WO2023149309A1 - Automated operation system for work machine, work machine, and automated operation program - Google Patents

Automated operation system for work machine, work machine, and automated operation program Download PDF

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WO2023149309A1
WO2023149309A1 PCT/JP2023/002286 JP2023002286W WO2023149309A1 WO 2023149309 A1 WO2023149309 A1 WO 2023149309A1 JP 2023002286 W JP2023002286 W JP 2023002286W WO 2023149309 A1 WO2023149309 A1 WO 2023149309A1
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WO
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work
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attachment
correction
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PCT/JP2023/002286
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Japanese (ja)
Inventor
龍之介 宮嵜
樹哉 迫
Original Assignee
コベルコ建機株式会社
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives

Definitions

  • Patent Document 1 discloses a working machine that can be automatically operated.
  • the working machine is provided with a tip attachment (a bucket in the document), and is automatically controlled so that the tip attachment repeats a series of operations (operations from excavation to dumping in the document).
  • a working position digging depth in the document, which is a position where the tip attachment performs work, is changed each time one series of operations is completed.
  • FIG. 1 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
  • FIG. 1 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
  • the turning sensor 31a detects the angle of the turning direction Sw of the upper turning body 13 with respect to the lower body 11 (or the work site), that is, the turning angle.
  • the boom sensor 31b detects the posture of the boom 15b. For example, the boom sensor 31b detects the angle (inclination angle) of the boom 15b in the hoisting direction with respect to the horizontal direction or the upper swing body 13.
  • the arm sensor 31c detects the posture of the arm 15c.
  • the arm sensor 31c detects, for example, the horizontal direction or the angle of the arm 15c with respect to the boom 15b.
  • the tip attachment sensor 31d detects the posture of the tip attachment 15d. For example, the tip attachment sensor 31d detects the angle of the tip attachment 15d with respect to the horizontal direction or arm 15c.
  • the target trajectory Rt is information obtained by adding time information to the information relating to the target route Pth.
  • the "time information" is, for example, the target interval time Tst shown in Table 1, which will be detailed later.
  • the target section time Tst is the time during which the controlled part 16 moves in a section (two-point section) between two target points P(n) and P(n+1) adjacent to each other (in consecutive order). is the target value of
  • the controller 50 may include a target route setting unit that sets only the target trajectory that does not include the target section time Tst, that is, the target route Pth.
  • the set position is the work object WO released by the series of operations over the plurality of cycles. It is preferable to set the position so that the total amount is appropriate.
  • the set position is set to a position that can suppress the excess or deficiency of the work object WO loaded into the container. is preferably set.
  • the target trajectory correction unit 65 calculates a unit correction time ⁇ Tst ( sec) to the pre-correction target segment time Tsto(i) may be corrected to be the post-correction target segment time Tsta(i).
  • the pre-correction target segment time Tsto(i) and the post-correction target segment time Tsta(i) are predetermined segments in each of the pre-correction target trajectory Rto and the post-correction target trajectory Rta, that is, two targets that are continuous with each other.
  • a target movement time in a predetermined portion that is a section between points P(i ⁇ 1) and P(n).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

Provided is a system capable of appropriately reconfiguring a work plan following a change in the work position of an end attachment of a work machine, the system comprising an automated operation unit (53), a work position change unit (63), and a target path correction unit (65). The automated operation unit (53) performs control to cause an attachment (15) to perform, over a plurality of cycles, a series of actions including an action in which a portion 16 to be controlled moves along a target path (Pth). The work position change unit (63) changes a work position (PW) in a vertical direction (Z) and/or a front-rear direction (X) of the attachment (15) in accordance with the progress of the series of actions over the plurality of cycles. The target path correction unit (65) corrects a part of the target path (Pth) between a path end position (PE) and the work position (PW) in accordance with the change of the work position (PW) by the work position change unit (63).

Description

作業機械のための自動運転システム、作業機械、および自動運転プログラムAutomated Driving Systems for Work Machines, Work Machines, and Automated Driving Programs
 本発明は、作業機械のための自動運転システム、作業機械、および自動運転プログラムに関する。 The present invention relates to an automatic operation system for work machines, work machines, and an automatic operation program.
 特許文献1は、自動運転されることが可能な作業機械を開示する。前記作業機械は、先端アタッチメント(同文献ではバケット)を備え、当該先端アタッチメントが一連動作(同文献では掘削から放土までの動作)を繰り返し行うように自動制御が行われる。前記先端アタッチメントが作業を行う位置である作業位置(同文献では掘削深度)が、1回の前記一連動作の終了の度に変更される。 Patent Document 1 discloses a working machine that can be automatically operated. The working machine is provided with a tip attachment (a bucket in the document), and is automatically controlled so that the tip attachment repeats a series of operations (operations from excavation to dumping in the document). A working position (digging depth in the document), which is a position where the tip attachment performs work, is changed each time one series of operations is completed.
 前記特許文献1には、前記一連動作に含まれる作業位置(同文献では掘削位置)の位置の変更は記載されているが、当該作業位置から当該作業位置とは異なる位置(例えば同文献における放土位置など)までの前記先端アタッチメントの目標経路をどのようにすべきかについては何ら開示されていない。 Patent document 1 describes a change in the position of the work position (excavation position in the document) included in the series of operations. There is no disclosure as to what the target path of the tip attachment to the soil position should be.
特開平11-158933号公報JP-A-11-158933
 本発明は、作業機械の自動運転を行うための自動運転システムであって、前記作業機械の先端アタッチメントの作業位置の変更に伴う作業計画の再設定を適切に行うことが可能なシステム、作業機械、および前記自動運転のためのプログラムを提供することを目的とする。 The present invention relates to an automatic operation system for automatically operating a working machine, which is capable of appropriately resetting a work plan accompanying a change in the working position of a tip attachment of the working machine, working machine , and to provide a program for the automatic operation.
 提供されるのは、作業機械の機械本体と、アタッチメントと、コントローラと、を備える自動運転システムである。前記アタッチメントは、動作が可能となるように前記機械本体に取り付けられる。前記アタッチメントは、アタッチメント本体及び先端アタッチメントを含む。前記先端アタッチメントは、制御対象部位を含み、作業動作を行うことが可能となるように前記アタッチメント本体の先端に取付けられる。前記アタッチメント本体は、前記制御対象部位の位置を変化させるように動作する。前記コントローラは、目標経路設定部と、自動運転部と、作業位置変更部と、目標経路補正部と、を含む。前記目標経路設定部は、目標経路を設定し、前記目標経路は、前記先端アタッチメントが前記作業動作を行う位置である作業位置と当該作業位置から離れた経路端位置との間で前記制御対象部位が移動する経路の目標である。前記自動運転部は、前記制御対象部位が前記目標経路に沿って移動する動作を含む一連動作を複数のサイクルにわたり前記アタッチメントが行うように、前記アタッチメントの動作を制御する。前記作業位置変更部は、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作の進行に応じて前記作業位置を上下方向および前記アタッチメントの前後方向の少なくとも一方の方向に変更する。前記目標経路補正部は、前記目標経路のうち前記経路端位置と前記作業位置との間の部分を前記作業位置の変更に応じて補正する。 What is provided is an automated driving system that includes a working machine main body, an attachment, and a controller. The attachment is operably attached to the machine body. The attachment includes an attachment body and a tip attachment. The tip attachment includes a part to be controlled, and is attached to the tip of the attachment body so as to be able to perform work operations. The attachment main body operates to change the position of the control target portion. The controller includes a target route setting section, an automatic driving section, a work position changing section, and a target route correction section. The target path setting unit sets a target path, and the target path is defined between a work position where the tip attachment performs the work operation and a path end position away from the work position. is the target of the path traveled. The automatic operation unit controls the operation of the attachment such that the attachment performs a series of operations including an operation of moving the control target portion along the target path over a plurality of cycles. The working position changing unit changes the working position in at least one of a vertical direction and a front-rear direction of the attachment according to the progress of the series of operations over the plurality of cycles. The target route correction unit corrects a portion of the target route between the route end position and the work position in accordance with a change in the work position.
 また、機械本体と、アタッチメントと、コントローラと、を備える作業機械が提供される。前記アタッチメントは、動作が可能となるように前記機械本体に取り付けられる。前記アタッチメントは、アタッチメント本体及び先端アタッチメントを含む。前記先端アタッチメントは、制御対象部位を含み、作業動作を行うことが可能となるように前記アタッチメント本体の先端に取付けられる。前記アタッチメント本体は、前記制御対象部位の位置を変化させるように動作する。前記コントローラは、前記機械本体および前記アタッチメントの少なくとも一方に搭載される。前記コントローラは、目標経路設定部と、自動運転部と、作業位置変更部と、目標経路補正部と、を含む。前記目標経路設定部は、目標経路を設定し、前記目標経路は、前記先端アタッチメントが前記作業動作を行う位置である作業位置と当該作業位置から離れた経路端位置との間で前記制御対象部位が移動する経路の目標である。前記自動運転部は、前記制御対象部位が前記目標経路に沿って移動する動作を含む一連動作を複数のサイクルにわたり前記アタッチメントが行うように、前記アタッチメントの動作を制御する。前記作業位置変更部は、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作の進行に応じて前記作業位置を上下方向および前記アタッチメントの前後方向の少なくとも一方の方向に変更する。前記目標経路補正部は、前記目標経路のうち前記経路端位置と前記作業位置との間の部分を前記作業位置の変更に応じて補正する。 Also provided is a working machine that includes a machine body, an attachment, and a controller. The attachment is operably attached to the machine body. The attachment includes an attachment body and a tip attachment. The tip attachment includes a part to be controlled, and is attached to the tip of the attachment body so as to be able to perform work operations. The attachment main body operates to change the position of the control target portion. The controller is mounted on at least one of the machine body and the attachment. The controller includes a target route setting section, an automatic driving section, a work position changing section, and a target route correction section. The target path setting unit sets a target path, and the target path is defined between a work position where the tip attachment performs the work operation and a path end position away from the work position. is the target of the path traveled. The automatic operation unit controls the operation of the attachment such that the attachment performs a series of operations including an operation of moving the control target portion along the target path over a plurality of cycles. The working position changing unit changes the working position in at least one of a vertical direction and a front-rear direction of the attachment according to the progress of the series of operations over the plurality of cycles. The target route correction unit corrects a portion of the target route between the route end position and the work position in accordance with a change in the work position.
 また、機械本体及びアタッチメントを備える作業機械に用いられる自動運転プログラムが提供される。前記アタッチメントは、動作が可能となるように前記機械本体に取り付けられる。前記アタッチメントは、アタッチメント本体及び先端アタッチメントを含む。前記先端アタッチメントは、制御対象部位を含み、作業動作を行うことが可能となるように前記アタッチメント本体の先端に取付けられる。前記アタッチメント本体は、前記制御対象部位の位置を変化させるように動作する。前記自動運転プログラムは、目標経路設定ステップと、自動運転ステップと、作業位置変更ステップと、目標経路補正ステップと、をコンピュータに実行させる。前記目標経路設定ステップは、目標経路を設定するステップであり、前記目標経路は、前記先端アタッチメントが前記作業動作を行う位置である作業位置と当該作業位置から離れた経路端位置との間で前記制御対象部位が移動する経路の目標である。前記自動運転ステップは、前記制御対象部位が前記目標経路に沿って移動する動作を含む一連動作を複数のサイクルにわたり前記アタッチメントが行うように、前記アタッチメントの動作を制御するステップである。前記作業位置変更ステップは、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作の進行に応じて前記作業位置を上下方向および前記アタッチメントの前後方向の少なくとも一方の方向に変更するステップである。前記目標経路補正ステップは、前記目標経路のうち前記経路端位置と前記作業位置との間の部分を前記作業位置の変更に応じて補正するステップである。 In addition, an automatic operation program used for work machines with machine bodies and attachments is provided. The attachment is operably attached to the machine body. The attachment includes an attachment body and a tip attachment. The tip attachment includes a part to be controlled, and is attached to the tip of the attachment body so as to be able to perform work operations. The attachment main body operates to change the position of the control target portion. The automatic operation program causes the computer to execute a target route setting step, an automatic operation step, a work position change step, and a target route correction step. The target route setting step is a step of setting a target route. It is the target of the path along which the controlled part moves. The automatic operation step is a step of controlling the operation of the attachment so that the attachment performs a series of operations over a plurality of cycles including the operation of moving the control target portion along the target path. The step of changing the working position is a step of changing the working position in at least one of the up-down direction and the front-rear direction of the attachment according to the progress of the series of operations over the plurality of cycles. The target route correction step is a step of correcting a portion of the target route between the route end position and the work position according to the change in the work position.
 また、前記自動運転プログラムが記録された記録媒体が、提供される。前記自動運転プログラムは前記コンピュータにより読み取られることが可能である。 A recording medium on which the automatic driving program is recorded is also provided. The automatic driving program can be read by the computer.
本発明の実施の形態に係る作業機械の側面図である。1 is a side view of a working machine according to an embodiment of the present invention; FIG. 前記実施形態に係る自動運転システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the automatic driving system which concerns on the said embodiment. 前記自動運転システムにより実行される制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control action performed by the said automatic driving system. 図1に示される制御対象部位の目標軌道を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a target trajectory of a control target portion shown in FIG. 1; FIG. 図4に示される前記目標軌道の補正例を示す表である。5 is a table showing an example of correction of the target trajectory shown in FIG. 4; 前記補正例に係る複数の目標軌道を示すグラフである。It is a graph showing a plurality of target trajectories according to the correction example. 前記作業機械及び前記目標軌道を示す平面図である。4 is a plan view showing the work machine and the target trajectory; FIG.
 図1~図7を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG.
 図1は、前記実施の形態に係る作業機械10を示す。前記作業機械10は、図2に示される自動運転システム1を構成する。前記自動運転システム1は、作業機械10と、姿勢検出器31と、基準位置検出器32と、周辺物位置検出器33と、入力装置35と、コントローラ50と、を備える。前記姿勢検出器31、前記基準位置検出器32、前記周辺物位置検出器33、前記入力装置35及び前記コントローラ50のそれぞれは、前記作業機械10の内部に配置されてもよいし、前記作業機械10の外部(例えば作業現場など)に配置されてもよい。 FIG. 1 shows a working machine 10 according to the embodiment. The working machine 10 constitutes an automatic driving system 1 shown in FIG. The automatic driving system 1 includes a working machine 10 , a posture detector 31 , a reference position detector 32 , a peripheral object position detector 33 , an input device 35 and a controller 50 . Each of the attitude detector 31, the reference position detector 32, the peripheral object position detector 33, the input device 35, and the controller 50 may be arranged inside the working machine 10, or the working machine 10 may be located externally (eg, at a work site, etc.).
 前記作業機械10は、作業を行うための機械である。図1に例示される前記作業機械10は、建設作業を行う建設機械、具体的にはショベルである。前記作業機械10は、自動運転されることが可能である。前記作業機械10は、これに搭乗するオペレータにより操作されることが可能であってもよいし、前記作業機械10から離れた場所で遠隔操作されることが可能であってもよい。 The work machine 10 is a machine for performing work. The working machine 10 illustrated in FIG. 1 is a construction machine for performing construction work, specifically a shovel. The working machine 10 can be operated automatically. The work machine 10 may be operated by an operator riding thereon, or may be remotely controlled at a location away from the work machine 10 .
 前記作業機械10は、機械本体10aと、アタッチメント15と、図2に示される駆動部21と、駆動制御部17と、を含む。 The work machine 10 includes a machine main body 10a, an attachment 15, a drive section 21 shown in FIG. 2, and a drive control section 17.
 前記機械本体10aは、前記作業機械10の本体部分である。前記機械本体10aは、図1に示される下部本体11及び上部旋回体13を含む。前記下部本体11は前記上部旋回体13を支持する。図1に例示される前記下部本体11は、走行動作を行うことが可能な下部走行体である。具体的に、前記下部本体11は走行体を含む。前記走行体は、図1に例示される一対のクローラであってもよいし、複数のホイールであってもよい。前記上部旋回体13は、前記下部本体11に対して旋回可能となるように当該下部本体11に搭載される。前記上部旋回体13は、運転室13aを含み、当該運転室13a内でオペレータが前記作業機械10を動かすための操作をすることが可能である。 The machine main body 10a is a main body portion of the working machine 10. The machine body 10a includes a lower body 11 and an upper revolving body 13 shown in FIG. The lower body 11 supports the upper revolving body 13 . The lower main body 11 illustrated in FIG. 1 is a lower running body capable of performing a running motion. Specifically, the lower body 11 includes a running body. The traveling body may be a pair of crawlers illustrated in FIG. 1, or may be a plurality of wheels. The upper swivel body 13 is mounted on the lower body 11 so as to be swivelable with respect to the lower body 11 . The upper revolving body 13 includes an operator's cab 13a, and an operator can operate the working machine 10 in the operator's cab 13a.
