CN113544338A - 挖土机及施工*** - Google Patents
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Abstract
本发明的实施方式所涉及的挖土机(100)具备:下部行走体(1);上部回转体(3),可回转地搭载于下部行走体(1);及控制器(30),搭载于上部回转体(3)。控制器(30)构成为,设定与下部行走体(1)的移动相关的规定的条件,在满足该条件时,通知与下部行走体(1)的移动停止相关的信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种挖土机及施工***。
背景技术
以往,已知有一种挖土机,其具备在形成斜面的作业中自动调整铲斗铲尖的位置的功能(例如,参考专利文献1)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-217137号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而,上述挖土机仅具备如下功能,即在未进行行走操作时进行了挖掘附件的操作的情况下,以沿着斜面的方式自动调整铲斗铲尖的位置。因此,每当斜面的修整完成具有与铲斗的宽度相当的宽度的斜面范围时,操作者需要进行行走操作而使挖土机向该宽度方向移动。这是为了进行相邻的斜面范围内的斜面的修整。此时,操作者有可能使挖土机过度地移动。
因此,希望提供一种能够支援进行斜面形成作业或水平平整作业等修整作业时的挖土机的移动的挖土机。
用于解决技术课题的手段
本发明的实施方式所涉及的挖土机具备:下部行走体;上部回转体,可回转地搭载于所述下部行走体;附件,安装在所述上部回转体上;及控制装置,搭载于所述上部回转体,所述控制装置构成为,设定与所述下部行走体的移动相关的规定的条件,在满足该条件时,通知与所述下部行走体的移动停止相关的信息。
发明效果
通过上述方案,能够提供一种能够支援进行斜面形成作业或水平平整作业等修整作业时的挖土机的移动的挖土机。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的挖土机的侧视图。
图2是表示图1的挖土机的基本***的结构例的框图。
图3是表示搭载于图1的挖土机的液压***的结构例的图。
图4A是与斗杆缸的操作相关的液压***的一部分的图。
图4B是与回转用液压马达相关的液压***的一部分的图。
图4C是与动臂缸相关的液压***的一部分的图。
图4D是与铲斗缸相关的液压***的一部分的图。
图4E是与左行走用液压马达相关的液压***的一部分的图。
图4F是与右行走用液压马达相关的液压***的一部分的图。
图5是表示图1的挖土机的基本***的另一结构例的框图。
图6是行走操作支援处理的流程图。
图7A是执行正对处理时的挖土机的立体图。
图7B是执行正对处理时的挖土机的立体图。
图8是进行形成上行斜面的作业的挖土机的俯视图。
图9A是表示包括图8的虚线所示的线段SG的铅垂截面的图。
图9B是表示包括图8的虚线所示的线段SG的铅垂截面的图。
图9C是表示包括图8的虚线所示的线段SG的铅垂截面的图。
图9D是表示包括图8的虚线所示的线段SG的铅垂截面的图。
图10是表示行走引导图像的结构例的图。
图11是进行形成包括弯曲部的上行斜面的作业的挖土机的俯视图。
图12是表示图1的挖土机的基本***的又一结构例的框图。
图13A是表示与挖土机的自主驾驶功能相关的结构的一例的图。
图13B是表示与挖土机的自主驾驶功能相关的结构的一例的图。
图13C是表示与挖土机的自主驾驶功能相关的结构的一例的图。
图14是表示施工***的一例的概略图。
图15是表示施工***的另一例的概略图。
具体实施方式
图1是作为本发明的实施方式所涉及的挖掘机的挖土机100的侧视图。在挖土机100的下部行走体1上经由回转机构2可回转地搭载有上部回转体3。上部回转体3上安装有动臂4。动臂4的前端安装有斗杆5,斗杆5的前端安装有作为端接附件的铲斗6。
动臂4、斗杆5及铲斗6构成作为附件的一例的挖掘附件。动臂4由动臂缸7驱动。斗杆5由斗杆缸8驱动。铲斗6由铲斗缸9驱动。动臂角度传感器S1安装在动臂4上,斗杆角度传感器S2安装在斗杆5上,铲斗角度传感器S3安装在铲斗6上。
动臂角度传感器S1检测动臂4的转动角度。在本实施方式中,动臂角度传感器S1是加速度传感器,能够检测动臂4相对于上部回转体3的转动角度(以下,称为“动臂角度”。)。动臂角度例如在将动臂4最大地降低时成为最小角度,随着提升动臂4而增大。
斗杆角度传感器S2检测斗杆5的转动角度。在本实施方式中,斗杆角度传感器S2是加速度传感器,能够检测斗杆5相对于动臂4的转动角度(以下,称为“斗杆角度”。)。斗杆角度例如在将斗杆5最大地闭合时成为最小角度,随着打开斗杆5而增大。
铲斗角度传感器S3检测铲斗6的转动角度。在本实施方式中,铲斗角度传感器S3是加速度传感器,能够检测铲斗6相对于斗杆5的转动角度(以下,称为“铲斗角度”。)。铲斗角度例如在将铲斗6最大地闭合时成为最小角度,随着打开铲斗6而增大。
