10. can be generated as a map. As a result, the computer 195 can determine the output of the second actuator 40 based on the target amount of movement of the lever 10 along the positive direction 121 of the second direction 12 .
  • the computer 195 deactivates the second actuator 40 (step S19). As a result, the lever 10 automatically returns to the neutral position O.
  • the computer 195 waits until a predetermined waiting time t elapses (step S20).
  • the standby time t may be the same as the standby time t in step S5, or may be set to any different length.
  • the computer 195 executes control so that the second actuator 40 outputs a predetermined torque -A [Nm] (an example of the fourth power) (step S21). This causes the machine 20 to move the lever 10 along the negative direction (an example of the fourth direction) 122 , which is the other of the second directions 12 .
  • the predetermined torque -A [Nm] may be the same as the absolute value of the first torque, the second torque, or the third torque, or may be set to a different arbitrary magnitude. good too.
  • the computer 195 acquires the fourth movement position x2, which is the movement position of the lever 10 along the second direction 12 (step S22). Furthermore, the fourth movement position x2 acquired in step S22 is set as the maximum movement position in the negative direction 122 of the second direction 12 (step S23). That is, the computer 195 stores the fourth drive amount, which is the drive amount of the second actuator 40 in step S21, and the fourth movement position x2 acquired in step S22. This makes it possible to obtain the correlation between the output of the second actuator 40 and the amount of movement of the lever 10 when the lever 10 is moved along the negative direction 122 of the second direction 12 .
  • the computer 195 determines the relationship between the movement amount of the lever 10 along the negative direction 122 of the second direction 12 and the output of the second actuator 40 for obtaining this movement amount of the lever 10. can be generated as a map. As a result, the computer 195 can determine the output of the second actuator 40 based on the target amount of movement of the lever 10 along the negative direction 122 of the second direction 12 .
  • the computer 195 deactivates the second actuator 40 (step S24). As a result, the lever 10 automatically returns to the neutral position O.
  • the computer 195 waits until the predetermined waiting time t elapses (step S25).
  • the standby time t may be the same as the standby time t in step S5, or may be set to any different length.
  • the computer 195 acquires the position M of the lever 10 (step S26). Furthermore, the position M is set as the reference position C (step S27). It is desirable that the computer 195 sets the reference position C when the first actuator 30 and the second actuator 40 are in the active state.
  • the computer 195 may acquire the position M of the lever 10 and set it as the reference position C after steps S5, S10, S15 and S20, for example.