 前記上部旋回体13は、図1においてそれぞれ両矢印で示される上下方向Z及び前後方向Xを有する。前記上下方向Zは、前記下部本体11に対する前記上部旋回体13の旋回の中心軸(旋回中心軸)が延びる方向である。前記上下方向Zについて前記上部旋回体13の上側Za及びその反対の下側Zbがあり、前記上側Zaは前記上部旋回体13を挟んで前記下部本体11と反対の側である。前記上下方向Zは、例えば鉛直方向である。前記上下方向Zは図7に示される旋回方向Swに対して直交し、前記上部旋回体13は前記下部本体11に対して前記旋回方向Swに旋回する。前記前後方向Xは、前記上下方向Zおよび前記旋回方向Swのそれぞれに直交する方向であり、よって旋回半径方向と同等である。前記前後方向Xは、前記上下方向Zに沿って視たときの前記アタッチメント15の長手方向すなわち前記アタッチメント15の幅方向についての中心軸が延びる方向であり、この実施の形態では前記アタッチメント15の前後方向でもある。前記前後方向Xについて前記上部旋回体13の前側Xa及びその反対の後側Xbがあり、前記前側Xaは前記上部旋回体13から前記アタッチメント15が突出する側である。 The upper rotating body 13 has a vertical direction Z and a longitudinal direction X indicated by double arrows in FIG. The vertical direction Z is the direction in which the central axis of rotation (central axis of rotation) of the upper rotating body 13 with respect to the lower body 11 extends. The upper revolving body 13 has an upper side Za and an opposite lower side Zb in the vertical direction Z, and the upper side Za is the side opposite to the lower main body 11 with the upper revolving body 13 interposed therebetween. The vertical direction Z is, for example, the vertical direction. The vertical direction Z is perpendicular to the turning direction Sw shown in FIG. 7, and the upper turning body 13 turns in the turning direction Sw relative to the lower body 11 . The front-rear direction X is a direction perpendicular to each of the vertical direction Z and the turning direction Sw, and is therefore equivalent to the turning radial direction. The front-rear direction X is the longitudinal direction of the attachment 15 when viewed along the vertical direction Z, that is, the direction in which the center axis of the attachment 15 extends in the width direction. Also the direction. In the longitudinal direction X, there is a front side Xa of the upper revolving body 13 and a rear side Xb opposite thereto.
 前記アタッチメント15は、作業を行うための動作を行うことが可能であり、アタッチメント本体15aと、当該アタッチメント本体15aの先端に取付けられる先端アタッチメント15dと、を含む。 The attachment 15 is operable for performing work, and includes an attachment body 15a and a tip attachment 15d attached to the tip of the attachment body 15a.
 前記アタッチメント本体15aはブーム15bとアーム15cとを含み、前記先端アタッチメント15dの制御対象部位16の位置を変化させるように動作する。前記ブーム15bは、前記上部旋回体13に対して起伏可能、すなわち前記上下方向Zに回動可能、となるように前記上部旋回体13に取り付けられる。前記アーム15cは、前記ブーム15bに対して回動可能となるように当該ブーム15bに連結される。 The attachment body 15a includes a boom 15b and an arm 15c, and operates to change the position of the control target portion 16 of the tip attachment 15d. The boom 15b is attached to the upper revolving body 13 so that it can be raised and lowered with respect to the upper revolving body 13, that is, rotatable in the vertical direction Z. As shown in FIG. The arm 15c is connected to the boom 15b so as to be rotatable with respect to the boom 15b.
 前記先端アタッチメント15dは、特定作業動作を行うことが可能となるように前記アタッチメント本体15aの先端部に取付けられ、具体的には、前記アーム15cに対して回動可能となるように前記アーム15cに連結される。図1に示される前記先端アタッチメント15dはバケットであり、捕捉動作及び解放動作を行うことが可能となるように前記アタッチメント本体15aの先端に取付けられる。前記捕捉動作は、作業対象物WOを捕捉する作業(例えば土砂をすくう作業及び掘削する作業)のための動作であり、前記解放動作は、作業対象物WOを解放する作業(例えば排土作業)のための動作である。前記先端アタッチメント15dは、あるいは、作業対象物WOを挟むための装置、例えばグラップルまたはニブラ、または作業対象物WOを破砕するための装置、例えばブレーカ、でもよい。前記先端アタッチメント15dは、前記制御対象部位16を含み、前記制御対象部位16は、前記先端アタッチメント15dにおいて任意に設定されることが可能である。前記制御対象部位16は、例えば、図1に示されるように前記先端アタッチメント15dのうち前記アーム15cに接続される部位である接続部(基端部)でもよいし、前記先端アタッチメント15dの先端部、すなわち前記基端部と反対側の端部、でもよい。前記作業対象物WOは、前記作業機械10の前記アタッチメント15による作業の対象物である。前記作業対象物WOの例は、土砂、石、木材、金属、廃棄物、ブロック等の構造物を含む。 The tip attachment 15d is attached to the tip of the attachment body 15a so as to be able to perform a specific work operation. connected to The tip attachment 15d shown in FIG. 1 is a bucket and is attached to the tip of the attachment body 15a so as to be able to perform catching and releasing operations. The catching operation is an operation for catching the work object WO (e.g., scooping up earth and sand and excavating work), and the releasing operation is an operation for releasing the work object WO (e.g., earth dumping work). It is an action for Said tip attachment 15d may alternatively be a device for clamping the work object WO, such as a grapple or a nibbler, or a device for crushing the work object WO, such as a breaker. The tip attachment 15d includes the control target portion 16, and the control target portion 16 can be arbitrarily set in the tip attachment 15d. The control target portion 16 may be, for example, a connection portion (base end portion) of the tip attachment 15d that is connected to the arm 15c as shown in FIG. 1, or a tip portion of the tip attachment 15d. , that is, the end opposite to the base end. The work object WO is a work object to be worked by the attachment 15 of the work machine 10 . Examples of the work object WO include structures such as earth and sand, stone, wood, metal, waste, and blocks.
 前記駆動部21は、前記作業機械10の複数の可動部位を駆動して当該作業機械10に動作を行わせる。前記駆動部21は、アタッチメント15を駆動する。前記駆動部21は、前記複数の可動部位にそれぞれ対応した複数のアクチュエータを含む。当該複数のアクチュエータは、旋回モータ21aと、複数の油圧シリンダと、を含み、前記複数の油圧シリンダは、ブームシリンダ21bと、アームシリンダ21cと、先端アタッチメントシリンダ21dと、を含む。前記旋回モータ21aは、前記下部本体11に対して前記上部旋回体13を旋回させる。前記旋回モータ21aは、油圧モータでもよく、電動モータでもよい。前記ブームシリンダ21bは、前記上部旋回体13に対して前記ブーム15bを起伏させるように伸縮する。前記アームシリンダ21cは、前記ブーム15bに対して前記アーム15cを回動させるように伸縮する。前記先端アタッチメントシリンダ21dは、前記アーム15cに対して前記先端アタッチメント15dを回動させるように伸縮する。前記先端アタッチメント15d自体が可動部位、例えば物を挟む動作を行うことが可能な部位、を含む場合、前記駆動部21は、前記先端アタッチメント15dの前記可動部位を動かすためのアクチュエータ(例えばシリンダやモータ)を含んでもよい。 The drive unit 21 drives a plurality of movable parts of the work machine 10 to cause the work machine 10 to operate. The driving section 21 drives the attachment 15 . The drive unit 21 includes a plurality of actuators corresponding to the plurality of movable parts, respectively. The plurality of actuators includes a swing motor 21a and a plurality of hydraulic cylinders, and the plurality of hydraulic cylinders includes a boom cylinder 21b, an arm cylinder 21c, and a tip attachment cylinder 21d. The turning motor 21 a turns the upper turning body 13 with respect to the lower body 11 . The swing motor 21a may be a hydraulic motor or an electric motor. The boom cylinder 21b extends and contracts so as to raise and lower the boom 15b with respect to the upper rotating body 13. As shown in FIG. The arm cylinder 21c extends and contracts so as to rotate the arm 15c with respect to the boom 15b. The tip attachment cylinder 21d expands and contracts so as to rotate the tip attachment 15d with respect to the arm 15c. When the tip attachment 15d itself includes a movable part, for example, a part capable of pinching an object, the driving unit 21 is an actuator (for example, a cylinder or a motor) for moving the movable part of the tip attachment 15d. ) may be included.
 前記駆動制御部17は、前記駆動部21の動作を制御する、すなわち前記可動部位の駆動を制御する。前記駆動制御部17は、具体的には、前記旋回モータ21a、前記ブームシリンダ21b、前記アームシリンダ21c、および前記先端アタッチメントシリンダ21dの動作を制御する。前記駆動部21が油圧アクチュエータを含む場合、前記駆動制御部17は、前記油圧アクチュエータを制御するための油圧回路を含む。前記駆動部21が電動式のアクチュエータを含む場合、前記駆動制御部17は、前記電動アクチュエータを制御するための電気回路を含む。 The drive control section 17 controls the operation of the drive section 21, that is, controls the drive of the movable portion. Specifically, the drive control unit 17 controls operations of the swing motor 21a, the boom cylinder 21b, the arm cylinder 21c, and the tip attachment cylinder 21d. When the drive section 21 includes a hydraulic actuator, the drive control section 17 includes a hydraulic circuit for controlling the hydraulic actuator. When the drive section 21 includes an electric actuator, the drive control section 17 includes an electric circuit for controlling the electric actuator.
 前記姿勢検出器31は、前記作業機械10の姿勢を検出する。前記姿勢検出器31は、具体的には、前記アタッチメント15の姿勢及び前記下部本体11に対する前記上部旋回体13の姿勢(旋回姿勢)についての情報を取得する機能、すなわち、アタッチメント姿勢情報取得機能、を有する。 The attitude detector 31 detects the attitude of the working machine 10 . Specifically, the attitude detector 31 has a function of acquiring information about the attitude of the attachment 15 and the attitude (turning attitude) of the upper swing body 13 with respect to the lower body 11, that is, an attachment attitude information acquisition function; have
 前記姿勢検出器31は、この実施の形態では、旋回センサ31aと、ブームセンサ31bと、アームセンサ31cと、先端アタッチメントセンサ31dと、を含む。 The attitude detector 31 includes a turning sensor 31a, a boom sensor 31b, an arm sensor 31c, and a tip attachment sensor 31d in this embodiment.
 前記旋回センサ31aは、前記下部本体11(または作業現場)に対する前記上部旋回体13の前記旋回方向Swの角度、すなわち旋回角度、を検出する。前記ブームセンサ31bは、前記ブーム15bの姿勢を検出する。例えば、前記ブームセンサ31bは、水平方向または前記上部旋回体13に対する、前記ブーム15bの起伏方向の角度(傾斜角度)を検出する。前記アームセンサ31cは、前記アーム15cの姿勢を検出する。前記アームセンサ31cは、例えば、水平方向または前記ブーム15bに対する、前記アーム15cの角度を検出する。前記先端アタッチメントセンサ31dは、前記先端アタッチメント15dの姿勢を検出する。例えば、先端アタッチメントセンサ31dは、水平方向またはアーム15cに対する、前記先端アタッチメント15dの角度を検出する。 The turning sensor 31a detects the angle of the turning direction Sw of the upper turning body 13 with respect to the lower body 11 (or the work site), that is, the turning angle. The boom sensor 31b detects the posture of the boom 15b. For example, the boom sensor 31b detects the angle (inclination angle) of the boom 15b in the hoisting direction with respect to the horizontal direction or the upper swing body 13. As shown in FIG. The arm sensor 31c detects the posture of the arm 15c. The arm sensor 31c detects, for example, the horizontal direction or the angle of the arm 15c with respect to the boom 15b. The tip attachment sensor 31d detects the posture of the tip attachment 15d. For example, the tip attachment sensor 31d detects the angle of the tip attachment 15d with respect to the horizontal direction or arm 15c.
 前記基準位置検出器32は、図1に示す作業機械10において設定された基準部位の作業現場に対する位置および向きを検出する。前記基準部位は、任意に設定されることが可能であり、例えば、前記上部旋回体13または前記下部本体11の特定の部位である。具体的に、前記基準部位は、前記ブーム15bにおいて前記上部旋回体13に連結される部位(ブームフット)であってもよいし、前記上部旋回体13の前記旋回中心軸上に位置する部位でもよい。前記基準位置検出器32(図2参照)は、位置測位システムに含まれるものものでもよい。前記位置測位システムは、例えば、GNSS(global navigation satellite system)といった衛星測位システムでもよいし、トータルステーションを用いたものでもよい。この実施の形態に係る前記基準位置検出器32は、図1に示されるアンテナ32aを含み、前記衛星測位システムと通信することが可能である。 The reference position detector 32 detects the position and orientation of the reference portion set in the work machine 10 shown in FIG. 1 with respect to the work site. The reference portion can be arbitrarily set, and is, for example, a specific portion of the upper revolving body 13 or the lower body 11 . Specifically, the reference portion may be a portion (boom foot) of the boom 15 b that is connected to the upper swing body 13 , or a portion located on the swing center axis of the upper swing body 13 . good. The reference position detector 32 (see FIG. 2) may be included in a positioning system. The positioning system may be, for example, a satellite positioning system such as GNSS (global navigation satellite system), or may use a total station. The reference position detector 32 according to this embodiment includes an antenna 32a shown in FIG. 1 and is capable of communicating with the satellite positioning system.
 前記周辺物位置検出器33は、作業位置PWの周辺に存在する物である周辺物の位置に関する情報、すなわち周辺物位置情報、を取得する。前記周辺物位置情報の例は、地面の位置に関する情報、後述するように解放された作業対象物WOaの位置に関する情報、及び、障害物などの位置に関する情報を含む。前記周辺物位置検出器33は、撮像装置を含んでもよい。前記撮像装置の例は、撮像対象物の二次元情報(例えば画像における位置や形状)を取得するもの、二次元の情報を生成するカメラ(単眼カメラ)、距離画像を取得するもの、距離画像に基づいて撮像対象物の三次元情報(例えば三次元座標や三次元形状)を生成するもの、レーザー光を用いて三次元の情報を生成するもの、例えばLIDAR(Light Detection and Ranging)またはTOF(Time Of Flight)センサ、電波を用いて三次元の情報を検出する装置(例えばミリ波レーダ)、及びステレオカメラを含む。前記撮像装置は、距離画像と二次元画像とに基づいて撮像対象物の三次元情報を生成するものでもよい。前記周辺物位置検出器33は、複数の撮像装置を含んでもよい。 The peripheral object position detector 33 acquires information on the position of peripheral objects that are objects existing around the work position PW, that is, peripheral object position information. Examples of the peripheral object position information include information on the position of the ground, information on the position of the released work object WOa as described later, and information on the position of obstacles. The peripheral object position detector 33 may include an imaging device. Examples of the imaging device include those that acquire two-dimensional information (for example, the position and shape in an image) of an object to be imaged, cameras that generate two-dimensional information (monocular cameras), those that acquire distance images, and those that acquire distance images. based on which three-dimensional information (e.g., three-dimensional coordinates and three-dimensional shape) of the object to be imaged is generated, and three-dimensional information is generated using laser light, such as LIDAR (Light Detection and Ranging) or TOF (Time (of flight) sensor, a device that detects three-dimensional information using radio waves (for example, a millimeter wave radar), and a stereo camera. The imaging device may generate three-dimensional information of the imaging target based on the distance image and the two-dimensional image. The peripheral object position detector 33 may include a plurality of imaging devices.
 前記入力装置35は、当該入力装置35を通じてオペレータが前記コントローラ50に情報を入力することを可能にする装置である。具体的に、前記入力装置35は、当該入力装置35にオペレータによる操作が与えられることを許容し、その与えられた操作に対応した指示を前記コントローラ50に入力する。前記入力装置35は、前記作業機械10に配置される場合は、前記運転室13a内に設けられる表示器または操作レバーであってもよい。前記入力装置35は、携帯端末(タブレット、スマートフォンなど)でもよいし、パーソナルコンピュータでもよい。前記入力装置35は、前記作業機械10の外部に設置される機器、例えばサーバ、に含まれてもよい。前記入力装置35は、前記コントローラ50と通信を行い、この通信は、無線通信でもよいし有線通信でもよい。 The input device 35 is a device that enables an operator to input information to the controller 50 through the input device 35 . Specifically, the input device 35 allows an operation by an operator to be given to the input device 35 and inputs an instruction corresponding to the given operation to the controller 50 . When the input device 35 is arranged in the working machine 10, it may be a display device or an operation lever provided in the operator's cab 13a. The input device 35 may be a mobile terminal (tablet, smart phone, etc.) or a personal computer. The input device 35 may be included in a device installed outside the work machine 10, such as a server. The input device 35 communicates with the controller 50, and this communication may be wireless communication or wired communication.
 前記コントローラ50は、信号の入出力、演算(処理)、情報(演算結果など)の記憶などを行うコンピュータを含む。例えば、前記コントローラ50は、当該コントローラ50の機能を実現するためのプログラムであって自動運転プログラムを含むプログラムを記憶する記憶部と、当該記憶部に記憶された前記プログラムを実行して前記機能を実現する演算部と、を含む。前記コントローラ50は、前記作業機械10、詳しくは、前記機械本体10aおよび前記アタッチメント15の少なくとも一方、に搭載されてもよいし、前記作業機械10の外部、例えばサーバ、に設けられてもよい。図2に示すように、前記コントローラ50には、前記検出器31~33によりそれぞれ取得された情報が入力される。前記コントローラ50には、前記入力装置35からオペレータによる操作に対応した指示その他の情報が入力される。前記コントローラ50は、前記作業機械10の自動運転のための制御を行う。前記コントローラ50は、具体的には、前記駆動部21による駆動を行わせて前記作業機械10に所定の動作を行わせるための指令を前記駆動制御部17に入力する。 The controller 50 includes a computer that performs signal input/output, calculation (processing), and information (calculation results, etc.) storage. For example, the controller 50 includes a storage unit that stores a program that is a program for realizing the function of the controller 50 and includes an automatic driving program, and a storage unit that executes the program stored in the storage unit to perform the function. and a computing unit to implement. The controller 50 may be mounted on the work machine 10, more specifically, at least one of the machine main body 10a and the attachment 15, or may be provided outside the work machine 10, for example, in a server. As shown in FIG. 2, the information obtained by the detectors 31 to 33 is input to the controller 50 . Instructions and other information corresponding to operations by an operator are input to the controller 50 from the input device 35 . The controller 50 performs control for automatic operation of the work machine 10 . Specifically, the controller 50 inputs to the drive control section 17 a command for causing the drive section 21 to drive and the working machine 10 to perform a predetermined operation.