动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3分别也可以是利用可变电阻器的电位差计、检测对应的液压缸的行程量的行程传感器、检测绕连结销的转动角度的旋转编码器、陀螺仪传感器、加速度传感器和陀螺仪传感器的组合等。
上部回转体3上设置有作为驾驶室的驾驶舱10,且搭载有发动机11等动力源。并且,在上部回转体3上安装有控制器30、显示装置40、输入装置42、语音输出装置43、存储装置47、机身倾斜传感器S4、回转角速度传感器S5、摄像机S6、通信装置T1及定位装置P1。
控制器30作为进行挖土机100的驱动控制的主控制部而发挥作用。在本实施方式中,控制器30由包括CPU、RAM及ROM等的计算机构成。控制器30的各种功能例如通过CPU执行存储在ROM中的程序来实现。各种功能例如包括引导(guide)由操作者进行的挖土机100的手动操作的设备引导功能及自动支援由操作者进行的挖土机100的手动操作的设备控制功能。控制器30中所包括的设备引导装置50(参考图2。)执行设备引导功能及设备控制功能。
显示装置40构成为显示各种信息。显示装置40可以经由CAN等通信网络与控制器30连接,也可以经由专用线与控制器30连接。
输入装置42使操作者能够向控制器30输入各种信息。输入装置42包括设置在驾驶舱10内的触摸面板、旋钮开关及膜片开关等中的至少一个。
语音输出装置43构成为输出声音。语音输出装置43例如可以是与控制器30连接的车载扬声器,也可以是蜂鸣器等警报器。在本实施方式中,语音输出装置43根据来自控制器30的语音输出指令对各种信息进行语音输出。
存储装置47构成为存储各种信息。存储装置47例如为半导体存储器等非易失性存储介质。存储装置47可以在挖土机100动作时存储各种设备输出的信息,也可以在开始挖土机100的动作之前存储经由各种设备获取的信息。存储装置47例如可以存储有经由通信装置T1等获取的与目标施工面相关的数据。目标施工面可以由挖土机100的操作者设定,也可以由施工管理者等设定。
机身倾斜传感器S4构成为检测上部回转体3的倾斜。在本实施方式中,机身倾斜传感器S4是能够检测上部回转体3相对于水平面的倾斜的角度传感器,检测上部回转体3的绕前后轴的倾斜角及绕左右轴的倾斜角。上部回转体3的前后轴及左右轴例如在挖土机100的回转轴上的一点即挖土机中心点上彼此正交。
回转角速度传感器S5构成为能够检测上部回转体3的回转角速度及回转角度。在本实施方式中,回转角速度传感器S5是陀螺仪传感器。回转角速度传感器S5也可以是分解器或旋转编码器等。
摄像机S6构成为获取挖土机100的周边的图像。在本实施方式中,摄像机S6包括拍摄挖土机100的前方空间的前摄像机S6F、拍摄挖土机100的左侧空间的左摄像机S6L、拍摄挖土机100的右侧空间的右摄像机S6R及拍摄挖土机100的后方空间的后摄像机S6B。
摄像机S6例如是具有CCD或CMOS等成像元件的单眼摄像机,将拍摄到的图像输出到显示装置40。摄像机S6也可以是立体摄像机或距离图像摄像机等。
前摄像机S6F例如安装在驾驶舱10的顶棚,即驾驶舱10的内部。也可以安装在驾驶舱10的顶部,即驾驶舱10的外部。左摄像机S6L安装在上部回转体3的上表面左端,右摄像机S6R安装在上部回转体3的上表面右端,后摄像机S6B安装在上部回转体3的上表面后端。
通信装置T1构成为控制与位于挖土机100的外部的外部设备的通信。在本实施方式中,通信装置T1控制与经由卫星通信网、移动电话通信网或因特网等的外部设备的通信。
定位装置P1构成为测定上部回转体3的位置。定位装置P1也可以构成为测定上部回转体3的位置及朝向。定位装置P1例如是GNSS罗盘,检测上部回转体3的位置及朝向,对控制器30输出检测值。因此,定位装置P1能够作为检测上部回转体3的朝向的朝向检测装置发挥作用。朝向检测装置也可以是安装在上部回转体3上的方位传感器。
图2是表示挖土机100的基本***的结构例的框图,用双重线、实线、虚线及点线分别示出机械动力***、工作油管路、先导管路及电气控制***。
挖土机100的基本***主要包括发动机11、调节器13、主泵14、先导泵15、控制阀17、操作装置26、吐出压力传感器28、操作压力传感器29、控制器30及比例阀31等。
发动机11为挖土机100的驱动源。在本实施方式中,发动机11例如为以维持规定转速的方式动作的柴油发动机。并且,发动机11的输出轴与主泵14及先导泵15各自的输入轴连结。
主泵14经由工作油管路向控制阀17供给工作油。在本实施方式中,主泵14为斜板式可变容量型液压泵。
调节器13控制主泵14的吐出量。在本实施方式中,调节器13通过根据来自控制器30的控制指令调节主泵14的斜板偏转角来控制主泵14的吐出量。例如,控制器30接收操作压力传感器29等的输出,并根据需要对调节器13输出控制指令,改变主泵14的吐出量。
先导泵15经由先导管路向包括操作装置26及比例阀31的各种液压控制设备供给工作油。在本实施方式中,先导泵15为固定容量型液压泵。但是,也可以省略先导泵15。此时,主泵14也可以构成为,能够代替先导泵15而向各种液压控制设备供给工作油。