  • the calibration is performed in the order of the positive direction 111 and the negative direction 112 of the first direction 11, and the positive direction 121 and the negative direction 122 of the second direction 12, but the order can be changed arbitrarily. be.
  • the calibration is completed and the control ends.
  • the system 200 can obtain the correlation between the output torques of the first actuator 30 and the second actuator 40 of the machine 20 and the amount of movement of the lever 10.
  • the system 200 can calculate the amount of movement of the lever 10 required from the amount of manipulation of the remote interface 208 by the operator and determine the required output of the first actuator 30 and the second actuator 40 .

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Abstract

本開示の一態様に係る機械は、第１方向および第１方向に直交する第２方向に移動可能なレバーを動かす。この機械は、ベース部材と、第１アクチュエータと、第２アクチュエータと、コネクタと、第１フレームと、第２フレームおよび第３フレームを備える。第１アクチュエータは、第１方向に沿って動く第１出力軸を有する。第２アクチュエータは、第２方向に沿って動く第２出力軸を有する。第１フレームは、第１ジョイントが配置された第１近端と、第２ジョイントが配置された第１遠端と、を有する。第２フレームは、第２ジョイントを介して第１遠端と接続する第２近端と第３ジョイントが配置された第２遠端とを有する。第３フレームは、第３近端と、第３遠端と、を有し、第３遠端が第２アクチュエータの第２出力軸に連結される。

Description

レバーを動かす機械、および、その機械に接続されるコンピュータ
　本開示は、レバーを動かす機械、および、その機械に接続されるコンピュータに関する。
　特許文献１は、パワーショベルの操作レバーに装着された遠隔操作装置を開示している。操作レバーは、支点を中心として前後左右に傾動可能である。遠隔操作装置は、第１アクチュエータから前後方向に沿う力を受けて操作レバーを前後方向に移動させる前後ガイドと、第２アクチュエータから左右方向に沿う力を受けて操作レバーを左右方向に移動させる左右ガイドを含む。
　特許文献２は、パワーショベルの操作レバーに装着された遠隔操作装置を開示している。操作レバーは、動作支点を中心として前後左右に傾動可能である。遠隔操作装置は、第１アクチュエータから前後方向に沿う力を受けて操作レバーを前後方向に移動させる動力伝達部材を含む。この動力伝達部材は、また、第２アクチュエータから左右方向に沿う力を受けて操作レバーを左右方向にも移動させる。
特開２０１１-２４３１０１号 国際公開２０１９／０３９５４６号
　本開示は、従来技術とは異なる、操作レバーを動かす機械、および、その機械に接続されるコンピュータを提供する。
　本開示の一態様に係る機械は、第１方向および第１方向に直交する第２方向に移動可能なレバーを動かす。この機械は、ベース部材と、第１アクチュエータと、第２アクチュエータと、コネクタと、第１フレームと、第２フレームおよび第３フレームを備える。ベース部材は、第１方向に延設され、レバーが固定された基台に接続可能である。第１アクチュエータは、第１方向に沿って動く第１出力軸を有する。第２アクチュエータは、第２方向に沿って動く第２出力軸を有する。コネクタは、レバーに接続可能である。第１フレームは、第１方向に回転可能な第１ジョイントが配置された第１近端と、第１近端の反対の、第１方向に回転可能な第２ジョイントが配置された第１遠端と、を有する。第２フレームは、第２ジョイントを介して第１遠端と接続する第２近端と、第２近端の反対の、第１方向に回転可能な第３ジョイントが配置された第２遠端と、を有する。第３フレームは、第３近端と、第３近端と反対の第３遠端と、を有し、第３遠端が第２アクチュエータの第２出力軸に連結される。レバーは、第４ジョイントと介して基台に固定される。この機械では、第１ジョイント、第２ジョイント、第３ジョイントおよび第４ジョイントと、レバー、第１フレーム、第２フレームおよびベース部材が、４節リンク機構を形成する。第１アクチュエータは、第１ジョイント、第２ジョイントおよび第３ジョイントのいずれか一つのジョイントと一体に構成されて、第１出力軸は、ジョイントを第１方向に沿って動かす。第２アクチュエータは、第３フレームを介して、リンク機構全体を第２方向に沿って動かす。コネクタは、第１アクチュエータによる第１方向に沿った動きと、第２アクチュエータによる第２方向に沿った動きと、をレバーに伝達する。
　本開示の一態様に係るコンピュータは、上記の機械に接続される。レバーは、レバーに付与された強制力によって中立位置から変位した場合、レバーに付与された強制力が除去されると中立位置まで自動的に復帰可能に構成される。第１アクチュエータは、第１アクチュエータが非アクティブである場合に、レバーに付与された強制力に基づく第１フレームおよび第２フレームの第１方向に沿う動きを許容するためのバックドライバビリティを有する。第２アクチュエータは、第２アクチュエータが非アクティブである場合に、レバーに付与された強制力に基づく第１アクチュエータおよび第３フレームの第２方向に沿う動きを許容するためのバックドライバビリティを有する。コンピュータは、第１アクチュエータおよび第２アクチュエータが非アクティブの場合におけるレバーの位置を中立位置として検出する。
　上記機械およびコンピュータは、従来技術とは異なる。
本開示の一実施形態に係る装置を示す斜視図。 本開示の一実施形態に係る装置の概略を示す模式図。 本開示の別の実施形態に係る装置を示す斜視図。 本開示の別の実施形態に係る装置を示す正面図。 本開示の一実施形態に係るシステムを示すブロック図。 本開示の一実施形態に係る制御の流れを示すフローチャート。