 前記コントローラ50は、具体的には、図2に示されるように、目標軌道設定部(目標経路設定部)51と、自動運転部53と、作業終了判定部55と、作業限界位置設定部61と、作業位置変更部63と、目標軌道補正部(目標経路補正部)65と、を含み、これらの機能が図3のフローチャートに示されるような前記自動運転プログラムの実行により実現される。 Specifically, as shown in FIG. , a work position changing unit 63, and a target trajectory correcting unit (target trajectory correcting unit) 65, and these functions are realized by executing the automatic operation program as shown in the flowchart of FIG.
 前記目標軌道設定部51は、目標経路設定ステップ(図3に示されるステップS10)を実行するものであり、具体的には、図1に示す目標経路Pthさらには目標軌道Trを設定する。図4に示すように、前記目標経路Pthは、前記先端アタッチメント15dの前記制御対象部位16の経路の目標である。前記目標経路Pthは、複数の目標点P(i)(iは1から所定の最大数Nまでの自然数)を含む。前記複数の目標点P(i)のそれぞれは、前記制御対象部位16の目標位置についての情報であり、具体的には三次元の位置座標である。前記目標軌道Rtは、前記複数の目標点P(i)のそれぞれの位置の情報と、前記複数の目標点P(i)の順序についての情報と、を含むいわゆる順序集合、である。詳しくは、前記目標軌道Rtは、前記目標経路Pthに係る情報に時間の情報が付加された情報である。前記「時間の情報」は、例えば、後に詳述する表1に示される目標区間時間Tstである。前記目標区間時間Tstは、互いに隣り合う(順序が連続する)2つの目標点P(n),P(n+1)どうしの間の区間(2点間区間)を前記制御対象部位16が移動する時間の目標値である。前記コントローラ50は、前記目標軌道設定部51に代えて、前記目標区間時間Tstを含まない目標軌道、すなわち前記目標経路Pth、のみを設定する目標経路設定部を含んでもよい。 The target trajectory setting unit 51 executes the target route setting step (step S10 shown in FIG. 3), and specifically sets the target route Pth and the target trajectory Tr shown in FIG. As shown in FIG. 4, the target path Pth is the target of the path of the controlled portion 16 of the tip attachment 15d. The target route Pth includes a plurality of target points P(i) (i is a natural number from 1 to a predetermined maximum number N). Each of the plurality of target points P(i) is information about the target position of the control target portion 16, and specifically, is three-dimensional position coordinates. The target trajectory Rt is a so-called ordered set including information on the position of each of the plurality of target points P(i) and information on the order of the plurality of target points P(i). Specifically, the target trajectory Rt is information obtained by adding time information to the information relating to the target route Pth. The "time information" is, for example, the target interval time Tst shown in Table 1, which will be detailed later. The target section time Tst is the time during which the controlled part 16 moves in a section (two-point section) between two target points P(n) and P(n+1) adjacent to each other (in consecutive order). is the target value of Instead of the target trajectory setting unit 51, the controller 50 may include a target route setting unit that sets only the target trajectory that does not include the target section time Tst, that is, the target route Pth.
 前記目標軌道Rtを表すパラメータは、例えば、前記複数の目標点(i)のそれぞれにおける前記作業機械10の姿勢を特定することが可能なものである。前記パラメータの座標軸及びその原点(基準位置)は任意に設定される。前記原点は、作業現場に設定されてもよいし、前記作業機械10の特定の部位、例えば上部旋回体13の適当な部位、に設定されてもよい。例えば、前記原点は、前記上部旋回体13と前記ブーム15bとが連結される部位、すなわちブームフットピン、に設定されてもよいし、前記上部旋回体13の前記旋回中心軸上の部位に設定されてもよい。下の表1は、前記目標軌道Rtにおいて前記複数の目標点P(i)のそれぞれに与えられる情報の例を示し、当該情報は、前記前後方向Xの座標軸に対応する座標(X座標)の目標である目標座標Xtと、前記上下方向Zの座標軸に対応する座標(Z座標)の目標である目標座標Ztと、前記上部旋回体13の旋回角度の目標である目標旋回角度θtと、前記目標区間時間Tstと、先端アタッチメント角度φの目標である目標先端アタッチメント角度φtと、を含む。前記先端アタッチメント角度φは、表1及び図1に示される例では、前記上下方向Zに対する前記先端アタッチメント15dの角度である。前記先端アタッチメント角度φは、前記前後方向Xに対する前記先端アタッチメント15dの角度でもよいし、前記先端アタッチメント15dが最も開いた位置からの前記先端アタッチメント15dの前記アーム15cに対する回動角度であってもよいし、水平方向に対する前記先端アタッチメント15dの角度でもよい。 A parameter representing the target trajectory Rt can specify, for example, the posture of the work machine 10 at each of the plurality of target points (i). The coordinate axes of the parameters and their origins (reference positions) are arbitrarily set. The origin may be set at the work site, or may be set at a specific portion of the work machine 10 , such as an appropriate portion of the upper revolving body 13 . For example, the origin may be set at a portion where the upper rotating body 13 and the boom 15b are connected, that is, a boom foot pin, or may be set at a portion on the central axis of rotation of the upper rotating body 13. may be Table 1 below shows an example of information given to each of the plurality of target points P(i) on the target trajectory Rt. a target coordinate Xt that is a target, a target coordinate Zt that is a target of coordinates (Z coordinate) corresponding to the coordinate axis in the vertical direction Z, a target turning angle θt that is a target of the turning angle of the upper turning body 13, and It includes a target segment time Tst and a target tip attachment angle φt, which is a target for the tip attachment angle φ. The tip attachment angle φ is the angle of the tip attachment 15d with respect to the vertical direction Z in the example shown in Table 1 and FIG. The tip attachment angle φ may be the angle of the tip attachment 15d with respect to the front-rear direction X, or may be the rotation angle of the tip attachment 15d with respect to the arm 15c from the position where the tip attachment 15d is most open. Alternatively, it may be the angle of the tip attachment 15d with respect to the horizontal direction.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
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 前記目標軌道補正部65は、図4及び図7に示される前記目標軌道Rtを補正する。換言すれば、前記目標軌道補正部65は、前記目標軌道Rtを、補正前の目標軌道Rtoから補正後の目標軌道Rtaに変更する。 The target trajectory correction unit 65 corrects the target trajectory Rt shown in FIGS. In other words, the target trajectory correction unit 65 changes the target trajectory Rt from the target trajectory Rto before correction to the target trajectory Rta after correction.
 前記目標軌道Rtに含まれる前記複数の目標点P(i)は、前記経路端位置PE及び前記作業位置PWを含む。前記経路端位置PEおよび前記作業位置PWのそれぞれは、前記目標軌道Rtの両端の位置の目標点である。換言すれば、前記目標軌道Rtの両端の一方が前記経路端位置PEであり、他方が前記作業位置PWである。前記作業位置PWは、前記先端アタッチメント15dが前記特定作業動作を行う位置である。当該特定作業動作により実行される作業の例を以下に示す。 The plurality of target points P(i) included in the target trajectory Rt include the route end position PE and the work position PW. Each of the path end position PE and the work position PW is a target point at both ends of the target trajectory Rt. In other words, one of both ends of the target trajectory Rt is the path end position PE, and the other is the work position PW. The work position PW is a position where the tip attachment 15d performs the specific work operation. Examples of work performed by the specific work motion are shown below.
 [例A1]前記解放が行われる位置(前記作業位置PW)は、図1に示される例では、地面の真上の位置に設定される。前記作業位置PWは、あるいは、作業対象物WOを収容する図示されない容器、例えば輸送車両の荷台、の真上に設定されてもよい。この例において、前記経路端位置PEにおいて前記先端アタッチメント15dが行う動作は限定されない。当該経路端位置PEは、例えば、前記先端アタッチメント15dが作業対象物WOを捕捉する作業(例えば掘削作業)のための捕捉動作を行う位置であってもよい。このように捕捉動作が行われる位置(前記経路端位置PE)は、例えば、前記作業対象物WOが集められた場所(土砂山や土砂ピット)に設定される。 [Example A1] The position where the release is performed (the working position PW) is set to a position directly above the ground in the example shown in FIG. Alternatively, the work position PW may be set directly above a container (not shown) containing the work object WO, for example, the bed of a transport vehicle. In this example, the operation performed by the tip attachment 15d at the path end position PE is not limited. The path end position PE may be, for example, a position where the tip attachment 15d performs a catching operation for catching the work object WO (for example, excavation work). The position (path end position PE) where the catching operation is performed in this way is set, for example, at a place (earth-and-sand mound or earth-and-sand pit) where the work objects WO are gathered.
 [例A2]前記作業位置PWで行われる前記先端アタッチメント15dの前記特定作業動作による作業は、作業対象物WOを捕捉する作業(例えば掘削作業)であってもよい。この場合、前記先端アタッチメント15dは、前記経路端位置PEにおいて前記作業対象物Oを解放する作業のための動作を行ってもよい。 [Example A2] The work by the specific work operation of the tip attachment 15d performed at the work position PW may be a work of catching the work object WO (for example, an excavation work). In this case, the tip attachment 15d may perform an operation for releasing the work object O at the path end position PE.
 [例A1]および[例A2]のいずれにおいても、前記コントローラ50は、前記先端アタッチメント15dが前記作業位置PWと前記経路端位置PEとの間で前記目標経路Pthに沿って移動するように、前記駆動制御部17の制御を行う。前記コントローラ50は、前記目標経路Pthに沿って前記先端アタッチメント15dが移動するときに前記上部旋回体13が前記下部本体11に対して旋回するように前記駆動制御部17を制御してもよい。前記先端アタッチメント15dが作業対象物WOを捕捉する位置である捕捉位置から前記先端アタッチメント15dが作業対象物Oを解放する位置である解放位置へ前記先端アタッチメント15dが移動する動作は、持上旋回動作である。前記解放位置から前記捕捉位置へ前記先端アタッチメント15dが移動する動作は、復帰旋回動作である。前記作業対象物WOを捕捉する捕捉動作、前記持上旋回動作、前記作業対象物WOを解放する解放動作、および前記復帰旋回動作によって1サイクルの一連動作が構成され、前記コントローラ50は、前記一連動作が繰り返し行われるように、つまり前記一連動作が複数のサイクルにわたって行われるように、前記駆動制御部17を制御する。 In both [Example A1] and [Example A2], the controller 50 moves the tip attachment 15d along the target path Pth between the work position PW and the path end position PE. It controls the drive control unit 17 . The controller 50 may control the drive control section 17 so that the upper swing body 13 swings with respect to the lower body 11 when the tip attachment 15d moves along the target path Pth. The movement of the tip attachment 15d from the capture position where the tip attachment 15d captures the work object WO to the release position where the tip attachment 15d releases the work object O is a lifting turning motion. is. The movement of the tip attachment 15d from the release position to the capture position is a return pivoting movement. A catching operation for catching the work object WO, the lifting turning operation, a releasing operation for releasing the work object WO, and the return turning operation constitute one cycle of a series of operations. The drive control unit 17 is controlled so that the operation is repeated, that is, the series of operations is performed over a plurality of cycles.
 前記目標経路Pthに沿う前記先端アタッチメント15dの移動に伴う前記下部本体11に対する前記上部旋回体13の旋回は任意である。つまり、前記上部旋回体13の旋回は前記「一連動作」に含まれなくてもよい。例えば、前記一連動作は、前記先端アタッチメント15dの前記制御対象部位16が前記前後方向Xおよび前記上下方向Zの少なくとも一方方向にのみ移動する動作のみにより構成されていて当該制御対象部位16の前記旋回方向Swへの移動を含まないものであってもよい。 The turning of the upper turning body 13 with respect to the lower body 11 accompanying the movement of the tip attachment 15d along the target path Pth is arbitrary. In other words, the turning of the upper turning body 13 does not have to be included in the "series of operations". For example, the series of operations includes only an operation in which the control target portion 16 of the tip attachment 15d moves in at least one of the longitudinal direction X and the vertical direction Z, and the control target portion 16 is rotated. It may be one that does not include movement in the direction Sw.
 前記複数の目標点P(i)のうち、この実施の形態では前記経路端位置PEが目標点P(1)に対応し、前記作業位置PWが目標点P(N)に対応する。目標点P(i)の番号iは、目標点P(1)、目標点P(2)、・・・目標点P(N)の順に前記制御対象部位16が移動するように付されてもよいし、目標点P(N)、目標点P(N-1)、・・・目標点P(1)の順に前記制御対象部位16が移動するように付されてもよい。 Of the plurality of target points P(i), in this embodiment, the path end position PE corresponds to the target point P(1), and the work position PW corresponds to the target point P(N). The number i of the target point P(i) may be assigned such that the controlled portion 16 moves in the order of target point P(1), target point P(2), . Alternatively, the target point P(N), the target point P(N−1), .
 前記作業機械10の自動運転による作業(前記先端アタッチメント15dによる作業)が行われる前に、前記目標軌道Rtの初期位置が設定される(図3のステップS10)。前記目標軌道Rtの前記初期位置は、ティーチングにより前記目標軌道設定部51に入力されてもよいし、ティーチング以外の方法により前記目標軌道設定部51に入力されてもよい。例えば、前記入力装置35を通じて前記目標軌道設定部51に前記初期位置を特定する数値が入力されてもよい。 The initial position of the target trajectory Rt is set (step S10 in FIG. 3) before the work by automatic operation of the working machine 10 (work by the tip attachment 15d) is performed. The initial position of the target trajectory Rt may be input to the target trajectory setting section 51 by teaching, or may be input to the target trajectory setting section 51 by a method other than teaching. For example, a numerical value specifying the initial position may be input to the target trajectory setting unit 51 through the input device 35 .
 例えば、前記ティーチングは、次のように行われる。オペレータが前記作業機械10に搭乗して前記作業機械10を操作し、または、オペレータが作業機械10を遠隔操作することにより、前記目標軌道Rtとして設定したい経路に沿って、前記目標軌道Rtについて設定したい速度で、前記制御対象部位16を移動させる。前記目標軌道設定部51は、前記オペレータの操作によって実際に前記制御対象部位16が移動した軌道を記憶し、これを前記目標軌道Rtに設定する。例えば、前記制御対象部位16の移動中に前記制御対象部位16の位置座標が所定時間ごと(例えば1秒ごと)に算出され、格納される。前記制御対象部位16の前記位置座標は、前記姿勢検出器31により検出された前記作業機械10の姿勢に基づいて算出されることが可能である。このようにして格納された前記位置座標が前記複数の目標点P(i)の位置座標にそれぞれ設定される。 For example, the teaching is performed as follows. The target trajectory Rt is set along a route desired to be set as the target trajectory Rt by an operator riding the work machine 10 and operating the work machine 10 or remotely controlling the work machine 10. The control target portion 16 is moved at the desired speed. The target trajectory setting unit 51 stores the trajectory along which the control target part 16 has actually moved by the operation of the operator, and sets this as the target trajectory Rt. For example, the position coordinates of the control target portion 16 are calculated and stored every predetermined time (for example, every second) while the control target portion 16 is moving. The position coordinates of the control target part 16 can be calculated based on the attitude of the working machine 10 detected by the attitude detector 31 . The position coordinates stored in this manner are set as the position coordinates of the plurality of target points P(i).
 前記コントローラ50の前記自動運転部53は、前記作業機械10の自動運転を実行する(自動運転ステップ;図3のステップS20、S21、S22、S23、およびS51)。さらに詳しくは、前記自動運転部53は、前記先端アタッチメント15dの前記制御対象部位16を前記目標経路Pthに沿って(前記目標軌道Rtに従って)移動させることにより前記一連動作を行わせ、さらに、当該一連動作が前記複数のサイクルにわたって行われるように(繰り返されるように)、前記作業機械10の動作を自動制御する。前記自動運転部53による自動制御の対象は、前記アタッチメント15の動作のみであってもよいし、当該アタッチメント15の動作と前記下部本体11に対する前記上部旋回体13の旋回動作との双方であってもよい。前記自動運転部53は、具体的には、前記自動制御のための指令を生成して前記駆動制御部17に入力することにより、前記駆動部21を作動させる。前記自動運転部53は、前記姿勢検出器31により検出される値に基づいて前記指令の生成を行う。 The automatic operation section 53 of the controller 50 executes automatic operation of the work machine 10 (automatic operation steps; steps S20, S21, S22, S23, and S51 in FIG. 3). More specifically, the automatic operation unit 53 causes the series of operations to be performed by moving the control target part 16 of the tip attachment 15d along the target path Pth (according to the target path Rt), and The operation of the working machine 10 is automatically controlled so that a series of operations are performed (repeatedly) over the plurality of cycles. The object of automatic control by the automatic operation unit 53 may be only the operation of the attachment 15, or both the operation of the attachment 15 and the turning operation of the upper turning body 13 with respect to the lower body 11. good too. Specifically, the automatic driving section 53 operates the driving section 21 by generating a command for the automatic control and inputting it to the drive control section 17 . The automatic driving unit 53 generates the commands based on the values detected by the attitude detector 31 .