控制阀17为控制挖土机100中的液压***的液压控制装置。控制阀17包括控制阀171~176。控制阀17能够通过控制阀171~176向一个或多个液压致动器选择性地供给主泵14吐出的工作油。控制阀171~176控制从主泵14流向液压致动器的工作油的流量及从液压致动器流向工作油罐的工作油的流量。液压致动器包括动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、行走用液压马达2M及回转用液压马达2A。行走用液压马达2M包括左行走用液压马达2ML及右行走用液压马达2MR。回转用液压马达2A也可以是作为电动致动器的回转用电动发电机。
操作装置26是操作者为了操作致动器而使用的装置。致动器包括液压致动器及电动致动器中的至少一个。在本实施方式中,操作装置26经由先导管路向控制阀17内的对应的控制阀的先导端口供给先导泵15吐出的工作油。如此,操作装置26生成且调节作用于对应的控制阀的先导端口的工作油的压力(先导压)。先导压原则上是与分别对应于液压致动器的操作装置26的操作量对应的压力。操作装置26中的至少一个构成为能够经由先导管路往复阀32向控制阀17内的对应的控制阀的先导端口供给先导泵15吐出的工作油。
吐出压力传感器28检测主泵14的吐出压力。在本实施方式中,吐出压力传感器28对控制器30输出检测出的值。
操作压力传感器29检测操作装置26生成的先导压。在本实施方式中,操作压力传感器29以压力的形式检测与各致动器对应的操作装置26的操作量,并对控制器30输出检测出的值。操作装置26的操作量也可以使用操作压力传感器以外的其他传感器来检测。
作为设备控制用控制阀发挥作用的比例阀31配置在连接先导泵15和往复阀32的管路上,且构成为能够变更该管路的流路面积。在本实施方式中,比例阀31根据控制器30输出的控制指令来动作。因此,与操作者对操作装置26进行的操作无关地,控制器30能够经由比例阀31及往复阀32向控制阀17内的对应的控制阀的先导端口供给先导泵15吐出的工作油。
往复阀32具有两个引入端口和一个排出端口。两个引入端口中的一个与操作装置26连接,另一个与比例阀31连接。排出端口与控制阀17内的对应的控制阀的先导端口连接。因此,往复阀32能够使操作装置26生成的先导压和比例阀31生成的先导压中更高的先导压作用于对应的控制阀的先导端口。
通过该结构,即使在未进行针对特定的操作装置26的操作的情况下,控制器30也能够使与该特定的操作装置26对应的液压致动器动作。
接着,对包括在控制器30中的设备引导装置50进行说明。设备引导装置50例如构成为执行设备引导功能。在本实施方式中,设备引导装置50例如向操作者传递目标施工面与附件的作业部位之间的距离等作业信息。与目标施工面相关的数据例如预先存储在存储装置47中。与目标施工面相关的数据例如用基准坐标系表述。基准坐标系例如是世界测地***。世界测地***是以地球的重心为原点,以格林威治子午线与赤道的交点的方向为X轴,以东经90度的方向为Y轴且以北极的方向为Z轴的三维正交XYZ坐标系。但是,操作者也可以将施工现场的任意点确定为基准点,根据与基准点的相对位置关系来设定目标施工面。附件的作业部位例如是铲斗6的铲尖或铲斗6的背面等。设备引导装置50通过经由显示装置40及语音输出装置43等中的至少一个向操作者传递作业信息来引导挖土机100的操作。
设备引导装置50也可以执行自动支援操作者进行的挖土机100的手动操作的设备控制功能。例如,设备引导装置50也可以在操作者手动进行挖掘操作时,使动臂4、斗杆5及铲斗6的至少一个自动动作,以使目标施工面与铲斗6的前端位置对齐。
在本实施方式中,设备引导装置50组装在控制器30中,但也可以是与控制器30分开设置的控制装置。此时,例如与控制器30同样地,设备引导装置50由包括CPU、RAM及ROM等的计算机构成。并且,设备引导装置50的各种功能通过CPU执行存储在ROM中的程序来实现。并且,设备引导装置50与控制器30通过CAN等通信网络可彼此通信地连接。
具体而言,设备引导装置50从动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机身倾斜传感器S4、回转角速度传感器S5、摄像机S6、定位装置P1、通信装置T1及输入装置42等获取信息。并且,设备引导装置50例如根据所获取的信息计算铲斗6与目标施工面之间的距离,通过声音及图像显示,向挖土机100的操作者传递铲斗6与目标施工面之间的距离的大小。
因此,设备引导装置50具有位置计算部51、距离计算部52、信息传递部53及自动控制部54作为功能要件。另外,为了便于说明而区分示出了位置计算部51、距离计算部52、信息传递部53及自动控制部54,但不需要在物理上进行区分,也可以由整体或者部分相同的软件组件或硬件组件构成。
位置计算部51计算定位对象的位置。在本实施方式中,位置计算部51计算附件的作业部位的基准坐标系中的坐标点。具体而言,位置计算部51根据动臂4、斗杆5及铲斗6的各自的转动角度来计算铲斗6的铲尖的坐标点。位置计算部51不仅可以计算铲斗6的铲尖的中央的坐标点,而且还可以计算铲斗6的铲尖的左端的坐标点及铲斗6的铲尖的右端的坐标点。