　図１に示すように、レバー１０は、第１方向１１および第１方向１１に直交する第２方向１２に移動可能である。レバー１０は、ボールジョイント（第４ジョイントの一例）１３で基台１４に固定されている。レバー１０は、例えば、パワーショベル、ブルドーザまたはクレーンのような操縦席を備える建設機械に設置されている。レバー１０は、これに限らず、例えば、航空宇宙、海事、医療、自動車、軍事、エンターテイメント、その他の産業に利用されてもよい。
　レバー１０は、ボールジョイント１３を中心として、第１方向１１の正方向１１１と負方向１１２、第２方向１２の正方向１２１と負方向１２２に自在に傾斜可能である。本実施形態では、レバー１０は、建設機械の操縦席の右側に設置される操縦用レバーであり、機械２０は、レバー１０の後方から取付けられて固定される。このため、本実施形態では、第１方向１１は、レバー１０が搭載される建設機械の前後方向と一致する。すなわち、第１方向１１の正方向１１１は建設機械の前方と、第１方向１１の負方向１１２は建設機械の後方と一致する。また、第１方向１１に直交する第２方向１２は、レバー１０が搭載される建設機械の幅方向と一致する。すなわち、第２方向１２の正方向１２１は建設機械の外側と、第２方向１２の負方向１２２は建設機械の内側と一致する。
　機械２０は、これに限らず、レバー１０に対して、建設機械の前後左右方向において、種々の方向から取付可能である。機械２０の第１方向１１および第２方向１２と、建設機械の前後方向および車幅方向との対応は、機械２０のレバー１０および基台１４への取付姿勢に応じて変更される。
　さらに、レバー１０は、図示しないばねによって常に中立位置Ｏに向かう方向へ付勢される。これにより、レバー１０は、機械２０による操作が為されない場合は、自動的に中立位置Ｏへ復帰する。
　機械２０は、レバー１０を動かすように構成されている。機械２０は、基台１４に接続可能なベースプレート（ベース部材の一例）２１を備える。本実施形態では、ベースプレート２１は、例えば、基台１４または基台１４の周辺機器に固定される。機械２０は、固ボルトによる締結や化学的な接着など、種々様々な方法で固定してもよい。本実施形態では、機械２０は、第１方向１１の後方１１２からレバー１０および基台１４に取り付けられる。
　本実施形態では、ベースプレート２１は、基台１４の形状に沿って、第１方向１１に延設される板状の部品である。本実施形態では、第２方向１２において、ベースプレート２１は、基台１４と略同じ大きさである。すなわち、機械２０は、第２方向１２において基台１４からはみ出すことなく固定される。これにより、機械２０は、レバー１０が設置される建設機械において、空間を圧迫することなく取り付けることができる。
　機械２０は、第１アクチュエータ３０と、第２アクチュエータ４０と、を備える。
　第１アクチュエータ３０は、第１方向１１に沿って動く第１出力軸３１を有する。第１アクチュエータ３０は、例えば、ステッピングモータ、サーボモータ、直流モータ、その他の回転モータである。第１アクチュエータ３０は、回転軸と同軸上に配置される第１出力軸３１を中心として、第１方向１１に沿って回転する。第１アクチュエータ３０は、減速機を含むギアードモータでもよく、減速機を含まないダイレクトドライブモータでもよい。本実施形態では、第１アクチュエータ３０は、ダイレクトドライブモータである。
　本実施形態では、第１アクチュエータ３０の回転は、レバー１０の第１方向１１に沿った動きと対応する。すなわち、第１アクチュエータ３０が第１方向１１の正方向１１１へ回転すると、レバー１０が第１アクチュエータ３０の駆動量に応じて第１方向１１の正方向１１１へ移動する。また、第１アクチュエータ３０が第１方向１１の負方向１１２へ回転すると、レバー１０が第１アクチュエータ３０の駆動量に応じて第１方向１１の負方向１１２へ移動する。
　第２アクチュエータ４０は、第２方向１２に沿って動く第２出力軸４１を有する。第２アクチュエータ４０は、第１アクチュエータ３０と同様に、回転モータである。第２アクチュエータ４０は、回転軸と同軸上に配置される第２出力軸４１を中心として、第２方向１２に沿って回転する。第２アクチュエータ４０は、第１アクチュエータ３０と同じでもよく、異なっていてもよい。本実施形態では、第２アクチュエータ４０は、ダイレクトドライブモータである。第２アクチュエータ４０は、第２出力軸４１を有する。第２出力軸４１は、後述する第３フレーム７０に連結される。
　本実施形態では、第２アクチュエータ４０の回転は、レバー１０の第２方向１２に沿った動きと対応する。第２アクチュエータ４０が第２方向１２の正方向１２１へ回転すると、レバー１０が第２アクチュエータ４０の回転量に応じて第２方向１２の正方向１２１へ移動する。また、第２アクチュエータ４０が第２方向１２の負方向１２２へ回転すると、レバー１０が第２アクチュエータ４０の回転量に応じて第２方向１２の負方向１２２へ移動する。
　第１アクチュエータ３０の第１出力軸３１は、第２アクチュエータ４０の第２出力軸４１に直交する面に平行に配置される。言い換えると、第１アクチュエータ３０の第１出力軸３１と、第２アクチュエータ４０の第２出力軸４１とは、互いの回転軸が略直交して配置される。すなわち、第１アクチュエータ３０は、第１出力軸３１が、第２方向１２と略平行に配置される。本開示では、「略平行」の用語は、０度から４５度までの角度の範囲を意味する。また、第２アクチュエータ４０は、第２出力軸４１が、第１方向１１と略平行に配置される。さらに、第１アクチュエータ３０は、第２アクチュエータ４０の第２出力軸４１に直交する面Ｍ１に第２アクチュエータ４０を投影した投影面積Ｍ１１の範囲内に配置される。これにより、第１アクチュエータ３０と第２アクチュエータ４０とを、小さな空間に配置することができる。このため、機械２０を小型化することができる。この結果、レバー１０の形状や種類、また、レバー１０や基台１４の周辺機器の配置によらず、機械２０を設置することができる。
　第１アクチュエータ３０は、バックドライバビリティを有してもよい。言い換えると、第１アクチュエータ３０は、第１アクチュエータ３０が非アクティブである場合に、レバー１０に付与された強制力に基づいて、第１出力軸３１に連結される部材の第１方向１１に沿う動きを許容してもよい。第２アクチュエータ４０は、第１アクチュエータ３０と同様に、バックドライバビリティを有してもよい。言い換えると、第２アクチュエータ４０は、第２アクチュエータ４０が非アクティブである場合に、レバー１０に付与された強制力に基づいて、第２出力軸４１に連結される部材の第２方向１２に沿う動きを許容してもよい。非アクティブとは、モータがモータドライバからモータ電流を受けていない状況をいう。一般に、ダイレクトドライブモータは、バックドライバビリティを有する。これにより、レバー１０は、機械２０が取り付けられたままで、建設機械に搭乗したオペレータによる手動の操作を受けることができる。
　機械２０は、第１フレーム５０と、第２フレーム６０と、第３フレーム７０と、第１ジョイント８１、第２ジョイント８２および第３ジョイント８３をさらに備える。