 具体的に、この実施の形態に係る前記自動運転部53は、前記作業対象物WOの捕捉の動作、前記持上旋回動作、前記作業対象物WOの解放の動作、および前記復帰旋回動作により構成される前記一連動作を前記複数のサイクルにわたって前記作業機械10に行わせるように、当該作業機械10の自動運転を行う。前記自動運転部53は、前記作業対象物WOの捕捉の動作を、前記先端アタッチメント15dの前記制御対象部位16が前記経路端位置PEにある状態で行わせる(図3のステップS21)。前記経路端位置PEでの作業の終了後、前記自動運転部53は、前記制御対象部位16が前記経路端位置PEから前記作業位置PWまで前記目標軌道Rtに沿って移動するように前記先端アタッチメント15dを動作させる(ステップS22)。前記自動運転部53は、前記制御対象部位16が前記作業位置PWにある状態で前記作業対象物WOに対する作業動作(例えば解放動作)を行わせる(ステップS23)。前記自動運転部53は、前記作業位置PWでの作業の終了後、前記制御対象部位16が前記作業位置PWから前記経路端位置PEまで前記目標軌道Rtに沿って移動するように前記アタッチメント15dを動作させる。前記自動運転部53は、前記アタッチメント15に前記一連動作(ステップS21、S22、S23、およびS51)を繰り返させる。図3に示される例では、前記制御対象部位16を含む前記先端アタッチメント15dを前記経路端位置PEに戻す復帰動作制御(ステップS51)が後述のように前記作業位置PWの変更(ステップS40~S43)の後に行われるが、前記復帰動作制御(ステップS30)は前記作業位置PWの変更(ステップS40)の前に行われてもよい。 Specifically, the automatic operation section 53 according to this embodiment is composed of an operation of catching the work object WO, the lifting turning operation, an operation of releasing the work object WO, and the return turning operation. The work machine 10 is automatically operated so as to cause the work machine 10 to perform the series of operations performed over the plurality of cycles. The automatic operation unit 53 performs the operation of catching the work object WO in a state where the control target portion 16 of the tip attachment 15d is at the path end position PE (step S21 in FIG. 3). After completing the work at the path end position PE, the automatic operation unit 53 moves the tip attachment so that the control target part 16 moves from the path end position PE to the work position PW along the target trajectory Rt. 15d is operated (step S22). The automatic operation unit 53 performs a work operation (for example, release operation) on the work object WO while the control target part 16 is at the work position PW (step S23). After completing the work at the work position PW, the automatic operation unit 53 moves the attachment 15d so that the control target part 16 moves from the work position PW to the path end position PE along the target trajectory Rt. make it work. The automatic operation unit 53 causes the attachment 15 to repeat the series of operations (steps S21, S22, S23, and S51). In the example shown in FIG. 3, the return operation control (step S51) for returning the tip attachment 15d including the control target portion 16 to the path end position PE changes the work position PW (steps S40 to S43) as will be described later. ), the return operation control (step S30) may be performed before changing the working position PW (step S40).
 前記コントローラ30の前記作業終了判定部55は、前記作業位置PWでの前記作業(この実施の形態では解放作業)の終了後、作業終了条件が満たされているか否かを判定する(作業終了判定ステップ;図3のステップS30)。前記作業終了条件は、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作による作業を終了させるための条件として予め設定されたものである。前記作業終了条件は、この実施の形態では、前記作業対象物WOを捕捉する動作、前記持上旋回動作、前記作業対象物WOを解放する動作、および前記復帰旋回動作により構成される前記一連動作を前記複数のサイクルにわたって行う(繰り返す)ことによりなされる作業を終了させるための条件である。前記作業終了条件は、様々に設定されることが可能である。前記作業終了条件は、単一の単位条件のみにより構成されてもよいし、複数の単位条件を含んでもよい。前記作業終了条件は、前記複数の単位条件を含む場合、前記複数の単位条件の少なくとも1つが満たされることであってもよいし、前記複数の単位条件のうちの2以上(例えば全て)が満たされることであってもよい。 After the work (release work in this embodiment) at the work position PW is completed, the work end determination unit 55 of the controller 30 determines whether or not work end conditions are satisfied (work end determination). step; step S30 in FIG. 3). The work end condition is set in advance as a condition for ending the work by the series of operations over the plurality of cycles. In this embodiment, the work end condition is the series of actions composed of the action of catching the work object WO, the lifting turning action, the action of releasing the work object WO, and the return turning action. is a condition for terminating the work done by performing (repeating) over the plurality of cycles. The work end condition can be set variously. The work end condition may consist of only a single unit condition, or may include a plurality of unit conditions. When the work end condition includes the plurality of unit conditions, at least one of the plurality of unit conditions may be satisfied, or two or more (for example, all) of the plurality of unit conditions may be satisfied. It may be that
 前記作業終了条件は、前記一連動作が行われた回数(サイクル数)が予め設定された「設定回数」に到達したことを含んでもよい。上記「設定回数」は、作業終了判定部55(図2参照)による作業終了条件の判定前に(予め)コントローラ50に設定される。前記設定回数は、前記入力装置35から前記コントローラ50に入力された情報(例えば設定回数を示す数値)に基づいて設定されてもよい。前記設定回数は、あるいは、前記コントローラ50により自動的に算出されてもよい。例えば、撮像装置により撮像された前記作業機械10の周囲の状況などに応じて前記コントローラ50が自動的に前記設定回数を決定してもよい。前記設定回数は、前記コントローラ50に予め格納された初期値と同等でもよい。 The work end condition may include that the number of times (the number of cycles) that the series of operations has been performed has reached a preset "set number of times". The "set number of times" is set (in advance) in the controller 50 before the work end condition is determined by the work end determination unit 55 (see FIG. 2). The set number of times may be set based on information (for example, a numerical value indicating the set number of times) input from the input device 35 to the controller 50 . Alternatively, the set number of times may be automatically calculated by the controller 50 . For example, the controller 50 may automatically determine the set number of times according to the circumstances around the work machine 10 captured by an imaging device. The set number of times may be equal to an initial value pre-stored in the controller 50 .
 前記作業終了条件は、あるいは、前記作業位置PWが予め設定された「設定位置」に到達したことを含んでもよい。後述のように、前記作業位置変更部63は前記複数のサイクルにわたる前記一連動作の進行に応じて前記作業位置PWを変更するので、前記作業終了条件は、このように変更される前記作業位置PWが「設定位置」に到達したことを含むように設定されることが可能である。上記「設定位置」は、前記コントローラ50の前記作業終了判定部55による前記作業終了条件の判定前に(予め)コントローラ50に設定される。前記設定位置は、後述する作業限界位置PWLと同じ位置でもよいし、当該作業限界位置PWLとは異なる位置でもよい。前記設定位置は、前記上下方向Z及び前記前後方向Xの少なくとも一方の方向の成分を含んでもよい。前記設定位置の例を以下に示す。 Alternatively, the work end condition may include that the work position PW has reached a preset "set position". As will be described later, the work position changing unit 63 changes the work position PW in accordance with the progress of the series of operations over the plurality of cycles. has reached a "set position". The above-mentioned “set position” is set (in advance) in the controller 50 before the work end condition is determined by the work end determination unit 55 of the controller 50 . The set position may be the same position as a work limit position PWL, which will be described later, or may be a position different from the work limit position PWL. The set position may include a component in at least one of the up-down direction Z and the front-back direction X. Examples of the setting positions are shown below.
 [例B1]前記作業位置PWで行われる作業が作業対象物WOの解放(例えば排土)である場合、前記設定位置は、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作により解放された作業対象物WOの総量が適切になるような位置に設定されることが好ましい。例えば、前記作業位置PWで行われる作業が作業対象物WOを荷台などの容器に積み込む作業である場合、当該容器に積み込まれる作業対象物WOの過不足を抑制できるような位置に前記設定位置が設定されることが好ましい。 [Example B1] When the work performed at the work position PW is the release of the work object WO (for example, dumping), the set position is the work object WO released by the series of operations over the plurality of cycles. It is preferable to set the position so that the total amount is appropriate. For example, when the work performed at the work position PW is the work of loading the work object WO into a container such as a loading platform, the set position is set to a position that can suppress the excess or deficiency of the work object WO loaded into the container. is preferably set.
 [例B2]前記作業位置PWで行われる作業が作業対象物WOの捕捉(例えば掘削)である場合、前記設定位置は、前記作業対象物WOの捕捉の過不足を抑制できるような位置、つまり作業を効率良く行われることを可能にする位置、に設定されることが好ましい。具体的には、前記設定位置は、捕捉されるべき作業対象物WOが無くなっているにも関わらず捕捉作業のための作業動作を前記先端アタッチメント15dが続行することを抑制できるような位置に設定されることが好ましい。また、前記設定位置は、捕捉されるべき作業対象物Oがまだ残っているにも関わらず捕捉作業のための作業動作を前記先端アタッチメント15dが停止することを抑制できるような位置に設定されることが好ましい。 [Example B2] When the work performed at the work position PW is to capture the work object WO (for example, excavation), the set position is a position that can suppress excess or deficiency in the capture of the work object WO, that is, It is preferably set in a position that allows work to be done efficiently. Specifically, the set position is set to a position that can prevent the tip attachment 15d from continuing the work operation for the catching work even though the work object WO to be caught is gone. preferably. Further, the set position is set to a position that can prevent the tip attachment 15d from stopping the work operation for the catching work even though the work object O to be caught still remains. is preferred.
 前記作業終了条件が満たされたと前記作業終了判定部55が判定した場合(図3に示すステップS30でYES)、前記自動運転部53は、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作による作業を終了させる。前記作業終了条件が満たされていないと前記作業終了判定部55が判定した場合(ステップS30でNO)、前記自動運転部53は前記一連動作による作業を前記作業機械10に続行させる。 When the work end determination unit 55 determines that the work end condition is satisfied (YES in step S30 shown in FIG. 3), the automatic operation unit 53 ends the work by the series of operations over the plurality of cycles. When the work end determination unit 55 determines that the work end condition is not satisfied (NO in step S30), the automatic operation unit 53 causes the work machine 10 to continue the work by the series of operations.
 前記作業限界位置設定部61は、前記作業限界位置PWLを設定する(作業限界位置設定ステップ)。前記作業限界位置PWLは、前記作業位置PWとして設定可能な範囲の限界となる位置、すなわち限度位置、である。前記作業位置PWが図1に示されるように前記上下方向Zに変更される場合、前記作業限界位置PWLは、前記作業位置PWの上限(上側Zaの限界)位置および下限(下側Zbの限界)位置の少なくとも一方に相当する。前記作業位置PWが図7に示されるように前記前後方向Xに変更される場合、前記作業限界位置PWLは、前記作業位置PWの後側Xbの限界位置および前側Xaの限界位置の少なくとも一方に相当する。このようにして前記作業限界位置設定部61)により設定された前記作業限界位置PWLに基づいて、前記作業位置変更部63は、前記作業位置PWが設定されることが許容される範囲内に当該作業位置PWを設定する。 The work limit position setting unit 61 sets the work limit position PWL (work limit position setting step). The work limit position PWL is a position that is the limit of the range that can be set as the work position PW, that is, a limit position. When the working position PW is changed in the vertical direction Z as shown in FIG. ) position. When the working position PW is changed in the longitudinal direction X as shown in FIG. 7, the working limit position PWL is at least one of the rear Xb limit position and the front Xa limit position of the working position PW. Equivalent to. Based on the work limit position PWL set by the work limit position setting unit 61 in this manner, the work position changing unit 63 sets the work position PW within the allowable range to be set. Set the working position PW.
 前記作業限界位置設定部61は、前記作業限界位置PWLを様々に設定してもよい。例えば、前記作業限界位置PWLは、前記作業機械10の寸法や形状などの情報(諸元情報)に基づいて設定されてもよい。例えば、前記作業限界位置PWLは、先端アタッチメント15dが物理的に到達可能な範囲の限度となる位置に設定されてもよい。前記作業限界位置PWLは、前記先端アタッチメント15dが到達可能な範囲と前記先端アタッチメント15dが到達不可能な範囲との境界の位置に設定されてもよい。前記作業限界位置PWLは、前記作業機械10の特定の部位(例えばアタッチメント15)が障害物などと接触するのを防ぐことの限度となる位置に設定されてもよい。 The work limit position setting unit 61 may set various work limit positions PWL. For example, the work limit position PWL may be set based on information (specification information) such as dimensions and shape of the work machine 10 . For example, the work limit position PWL may be set to a position that is the limit of the physically reachable range of the tip attachment 15d. The work limit position PWL may be set at a boundary position between a reachable range of the tip attachment 15d and an unreachable range of the tip attachment 15d. The work limit position PWL may be set to a position at which a specific portion (for example, the attachment 15) of the work machine 10 is prevented from coming into contact with an obstacle or the like.
 前記作業限界位置設定部61には、前記のように前記目標軌道Rtの設定のために行われる前記ティーチングを利用して前記作業限界位置PWLを設定するものでもよいし、前記入力装置35に入力された情報(例えば数値)に基づいて前記作業限界位置PWLを設定してもよい。前記作業限界位置設定部61は、あるいは、前記周辺物位置検出器33について例示した前記撮像装置と同様の撮像装置により取得された情報に基づいて前記作業限界位置PWLを自動的に設定するように構成されてもよい。前記作業限界位置PWLは、あるいは、前記作業機械10の諸元情報などに基づいて予め算出されて前記作業限界位置設定部61に予め格納されたものでもよい。 The work limit position setting unit 61 may set the work limit position PWL using the teaching performed for setting the target trajectory Rt as described above. The work limit position PWL may be set based on the obtained information (for example, numerical value). Alternatively, the work limit position setting unit 61 may automatically set the work limit position PWL based on information acquired by an imaging device similar to the imaging device exemplified for the peripheral object position detector 33. may be configured. Alternatively, the work limit position PWL may be calculated in advance based on the specification information of the work machine 10 and stored in the work limit position setting section 61 in advance.
 前記作業位置変更部63は、前記作業位置PWの変更、すなわち、その補正、を行う(作業位置変更ステップ;図3のステップS40)。前記作業位置変更部63は、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作の進行に応じて前記作業位置PWを変化させる。前記作業位置変更部63は、1回のサイクルごとに前記作業位置PWを変更してもよいし、1またはそれ以上の所定数のサイクルごとに前記作業位置PWを変更してもよい。前記所定数は、一定でもよいし、変化してもよい。前記作業位置変更部63は、図1及び図7にそれぞれ示すように、前記上下方向Zおよび前記前後方向Xの少なくとも一方の方向に前記作業位置PWを変更する。前記作業位置変更部63は、前記上下方向Zおよび前記前後方向Xの少なくとも一方の方向と、前記旋回方向Swと、の双方に前記作業位置PWを変更してもよい。 The work position change unit 63 changes the work position PW, that is, corrects it (work position change step; step S40 in FIG. 3). The work position changing section 63 changes the work position PW according to the progress of the series of operations over the plurality of cycles. The work position changing section 63 may change the work position PW for each cycle, or may change the work position PW for each of a predetermined number of cycles, which is one or more. The predetermined number may be constant or may vary. The working position changing unit 63 changes the working position PW in at least one of the up-down direction Z and the front-rear direction X, as shown in FIGS. 1 and 7, respectively. The working position changing unit 63 may change the working position PW in at least one of the up-down direction Z and the front-rear direction X and in the turning direction Sw.
 前記作業位置PWで行われる作業が作業対象物WOの解放である場合、前記作業位置変更部63は、前記作業位置PWを前記前後方向Xおよび前記上側Zaの少なくとも一方に変更することにより、前記先端アタッチメント15dから既に解放された作業対象物(解放済み作業対象物、例えば積みあがった作業対象物)WOaに前記先端アタッチメント15dが接触することを抑制することができる。 When the work performed at the work position PW is to release the work object WO, the work position changing unit 63 changes the work position PW to at least one of the front-rear direction X and the upper side Za so that the It is possible to prevent the tip attachment 15d from coming into contact with the work object WOa already released from the tip attachment 15d (released work object, for example, piled up work objects) WOa.
 あるいは、前記作業位置PWで行われる作業が作業対象物WOの捕捉である場合、前記作業位置変更部63は、前記作業位置PWを前後方向Xおよび前記下側Zbの少なくとも一方に変更することにより、時々刻々と形状が変化する作業対象物WO(例えば地面)を前記先端アタッチメント15dが効率的に捕捉することを可能にする。例えば、前記作業対象物WOが存在しない位置(既に作業対象物WOが捕捉されて除去されている位置)で前記先端アタッチメント15dが作業対象物WOを捕捉する動作を行うことが抑制される。 Alternatively, when the work performed at the work position PW is to catch the work object WO, the work position changing unit 63 changes the work position PW in at least one of the front-rear direction X and the lower side Zb. , the tip attachment 15d can efficiently catch the work object WO (for example, the ground) whose shape changes from moment to moment. For example, it is suppressed that the tip attachment 15d catches the work object WO at a position where the work object WO does not exist (a position where the work object WO has already been caught and removed).
 前記作業位置変更部63は、前記作業位置PWの1回の変更について、当該作業位置PWを予め設定された作業位置変更量PWsftだけ変化させる。すなわち、前記作業位置変更量PWsftは、前記作業位置変更部63による1回の作業位置PWの変更による前記作業位置PWの変化量である。換言すれば、前記作業位置変更量PWsftは、前記作業位置変更部63による変更の前の旧作業位置PWoから当該変更後の新作業位置PWaまでの前記作業位置PWのシフト量(距離)である。前記作業位置変更量PWsftは、1サイクル目の目標軌道Rtにおける初期作業位置PWから最新の作業位置PWまでの変化量として設定されてもよい。前記作業位置変更量PWsftは、あるいは、前回の(直近の)変更の前後での前記作業位置PWの変化量として設定されてもよい。 The work position changing unit 63 changes the work position PW by a preset work position change amount PWsft for one change of the work position PW. That is, the work position change amount PWsft is the amount of change in the work position PW caused by one change of the work position PW by the work position change unit 63 . In other words, the work position change amount PWsft is the shift amount (distance) of the work position PW from the old work position PWo before the change by the work position changing unit 63 to the new work position PWa after the change. . The work position change amount PWsft may be set as a change amount from the initial work position PW to the latest work position PW in the first cycle target trajectory Rt. Alternatively, the work position change amount PWsft may be set as a change amount of the work position PW before and after the previous (most recent) change.