距离计算部52计算两个定位对象之间的距离。在本实施方式中,距离计算部52计算铲斗6的铲尖与目标施工面之间的铅垂距离。距离计算部52也可以计算铲斗6的铲尖的左端及右端各自的坐标点和与这些对应的目标施工面之间的距离(例如铅垂距离),以使设备引导装置50能够判断挖土机100是否正对目标施工面。
并且,距离计算部52构成为计算特定的假想平面与特定的定位对象之间的距离。特定的假想平面例如是包括斜面等目标施工面的法线的假想平面。特定的定位对象例如是作为挖土机100的规定部位的一例的挖土机中心点。特定的假想平面及特定的定位对象例如利用于支援进行修整作业时的挖土机的移动。特定的假想平面的配置可以预先设定,也可以动态地设定。在本实施方式中,距离计算部52构成为计算包括上行斜面BS(参考图1。)的法线的假想平面与挖土机中心点之间的直线距离(以下,称为“剩余距离”。)。即,挖土机100在规定位置结束相邻的上行斜面BS的斜面范围的修整,移动到下一规定位置时的,包括下一规定位置的上行斜面BS的法线的假想平面与挖土机中心点之间的直线距离成为剩余距离。
信息传递部53向挖土机100的操作者传递各种信息。在本实施方式中,信息传递部53向挖土机100的操作者传递距离计算部52计算出的各种距离的大小。具体而言,使用视觉信息及听觉信息,向挖土机100的操作者传递铲斗6的铲尖与目标施工面之间的铅垂距离的大小。
例如,信息传递部53也可以使用语音输出装置43的间歇音,向操作者传递铲斗6的铲尖与目标施工面之间的铅垂距离的大小。此时,信息传递部53也可以如下:铅垂距离越减小,越缩短间歇音的间隔。信息传递部53可以使用连续音,也可以改变声音的高低或强弱等来表示铅垂距离的大小的差异。并且,信息传递部53也可以在铲斗6的铲尖位于比目标施工面低的位置的情况下发出警报。警报例如是显著地大于间歇音的连续音。
并且,信息传递部53也可以构成为,为了支援进行修整作业时的挖土机的移动,设定与下部行走体1的移动相关的规定的条件,在满足该条件时,通知与下部行走体1的移动停止相关的信息。此时,规定的条件例如包括作为假想平面与挖土机中心点之间的直线距离的剩余距离成为阈值以下。阈值可以是预先设定的值,也可以是动态地计算出的值。
信息传递部53例如也可以构成为,在挖土机100行走时,使用视觉信息及听觉信息持续地向挖土机100的操作者传递剩余距离的大小。信息传递部53例如也可以在满足规定的条件的情况下,开始使用语音输出装置43的间歇音向操作者传递剩余距离的大小的功能。此时,信息传递部53也可以如下:剩余距离越减小,越缩短间歇音的间隔。信息传递部53可以使用连续音,也可以改变声音的高低或强弱等来表示剩余距离的大小的差异。并且,信息传递部53也可以在剩余距离成为负值的情况下,即在挖土机中心点超出假想平面的情况下发出警报。警报例如是显著地大于间歇音的连续音。并且,信息传递部53也可以构成为,在能够判断为挖土机中心点到达假想平面的情况下,即在剩余距离成为规定值(例如零)以下的情况下,输出连续音。
并且,信息传递部53也可以将铲斗6的铲尖与目标施工面之间的铅垂距离的大小或剩余距离的大小等作为作业信息显示在显示装置40上。显示装置40例如将从摄像机S6接收到的图像数据与从信息传递部53接收到的作业信息一起显示在画面上。信息传递部53例如也可以使用模拟仪表的图像、条形图指示器的图像等向操作者传递铅垂距离的大小或剩余距离的大小等。
自动控制部54通过使致动器自动动作来自动支援操作者进行的挖土机100的手动操作。例如,在操作者手动进行斗杆闭合操作的情况下,自动控制部54可以使动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9中的至少一个自动伸缩,以使目标施工面与铲斗6的铲尖的位置对齐。此时,操作者例如仅通过向闭合方向操作斗杆操作杆,便能够使铲斗6的铲尖与目标施工面对齐的同时闭合斗杆5。该自动控制也可以构成为,在按下作为输入装置42的一个的规定的开关时执行。规定的开关例如是设备控制开关(以下,称为“MC开关”。),也可以作为旋钮开关配置在操作装置26的前端。
自动控制部54也可以在按下MC开关等规定的开关时,为了使上部回转体3正对目标施工面而使回转用液压马达2A自动旋转。此时,操作者仅通过按下规定的开关或在按下规定的开关的状态下操作回转操作杆,能够使上部回转体3正对目标施工面。或者,操作者仅通过按下规定的开关,能够使上部回转体3正对目标施工面且开始与挖掘相关的设备控制功能。
以下,将使上部回转体3正对目标施工面的控制称为“正对控制”。在正对控制中,在铲斗6的铲尖的左端的坐标点与目标施工面之间的左端铅垂距离和铲斗6的铲尖的右端的坐标点与目标施工面之间的右端铅垂距离相等的情况下,设备引导装置50判断为挖土机100正对目标施工面。但是,也可以在不是左端铅垂距离与右端铅垂距离相等的情况,即在不是左端铅垂距离与右端铅垂距离之差为零的情况,而是在该差成为规定值以下的情况下,判断为挖土机100正对目标施工面。
自动控制部54也可以构成为,为了支援进行修整作业时的挖土机的移动,设定与下部行走体1的移动相关的规定的条件,在满足该条件时,控制行走用液压马达2M而使下部行走体1的移动停止。此时,规定的条件例如包括在按下MC开关等规定的开关的状态下操作行走杆时,剩余距离成为规定值以下的情况。