　第１フレーム５０は、例えば、鉄系金属、非鉄金属、樹脂、炭素繊維、ガラス繊維、または、これらの複合材からなる棒状部材である。第１フレーム５０は、第１近端５１と、第１近端５１の反対の第１遠端５２と、を有する。第１近端５１は、後述する第１ジョイント８１を介してコネクタ９５に連結されている。第１遠端５２は、後述する第２ジョイント８２を介して第２フレーム６０に連結されている。すなわち、第１フレーム５０は、第１ジョイント８１と第２ジョイント８２とを連結するリンク部材である。
　第２フレーム６０は、例えば、鉄系金属、非鉄金属、樹脂、炭素繊維、ガラス繊維、または、これらの複合材からなる棒状部材である。第２フレーム６０は、第２近端６１と、第２近端６１と反対の第２遠端６２と、を有する。第２近端６１は、第２ジョイント８２を介して第１フレーム５０の第１遠端５２に連結されている。本実施形態では、第２遠端６２は、第３ジョイント８３と一体となった第１アクチュエータ３０の第１出力軸３１に連結されている。すなわち、第２フレーム６０は、第２ジョイント８２と第３ジョイント８３とを連結するリンク部材である。
　第３フレーム７０は、例えば、鉄系金属、非鉄金属、樹脂、炭素繊維、ガラス繊維、または、これらの複合材からなる。本実施形態では、第３フレーム７０は、第１方向１１に延設する取付部７１と、第２方向１２に延設するフランジ部７２と、から成るＬ字形状の部品である。第３フレーム７０は、第３近端７３と第３近端７３の反対の第３遠端７４とを有する。第３近端７３は、第１アクチュエータ３０に連結されている。第３遠端７４は、フランジ部７２に配置され、第２アクチュエータ４０の第２出力軸４１に連結されている。すなわち、第３フレーム７０は、第１アクチュエータ３０と第２アクチュエータ４０の第２出力軸４２とを連結する。これにより、第３フレーム７０は、第２アクチュエータ４０の第２方向１２に沿った動きを、第１アクチュエータ３０および第１アクチュエータ３０に連結される第１フレーム５０および第２フレーム６０に伝達する。
　第１ジョイント８１は、後述する姿勢変更部９０と第１フレーム５０とを連結し、第１方向１１に沿って回転可能である。本実施形態では、第１ジョイント８１は、第１フレーム５０の第１近端５１に配置される。これにより、第１ジョイント８１は、第１アクチュエータ３０から入力された第１方向１１に沿った動きを、第１フレーム５０から姿勢変更部９０と後述するコネクタ９５とを介してレバー１０に伝達する。また、レバー１０の動きを、レバー１０からコネクタ９５と姿勢変更部９０とを介して第１フレーム５０に伝達する。
　第２ジョイント８２は、第１フレーム５０と第２フレーム６０とを連結し、第１方向１１に沿って回転可能である。本実施形態では、第２ジョイント８２は、第１フレーム５０の第１遠端５２および第２フレーム６０の第２近端６１に配置される。これにより、第２ジョイント８２は、第１アクチュエータ３０から入力された第１方向１１に沿った動きを、第２フレーム６０を介して、第１フレーム５０に伝達する。また、レバー１０の動きを、レバー１０からコネクタ９５と姿勢変更部９０および第１フレーム５０を介して、第２フレーム６０に伝達する。
　第３ジョイント８３は、第２フレーム６０と第１アクチュエータ３０の第１出力軸３１とを連結し、第１方向１１に沿って回転可能である。本実施形態では、第３ジョイント１３０は、第１出力軸３１と一体に形成され、第１アクチュエータ３０の回転を第２フレーム６０へ伝達する。また、レバー１０の動きを、レバー１０からコネクタ９５と姿勢変更部９０と第１フレーム５０および第２フレーム６０を介して、第１アクチュエータ３０に伝達する。
　機械２０は、姿勢変更部９０と、コネクタ９５と、をさらに備える。
　姿勢変更部９０は、第１ジョイント８１と後述するコネクタ９５とを連結する。姿勢変更部９０は、軸部９０１と、軸受け部９０２と、を有する。軸部９１は、コネクタ９５または第１ジョイント８１のいずれか一方に連結される。本実施形態では、軸部９０１は、コネクタ９５に連結される。また、軸受け部９０２は、第１ジョイント８１に連結される。軸部９０１は、第１ジョイント８１に連結されてもよい。また、軸受け部９０２は、コネクタ９５に連結されてもよい。
　軸部９０１は、軸受け部９０２の内周面に所定の隙間を含んで配置される。すなわち、軸部９０１の外径は、軸受け部９０２の内径よりも小さく形成されている。これにより、軸受け部９０２は、軸部９０１に対する姿勢を変更可能に構成される。
　コネクタ９５は、レバー１０に接続可能に構成されている。コネクタ９５は、一対の把持部９５１と、一対のボルト９５２と、を有する。一対の把持部９５１は、レバー１０を第１方向１１に沿って、第１方向１１の正方向１１１および負方向１１２から挟み込む。一対のボルト９５２は、一対の把持部９５１の間の距離を調整可能に構成されている。本実施形態では、一対のボルト９５２は、第１方向１１に延設され、一対の把持部９５１の間に渡って取り付けられる。一対のボルト９５２は、各ボルトの締結度合いを変更することで、一対の把持部９５１の間の距離を調整することができる。このような構成により、レバー１０の形状によらず、コネクタ９５とレバー１０とは、一体に接続される。この結果、機械２０とレバー１０とを連動させることができる。コネクタ９５の構成は、一対の把持部９５１と一対のボルト９５２とに限定されず、例えば、クランプ、クリップ、ボルトおよびナットのような機械的締結具であってもよい。これに代えて、または、これに加えて、コネクタ９５は、例えば、接着剤のような化学的締結材によりレバー１０を接続してもよい。
　図２は、本発明の実施形態を第２方向１２に沿って側面から簡略化して示した模式図である。機械２０は、レバー１０のボールジョイント１３、第１ジョイント８１、第２ジョイント８２および第３ジョイント８３との間でリンク機構Ｌを形成する。
　リンク機構Ｌは、第１リンクＬ１、第２リンクＬ２、第３リンクＬ３および第４リンクＬ４の４つのリンクを有する。本実施形態では、第１リンクＬ１は、ボールジョイント１３と第１ジョイント８１の間をつなぐレバー１０の一部である。第２リンクＬ２は、第１ジョイント８１と第２ジョイント８２の間をつなぐ第１フレーム５０である。第３リンクＬ３は、第２ジョイント８２と第３ジョイント８３の間をつなぐ第２フレーム６０である。第４リンクＬ４は、第３ジョイント８３とボールジョイント１３の間をつなぐベースプレート２１の一部である。リンク機構Ｌは、第１リンクＬ１から第４リンクＬ４までのうち、第４リンクＬ４が固定リンクであり、その他の第１リンクＬ１から第３リンクＬ３までが可動リンクである。すなわち、リンク機構Ｌは、第４リンクＬ４が固定された自由度１の４節リンク機構である。
　本実施形態では、第１アクチュエータ３０は、第３ジョイント８３と一体に構成されている。これにより、第１アクチュエータ３０が第１方向１１に沿って回転すると、第３リンクＬ３および第２リンクＬ２を介して第１リンクＬ１が第１方向１１に沿って動く。これにより、第１リンクＬ１であるレバー１０が、第１アクチュエータ３０の回転に応じて第１方向１１に沿って動く。このため、機械２０は、第１アクチュエータ３０を回転駆動させることで、レバー１０を第１方向１１に沿って動かすことができる。