 例えば、前記作業位置変更部63が前記上下方向Zに作業位置PWを変更する場合、前記複数の目標点P(i)のそれぞれの上下方向Zにおける位置(「高さ位置」ともいう)をZ(i)、補正前の前記複数の目標点P(i)のそれぞれの高さ位置Zo(i)、補正後の前記複数の目標点P(i)のそれぞれの高さ位置をZa(i)とすると、目標点P(1)に相当する前記経路端位置PEの高さ位置はZ(1)であり、旧作業位置PWo(目標点Po(N))での高さ位置はZo(N)であり、新作業位置PWa(目標点Pa(N))での高さ位置はZa(N)である。前記上下方向Zにおける前記作業位置変更量PWsft、すなわち、目標点P(N)についての上下方向シフト量Zsft(N)は、Zsft(N)=Za(N)-Zo(N)である。 For example, when the work position changing unit 63 changes the work position PW in the vertical direction Z, the positions (also referred to as “height positions”) of the plurality of target points P(i) in the vertical direction Z (i), the height position Zo(i) of each of the plurality of target points P(i) before correction, and the height position of each of the plurality of target points P(i) after correction as Za(i) , the height position of the path end position PE corresponding to the target point P(1) is Z(1), and the height position at the old work position PWo (target point Po(N)) is Zo(N ), and the height position at the new work position PWa (target point Pa(N)) is Za(N). The work position change amount PWsft in the vertical direction Z, that is, the vertical shift amount Zsft(N) for the target point P(N) is Zsft(N)=Za(N)−Zo(N).
 前記作業位置変更部63による前記作業位置PWの変更の態様は限定されない。当該変更の例を以下に示す。 The manner in which the working position PW is changed by the working position changing section 63 is not limited. Examples of such changes are shown below.
 [例D1]前記作業位置変更部63は、前記一連動作の進行に応じて、前記コントローラ50に格納された一定のシフト量Csfずつ、前記作業位置PWをシフトさせてもよい。この例では、簡単なパラメータの設定(すなわち前記シフト量Csfの設定)により、前記作業位置PWを変更することができる。 [Example D1] The work position changing unit 63 may shift the work position PW by a constant shift amount Csf stored in the controller 50 according to the progress of the series of operations. In this example, the work position PW can be changed by setting a simple parameter (that is, setting the shift amount Csf).
 [例D2]前記作業位置変更部63は、前記周辺物位置検出器33により取得された情報、例えば、前記作業位置PW(例えば前回作業が行われた直後の作業位置PW)の周辺に存在する物体の位置に関する情報に基づいて前記作業位置PWを設定してもよい。 [Example D2] The work position changing unit 63 exists around the information acquired by the surrounding object position detector 33, for example, the work position PW (for example, the work position PW immediately after the previous work was performed). The work position PW may be set based on information regarding the position of the object.
 例えば、前記作業位置変更部63は、前記作業位置PWで行われる作業が作業対象物WOの解放である場合、前記先端アタッチメント15dが障害物に接触するのを防ぐように前記作業位置PWを設定する(変更する)ことが好ましい。前記「障害物」は、例えば、地面、荷台、解放済み作業対象物WOaである。 For example, when the work performed at the work position PW is to release the work object WO, the work position changing unit 63 sets the work position PW so as to prevent the tip attachment 15d from coming into contact with an obstacle. It is preferable to do (change). The "obstacle" is, for example, the ground, a loading platform, and the released work object WOa.
 例えば、前記作業位置変更部63が前記作業位置PWを前記上側Zaに変更する場合であって、前記制御対象部位16が前記先端アタッチメント15dの基端部に設定されている場合、前記作業位置変更部は、例えば、前記解放済み作業対象物WOaの頂上部(上側Zaの端部)よりも前記先端アタッチメント15dの有効長さLEと余裕高さHmとの和だけ前記上側Zaの位置に前記作業位置PWを設定する。前記有効長さLEは、例えば、前記先端アタッチメント15dの前記上下方向Zの長さが最大となる姿勢での当該先端アタッチメント15dの当該上下方向Zの長さである。このような前記作業位置PWの設定は、前記先端アタッチメント15dが前記解放済み作業対象物WOaに接触することを抑制する。前記余裕高さHmは、例えば、前記先端アタッチメント15dから解放された前記作業対象物WOが前記解放済み作業対象物WOaに積み上がると予想される当該作業対象物WOの高さよりも大きく設定される。 For example, when the working position changing unit 63 changes the working position PW to the upper side Za, and when the controlled part 16 is set to the proximal end of the tip attachment 15d, the working position change For example, the working part is positioned above the upper Za position by the sum of the effective length LE of the tip attachment 15d and the clearance height Hm from the top part (the end of the upper Za) of the released work object WOa. Set the position PW. The effective length LE is, for example, the length of the tip attachment 15d in the up-down direction Z when the tip attachment 15d has the maximum length in the up-down direction Z. As shown in FIG. Such setting of the working position PW prevents the tip attachment 15d from coming into contact with the released work object WOa. The clearance height Hm is set, for example, to be larger than the height of the work object WO released from the tip attachment 15d that is expected to pile up on the released work object WOa. .
 図7に示すように前記作業位置PWが前記前後方向Xに変更される場合、前記上下方向Zの変更と同様に、図1に示される解放済み作業対象物WOaと同様の作業対象物に前記先端アタッチメント15dが接触することを抑制するように前記作業位置PWが設定されることが、好ましい。 When the working position PW is changed in the longitudinal direction X as shown in FIG. 7, similarly to the change in the vertical direction Z, the same work object as the released work object WOa shown in FIG. It is preferable that the working position PW is set so as to suppress contact with the tip attachment 15d.
 例えば、図1に示す作業位置PWで行われる作業が作業対象物WOの捕捉である場合、前記作業位置変更部63は、前記先端アタッチメント15dが作業対象物WOを捕捉することを可能にするような位置に前記作業位置PWを設定する(変更する)ことが好ましい。このことは、前記作業機械10が効率良く作業対象物WOを捕捉することを可能にする。 For example, when the work performed at the work position PW shown in FIG. It is preferable to set (change) the working position PW to a position where This allows the work machine 10 to efficiently capture the work object WO.
 [例D3][例D1]と[例D2]とが組み合わされてもよい。例えば、前記作業位置変更部63は、前記周辺物位置検出器33により取得された位置情報に基づいて1回目のサイクルにおける一連動作の作業位置PW、すなわち初期作業位置、を設定し、その後、2回目以降のサイクルの一連動作では前記シフト量Csfずつ前記作業位置PWを変更してもよい。 [Example D3] [Example D1] and [Example D2] may be combined. For example, the work position changing unit 63 sets the work position PW of the series of operations in the first cycle, that is, the initial work position, based on the position information acquired by the peripheral object position detector 33, and then sets the work position PW for the first cycle. The work position PW may be changed by the shift amount Csf in a series of operations in cycles after the first cycle.
 前記作業位置変更部63は、前記作業限界位置PWLよりも外側、つまり、前記作業位置PWが設定されることが許容される範囲の外側、には前記作業位置PWを設定しない。このようにして、前記作業位置PWは前記作業限界位置PWLの内側の位置に制限される。 The work position changing unit 63 does not set the work position PW outside the work limit position PWL, that is, outside the range in which the work position PW is allowed to be set. In this way, the working position PW is restricted to positions inside the working limit position PWL.
 詳しくは、前記作業位置変更部63により算出された前記作業位置PWが前記作業限界位置PWLの外側である場合、つまり、前記作業位置PWがその変更によって前記作業限界位置PWLに到達した場合(図3のステップS41でYES)、前記作業位置変更部63は、前記作業位置PWを前記作業限界位置PWLに設定する(ステップS42)。つまり、前記作業位置変更部63は、変更されるべき作業位置PWを演算により求められた位置から前記作業限界位置PWLに修正する。前記自動運転部53は、このようにして前記作業限界位置PWLに修正された作業位置PWで前記先端アタッチメント15dが作業のための動作を行った後に前記複数のサイクルにわたる前記一連動作を終了してもよい(ステップS30でYES)。あるいは、前記作業位置PWが前記作業限界位置PWLに到達した場合に当該作業位置PWが当該作業限界位置PWLに修正されないまま前記複数のサイクルの一連動作が終了してもよい(ステップS30でYES)。 More specifically, when the work position PW calculated by the work position changing unit 63 is outside the work limit position PWL, that is, when the work position PW reaches the work limit position PWL as a result of the change (Fig. 3), the work position changing unit 63 sets the work position PW to the work limit position PWL (step S42). In other words, the work position changing section 63 corrects the work position PW to be changed from the calculated position to the work limit position PWL. After the tip attachment 15d performs the operation for work at the work position PW corrected to the work limit position PWL in this manner, the automatic operation unit 53 ends the series of operations over the plurality of cycles. (YES in step S30). Alternatively, when the work position PW reaches the work limit position PWL, the series of operations of the plurality of cycles may end without the work position PW being corrected to the work limit position PWL (YES in step S30). .
 前記作業位置変更部63により算出された前記作業位置PWが前記作業限界位置PWLまたはその内側の位置である場合(図3のステップS41でNO)、前記作業位置変更部63は、その算出された作業位置PW(ステップS40)をそのまま実際の作業位置PWとして決定する(ステップS43)。 If the working position PW calculated by the working position changing unit 63 is the working limit position PWL or a position inside it (NO in step S41 of FIG. 3), the working position changing unit 63 changes the calculated The working position PW (step S40) is directly determined as the actual working position PW (step S43).
 前記コントローラ50の前記目標軌道補正部(目標経路補正部)65は、前記作業位置PWの変更に伴って前記目標経路Pthの補正、この実施の形態では前記目標軌道Rtの補正、をする(目標軌道補正ステップ;図3のステップS60)。前記目標軌道補正部65は、前記目標軌道Rtのうちの前記経路端位置PEと前記作業位置PWとの間の部分を補正する。前記目標軌道補正部65は、前記目標軌道Rtに含まれる情報のうち、前記目標経路Pthの補正と前記制御対象部位16の目標移動速度の補正(例えば前記目標区間時間Tstの補正)との双方をしてもよいし、前記目標経路Pth及び前記目標移動速度のうちの前記目標経路Pthのみの補正をしてもよい。 The target trajectory correction unit (target trajectory correction unit) 65 of the controller 50 corrects the target trajectory Pth, in this embodiment, corrects the target trajectory Rt in accordance with the change in the work position PW (target Trajectory correction step; step S60 in FIG. 3). The target trajectory correction unit 65 corrects a portion of the target trajectory Rt between the path end position PE and the work position PW. The target trajectory correction unit 65 corrects both the target trajectory Pth and the target moving speed of the control target part 16 (for example, the target section time Tst) among the information included in the target trajectory Rt. Alternatively, only the target route Pth out of the target route Pth and the target moving speed may be corrected.
 前記目標軌道補正部65は、図4に示す前記目標軌道Rtを前記作業位置変更量PWsftに基づいて補正する。例えば、前記目標軌道補正部65は、前記作業位置変更量PWsftが大きいほど前記複数の目標点P(i)のそれぞれの補正前後の変化量Psft(i)が大きくなるように前記複数の目標点P(i)のそれぞれを補正してもよい。 The target trajectory correction unit 65 corrects the target trajectory Rt shown in FIG. 4 based on the work position change amount PWsft. For example, the target trajectory correction unit 65 adjusts the plurality of target points P(i) so that the larger the work position change amount PWsft, the larger the amount of change Psft(i) before and after correction of each of the plurality of target points P(i). Each of P(i) may be corrected.
 例えば、前記作業位置変更部63が前記作業位置PWを前記上下方向Zに変更する場合、前記目標軌道補正部65は、前記複数の目標点P(i)のそれぞれの上下方向Zにおける位置(高さ位置)を前記作業位置変更量PWsftに基づいて補正する。より具体的に、前記目標軌道補正部65は、前記上下方向Zにおける前記作業位置変更量PWsft(Zsft(N))が大きいほど上下方向シフト量Zsft(i)が大きくなるように前記目標軌道Rtを補正する。前記上下方向シフト量Zsft(i)は、前記複数の目標点P(i)のそれぞれの前記上下方向Zのシフト量Psft(i)であり、旧高さ位置Zo(i)と新高さ位置Za(i)との上下方向の差である。例えば、前記目標軌道補正部65は、前記制御対象部位16が前記経路端位置PEから前記作業位置PWに近づくにしたがって前記上下方向シフト量Zsft(i)が大きくなるように前記目標軌道Rtを補正してもよい。このことは、前記目標軌道補正部65が前記経路端位置PEから新作業位置PWaまでの目標経路Pthが滑らかになるように前記補正後の目標軌道Rtaを設定することを可能にする。 For example, when the work position changing unit 63 changes the work position PW in the vertical direction Z, the target trajectory correction unit 65 changes the positions (high position) is corrected based on the working position change amount PWsft. More specifically, the target trajectory correction unit 65 corrects the target trajectory Rt so that the vertical shift amount Zsft(i) increases as the work position change amount PWsft (Zsft(N)) in the vertical direction Z increases. correct. The vertical shift amount Zsft(i) is the vertical Z shift amount Psft(i) of each of the plurality of target points P(i), and the old height position Zo(i) and the new height position Za It is the vertical difference from (i). For example, the target trajectory correction unit 65 corrects the target trajectory Rt so that the vertical shift amount Zsft(i) increases as the controlled portion 16 approaches the work position PW from the path end position PE. You may This enables the target trajectory correction unit 65 to set the corrected target trajectory Rta so that the target trajectory Pth from the trajectory end position PE to the new work position PWa becomes smooth.
 前記目標軌道補正部65は、より具体的には、前記作業位置変更量PWsftなどに基づいて変更比、例えば図5に示される変更比RTZ、を算出し、当該変更比に基づいて前記目標軌道Rtを補正してもよい。 More specifically, the target trajectory correction unit 65 calculates a change ratio, for example, a change ratio RTZ shown in FIG. Rt may be corrected.
 図5に示される前記変更比RTZは、前記作業位置PWが前記上下方向Zに変更される場合に用いられるものであって、相対高さZdiffを用いて次の式1のように表されることが可能である。
(式1)
 RTZ=(Zdiff+Zsft(N))/Zdiff
The change ratio RTZ shown in FIG. 5 is used when the working position PW is changed in the vertical direction Z, and is expressed by the following equation 1 using the relative height Zdiff. Is possible.
(Formula 1)
RTZ=(Zdiff+Zsft(N))/Zdiff
 前記相対高さZdiffは、前記経路端位置PEの高さ位置に対する旧作業位置PWoの相対的な高さであり、Zdiff=Zo(N)-Zo(1)である。この例では、前記目標軌道Rtの補正にかかわらず前記経路端位置PEの高さ位置Zo(1)は変化しないので、図4では前記経路端位置PEの高さ位置に参照符Z(1)が与えられている。また、図4には前記上下方向Zにおける作業位置変更量PWsftである上下方向シフト量Zsft(N)(=Za(N)-Zo(N))が示されている。 The relative height Zdiff is the relative height of the old work position PWo to the height position of the path end position PE, and Zdiff=Zo(N)-Zo(1). In this example, the height position Zo(1) of the path end position PE does not change regardless of the correction of the target trajectory Rt. is given. FIG. 4 also shows a vertical shift amount Zsft(N) (=Za(N)-Zo(N)), which is the work position change amount PWsft in the vertical direction Z. As shown in FIG.
 前記目標軌道補正部65は、補正後の前記目標点P(i)の高さ位置Za(i)を、次の式2に基づいて算出する。
(式2)
 Za(i)=Z(1)+(Zo(i)-Z(1))×RTZ
The target trajectory correction unit 65 calculates the corrected height position Za(i) of the target point P(i) based on Equation 2 below.
(Formula 2)
Za(i)=Z(1)+(Zo(i)−Z(1))×RTZ
 図5は、補正例1,2,3,4のそれぞれに係る補正後の目標軌道Rta1,Rta2,Rta3,Rta4における目標点P(i)の高さ位置Za(i)すなわちZ座標の具体例を示し、それぞれの高さ位置Z(i)すなわちZ座標は前記変更比Zrtoに基づいて算出されている。これらの例では、まず、補正前の目標軌道Rtoでのそれぞれの目標点P(i)のZ座標Z(i)が設定される。次に、補正例1~4のそれぞれについて、上下方向Zにおける作業位置変更量PWsftに相当する上下方向シフト量Zsft(N)が決められる。。次に、補正前の目標軌道Rtoの経路端位置PE(P(1))および作業位置PW(P(N))のそれぞれのZ座標と、前記作業位置PWの前記上下方向シフト量Zsft(N)と、上記の式1に基づいて、補正例1~4のそれぞれについて変更比RTZが算出される。そして、補正前の目標軌道Rtoの各目標点P(i)の座標と、前記変更比RTZと、上記の式2と、に基づいて、補正例1~4のそれぞれにおける前記複数の目標点P(i)のZ座標が求められる。 FIG. 5 is a specific example of the height position Za(i), that is, the Z coordinate of the target point P(i) on the target trajectories Rta1, Rta2, Rta3, and Rta4 after correction according to correction examples 1, 2, 3, and 4, respectively. , and each height position Z(i), that is, the Z coordinate is calculated based on the change ratio Zrto. In these examples, first, the Z coordinate Z(i) of each target point P(i) on the target trajectory Rto before correction is set. Next, for each of correction examples 1 to 4, a vertical shift amount Zsft(N) corresponding to the work position change amount PWsft in the vertical direction Z is determined. . Next, the Z coordinates of the path end position PE (P(1)) and the work position PW (P(N)) of the target trajectory Rto before correction and the vertical shift amount Zsft(N) of the work position PW ) and Equation 1 above, the modification ratio RTZ is calculated for each of Correction Examples 1 to 4. FIG. Then, the plurality of target points P The Z coordinate of (i) is determined.