例如若在按下MC开关等规定的开关的状态下操作行走杆时剩余距离成为零,则自动控制部54也可以与行走杆的操作状态无关地使行走用液压马达2M的旋转强制地停止。此时,操作者仅通过在按下规定的开关的状态下操作行走杆,能够使下部行走体1行走直到挖土机中心点到达假想平面。即,能够使挖土机100在适合于继续进行修整作业的位置停止。
或者,例如在按下MC开关等规定的开关时,自动控制部54也可以与行走杆的操作状态无关地使行走用液压马达2M自动旋转。此时,在剩余距离成为零时,自动控制部54使行走用液压马达2M的旋转强制地停止。此时,操作者仅通过按下规定的开关,能够使下部行走体1行走,直到挖土机中心点到达假想平面。即,能够使挖土机100移动到适合于继续进行修整作业的位置。
规定的条件也可以是在按下MC开关等规定的开关的状态下操作行走杆时,挖土机100的行走距离达到目标行走距离。此时,挖土机100的行走距离根据定位装置P1的输出来计算。目标行走距离根据与端接附件的尺寸相关的信息、与目标施工面和挖土机100的位置关系相关的信息及与当前的地表面相关的信息等中的至少一个来设定。目标行走距离可以是预先设定的值,也可以是动态地设定的值。
在本实施方式中,自动控制部54通过单独且自动调整作用于与各致动器对应的控制阀的先导压,能够使各致动器自动动作。
例如,在正对控制中,自动控制部54也可以根据左端铅垂距离与右端铅垂距离之差,使回转用液压马达2A动作。具体而言,当在按下规定的开关的状态下操作回转操作杆时,判断是否向使上部回转体3正对目标施工面的方向操作了回转操作杆。例如,在向铲斗6的铲尖与目标施工面(上行斜面)之间的铅垂距离增大的方向操作了回转操作杆的情况下,自动控制部54不执行正对控制。另一方面,在向铲斗6的铲尖与目标施工面(上行斜面)之间的铅垂距离减小的方向操作了回转操作杆的情况下,自动控制部54执行正对控制。其结果,能够以左端铅垂距离与右端铅垂距离之差减小的方式使回转用液压马达2A动作。然后,当该差成为规定值以下或者零时,自动控制部54使回转用液压马达2A停止。或者,自动控制部54也可以将该差成为规定值以下或者零的回转角度设定为目标角度,进行回转角度控制以使该目标角度与当前的回转角度(检测值)的角度差成为零。此时,回转角度例如是与基准方向相关的上部回转体3的前后轴的角度。
接着,参考图3对搭载于挖土机100的液压***的结构例进行说明。图3是表示搭载于挖土机100的液压***的结构例的图。图3中分别用双重线、实线、虚线及点线示出了机械动力传递***、工作油管路、先导管路及电气控制***。
挖土机100的液压***主要包括发动机11、调节器13、主泵14、先导泵15、控制阀17、操作装置26、吐出压力传感器28、操作压力传感器29、控制器30等。
在图3中,液压***构成为能够使工作油从由发动机11驱动的主泵14经由中间旁通管路40C或并联管路42C循环至工作油罐。
发动机11为挖土机100的驱动源。在本实施方式中,发动机11例如为以维持规定转速的方式动作的柴油发动机。发动机11的输出轴与主泵14及先导泵15的输入轴连结。
主泵14构成为能够经由工作油管路向控制阀17供给工作油。在本实施方式中,主泵14为斜板式可变容量型液压泵。
调节器13构成为能够控制主泵14的吐出量。在本实施方式中,调节器13通过根据来自控制器30的控制指令调节主泵14的斜板偏转角来控制主泵14的吐出量。
先导泵15构成为能够经由先导管路向包括操作装置26的液压控制设备供给工作油。在本实施方式中,先导泵15为固定容量型液压泵。
控制阀17为控制挖土机100中的液压***的液压控制装置。在本实施方式中,控制阀17包括控制阀171~176。控制阀175包括控制阀175L及控制阀175R,控制阀176包括控制阀176L及控制阀176R。控制阀17构成为能够通过控制阀171~176向一个或多个液压致动器选择性地供给主泵14吐出的工作油。控制阀171~176例如控制从主泵14流向液压致动器的工作油的流量及从液压致动器流向工作油罐的工作油的流量。液压致动器包括动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、左行走用液压马达2ML、右行走用液压马达2MR及回转用液压马达2A。
操作装置26是操作者为了操作致动器而使用的装置。操作装置26例如包括操作杆及操作踏板。致动器包括液压致动器及电动致动器中的至少一个。在本实施方式中,操作装置26构成为能够经由先导管路向控制阀17内的对应的控制阀的先导端口供给先导泵15吐出的工作油。向各先导端口供给的工作油的压力(先导压)为对应于与各液压致动器对应的操作装置26的操作方向及操作量的压力。但是,操作装置26也可以是电动控制式,而不是如上所述的先导压式。此时,控制阀17内的控制阀可以是电磁螺线管式滑阀。
吐出压力传感器28构成为能够检测主泵14的吐出压力。在本实施方式中,吐出压力传感器28对控制器30输出检测出的值。
操作压力传感器29构成为能够检测操作者对操作装置26进行的操作的内容。在本实施方式中,操作压力传感器29以压力(操作压力)的形式检测与各致动器对应的操作装置26的操作方向及操作量,并对控制器30输出检测出的值。操作装置26的操作内容也可以使用操作压力传感器以外的其他传感器来检测。