　本実施形態では、第１アクチュエータ３０が第３ジョイント８３と一体に構成されているが、第１アクチュエータ３０は、第１ジョイント８１または第２ジョイント８２のいずれかと一体に構成されてもよい。すなわち、機械２０は、第１アクチュエータ３０が、４節リンク機構であるリンク機構Ｌの４つのジョイントのうち、レバー１０のボールジョイント１３を除く、第１ジョイント８１、第２ジョイント８２および第３ジョイント８３のいずれか１つを第１方向１１に沿って動かすように構成されればよい。いずれの場合も、第１アクチュエータ３０の駆動量に基づくレバー１０の第１方向１１に沿った移動量は、幾何学的に求めることができる。
　第２アクチュエータ４０は、第３フレーム７０を介して第１アクチュエータ３０に連結される。すなわち、第２アクチュエータ４０は、図示しない第２方向１２に回転駆動することで、第３フレーム７０を介して、リンク機構Ｌ全体を第２方向１２に沿って動かす。これにより、機械２０は、第２アクチュエータ４０を回転駆動させることで、レバー１０を第２方向１２に沿って動かすことができる。第２アクチュエータ４０の駆動量に基づくレバー１０の第２方向１２に沿った移動量は、幾何学的に求めることができる。
　機械２０は、第１アクチュエータ３０による第１方向１１に沿ったリンク機構Ｌの第１リンクＬ１の移動と、第２アクチュエータ４０による第２方向１２に沿ったリンク機構Ｌ全体の移動と、によって、レバー１０を自在に移動させることができる。本実施形態では、機械２０は、第１方向１１とレバー１０が設置された建設機械の前後方向とが対応するように、レバー１０に取り付けられている。また、機械２０は、第２方向１２と同じく建設機械の幅方向とが対応するように、レバー１０に取り付けられている。このため、レバー１０を建設機械の前後方向に沿って移動させたい場合は、機械２０は、第１アクチュエータ３０をレバー１０の所望の移動量に基づいて回転させればよい。また、レバー１０を建設機械の幅方向に沿って移動させたい場合は、機械２０は、第２アクチュエータ４０をレバー１０の所望の移動量に基づいて回転させればよい。この結果、機械２０は、第１アクチュエータ３０と第２アクチュエータ４０との回転の組み合わせによって、レバー１０を任意の位置まで移動させることができる。
　図３は本発明の他の実施形態の概略を示す斜視図である。図４は、図３の他の実施形態を第１方向１１に沿って、第１アクチュエータ３０、第２アクチュエータ４０が配置される側からみた正面図である。
　本実施形態では、機械２０は、レバー１０の後方から取り付けられて固定される。このため、本実施形態では、第１方向１１は、レバー１０が搭載される建設機械の前後方向と一致する。すなわち、第１方向１１の正方向１１１は建設機械の前方と、第１方向１１の負方向１１２は建設機械の後方と一致する。また、第１方向１１に直交する第２方向１２は、レバー１０が搭載される建設機械の幅方向と一致する。すなわち、第２方向１２の正方向１２１は建設機械の内側と、第２方向１２の負方向１２２は建設機械の外側と一致する。また、第１方向１１および第２方向１２に直交する第３方向１５は、レバー１０が搭載される建設機械の上下方向と一致する。すなわち、第３方向１５の正方向１５１は建設気概の上方と、第３方向１５の負方向１５２は建設機械の下方と一致する。
　図３、図４に示すように、ベースプレート２１は、第１方向１１に延設されるとともに、一部が第１方向１１および第２方向１２に直交する第３方向１５に延設されるＬ字形状であってもよい。これにより、機械２０を基台１４の側面に沿って取り付けることができる。このため、機械２０を小型化することができる。この結果、レバー１０の形状や種類によらず、機械２０を設置することができる。ベースプレート２１は、レバー１０や基台１４の形状、周辺機器の配置や取付空間によって、様々な形状に変更することができる。
　本実施形態では、ベースプレート２１は第１方向１１に沿って基台１４に取り付けられるが、取付方向は種々に変更可能である。例えば、ベースプレート２１は第２方向１２に沿って基台１４に取り付けられてもよい。この場合は、第１方向１１はレバー１０が設置される建設機械の幅方向に対応し、第２方向１２は同じく建設機械の前後方向に対応する。
　第１アクチュエータ３０は、第１方向１１と第２方向１２とで張られる面Ｍ２に第２アクチュエータ４０を投影した投影面積Ｍ２１の範囲内に配置された第１出力軸３１を有してもよい。本実施形態では、第１アクチュエータ３０は、ベースプレート２１のＬ字形状の屈曲部２２付近に配置される。これにより、第１アクチュエータ３０の動作を阻害することなく機械２０を小型化することができる。
　本実施形態のコネクタ９６は、一対の把持部９６１と、一対のボルト９６２と、長孔９６３と、位置調整ボルト９６４と、を有してもよい。長孔９６３は、長手方向が第２方向１２となるように形成される。位置調整ボルト９６４は、軸が第１方向１１に沿って配置され、長孔９６３に挿入されて任意の位置で固定される。これにより、コネクタ９６は、レバー１０に対して任意の位置および姿勢で接続することができる。これにより、機械２０をレバー１０の形状や姿勢によらず確実に取り付けることができる。
　図５は、上記機械を応用したシステム２００を例示する。システム２００は、オペレータによるパワーショベル１９０の遠隔操作を可能とする。
　システム２００は、パワーショベル１９０を備える。パワーショベル１９０は、例えば、４つの可動軸、すなわち、クローラと運転席との間の旋回軸１９１、運転席とブームとの間の関節軸１９２、ブームとアームとの間の関節軸１９３、および、アームとバケットとの間の関節軸１９４を含む。旋回軸１９１は、運転席の左旋回および右旋回を可能とする。関節軸１９２は、ブームの上下を可能とする。関節軸１９３は、アームのダンプ・掘削を可能とする。関節軸１９４は、バケットのダンプ・掘削を可能とする。
　パワーショベル１９０は、左ジョイスティック１０ａおよび右ジョイスティック１０ｂを備える。左ジョイスティック１０ａおよび右ジョイスティック１０ｂは、いずれも図１、図２、図３および図４に示されるレバー１０と同じである。左ジョイスティック１０ａは、パワーショベル１９０の前後方向および車幅方向の２軸の操作を提供する。右ジョイスティック１０ｂは、左ジョイスティック１０ａと同様に、パワーショベル１９０の前後方向および車幅方向の２軸の操作を提供する。パワーショベル１９０の４つの可動軸のそれぞれは、左ジョイスティック１０ａおよび右ジョイスティック１０ｂの合計４軸にそれぞれ割り当てられる。この割り当てパターンは、建設機械の会社または建設機械の機種に依存する。
　ある例では、左ジョイスティック１０ａの前後方向の動きは、運転席の左旋回・右旋回を担当し、左ジョイスティック１０ａの車幅方向の動きは、アームのダンプ・掘削を担当し、右ジョイスティック１０ｂの前後方向の動きは、ブームの上下を担当し、右ジョイスティック１０ｂの車幅方向の動きは、バケットのダンプ・掘削を担当する。