 図6は、前記のようにして求められた結果、すなわち、補正前の目標軌道Rto及び補正例1~4における補正後の目標軌道Rta1~Rta4、を示すグラフである。図6は、前記補正例1~3のように変更比RTZが正の値である補正では、補正後の目標軌道(Rta1~Rta3)の目標経路Pth(グラフの形状)が、補正前の目標軌道Rtoの目標経路Pthに応じた形状(例えば類似した形状)になることを教示する。また、図6は、補正例4のように変更比RTZが負の値である補正では、補正前の目標軌道Rtoの目標経路Pthとは増減傾向が逆になること、つまり、補正後の目標軌道(Rta4)の目標経路Pthの形状が補正前の前記目標経路Pthを上下方向Zに反転させた形状に応じた形状(例えば類似した形状)になることを教示する。例えば、補正前の目標軌道Rtoの目標経路Pthが滑らかな曲線状であれば、補正後の目標軌道Rta1~Rta4のそれぞれの目標経路Pthも滑らかな曲線状とすることができる。 FIG. 6 is a graph showing the results obtained as described above, that is, the target trajectory Rto before correction and the target trajectories Rta1 to Rta4 after correction in Correction Examples 1 to 4. FIG. 6 shows that, in the correction in which the change ratio RTZ is a positive value as in Correction Examples 1 to 3, the target trajectory Pth (shape of the graph) of the target trajectory after correction (Rta1 to Rta3) is different from the target trajectory before correction. It teaches that the trajectory Rto has a shape (for example, a similar shape) according to the target route Pth. In addition, FIG. 6 shows that in the correction in which the change ratio RTZ is a negative value as in Correction Example 4, the increase/decrease tendency of the target trajectory Rto before correction is opposite to that of the target trajectory Pth. It is taught that the shape of the target path Pth of the trajectory (Rta4) becomes a shape (for example, a similar shape) corresponding to the shape obtained by inverting the target path Pth before correction in the vertical direction Z. For example, if the target trajectory Pth of the target trajectory Rto before correction has a smooth curved shape, the target trajectories Pth of each of the target trajectories Rta1 to Rta4 after correction can also have a smooth curved shape.
 前記目標軌道補正部65は、図4に示す前記目標軌道Rtを移動する前記制御対象部位16の速度の前記補正による変化量を最小限に抑えるように、前記制御対象部位16の目標移動速度の補正(例えば前記目標区間時間Tstの補正)をすることが好ましい。 The target trajectory correction unit 65 adjusts the target moving speed of the control target part 16 so as to minimize the amount of change due to the correction of the speed of the control target part 16 moving on the target trajectory Rt shown in FIG. It is preferable to perform correction (for example, correction of the target section time Tst).
 例えば、前記目標軌道補正部65は、前記目標軌道Rtの補正前後での前記アタッチメント15の目標移動速度に基づいて、前記制御対象部位16の目標移動速度を補正してもよい。例えば、前記目標軌道補正部65は、補正後移動速度Vaが補正前移動速度Vo以下となるように、当該制御対象部位16の目標移動速度を補正する。前記補正前移動速度Voは、前記補正前の目標軌道Rtoの中から選ばれる第1所定部分を前記制御対象部位16が移動する速度の目標であり、前記補正後移動速度Vaは、前記補正後の目標軌道Rtaにおいて前記第1所定部分に対応する部分を前記制御対象部位16が移動する速度の目標である。前記第1所定部分は、例えば、前記複数の目標点P(i)のうち互いに連続する2つの目標点P(n)及びP(n+1))の間の区間(2点間区間)である。例えば、前記目標軌道補正部65は、前記目標軌道Rtの全体(例えばすべての区間)において、前記補正後移動速度Vaが前記補正前移動速度Vo以下となるように、前記制御対象部位16の目標移動速度を補正することが好ましい。 For example, the target trajectory correction unit 65 may correct the target movement speed of the control target part 16 based on the target movement speed of the attachment 15 before and after the correction of the target trajectory Rt. For example, the target trajectory correction unit 65 corrects the target moving speed of the control target part 16 so that the post-correction moving speed Va is equal to or less than the pre-correction moving speed Vo. The pre-correction moving speed Vo is a target speed at which the controlled part 16 moves in a first predetermined portion selected from the pre-correction target trajectory Rto. is the target speed at which the control target portion 16 moves in the portion corresponding to the first predetermined portion on the target trajectory Rta. The first predetermined portion is, for example, a section (section between two points) between two consecutive target points P(n) and P(n+1) among the plurality of target points P(i). For example, the target trajectory correction unit 65 adjusts the target trajectory of the control target part 16 so that the post-correction movement speed Va is equal to or less than the pre-correction movement speed Vo over the entire target trajectory Rt (for example, all sections). It is preferable to correct the moving speed.
 より具体的に、前記目標軌道補正部65は、例えば、前記目標軌道Rtの補正の前後での前記駆動部21による駆動の速度すなわち駆動速度に基づいて、前記制御対象部位16の目標移動速度を補正してもよい。例えば、前記目標軌道補正部65は、補正後駆動速度VDaが補正前駆動速度VDo以下となるように、前記制御対象部位16の目標移動速度を補正する。前記補正前駆動速度VDoは、補正前の目標軌道Rtoの中から選ばれる第2所定部分(例えば互いに連続する2つの目標点どうしの間の区間である2点間区間)を前記制御対象部位16が移動するときの前記複数のアクチュエータのそれぞれの駆動速度であり、前記補正後駆動速度VDaは、前記補正後の目標軌道Rtaにおいて前記第2所定部分に対応する部分を前記制御対象部位16が移動するときの前記駆動部21における前記複数のアクチュエータのそれぞれの駆動速度である。例えば、前記目標軌道補正部65は、前記目標軌道Rtの全体(すべての2点間区間)において、前記補正後駆動速度VDaが前記補正前駆動速度VDo以下となるように前記制御対象部位16の目標移動速度を補正することが好ましい。 More specifically, the target trajectory correction unit 65 adjusts the target moving speed of the control target part 16 based on, for example, the driving speed of the driving unit 21 before and after the correction of the target trajectory Rt. can be corrected. For example, the target trajectory correction unit 65 corrects the target moving speed of the control target part 16 so that the post-correction driving speed VDa is equal to or less than the pre-correction driving speed VDo. The pre-correction driving speed VDo is set to the control target portion 16 by moving the second predetermined portion (for example, the section between two consecutive target points) selected from the target trajectory Rto before correction. is the driving speed of each of the plurality of actuators when moving, and the corrected driving speed VDa is the portion corresponding to the second predetermined portion in the corrected target trajectory Rta. 3 is a drive speed of each of the plurality of actuators in the drive unit 21 when For example, the target trajectory correction unit 65 corrects the target trajectory Rt so that the post-correction drive speed VDa is equal to or less than the pre-correction drive speed VDo over the entire target trajectory Rt (all two-point intervals). It is preferable to correct the target moving speed.
 例えば、前記目標軌道補正部65は、補正前の目標軌道Rtoの前記第2所定部分について、前記ブームシリンダ21bの補正後の伸縮速度が補正前の速度以下となるように、前記制御対象部位16の目標速度を補正する。前記ブームシリンダ21b以外のアクチュエータについても同様である。上記「複数のアクチュエータのそそれぞれの駆動速度」は、例えば、前記ブームシリンダ21b、前記アームシリンダ21c、および前記先端アタッチメントシリンダ21dのそれぞれの駆動速度(伸縮速度)である。「複数のアクチュエータのそれぞれの駆動速度」は、前記旋回モータ21aの駆動速度(回転速度)を含んでもよい。 For example, the target trajectory correction unit 65 adjusts the target trajectory Rto so that the post-correction expansion/contraction speed of the boom cylinder 21b is equal to or less than the pre-correction speed for the second predetermined portion of the pre-correction target trajectory Rto. Correct the target speed of The same applies to actuators other than the boom cylinder 21b. The "driving speed of each of the plurality of actuators" is, for example, the driving speed (extension speed) of each of the boom cylinder 21b, the arm cylinder 21c, and the tip attachment cylinder 21d. The "driving speed of each of the plurality of actuators" may include the driving speed (rotational speed) of the turning motor 21a.
 前記補正後駆動速度VDaを前記補正前駆動速度VDo以下とするような前記目標軌道補正部65による補正のさらなる具体例を説明する。これらの具体例は、図4に示す補正前の目標軌道Rtoにおいて、互いに連続する2つの目標点どうしの間の区間(2点間区間)でのそれぞれのアクチュエータの目標移動距離(目標伸縮量)が下記の値であることを前提とする。
・ブームシリンダ21bの目標移動距離:80mm
・アームシリンダ21cの目標移動距離:60mm
・先端アタッチメントシリンダ21dの目標移動距離:40mm
A further specific example of correction by the target trajectory correction unit 65 such that the post-correction drive speed VDa is equal to or less than the pre-correction drive speed VDo will be described. These specific examples are the target movement distance (target expansion/contraction amount) of each actuator in a section (section between two points) between two mutually continuous target points on the target trajectory Rto before correction shown in FIG. is assumed to be the following value.
・Target movement distance of boom cylinder 21b: 80 mm
・Target movement distance of arm cylinder 21c: 60 mm
・Target movement distance of tip attachment cylinder 21d: 40 mm
 前記の前提において、前記2点間における前記制御対象部位16の目標移動時間、すなわち、前記目標区間時間Tst、が1秒である場合、当該2点間区間での各アクチュエータの目標移動速度は、下記の値になる。
・ブームシリンダ21bの目標移動速度:80mm/s
・アームシリンダ21cの目標移動速度:60mm/s
・先端アタッチメントシリンダ21dの目標移動速度:40mm/s
On the above premise, when the target movement time of the controlled part 16 between the two points, that is, the target section time Tst, is 1 second, the target movement speed of each actuator in the section between the two points is The values are as follows.
・Target movement speed of boom cylinder 21b: 80 mm/s
・Target movement speed of arm cylinder 21c: 60 mm/s
・Target movement speed of tip attachment cylinder 21d: 40 mm/s
 補正後の目標軌道Rtaでの前記2点間区間でのシリンダ移動距離(シリンダ伸縮量)が、
・ブームシリンダ21bの移動距離:120mm
・アームシリンダ21cの移動距離:80mm
・先端アタッチメントシリンダ21dの移動距離:40mm
のように算出されたとすると、前記補正後駆動速度VDaを前記補正前駆動速度VDoと等しくするために前記複数のアクチュエータのそれぞれの移動距離を移動するために必要な時間である必要区間時間Tsrは、次のようになる。
・ブームシリンダ21bの移動距離:120mm、目標移動速度:80mm/s
 →必要区間時間Tsr:1.5s
・アームシリンダ21cの移動距離:80mm、目標移動速度:60mm/s
 →必要区間時間Tsr:1.33s
・先端アタッチメントシリンダ21dの移動距離:40mm、目標移動速度40mm/s
 →必要区間時間tsr:1s
The cylinder movement distance (cylinder expansion/contraction amount) in the section between the two points on the corrected target trajectory Rta is
・Moving distance of boom cylinder 21b: 120 mm
・Moving distance of arm cylinder 21c: 80 mm
・Moving distance of tip attachment cylinder 21d: 40 mm
, the required interval time Tsr, which is the time required to move each of the plurality of actuators by the moving distance in order to make the post-correction driving speed VDa equal to the pre-correction driving speed VDo, is , becomes:
・Moving distance of boom cylinder 21b: 120 mm, target moving speed: 80 mm/s
→ Required section time Tsr: 1.5s
・Moving distance of arm cylinder 21c: 80 mm, target moving speed: 60 mm/s
→ Required section time Tsr: 1.33s
・Moving distance of tip attachment cylinder 21d: 40 mm, target moving speed 40 mm/s
→ Required interval time tsr: 1s
 前記目標軌道補正部65は、上記のようにして前記複数のアクチュエータのそれぞれについて求められる必要区間時間Tsnのうち最も長い時間(上記の例ではブームシリンダ21bの1.5s)を、補正後の目標軌道Rtaでの目標区間時間Tstとして設定する。このことは、補正後の前記第2所定部分(2点間区間)での各アクチュエータの駆動速度(補正後駆動速度VDa)を補正前の前記第2所定部分(2点間区間)での駆動速度(補正前駆動速度VDo)以下にする。さらに詳しくは、前記ブームシリンダ21b、前記アームシリンダ21c及び前記先端アタッチメントシリンダ21dのそれぞれについての前記2点間区間での補正後駆動速度VDaが当該2点間区間での補正前駆動速度VDo以下となる。 The target trajectory correction unit 65 sets the longest time (1.5 s of the boom cylinder 21b in the above example) among the required section times Tsn obtained for each of the plurality of actuators as described above, to the corrected target trajectory. It is set as the target section time Tst on the trajectory Rta. This means that the drive speed of each actuator (corrected drive speed VDa) in the second predetermined portion (section between two points) after correction is equal to the driving speed in the second predetermined portion (section between two points) before correction. Speed (pre-correction drive speed VDo) or less. More specifically, the post-correction drive speed VDa in the interval between the two points of each of the boom cylinder 21b, the arm cylinder 21c, and the tip attachment cylinder 21d is equal to or less than the pre-correction drive speed VDo in the interval between the two points. Become.
 前記目標軌道補正部65は、補正前後の前記目標軌道Rtの変化量に応じて前記制御対象部位16の目標移動速度を補正してもよい。例えば、前記目標軌道補正部65は、前記補正前の目標軌道Rtoの中から選ばれた第3所定部分での前記補正前移動速度Voと、前記補正の前後での目標軌道Rtの変化量と、に基づいて、前記第3所定部分に対応する部分での前記補正後移動速度Vaを補正(決定)してもよい。例えば、前記目標軌道補正部65は、前記目標軌道Rtの特定の2点間での補正前移動速度Voと、前記特定の2点間でのいずれかの目標点P(i)の変化量Psft(i)と、に基づいて、前記第3所定部分での補正後移動速度Vaを補正(決定)してもよい。上記「特定の2点間でのいずれかの目標点P(i)」は、例えば、「特定の2点」である2つの目標点P(n),P(n+1)のうち作業位置PWに近い側の目標点P(n+1)でもよい。 The target trajectory correction unit 65 may correct the target movement speed of the control target part 16 according to the amount of change in the target trajectory Rt before and after the correction. For example, the target trajectory correction unit 65 calculates the pre-correction moving speed Vo at a third predetermined portion selected from the pre-correction target trajectory Rto and the amount of change in the target trajectory Rt before and after the correction. , the post-correction moving speed Va at the portion corresponding to the third predetermined portion may be corrected (determined). For example, the target trajectory correction unit 65 calculates the pre-correction moving speed Vo between two specific points on the target trajectory Rt and the amount of change Psft between any one of the target points P(i) between the two specific points. Based on (i) and, the post-correction moving speed Va at the third predetermined portion may be corrected (determined). The above-mentioned "any target point P(i) between two specific points" is, for example, two target points P(n) and P(n+1), which are "specific two points", at the work position PW. The target point P(n+1) on the closer side may also be used.
 前記目標軌道補正部65は、前記補正の前後での目標軌道Rtの変化量(例えばPsft(i))が大きいほど大きな量で、所定部分での補正前移動速度Voよりも当該所定部分での補正後移動速度Vaを大きくするような補正をしてもよい。 The target trajectory correction unit 65 increases the amount of change (for example, Psft(i)) in the target trajectory Rt before and after the correction, and increases the amount of change in the target trajectory Rt before and after the correction. A correction may be made such that the post-correction moving speed Va is increased.
 前記作業位置PWを前記上下方向Zに変更する場合、前記目標軌道補正部65は、目標点P(i)での補正前後の変化量1mm(単位は様々に変更可能)につき単位補正時間ΔTst(sec)を補正前目標区間時間Tsto(i)に加算した時間を補正後目標区間時間Tsta(i)とする補正を行ってもよい。前記補正前目標区間時間Tsto(i)及び前記補正後目標区間時間Tsta(i)は、補正前の目標軌道Rto及び補正後の目標軌道Rtaのそれぞれにおける所定区間、すなわち、互いに連続する2つの目標点P(i-1),P(n)の間の区間である所定部分における目標移動時間である、。は、具体的に、前記目標軌道補正部65は、前記補正後目標区間時間Tsta(i)を、例えば次の式3により算出することが可能である。
(式3)
 Tsta(i)=Tsto(i)+|(Za(i)-Zo(i))|×ΔTst
When the work position PW is changed in the vertical direction Z, the target trajectory correction unit 65 calculates a unit correction time ΔTst ( sec) to the pre-correction target segment time Tsto(i) may be corrected to be the post-correction target segment time Tsta(i). The pre-correction target segment time Tsto(i) and the post-correction target segment time Tsta(i) are predetermined segments in each of the pre-correction target trajectory Rto and the post-correction target trajectory Rta, that is, two targets that are continuous with each other. A target movement time in a predetermined portion that is a section between points P(i−1) and P(n). More specifically, the target trajectory correction unit 65 can calculate the corrected target segment time Tsta(i) using the following equation 3, for example.