主泵14包括左主泵14L及右主泵14R。并且,左主泵14L使工作油经由左中间旁通管路40CL或左并联管路42CL循环至工作油罐,右主泵14R使工作油经由右中间旁通管路40CR或右并联管路42CR循环至工作油罐。
左中间旁通管路40CL为通过配置在控制阀17内的控制阀171、173、175L及176L的工作油管路。右中间旁通管路40CR为通过配置在控制阀17内的控制阀172、174、175R及176R的工作油管路。
控制阀171是为了向左行走用液压马达2ML供给左主泵14L吐出的工作油且向工作油罐排出左行走用液压马达2ML吐出的工作油而切换工作油的流动的滑阀。
控制阀172是为了向右行走用液压马达2MR供给右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出右行走用液压马达2MR吐出的工作油而切换工作油的流动的滑阀。
控制阀173是为了向回转用液压马达2A供给左主泵14L吐出的工作油且向工作油罐排出回转用液压马达2A吐出的工作油而切换工作油的流动的滑阀。
控制阀174是为了向铲斗缸9供给右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出铲斗缸9内的工作油而切换工作油的流动的滑阀。
控制阀175L是为了向动臂缸7供给左主泵14L吐出的工作油而切换工作油的流动的滑阀。控制阀175R是为了向动臂缸7供给右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出动臂缸7内的工作油而切换工作油的流动的滑阀。
控制阀176L是为了向斗杆缸8供给左主泵14L吐出的工作油且向工作油罐排出斗杆缸8内的工作油而切换工作油的流动的滑阀。
控制阀176R是为了向斗杆缸8供给右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出斗杆缸8内的工作油而切换工作油的流动的滑阀。
左并联管路42CL为与左中间旁通管路40CL并行的工作油管路。在通过左中间旁通管路40CL的工作油的流动被控制阀171、173、175L中的任一个限制或切断的情况下,左并联管路42CL能够向更靠下游的控制阀供给工作油。右并联管路42CR为与右中间旁通管路40CR并行的工作油管路。在通过右中间旁通管路40CR的工作油的流动被控制阀172、174、175R中的任一个限制或切断的情况下,右并联管路42CR能够向更靠下游的控制阀供给工作油。
调节器13包括左调节器13L及右调节器13R。左调节器13L通过根据左主泵14L的吐出压力调节左主泵14L的斜板偏转角来控制左主泵14L的吐出量。具体而言,左调节器13L例如根据左主泵14L的吐出压力的增大调节左主泵14L的斜板偏转角来减小吐出量。这也同样地适用于右调节器13R。这是为了使由吐出压力和吐出量的乘积表示的主泵14的吸收马力不超出发动机11的输出马力。
操作装置26包括左操作杆26L、右操作杆26R及行走杆26D。行走杆26D包括左行走杆26DL及右行走杆26DR。
左操作杆26L用于回转操作及斗杆5的操作。若向前后方向进行操作,则左操作杆26L利用先导泵15吐出的工作油,将与杆操作量对应的控制压力导入到控制阀176的先导端口。并且,若向左右方向进行操作,则利用先导泵15吐出的工作油,将与杆操作量对应的控制压力导入到控制阀173的先导端口。
具体而言,在向斗杆闭合方向进行了操作的情况下,左操作杆26L将工作油导入到控制阀176L的右侧先导端口,且将工作油导入到控制阀176R的左侧先导端口。并且,在向斗杆打开方向进行了操作的情况下,左操作杆26L将工作油导入到控制阀176L的左侧先导端口,且将工作油导入到控制阀176R的右侧先导端口。并且,在向左回转方向进行了操作的情况下,左操作杆26L将工作油导入到控制阀173的左侧先导端口,在向右回转方向进行了操作的情况下,左操作杆26L将工作油导入到控制阀173的右侧先导端口。
右操作杆26R用于动臂4的操作及铲斗6的操作。若向前后方向进行操作,则右操作杆26R利用先导泵15吐出的工作油,将与杆操作量对应的控制压力导入到控制阀175的先导端口。并且,若向左右方向进行操作,则利用先导泵15吐出的工作油,将与杆操作量对应的控制压力导入到控制阀174的先导端口。
具体而言,在向动臂降低方向进行了操作的情况下,右操作杆26R将工作油导入到控制阀175R的左侧先导端口。并且,在向动臂提升方向进行了操作的情况下,右操作杆26R将工作油导入到控制阀175L的右侧先导端口,且将工作油导入到控制阀175R的左侧先导端口。并且,在向铲斗闭合方向进行了操作的情况下,右操作杆26R将工作油导入到控制阀174的右侧先导端口,在向铲斗打开方向进行了操作的情况下,右操作杆26R将工作油导入到控制阀174的左侧先导端口。
行走杆26D用于履带的操作。具体而言,左行走杆26DL用于左履带的操作。也可以构成为与左行走踏板联动。若向前后方向进行操作,则左行走杆26DL利用先导泵15吐出的工作油,将与杆操作量对应的控制压力导入到控制阀171的先导端口。右行走杆26DR用于右履带的操作。也可以构成为与右行走踏板联动。若向前后方向进行操作,则右行走杆26DR利用先导泵15吐出的工作油,将与杆操作量对应的控制压力导入到控制阀172的先导端口。