　別の例では、左ジョイスティック１０ａの前後方向の動きは、バケットのダンプ・掘削を担当し、左ジョイスティック１０ａの車幅方向の動きは、ブームの上下を担当し、右ジョイスティック１０ｂの前後方向の動きは、運転席の左旋回・右旋回を担当し、右ジョイスティック１０ｂの車幅方向の動きは、アームのダンプ・掘削を担当する。
　システム２００は、さらに、左ジョイスティック１０ａに接続された機械２０ａおよび右ジョイスティック１０ｂに接続された機械２０ｂを備える。機械２０ａおよび機械２０ｂは、図１または図３に示される機械２０と同じである。
　本実施形態では、機械２０ａは、図１に示すようにレバー１０および基台１４に対して、パワーショベル１９０の前後方向に沿って取り付けられる。従って、機械２０ａの第１方向１１はパワーショベル１９０の前後方向と一致し、機械２０ａの第２方向１２はパワーショベル１９０の幅方向と一致する。機械２０ｂについても同様である。すなわち、パワーショベル１９０のレバー１０ａおよびレバー１０ｂを前後方向に動かす場合、機械２０ａおよび機械２０ｂは第１方向１１に沿ってレバー１０ａおよびレバー１０ｂを動かす。また、パワーショベル１９０のレバー１０ａおよびレバー１０ｂを幅方向に動かす場合、機械２０ａおよび機械２０ｂは第２方向１２に沿ってレバー１０ａおよびレバー１０ｂを動かす。
　システム２００は、さらに、遠隔インターフェイス２０８を備える。遠隔インターフェイス２０８は、オペレータによる手動の操作を受け付ける。遠隔インターフェイス２０８は、例えば、左ジョイスティック２０５ａおよび右ジョイスティック２０５ｂであってもよい。左ジョイスティック２０５ａは、第１方向１１に対応する第５方向および第２方向１２に対応する第６方向へのオペレータによる操作を検知可能である。右ジョイスティック２０５ｂは、左ジョイスティック２０５ａと同じであってもよい。
　オペレータによる操作量は、遠隔インターフェイス２０８の移動量として検出される。操作量は、移動量に代えて、角速度、位置座標、圧力、その他のオペレータによる遠隔インターフェイス２０８の操作量を反映する物理量でもよい。
　システム２００は、さらに、ディスプレイ２０２を備えてもよい。ディスプレイ２０２は、パワーショベル１９０の運転席からの景色をリアルタイムに表示する運転席ビューをオペレータに提供してもよい。オペレータは、運転席ビューを見ながら、遠隔インターフェイス２０８を操作してもよい。
　システム２００は、インターネット２０４に接続されたコンピュータ１９５、コンピュータ２０１およびコンピュータ２０３を備えてもよい。コンピュータ１９５は、パワーショベル１９０内に配されている。コンピュータ２０１は、遠隔操作室内に配されている。コンピュータ２０３は、クラウドサーバである。
　コンピュータ２０９は、操作量を遠隔インターフェイス２０８から受ける。コンピュータ２０９は、図５に示されたコンピュータ１９５、２０１、２０３のいずれか、または、それらの少なくとも２つの集合体であってもよい。
　図６は、機械２０が遠隔インターフェイス２０８の操作量に基づいてレバー１０を精度よく操作するためのキャリブレーションの流れを示す。
　図６に示すように、キャリブレーションが開始されると、コンピュータ１９５は、第１アクチュエータ３０を非アクティブ化する（ステップ　Ｓ１）。コンピュータ１９５は、第１アクチュエータ３０が非アクティブ化されているか否かを判定する（ステップ　Ｓ２）。第１アクチュエータ３０が非アクティブ化されていると判定した場合（ステップ　Ｓ２：Ｙｅｓ）、制御をステップＳ３に進める。一方そうでない場合（ステップ　Ｓ２：Ｎｏ）、制御をステップＳ１の前に戻し、第１アクチュエータ３０を非アクティブ化する。
　コンピュータ１９５は、第２アクチュエータ４０を非アクティブ化する（ステップ　Ｓ３）。コンピュータ１９５は、第２アクチュエータ４０が非アクティブ化されているか否かを判定する（ステップ　Ｓ４）。第２アクチュエータ４０が非アクティブ化されていると判定した場合（ステップ　Ｓ４：Ｙｅｓ）、制御をステップＳ５に進める。一方そうでない場合（ステップ　Ｓ４：Ｎｏ）、制御をステップＳ３の前に戻し、第２アクチュエータ４０を非アクティブ化する。
　ステップＳ５に進むと、コンピュータ１９５は、所定の待機時間ｔが経過するまで待機する（ステップ　Ｓ５）。この待機時間ｔは、レバー１０が中立位置Ｏへと自動で復帰することができる時間であればよい。これにより、レバー１０が中立位置Ｏにある状態で、キャリブレーションを実行することができる。この結果、オペレータは遠隔インターフェイス２０８を介して、機械２０に精度よくレバー１０を操作させることができる。
　コンピュータ１９５は、第１アクチュエータ３０が所定のトルク＋Ａ［Ｎｍ］（第１の動力の一例）を出力するように制御を実行する（ステップ　Ｓ６）。これにより、機械２０は、レバー１０を第１方向１１の一方である正方向（第１の向きの一例）１１１に沿って移動させる。このとき、所定のトルク＋Ａ［Ｎｍ］は、任意の大きさに設定してもよい。
　コンピュータ１９５は、レバー１０の第１方向１１に沿った移動位置である第１移動位置ｙ１を取得する（ステップ　Ｓ７）。さらに、ステップＳ７で取得した第１移動位置ｙ１を第１方向１１の正方向１１１の最大移動位置として設定する（ステップ　Ｓ８）。すなわち、コンピュータ１９５は、ステップＳ８における第１アクチュエータ３０の駆動量である第１駆動量と、ステップＳ１０で取得した第１移動位置ｙ１とを記憶する。これにより、第１方向１１の正方向１１１に沿ってレバー１０を移動させる場合の、第１アクチュエータ３０の出力とレバー１０の移動量との相関関係を得ることができる。さらに、コンピュータ１９５は、この相関関係に基づいて、第１方向１１の正方向１１１に沿ったレバー１０の移動量と、このレバー１０の移動量を得るための第１アクチュエータ３０の出力との関係をマップとして生成することができる。この結果、コンピュータ１９５は、レバー１０の第１方向１１の正方向１１１に沿った目標移動量に基づいて、第１アクチュエータ３０の出力を決定することができる。
　コンピュータ１９５は、第１アクチュエータ３０を非アクティブ化する（ステップ　Ｓ９）。これにより、レバー１０は、中立位置Ｏへと自動で復帰する。コンピュータ１９５は、所定の待機時間ｔが経過するまで待機する（ステップ　Ｓ１０）。待機時間ｔは、ステップＳ５における待機時間ｔと同じであってもよし、異なる任意の長さに設定してもよい。
　コンピュータ１９５は、第１アクチュエータ３０が所定のトルク-Ａ［Ｎｍ］（第２の動力の一例）を出力するように制御を実行する（ステップ　Ｓ１１）。これにより、機械２０は、レバー１０を第１方向１１の他方である負方向（第２の向きの一例）１１２に沿って移動させる。このとき、所定のトルク-Ａ［Ｎｍ］は、ステップＳ６で出力した第１のトルクの絶対値と同じであってもよいし、異なる任意の大きさに設定してもよい。