(Formula 3)
Tsta(i)=Tsto(i)+|(Za(i)−Zo(i))|×ΔTst
 前記単位補正時間ΔTstは、様々に設定可能である。例えば、前記単位補正時間ΔTstは、前記補正後移動速度Vaが前記補正前移動速度Vo以下となるように、または前記補正後移動速度Vaが前記補正前移動速度Vo以下となることを促進するように設定されてもよいし、前記補正後駆動速度VDaが前記補正前駆動速度VDo以下となるように、または前記補正後駆動速度VDaが前記補正前駆動速度VDo以下となることを促進するように、設定されてもよい。補正後の前記所定部分の長さ(2点間距離)を補正前のそれよりも小さくするために前記単位補正時間ΔTstが負の値に設定されてもよい。つまり、前記目標軌道補正部65は前記目標区間時間Tstを減らす補正をしてもよい。 The unit correction time ΔTst can be set variously. For example, the unit correction time ΔTst is set so that the post-correction moving speed Va becomes equal to or less than the pre-correction moving speed Vo, or to promote the post-correction moving speed Va to become equal to or less than the pre-correction moving speed Vo. , so that the post-correction driving speed VDa becomes equal to or less than the pre-correction driving speed VDo, or to promote the post-correction driving speed VDa to become equal to or less than the pre-correction driving speed VDo , may be set. The unit correction time ΔTst may be set to a negative value in order to make the length of the predetermined portion (distance between two points) after correction smaller than that before correction. That is, the target trajectory correction unit 65 may perform correction to reduce the target segment time Tst.
 上記実施形態は様々に変形されてもよい。例えば、上記実施形態の構成要素(変形例を含む)の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、図2に示す各構成要素どうしの接続は変更されてもよい。例えば、構成要素の包含関係は様々に変更されてもよい。例えば、ある上位の構成要素に含まれる構成要素として説明したものが、この上位の構成要素に含まれなくてもよく、他の構成要素に含まれてもよい。例えば、互いに異なる複数の部材や部分として説明したものが、一つの部材や部分とされてもよい。例えば、一つの部材や部分として説明したものが、互いに異なる複数の部材や部分に分けて設けられてもよい。例えば、各種パラメータ(設定範囲や設定値(例えば余裕高さHm、単位補正時間ΔTst)など)は、コントローラ50に予め設定されてもよく、作業者による手動操作(入力装置35の操作)により直接的に設定されてもよい。各種パラメータは、作業者の手動操作により設定された情報に基づいてコントローラ50により算出されてもよく、検出器(撮像装置など)により取得された情報に基づいてコントローラ50により算出されてもよい。例えば、各種パラメータは、変えられなくてもよく、手動操作により変えられてもよく、何らかの条件に応じてコントローラ50が自動的に変えてもよい。例えば、図3に示すフローチャートのステップの順序が変更されてもよく、ステップの一部が行われなくてもよい。例えば、各構成要素は、各特徴(作用機能、配置、形状、作動など)の一部のみを有してもよい。 The above embodiment may be modified in various ways. For example, the number of components (including variations) of the above embodiments may be changed, and some of the components may not be provided. For example, the connections between each component shown in FIG. 2 may be changed. For example, the containment relationship of components may be varied. For example, a component described as being included in a certain higher-level component may not be included in this higher-level component, and may be included in another component. For example, what has been described as a plurality of different members or parts may be treated as a single member or part. For example, what has been described as one member or portion may be divided into a plurality of different members or portions. For example, various parameters (setting ranges and setting values (for example, clearance height Hm, unit correction time ΔTst), etc.) may be preset in the controller 50, and may be directly operated by the operator (operation of the input device 35). may be set explicitly. Various parameters may be calculated by the controller 50 based on information manually set by an operator, or may be calculated by the controller 50 based on information acquired by a detector (such as an imaging device). For example, various parameters may not be changed, may be changed manually, or may be automatically changed by the controller 50 according to some conditions. For example, the order of steps in the flow chart shown in FIG. 3 may be changed, and some steps may not be performed. For example, each component may have only a portion of each feature (function, arrangement, shape, actuation, etc.).
 以上のように、作業機械の自動運転を行うための自動運転システムであって、前記作業機械の先端アタッチメントの作業位置の変更に伴う作業計画の再設定を適切に行うことが可能なシステム、作業機械、および前記自動運転のためのプログラムが、提供される。 As described above, an automatic operation system for automatically operating a work machine, which is capable of appropriately resetting a work plan in accordance with a change in the working position of the tip attachment of the work machine. A machine and a program for said automated operation are provided.
 提供されるのは、作業機械の機械本体と、アタッチメントと、コントローラと、を備える自動運転システムである。前記アタッチメントは、動作が可能となるように前記機械本体に取り付けられる。前記アタッチメントは、アタッチメント本体と先端アタッチメントとを含む。前記先端アタッチメントは、制御対象部位を含み、作業動作を行うことが可能となるように前記アタッチメント本体の先端に取付けられる。前記アタッチメント本体は、前記制御対象部位の位置を変化させるように動作する。前記コントローラは、目標経路設定部と、自動運転部と、作業位置変更部と、目標経路補正部と、を含む。前記目標経路設定部は、目標経路を設定し、前記目標経路は、前記先端アタッチメントが前記作業動作を行う位置である作業位置と当該作業位置から離れた経路端位置との間で前記制御対象部位が移動する経路の目標である。前記自動運転部は、前記制御対象部位が前記目標経路に沿って移動する動作を含む一連動作を複数のサイクルにわたり前記アタッチメントが行うように、前記アタッチメントの動作を制御する。前記作業位置変更部は、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作の進行に応じて前記作業位置を上下方向および前記アタッチメントの前後方向の少なくとも一方の方向に変更する。前記目標経路補正部は、前記目標経路のうち前記経路端位置と前記作業位置との間の部分を前記作業位置の変更に応じて補正する。 What is provided is an automated driving system that includes a working machine main body, an attachment, and a controller. The attachment is operably attached to the machine body. The attachment includes an attachment body and a tip attachment. The tip attachment includes a part to be controlled, and is attached to the tip of the attachment body so as to be able to perform work operations. The attachment main body operates to change the position of the control target portion. The controller includes a target route setting section, an automatic driving section, a work position changing section, and a target route correction section. The target path setting unit sets a target path, and the target path is defined between a work position where the tip attachment performs the work operation and a path end position away from the work position. is the target of the path traveled. The automatic operation unit controls the operation of the attachment such that the attachment performs a series of operations including an operation of moving the control target portion along the target path over a plurality of cycles. The working position changing unit changes the working position in at least one of a vertical direction and a front-rear direction of the attachment according to the progress of the series of operations over the plurality of cycles. The target route correction unit corrects a portion of the target route between the route end position and the work position in accordance with a change in the work position.
 前記目標軌道補正部は、前記作業位置の変更に基づいて前記目標経路を補正することにより、前記作業位置の変更に伴って作業計画を適切に再設定(補正)することができる。前記目標軌道補正部は、例えば、作業位置が変更されたときにオペレータが手動で目標経路を再設定する手間をなくし、あるいは減らすことができる。 By correcting the target trajectory based on the change in the work position, the target trajectory correction unit can appropriately reset (correct) the work plan according to the change in the work position. The target trajectory correction unit can eliminate or reduce the effort of the operator to manually reset the target trajectory, for example, when the work position is changed.
 具体的に、前記目標経路は、それぞれが前記制御対象部位の目標位置の情報である複数の目標点を含み、前記目標経路補正部は、前記作業位置変化量が大きいほど前記複数の目標点のそれぞれの補正の前後での変化量が大きくなるように、前記複数の目標点のそれぞれを補正するように構成されていることが、好ましい。このように構成された前記目標経路補正部は、前記目標経路の補正を高い精度で適切に行うことができる。 Specifically, the target path includes a plurality of target points, each of which is information on the target position of the control target portion, and the target path correction unit increases the number of target points as the work position change amount increases. It is preferable that each of the plurality of target points is corrected so as to increase the amount of change before and after each correction. The target route correction unit configured in this way can appropriately correct the target route with high accuracy.
 前記目標経路補正部は、補正後移動速度が補正前移動速度以下となるように前記制御対象部位の目標移動速度を補正するように構成されていることが好ましい。前記補正前移動速度は、補正前の前記目標経路の中から選ばれる第1所定部分を前記制御対象部位が移動する速度の目標であり、前記補正前移動速度は、補正後の目標経路において前記第1所定部分に対応する部分を前記制御対象部位が移動する速度の目標である。前記補正は、前記補正後移動速度が前記補正前移動速度よりも大きくなることを防ぎ、これにより、アタッチメントの動きがオペレータに不安感を与えることを抑制することができる。 The target path correction unit is preferably configured to correct the target movement speed of the control target part so that the movement speed after correction is equal to or less than the movement speed before correction. The pre-correction moving speed is a target speed at which the control target portion moves in a first predetermined portion selected from the pre-correction target path, and the pre-correction moving speed is the target path in the post-correction target path. This is a target speed at which the control target portion moves through the portion corresponding to the first predetermined portion. The correction prevents the post-correction movement speed from becoming greater than the pre-correction movement speed, thereby suppressing the operator from feeling uneasy about the movement of the attachment.
 前記自動運転システムは、前記アタッチメントを駆動するための複数のアクチュエータを備え、前記目標経路補正部は、補正後駆動速度が補正前駆動速度以下となるように前記目標経路における前記制御対象部位の目標移動速度を補正するように構成されていることが、好ましい。前記補正前駆動速度は、前記補正前の目標経路の中から選ばれる第2所定部分を前記制御対象部位が移動するときの前記複数のアクチュエータのそれぞれの駆動速度であり、前記補正後駆動速度は、前記補正後の目標経路において前記第2所定部分に対応する部分を前記制御対象部位が移動するときの前記複数のアクチュエータのそれぞれの駆動速度である。前記補正は、前記補正後駆動速度が前記補正前駆動速度よりも大きくなることを防ぎ、これにより、アタッチメントの動きがオペレータに不安感を与えることを抑制することができる。 The automatic driving system includes a plurality of actuators for driving the attachment, and the target path correcting unit sets a target of the control target portion on the target path so that the post-correction drive speed is equal to or lower than the pre-correction drive speed. Preferably, it is configured to correct the speed of movement. The pre-correction drive speed is the drive speed of each of the plurality of actuators when the control target portion moves along a second predetermined portion selected from the pre-correction target path, and the post-correction drive speed is , the driving speed of each of the plurality of actuators when the control target portion moves in the portion corresponding to the second predetermined portion on the corrected target path; The correction prevents the post-correction drive speed from becoming greater than the pre-correction drive speed, thereby suppressing the operator from feeling uneasy about the movement of the attachment.
 前記目標経路補正部は、補正前の前記目標経路の中から選ばれる第3所定部分での前記制御対象部位の目標移動速度と前記補正の前後での前記目標経路の変化量とに基づいて前記補正後の目標経路において前記3所定部分に対応する部分での前記制御対象部位の目標移動速度を補正するように構成されていることが、好ましい。行う。前記補正は、当該補正前後の前記目標経路の変化量に応じて前記制御対象部位の前記補正後の目標移動速度が適切に設定されることを可能にし、これにより、オペレータに与える違和感を低減することができる。 The target path correction unit performs the above-described process based on a target moving speed of the control target part in a third predetermined portion selected from the target path before correction and an amount of change in the target path before and after the correction. It is preferable to correct the target moving speed of the control target portion in the portion corresponding to the three predetermined portions in the corrected target path. conduct. The correction enables the post-correction target movement speed of the control target portion to be appropriately set according to the amount of change in the target path before and after the correction, thereby reducing discomfort given to the operator. be able to.
 前記目標経路補正部は、前記補正の前後での前記目標経路の変化量が大きいほど大きな変化量で補正前移動速度を補正後移動速度よりも大きくするように構成されていることが、好ましい。前記補正前移動速度は、前記補正前の目標経路の中から選ばれる第3所定部分を前記制御対象部位が移動する速度の目標であり、前記補正後移動速度は、前記補正後の目標経路において前記第3所定部分に対応する部分を前記制御対象部位が移動する速度の目標である。前記補正は、当該補正の前後での前記目標経路の変化量に応じて前記制御対象部位の目標移動速度が適切に設定されることを可能にし、これにより、オペレータに与える違和感をより確実に低減することを可能にする。 It is preferable that the target path correction unit is configured to increase the pre-correction moving speed more than the post-correction moving speed by a larger amount of change as the amount of change in the target path before and after the correction increases. The pre-correction movement speed is a target speed at which the control target portion moves in a third predetermined portion selected from the pre-correction target path, and the post-correction movement speed is a target in the post-correction target path. This is a target speed at which the control target portion moves through the portion corresponding to the third predetermined portion. The correction makes it possible to appropriately set the target movement speed of the control target part according to the amount of change in the target path before and after the correction, thereby more reliably reducing discomfort given to the operator. make it possible to
 前記作業位置変更部は、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作の進行に応じて予め設定されたシフト量ずつ前記作業位置をシフトさせるように構成されていることが、好ましい。このことは、前記コントローラが前記シフト量を格納するだけの簡単な構成で前記作業位置を変更することを可能にする。 It is preferable that the work position changing unit is configured to shift the work position by a preset shift amount according to the progress of the series of operations over the plurality of cycles. This allows the controller to change the working position with a simple configuration that only stores the shift amount.
 前記自動運転システムは、前記作業位置の周辺に存在する周辺物の位置に関する情報である周辺物位置情報を取得する周辺物位置検出器をさらに備え、前記作業位置変更部は、前記周辺物位置検出器により取得された前記周辺物位置情報に基づいて前記作業位置を変更するように構成されていることが、好ましい。このことは、前記先端アタッチメントが効率良く作業を行うことを可能にするための適切な作業位置が設定されることを可能にする。 The automatic driving system further includes a peripheral object position detector that acquires peripheral object position information, which is information about the position of peripheral objects existing around the work position, and the work position changing unit detects the peripheral object position. It is preferable that the work position is changed based on the peripheral object position information acquired by the device. This allows the proper working position to be set to allow the tip attachment to work efficiently.
 前記コントローラは、作業限界位置設定部をさらに含み、前記作業限界位置設定部は、前記作業位置が設定されることが許容される範囲である作業位置設定許容範囲の限界となる位置である作業限界位置を設定し、前記作業位置変更部は、前記作業限界位置設定部により設定された前記作業限界位置に基づいて、前記作業位置設定許容範囲内で前記作業位置を変更するように構成されていることが、好ましい。 The controller further includes a work limit position setting unit, and the work limit position setting unit is a work limit position that is the limit of a work position setting allowable range that is a range in which the work position is allowed to be set. A position is set, and the work position changing section is configured to change the work position within the work position setting allowable range based on the work limit position set by the work limit position setting section. is preferred.
 前記作業限界位置設定部は、前記作業位置変更部により変更される作業位置を前記作業位置設定許容範囲内に制限することができる。 The work limit position setting section can limit the work position changed by the work position changing section within the work position setting allowable range.
 前記コントローラは、作業終了判定部をさらに含み、前記作業終了判定部は、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作による作業を終了させるために設定された作業終了条件が満たされているか否かを判定することが、好ましい。前記作業終了条件は、前記一連動作が行われた回数である前記複数のサイクルの数が予め設定された設定回数に到達したことを含んでもよいし、前記作業位置変更部により変更される前記作業位置が予め設定された設定位置に到達したことを含んでもよい。いずれの条件も、前記作業が好ましいタイミングで終了されることを可能にする。 The controller further includes a work end determination unit, and the work end determination unit determines whether a work end condition set to end the work by the series of operations over the plurality of cycles is satisfied. is preferred. The work end condition may include that the number of the plurality of cycles, which is the number of times the series of operations is performed, reaches a preset set number of times, and the work position changed by the work position changing unit. The position may include reaching a preset set position. Either condition allows the work to be completed at a favorable time.
 また、機械本体と、アタッチメントと、コントローラと、を備える作業機械が提供される。前記アタッチメントは、動作が可能となるように前記機械本体に取り付けられる。前記アタッチメントは、アタッチメント本体と先端アタッチメントとを含む。前記先端アタッチメントは、制御対象部位を含み、作業動作を行うことが可能となるように前記アタッチメント本体の先端に取付けられる。前記アタッチメント本体は、前記制御対象部位の位置を変化させるように動作する。前記コントローラは、前記機械本体および前記アタッチメントの少なくとも一方に搭載される。前記コントローラは、目標経路設定部と、自動運転部と、作業位置変更部と、目標経路補正部と、を含む。前記目標経路設定部は、目標経路を設定し、前記目標経路は、前記先端アタッチメントが前記作業動作を行う位置である作業位置と当該作業位置から離れた経路端位置との間で前記制御対象部位が移動する経路の目標である。前記自動運転部は、前記制御対象部位が前記目標経路に沿って移動する動作を含む一連動作を複数のサイクルにわたり前記アタッチメントが行うように、前記アタッチメントの動作を制御する。前記作業位置変更部は、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作の進行に応じて前記作業位置を上下方向および前記アタッチメントの前後方向の少なくとも一方の方向に変更する。前記目標経路補正部は、前記目標経路のうち前記経路端位置と前記作業位置との間の部分を前記作業位置の変更に応じて補正する。 Also provided is a working machine that includes a machine body, an attachment, and a controller. The attachment is operably attached to the machine body. The attachment includes an attachment body and a tip attachment. The tip attachment includes a part to be controlled, and is attached to the tip of the attachment body so as to be able to perform work operations. The attachment main body operates to change the position of the control target portion. The controller is mounted on at least one of the machine body and the attachment. The controller includes a target route setting section, an automatic driving section, a work position changing section, and a target route correction section. The target path setting unit sets a target path, and the target path is defined between a work position where the tip attachment performs the work operation and a path end position away from the work position. is the target of the path traveled. The automatic operation unit controls the operation of the attachment such that the attachment performs a series of operations including an operation of moving the control target portion along the target path over a plurality of cycles. The working position changing unit changes the working position in at least one of a vertical direction and a front-rear direction of the attachment according to the progress of the series of operations over the plurality of cycles. The target route correction unit corrects a portion of the target route between the route end position and the work position according to a change in the work position.