吐出压力传感器28包括吐出压力传感器28L及吐出压力传感器28R。吐出压力传感器28L检测左主泵14L的吐出压力,并对控制器30输出检测出的值。这也同样地适用于吐出压力传感器28R。
操作压力传感器29包括操作压力传感器29LA、29LB、29RA、29RB、29DL、29DR。操作压力传感器29LA以压力形式检测操作者在前后方向上对左操作杆26L进行的操作的内容,并对控制器30输出检测出的值。操作内容例如为杆操作方向及杆操作量(杆操作角度)等。
同样地,操作压力传感器29LB以压力形式检测操作者在左右方向上对左操作杆26L进行的操作的内容,并对控制器30输出检测出的值。操作压力传感器29RA以压力形式检测操作者在前后方向上对右操作杆26R进行的操作的内容,并对控制器30输出检测出的值。操作压力传感器29RB以压力形式检测操作者在左右方向上对右操作杆26R进行的操作的内容,并对控制器30输出检测出的值。操作压力传感器29DL以压力形式检测操作者在前后方向上对左行走杆26DL进行的操作的内容,并对控制器30输出检测出的值。操作压力传感器29DR以压力形式检测操作者在前后方向上对右行走杆26DR进行的操作的内容,并对控制器30输出检测出的值。
控制器30接收操作压力传感器29的输出,并根据需要对调节器13输出控制指令,改变主泵14的吐出量。并且,控制器30接收设置在节流器18的上游的控制压力传感器19的输出,并根据需要对调节器13输出控制指令,改变主泵14的吐出量。节流器18包括左节流器18L及右节流器18R,控制压力传感器19包括左控制压力传感器19L及右控制压力传感器19R。
在左中间旁通管路40CL中,在位于最下游的控制阀176L与工作油罐之间配置有左节流器18L。因此,左主泵14L吐出的工作油的流动被左节流器18L限制。并且,左节流器18L产生用于控制左调节器13L的控制压力。左控制压力传感器19L为用于检测该控制压力的传感器,其对控制器30输出检测出的值。控制器30通过根据该控制压力调节左主泵14L的斜板偏转角来控制左主泵14L的吐出量。该控制压力越大,控制器30越减小左主泵14L的吐出量,该控制压力越小,控制器30越增大左主泵14L的吐出量。右主泵14R的吐出量也同样地受控制。
具体而言,如图3所示,在挖土机100中的液压致动器均未***作的待机状态的情况下,左主泵14L吐出的工作油通过左中间旁通管路40CL而到达左节流器18L。并且,左主泵14L吐出的工作油的流动使在左节流器18L的上游产生的控制压力增大。其结果,控制器30将左主泵14L的吐出量减小至允许最小吐出量,抑制所吐出的工作油经过左中间旁通管路40CL时的压力损耗(泵送损耗)。另一方面,在某一个液压致动器***作的情况下,左主泵14L吐出的工作油经由与操作对象液压致动器对应的控制阀流入操作对象液压致动器。并且,左主泵14L吐出的工作油的流动使到达左节流器18L的量减小或消失,降低在左节流器18L的上游产生的控制压力。其结果,控制器30使左主泵14L的吐出量增大,而使足够的工作油在操作对象液压致动器中循环,确保操作对象液压致动器的驱动。另外,控制器30也同样地控制右主泵14R的吐出量。
根据如上结构,图3的液压***在待机状态下能够抑制主泵14中的不必要的能量消耗。不必要的能量消耗包括主泵14吐出的工作油在中间旁通管路40C中产生的泵送损耗。并且,在使液压致动器工作的情况下,图3的液压***能够从主泵14向操作对象液压致动器可靠地供给所需足够量的工作油。
接着,参考图4A~图4F对控制器30用于利用设备控制功能使致动器动作的结构进行说明。图4A~图4F是液压***的一部分的图。具体而言,图4A是与斗杆缸8的操作相关的液压***的一部分的图,图4B是与回转用液压马达2A的操作相关的液压***的一部分的图。并且,图4C是与动臂缸7的操作相关的液压***的一部分的图,图4D是与铲斗缸9的操作相关的液压***的一部分的图。同样地,图4E是与左行走用液压马达2ML的操作相关的液压***的一部分的图,图4F是与右行走用液压马达2MR的操作相关的液压***的一部分的图。
如图4A~图4F所示,液压***包括比例阀31及往复阀32。比例阀31包括比例阀31AL~31FL及31AR~31FR,往复阀32包括往复阀32AL~32FL及32AR~32FR。并且,在本实施方式中,液压***在图4B、图4E及图4F所示的部分中包括比例阀33。比例阀33包括比例阀33BL、33BR、33EL、33ER、33FL及33FR。
比例阀31发挥设备控制用控制阀的作用。比例阀31配置在连接先导泵15和往复阀32的管路上,且构成为能够变更该管路的流路面积。在本实施方式中,比例阀31根据控制器30输出的控制指令来动作。因此,与操作者对操作装置26进行的操作无关地,控制器30能够经由比例阀31及往复阀32向控制阀17内的对应的控制阀的先导端口供给先导泵15吐出的工作油。