　コンピュータ１９５は、レバー１０の第１方向１１に沿った移動位置である第２移動位置ｙ２を取得する（ステップ　Ｓ１２）。さらに、ステップＳ１２で取得した第２移動位置ｙ２を第１方向１１の負方向１１２の最大移動位置として設定する（ステップ　Ｓ１３）。すなわち、コンピュータ１９５は、ステップＳ１１における第１アクチュエータ３０の駆動量である第２駆動量と、ステップＳ１２で取得した第２移動位置ｙ２とを記憶する。これにより、第１方向１１の負方向１１２に沿ってレバー１０を移動させる場合の、第１アクチュエータ３０の出力とレバー１０の移動量との相関関係を得ることができる。さらに、コンピュータ１９５は、この相関関係に基づいて、第１方向１１の負方向１１２に沿ったレバー１０の移動量と、このレバー１０の移動量を得るための第１アクチュエータ３０の出力との関係をマップとして生成することができる。この結果、コンピュータ１９５は、レバー１０の第１方向１１の負方向１１２に沿った目標移動量に基づいて、第１アクチュエータ３０の出力を決定することができる。
　コンピュータ１９５は、第１アクチュエータ３０を非アクティブ化する（ステップ　Ｓ１４）。これにより、レバー１０は、中立位置Ｏへと自動で復帰する。コンピュータ１９５は、所定の待機時間ｔが経過するまで待機する（ステップ　Ｓ１５）。待機時間ｔは、ステップＳ５における待機時間ｔと同じであってもよいし、異なる任意の長さに設定してもよい。
　コンピュータ１９５は、第２アクチュエータ４０が所定のトルク＋Ａ［Ｎｍ］（第３の動力の一例）を出力するように制御を実行する（ステップ　Ｓ１６）。これにより、機械２０は、レバー１０を第２方向１２の一方である正方向（第３の向きの一例）１２１に沿って移動させる。このとき、所定のトルク＋Ａ［Ｎｍ］は、第１のトルクまたは第２のトルクの絶対値と同じであってもよいし、異なる任意の大きさに設定してもよい。
　コンピュータ１９５は、レバー１０の第２方向１２に沿った移動位置である第３移動位置ｘ１を取得する（ステップ　Ｓ１７）。さらに、ステップＳ１７で取得した第３移動位置ｘ１を第２方向１２の正方向１２１の最大移動位置として設定する（ステップ　Ｓ１８）。すなわち、コンピュータ１９５は、ステップＳ１６における第２アクチュエータ４０の駆動量である第３駆動量と、ステップＳ１７で取得した第３移動位置ｘ１とを記憶する。これにより、第２方向１２の正方向１２１に沿ってレバー１０を移動させる場合の、第２アクチュエータ４０の出力とレバー１０の移動量との相関関係を得ることができる。さらに、コンピュータ１９５は、この相関関係に基づいて、第２方向１２の正方向１２１に沿ったレバー１０の移動量と、このレバー１０の移動量を得るための第２アクチュエータ４０の出力との関係をマップとして生成することができる。この結果、コンピュータ１９５は、レバー１０の第２方向１２の正方向１２１に沿った目標移動量に基づいて、第２アクチュエータ４０の出力を決定することができる。
　コンピュータ１９５は、第２アクチュエータ４０を非アクティブ化する（ステップ　Ｓ１９）。これにより、レバー１０は、中立位置Ｏへと自動で復帰する。コンピュータ１９５は、所定の待機時間ｔが経過するまで待機する（ステップ　Ｓ２０）。待機時間ｔは、ステップＳ５における待機時間ｔと同じであってもよいし、異なる任意の長さに設定してもよい。
　コンピュータ１９５は、第２アクチュエータ４０が所定のトルク-Ａ［Ｎｍ］（第４の動力の一例）を出力するように制御を実行する（ステップ　Ｓ２１）。これにより、機械２０は、レバー１０を第２方向１２の他方である負方向（第４の向きの一例）１２２に沿って移動させる。このとき、所定のトルク-Ａ［Ｎｍ］は、第１のトルク、第２のトルク、または、第３のトルクの絶対値と同じであってもよいし、異なる任意の大きさに設定してもよい。
　コンピュータ１９５は、レバー１０の第２方向１２に沿った移動位置である第４移動位置ｘ２を取得する（ステップ　Ｓ２２）。さらに、ステップＳ２２で取得した第４移動位置ｘ２を第２方向１２の負方向１２２の最大移動位置として設定する（ステップ　Ｓ２３）。すなわち、コンピュータ１９５は、ステップＳ２１における第２アクチュエータ４０の駆動量である第４駆動量と、ステップＳ２２で取得した第４移動位置ｘ２とを記憶する。これにより、第２方向１２の負方向１２２に沿ってレバー１０を移動させる場合の、第２アクチュエータ４０の出力とレバー１０の移動量との相関関係を得ることができる。さらに、コンピュータ１９５は、この相関関係に基づいて、第２方向１２の負方向１２２に沿ったレバー１０の移動量と、このレバー１０の移動量を得るための第２アクチュエータ４０の出力との関係をマップとして生成することができる。この結果、コンピュータ１９５は、レバー１０の第２方向１２の負方向１２２に沿った目標移動量に基づいて、第２アクチュエータ４０の出力を決定することができる。
　コンピュータ１９５は、第２アクチュエータ４０を非アクティブ化する（ステップ　Ｓ２４）。これにより、レバー１０は、中立位置Ｏへと自動で復帰する。コンピュータ１９５は、所定の待機時間ｔが経過するまで待機する（ステップ　Ｓ２５）。待機時間ｔは、ステップＳ５における待機時間ｔと同じであってもよいし、異なる任意の長さに設定してもよい。
　コンピュータ１９５は、レバー１０の位置Ｍを取得する（ステップ　Ｓ２６）。さらに、位置Ｍを基準位置Ｃとして設定する（ステップ　Ｓ２７）。コンピュータ１９５が、基準位置Ｃを設定するのは、第１アクチュエータ３０および第２アクチュエータ４０がヒアクティブの状態であるのが望ましい。コンピュータ１９５は、例えば、ステップＳ５、ステップＳ１０、ステップＳ１５およびステップＳ２０の後に、レバー１０の位置Ｍを取得して基準位置Ｃとして設定してもよい。
　本実施形態では、第１方向１１の正方向１１１、負方向１１２、第２方向１２の正方向１２１、および負方向１２２の順でキャリブレーションを実施したが、これらの順番は任意に変更可能である。以上の各方向について、レバー１０の目標移動量と第１アクチュエータ３０および第２アクチュエータ４０の出力との関係を示すマップを生成すると、キャリブレーションを完了し制御を終了する。
　このような制御を実施することで、システム２００は、機械２０の第１アクチュエータ３０と第２アクチュエータ４０との出力トルクと、レバー１０の移動量との相関関係を得ることができる。システム２００は、オペレータによる遠隔インターフェイス２０８の操作量から必要なレバー１０の移動量を計算し、第１アクチュエータ３０と第２アクチュエータ４０に要求する出力を決定することができる。
　１０：レバー　１１：第１方向　１２：第２方向　１３：ボールジョイント　１４：基台　２０：機械　３０：第１アクチュエータ　３１：第１出力軸　４０：第２アクチュエータ　４１：第２出力軸　５０：第１フレーム　５１：第１近端　５２：第１遠端　６０：第２フレーム　６１：第２近端　６２：第２遠端　７０：第３フレーム　７１：第３近端　７２：第３遠端　８１：第１ジョイント　８２：第２ジョイント　８３：第３ジョイント　９０：姿勢変更部　９５：コネクタ　２００：システム　１９５，２０１，２０３，２０９：コンピュータ　O：中立位置　Ｌ：リンク機構