 また、機械本体及びアタッチメントを備える作業機械に用いられる自動運転プログラムが提供される。前記アタッチメントは、動作が可能となるように前記機械本体に取り付けられる。前記アタッチメントは、アタッチメント本体と先端アタッチメントとを含む。前記先端アタッチメントは、制御対象部位を含み、作業動作を行うことが可能となるように前記アタッチメント本体の先端に取付けられる。前記アタッチメント本体は、前記制御対象部位の位置を変化させるように動作する。前記自動運転プログラムは、目標経路設定ステップと、自動運転ステップと、作業位置変更ステップと、目標経路補正ステップと、をコンピュータに実行させる。前記目標経路設定ステップは、目標経路を設定するステップであり、前記目標経路は、前記先端アタッチメントが前記作業動作を行う位置である作業位置と当該作業位置から離れた経路端位置との間で前記制御対象部位が移動する経路の目標である。前記自動運転ステップは、前記制御対象部位が前記目標経路に沿って移動する動作を含む一連動作を複数のサイクルにわたり前記アタッチメントが行うように、前記アタッチメントの動作を制御するステップである。前記作業位置変更ステップは、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作の進行に応じて前記作業位置を上下方向および前記アタッチメントの前後方向の少なくとも一方の方向に変更するステップである。前記目標経路補正ステップは、前記目標経路のうち前記経路端位置と前記作業位置との間の部分を前記作業位置の変更に応じて補正するステップである。 In addition, an automatic operation program used for work machines with machine bodies and attachments is provided. The attachment is operably attached to the machine body. The attachment includes an attachment body and a tip attachment. The tip attachment includes a part to be controlled and is attached to the tip of the attachment main body so as to be able to perform work operations. The attachment main body operates to change the position of the control target portion. The automatic operation program causes the computer to execute a target route setting step, an automatic operation step, a work position change step, and a target route correction step. The target route setting step is a step of setting a target route. It is the target of the route along which the control target part moves. The automatic operation step is a step of controlling the operation of the attachment so that the attachment performs a series of operations over a plurality of cycles, including the operation of moving the control target portion along the target path. The step of changing the working position is a step of changing the working position in at least one of the up-down direction and the front-rear direction of the attachment according to the progress of the series of operations over the plurality of cycles. The target route correction step is a step of correcting a portion of the target route between the route end position and the work position according to the change in the work position.
 また、前記自動運転プログラムが記録された記録媒体が、提供される。前記自動運転プログラムは前記コンピュータにより読み取られることが可能である。 A recording medium on which the automatic driving program is recorded is also provided. The automatic driving program can be read by the computer.

Claims (14)

  1.  作業機械の自動運転を行うためのシステムであって、
     前記作業機械の機械本体と、
     動作が可能となるように前記機械本体に取り付けられ、アタッチメント本体及び先端アタッチメントを含み、前記先端アタッチメントは、制御対象部位を含み、かつ、作業動作を行うことが可能となるように前記アタッチメント本体の先端に取付けられ、前記アタッチメント本体は前記制御対象部位の位置を変化させるように動作するアタッチメントと、
     コントローラと、を備え、前記コントローラは、
     前記先端アタッチメントが前記作業動作を行う位置である作業位置と当該作業位置から離れた経路端位置との間で前記制御対象部位が移動する経路の目標である目標経路を設定する目標経路設定部と、
     前記制御対象部位が前記目標経路に沿って移動する動作を含む一連動作を複数のサイクルにわたり前記アタッチメントが行うように、前記アタッチメントの動作を制御する自動運転部と、
     前記複数のサイクルにわたる前記一連動作の進行に応じて前記作業位置を上下方向および前記アタッチメントの前後方向の少なくとも一方の方向に前記作業位置を変更する作業位置変更部と、
     前記目標経路のうち前記経路端位置と前記作業位置との間の部分を前記前記作業位置変更部による前記作業位置の変更に応じて補正する目標経路補正部と、を備える、自動運転システム。
    A system for automatically operating a work machine,
    a machine body of the working machine;
    It is attached to the machine body so as to be operable, and includes an attachment body and a tip attachment, the tip attachment including a control target part, and the attachment body being capable of performing a work action. an attachment attached to the tip, the attachment main body operating to change the position of the control target part;
    a controller, the controller comprising:
    a target path setting unit that sets a target path, which is a target of a path along which the controlled part moves, between a work position where the tip attachment performs the work operation and a path end position away from the work position; ,
    an automatic driving unit that controls the operation of the attachment so that the attachment performs a series of operations over a plurality of cycles, including an operation in which the controlled part moves along the target path;
    a working position changing unit that changes the working position in at least one of a vertical direction and a longitudinal direction of the attachment according to the progress of the series of operations over the plurality of cycles;
    an automatic driving system comprising: a target route correction unit that corrects a portion of the target route between the route end position and the work position according to a change in the work position by the work position change unit.
  2.  請求項1に記載の自動運転システムであって、前記目標経路は、それぞれが前記制御対象部位の目標位置の情報である複数の目標点を含み、前記目標経路補正部は、前記作業位置の変化量である作業位置変化量が大きいほど前記補正の前後での前記複数の目標点のそれぞれの変化量が大きくなるように前記複数の目標点のそれぞれを補正する、自動運転システム。 2. The automatic driving system according to claim 1, wherein the target route includes a plurality of target points each of which is target position information of the control target portion, and the target route correction unit corrects the change in the work position. The automatic driving system corrects each of the plurality of target points such that the larger the amount of change in work position, the larger the amount of change in each of the plurality of target points before and after the correction.
  3.  請求項1または2に記載の自動運転システムであって、前記目標経路補正部は、補正後移動速度が補正前移動速度以下となるように前記制御対象部位の目標移動速度を補正するように構成され、前記補正前移動速度は前記補正前の前記目標経路の中から選ばれる第1所定部分を前記制御対象部位が移動する速度の目標であり、前記補正後移動速度は前記補正後の前記目標経路のうち前記第1所定部分に対応する部分を前記制御対象部位が移動する速度の目標である、自動運転システム。 3. The automatic driving system according to claim 1, wherein the target path correction unit is configured to correct the target movement speed of the control target part so that the post-correction movement speed is equal to or less than the pre-correction movement speed. The pre-correction movement speed is a target speed at which the control target portion moves along a first predetermined portion selected from the pre-correction target path, and the post-correction movement speed is the post-correction target. An automatic driving system, which is a target speed at which the control target portion moves along a portion of the route corresponding to the first predetermined portion.
  4.  請求項1または2に記載の自動運転システムであって、前記アタッチメントを駆動するための複数のアクチュエータをさらに備え、前記目標経路補正部は、複数の補正後駆動速度がそれぞれ複数の補正前駆動速度以下となるように、前記目標経路における前記制御対象部位の目標移動速度を補正するように構成され、前記複数の補正前駆動速度は、前記補正前の前記目標経路の中から選ばれる第2所定部分を前記制御対象部位が移動するときの前記複数のアクチュエータのそれぞれの駆動速度であり、前記複数の補正後駆動速度は、前記補正後の前記目標経路において前記第2所定部分に対応する部分を前記制御対象部位が移動するときの前記複数のアクチュエータのそれぞれの駆動速度である、自動運転システム。 3. The automatic driving system according to claim 1, further comprising a plurality of actuators for driving the attachment, wherein the target path correction unit has a plurality of post-correction drive speeds, each of which is a plurality of pre-correction drive speeds. The target moving speed of the control target portion on the target path is corrected as follows, and the plurality of pre-correction drive speeds are a second predetermined selected from the target paths before correction. and the plurality of post-correction drive velocities are drive velocities for each of the plurality of actuators when the control target portion moves through a portion corresponding to the second predetermined portion on the target path after correction. The automatic driving system, which is the drive speed of each of the plurality of actuators when the control target portion moves.
  5.  請求項1または2に記載の自動運転システムであって、前記目標経路補正部は、前記補正前の前記目標経路の中から選ばれる第3所定部分を前記制御対象部位が移動する速度の目標である補正前移動速度と、前記補正の前後での前記目標経路の変化量と、に基づいて、前記補正後の前記目標経路において前記第3所定部分を前記制御対象部位が移動する速度の目標である補正後移動速度を補正するように構成されている、自動運転システム。 3. The automatic driving system according to claim 1 or 2, wherein the target path correction unit sets a third predetermined portion selected from the target path before correction with a target speed at which the controlled part moves. Based on a certain pre-correction movement speed and the amount of change in the target path before and after the correction, a target speed at which the controlled part moves in the third predetermined portion on the post-correction target path. An automated driving system configured to correct a certain corrected travel speed.
  6.  請求項5に記載の自動運転システムであって、前記目標経路補正部は、前記補正の前後での前記目標経路の変化量が大きいほど大きな変化量で前記補正後移動速度を前記補正前移動速度よりも大きくする、自動運転システム。 6. The automatic driving system according to claim 5, wherein the target route correcting unit adjusts the post-correction travel speed to the pre-correction travel speed with a larger amount of change as the amount of change in the target route before and after the correction increases. A self-driving system that makes it bigger than
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載の自動運転システムであって、前記作業位置変更部は、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作の進行に応じて予め設定されたシフト量ずつ前記作業位置をシフトさせるように構成されている、自動運転システム。 The automatic operation system according to any one of claims 1 to 6, wherein the work position changing unit changes the work position by a preset shift amount according to the progress of the series of operations over the plurality of cycles. an automated driving system configured to shift the
  8.  請求項1~6のいずれか1項に記載の自動運転システムであって、前記作業位置の周辺に存在する周辺物の位置の情報である周辺物位置情報を取得する周辺物位置検出器をさらに備え、前記作業位置変更部は、前記周辺物位置検出器により取得された前記周辺物位置情報に基づいて前記作業位置を変更するように構成されている、自動運転システム。 The automatic driving system according to any one of claims 1 to 6, further comprising a peripheral object position detector that acquires peripheral object position information, which is information on the position of peripheral objects existing around the work position. The automatic driving system, wherein the work position changing unit is configured to change the work position based on the peripheral object position information acquired by the peripheral object position detector.
  9.  請求項1~8のいずれか1項に記載の自動運転システムであって、前記コントローラは、前記作業位置が設定されることが許容される範囲である作業位置設定許容範囲の限界となる位置である作業限界位置を設定する作業限界位置設定部をさらに含み、前記作業位置変更部は、前記作業限界位置設定部により設定された前記作業限界位置に基づいて前記作業位置設定許容範囲内で前記作業位置を変更するように構成されている、自動運転システム。 The automatic operation system according to any one of claims 1 to 8, wherein the controller operates at a position that is the limit of a working position setting allowable range, which is a range in which the working position is allowed to be set. A work limit position setting unit that sets a certain work limit position is further included, and the work position changing unit changes the work within the work position setting allowable range based on the work limit position set by the work limit position setting unit. An automated driving system configured to change position.
  10.  請求項1~9のいずれか1項に記載の自動運転システムであって、前記コントローラは、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作による作業を終了させるために設定された作業終了条件が満たされているか否かを判定する作業終了判定部をさらに含み、前記作業終了条件は、前記一連動作が行われた回数が予め設定された設定回数に到達したことを含む、自動運転システム。 The automatic operation system according to any one of claims 1 to 9, wherein the controller determines whether a work end condition set to end the work by the series of operations over the plurality of cycles is satisfied. The automatic driving system, further comprising a work end determination unit that determines whether or not the work end condition includes that the number of times the series of operations has been performed has reached a preset number of times.
  11.  請求項1~9のいずれか1項に記載の自動運転システムであって、前記コントローラは、前記複数のサイクルにわたる前記一連動作による作業を終了させるために設定された作業終了条件が満たされているか否かを判定する作業終了判定部をさらに含み、前記作業終了条件は、前記作業位置変更部により変更される前記作業位置が予め設定された設定位置に到達したことを含む、自動運転システム。 The automatic operation system according to any one of claims 1 to 9, wherein the controller determines whether a work end condition set to end the work by the series of operations over the plurality of cycles is satisfied. The automatic driving system, further comprising a work end determination unit that determines whether or not the work end condition includes that the work position changed by the work position change unit reaches a preset position.
  12.  機械本体と、
     動作が可能となるように前記機械本体に取り付けられ、アタッチメント本体及び先端アタッチメントを含み、前記先端アタッチメントは、制御対象部位を含み、かつ、作業動作を行うことが可能となるように前記アタッチメント本体の先端に取付けられ、前記アタッチメント本体は前記制御対象部位の位置を変化させるように動作するアタッチメントと、
     前記機械本体および前記アタッチメントの少なくとも一方に搭載されたコントローラと、を備え、前記コントローラは、
     前記先端アタッチメントが前記作業動作を行う位置である作業位置と当該作業位置から離れた経路端位置との間で前記制御対象部位が移動する経路の目標である目標経路を設定する目標経路設定部と、
     前記制御対象部位が前記目標経路に沿って移動する動作を含む一連動作を複数のサイクルにわたり前記アタッチメントが行うように、前記アタッチメントの動作を制御する自動運転部と、
     前記複数のサイクルにわたる前記一連動作の進行に応じて前記作業位置を上下方向および前記アタッチメントの前後方向の少なくとも一方の方向に前記作業位置を変更する作業位置変更部と、
     前記目標経路のうち前記経路端位置と前記作業位置との間の部分を前記前記作業位置変更部による前記作業位置の変更に応じて補正する目標経路補正部と、を備える、作業機械。
    machine body and
    It is attached to the machine body so as to be operable, and includes an attachment body and a tip attachment, the tip attachment including a control target part, and the attachment body being capable of performing a work action. an attachment attached to the tip, the attachment main body operating to change the position of the control target part;
    a controller mounted on at least one of the machine body and the attachment, wherein the controller
    a target path setting unit that sets a target path, which is a target of a path along which the controlled part moves, between a work position where the tip attachment performs the work operation and a path end position away from the work position; ,
    an automatic driving unit that controls the operation of the attachment so that the attachment performs a series of operations over a plurality of cycles, including an operation in which the controlled part moves along the target path;
    a working position changing unit that changes the working position in at least one of a vertical direction and a longitudinal direction of the attachment according to the progress of the series of operations over the plurality of cycles;
    and a target path corrector that corrects a portion of the target path between the path end position and the work position in accordance with a change in the work position by the work position changer.
  13.  機械本体と動作が可能となるように前記機械本体に取り付けられるアタッチメントとを備え、前記アタッチメントはアタッチメント本体及び先端アタッチメントを含み、前記先端アタッチメントは、制御対象部位を含み、かつ、作業動作を行うことが可能となるように前記アタッチメント本体の先端に取付けられ、前記アタッチメント本体は前記制御対象部位の位置を変化させるように動作する作業機械に用いられる自動運転プログラムであって、
     前記先端アタッチメントが前記作業動作を行う位置である作業位置と当該作業位置から離れた経路端位置との間で前記制御対象部位が移動する経路の目標である目標経路を設定する目標経路設定ステップと、
     前記制御対象部位が前記目標経路に沿って移動する動作を含む一連動作を複数のサイクルにわたり前記アタッチメントが行うように、前記アタッチメントの動作を制御する自動運転ステップと、
     前記複数のサイクルにわたる前記一連動作の進行に応じて前記作業位置を上下方向および前記アタッチメントの前後方向の少なくとも一方の方向に変更する作業位置変更ステップと、
     前記目標経路のうち前記経路端位置と前記作業位置との間の部分を前記作業位置の変更に応じて補正する目標経路補正ステップと、
     をコンピュータに実行させる、自動運転プログラム。
    A machine body and an attachment attached to the machine body so as to be operable, the attachment including an attachment body and a tip attachment, the tip attachment including a part to be controlled and performing a work operation. is attached to the tip of the attachment body so that the attachment body is an automatic operation program used in a working machine that operates to change the position of the control target part,
    a target path setting step of setting a target path, which is a target of a path along which the controlled part moves, between a work position where the tip attachment performs the work operation and a path end position away from the work position; ,
    an automatic operation step of controlling the operation of the attachment so that the attachment performs a series of operations over a plurality of cycles, including an operation in which the controlled part moves along the target path;
    a working position changing step of changing the working position in at least one of a vertical direction and a front-rear direction of the attachment according to the progress of the series of operations over the plurality of cycles;
    a target path correction step of correcting a portion of the target path between the path end position and the work position in accordance with a change in the work position;
    A self-driving program that causes a computer to execute
  14.  請求項13に記載の自動運転プログラムが記録され、前記自動運転プログラムは前記コンピュータにより読み取られることが可能である記録媒体。 A recording medium on which the automatic driving program according to claim 13 is recorded, and the automatic driving program can be read by the computer.
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