Claims (8)

  1. 　第１方向および前記第１方向に直交する第２方向に移動可能なレバーを動かす機械であって、
    　前記第１方向に延設され、前記レバーが固定された基台に接続可能なベース部材と、
    　前記第１方向に沿って動く第１出力軸を有する第１アクチュエータと、
    　前記第２方向に沿って動く第２出力軸を有する第２アクチュエータと、
    　前記レバーに接続可能なコネクタと、
    　前記第１方向に回転可能な第１ジョイントが配置された第１近端と、前記第１近端の反対の、前記第１方向に回転可能な第２ジョイントが配置された第１遠端と、を有する第１フレームと、
    　前記第２ジョイントを介して前記第１遠端と接続する第２近端と、前記第２近端の反対の、前記第１方向に回転可能な第３ジョイントが配置された第２遠端と、を有する第２フレームと、
    　第３近端と、前記第３近端の反対の第３遠端と、を有し、前記第３遠端が前記第２アクチュエータの前記第２出力軸に連結される第３フレームと、
    を備え、
    　前記レバーは、第４ジョイントを介して前記基台に固定され、
    　前記第１ジョイント、前記第２ジョイント、前記第３ジョイントおよび前記第４ジョイントと、前記レバー、前記第１フレーム、前記第２フレームおよび前記ベース部材が、４節リンク機構を形成し、
    　前記第１アクチュエータは、前記第１ジョイント、前記第２ジョイントおよび前記第３ジョイントのいずれか一つのジョイントと一体に構成されて、前記第１出力軸は、前記ジョイントを前記第１方向に沿って動かし、
    　前記第２アクチュエータは、前記第３フレームを介して、前記リンク機構全体を前記第２方向に沿って動かし、
    　前記コネクタは、前記第１アクチュエータによる前記第１方向に沿った動きと、前記第２アクチュエータによる前記第２方向に沿った動きと、を前記レバーに伝達する、
    機械。
  2. 　前記第１アクチュエータの前記第１出力軸は、
    　前記第２アクチュエータの前記第２出力軸に直交する面に平行に配置される、
    請求項１に記載の機械。
  3. 　前記第３フレームの前記第３近端は、前記第１アクチュエータに連結され、
    　前記第２アクチュエータは、前記第１アクチュエータおよび前記第３フレームを前記第２方向に沿って動かす、
    請求項１または２に記載の機械。
  4. 　前記第１アクチュエータは、前記第２アクチュエータの前記第２出力軸に直交する面に前記第２アクチュエータを投影した投影面積の範囲内に配置される、
    　請求項１から３のいずれか一項に記載の機械。
  5. 　前記第１アクチュエータの前記第１出力軸は、前記第１方向と前記第２方向とで張られる面に前記第２アクチュエータを投影した投影面積の範囲内に配置される、
    　請求項１から３のいずれか一項に記載の機械。
  6. 　前記コネクタまたは前記第１近端のいずれか一方に連結された軸部と、前記コネクタまたは前記第１近端のいずれか他方に取り付けられて前記軸部に対する姿勢を変更可能な軸受け部とを有して、前記第１近端に連結される、姿勢変更部と、をさらに備える、
    請求項１から５のいずれか一項に記載の機械。
  7. 　請求項１に記載された機械に接続されるコンピュータであって、
    　前記レバーは、前記レバーに付与された強制力によって中立位置から変位した場合、前記強制力が除去されると前記中立位置に自動的に復帰可能に構成され、
    　前記第１アクチュエータは、前記第１アクチュエータが非アクティブである場合に、前記レバーに付与された強制力に基づく前記第１フレームおよび前記第２フレームの前記第１方向に沿う動きを許容するためのバックドライバビリティを有し、
    　前記第２アクチュエータは、前記第２アクチュエータが非アクティブである場合に、前記レバーに付与された強制力に基づく前記第１アクチュエータおよび前記第３フレームの前記第２方向に沿う動きを許容するためのバックドライバビリティを有し、
    　前記コンピュータは、
    　前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータが非アクティブの状態における前記レバーの位置を中立位置として検出する、
    コンピュータ。
  8. 　前記コンピュータは、
    　前記第１アクチュエータを前記第１方向に沿う第１の向きに第１の動力で駆動させた際の、前記第１アクチュエータの駆動量である第１駆動量と前記レバーの位置である第１移動位置とを記憶し、
    　前記第１アクチュエータを前記第１の向きとは反対の第２の向きに第２の動力で駆動させた際の、前記第１アクチュエータの駆動量である第２駆動量と前記レバーの位置である第２移動位置とを記憶し、
    　前記第２アクチュエータを前記第２方向に沿う第３の向きに第３の動力で駆動させた際の、前記第２アクチュエータの駆動量である第３駆動量と前記レバーの位置である第３移動位置とを記憶し、
    　前記第２アクチュエータを前記第３の向きとは反対の第４の向きに第４の動力で駆動させた際の、前記第２アクチュエータの駆動量である第４駆動量と前記レバーの位置である第４移動位置とを記憶し、
    　前記第１移動位置、前記第２移動位置、前記第３移動位置、および、前記第４移動位置を前記レバーの最大移動位置として、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータが出力する動力を決定する、
    請求項７に記載のコンピュータ。
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US20160356019A1 (en) * 2014-01-20 2016-12-08 Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University Erica Campus Unmanned control system of operation lever for operating device
US20180142779A1 (en) * 2016-11-21 2018-05-24 Preh Gmbh Actuating device for an electro-mechanical or hydro-mechanical motor vehicle transmission system, especially of an agricultural commercial vehicle
WO2021084886A1 (ja) * 2019-11-01 2021-05-06 コベルコ建機株式会社 油圧作業機及び遠隔操縦システム

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