往复阀32具有两个引入端口和一个排出端口。两个引入端口中的一个与操作装置26连接,另一个与比例阀31连接。排出端口与控制阀17内的对应的控制阀的先导端口连接。因此,往复阀32能够使操作装置26生成的先导压和比例阀31生成的先导压中更高的先导压作用于对应的控制阀的先导端口。
比例阀33与比例阀31同样地,作为设备控制用控制阀发挥作用。比例阀33配置在连接操作装置26和往复阀32的管路上,且构成为能够变更该管路的流路面积。在本实施方式中,比例阀33根据控制器30输出的控制指令来动作。因此,与操作者对操作装置26进行的操作无关地,控制器30能够在对操作装置26吐出的工作油的压力进行减压的基础上,经由往复阀32向控制阀17内的对应的控制阀的先导端口供给。
通过该结构,即使在未进行针对特定的操作装置26的操作的情况下,控制器30也能够使与该特定的操作装置26对应的液压致动器动作。并且,即使在正在进行针对特定的操作装置26的操作的情况下,控制器30也能够使与该特定的操作装置26对应的液压致动器的动作强制地停止。
例如,如图4A所示,左操作杆26L用于操作斗杆5。具体而言,左操作杆26L利用先导泵15吐出的工作油,使与前后方向上的操作对应的先导压作用于控制阀176的先导端口。更具体而言,在向斗杆闭合方向(后方向)进行了操作的情况下,左操作杆26L使与操作量对应的先导压作用于控制阀176L的右侧先导端口和控制阀176R的左侧先导端口。并且,在向斗杆打开方向(前方向)进行了操作的情况下,左操作杆26L使与操作量对应的先导压作用于控制阀176L的左侧先导端口和控制阀176R的右侧先导端口。
左操作杆26L上设置有开关SW。在本实施方式中,开关SW是按扭开关。操作者能够在按压开关SW的同时操作左操作杆26L。开关SW也可以设置在右操作杆26R上,还可以设置在驾驶舱10内的其他位置。
操作压力传感器29LA以压力形式检测操作者在前后方向上对左操作杆26L进行的操作的内容,并对控制器30输出检测出的值。
比例阀31AL根据控制器30输出的电流指令来动作。并且,调整由从先导泵15经由比例阀31AL及往复阀32AL导入至控制阀176L的右侧先导端口及控制阀176R的左侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31AR根据控制器30输出的电流指令来动作。并且,调整由从先导泵15经由比例阀31AR及往复阀32AR导入至控制阀176L的左侧先导端口及控制阀176R的右侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31AL、31AR能够调整先导压,以便能够将控制阀176L、176R停在任意的阀位置。
通过该结构,与操作者进行的斗杆闭合操作无关地,控制器30能够经由比例阀31AL及往复阀32AL向控制阀176L的右侧先导端口及控制阀176R的左侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即,能够闭合斗杆5。并且,与操作者进行的斗杆打开操作无关地,控制器30能够经由比例阀31AR及往复阀32AR向控制阀176L的左侧先导端口及控制阀176R的右侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即,能够打开斗杆5。
并且,如图4B所示,左操作杆26L还用于操作回转机构2。具体而言,左操作杆26L利用先导泵15吐出的工作油,使与左右方向上的操作对应的先导压作用于控制阀173的先导端口。更具体而言,在向左回转方向(左方向)进行了操作的情况下,左操作杆26L使与操作量对应的先导压作用于控制阀173的左侧先导端口。并且,在向右回转方向(右方向)进行了操作的情况下,左操作杆26L使与操作量对应的先导压作用于控制阀173的右侧先导端口。
操作压力传感器29LB以压力形式检测操作者在左右方向上对左操作杆26L进行的操作的内容,并对控制器30输出检测出的值。
比例阀31BL根据控制器30输出的电流指令来动作。并且,调整由从先导泵15经由比例阀31BL及往复阀32BL导入至控制阀173的左侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31BR根据控制器30输出的电流指令来动作。并且,调整由从先导泵15经由比例阀31BR及往复阀32BR导入至控制阀173的右侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31BL、31BR能够调整先导压,以便能够将控制阀173停在任意的阀位置。
通过该结构,与操作者进行的左回转操作无关地,控制器30能够经由比例阀31BL及往复阀32BL向控制阀173的左侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即,能够使回转机构2进行左回转。并且,与操作者进行的右回转操作无关地,控制器30能够经由比例阀31BR及往复阀32BR向控制阀173的右侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即,能够使回转机构2进行右回转。
比例阀33BL根据控制器30输出的控制指令(电流指令)来动作。并且,对由从先导泵15经由左操作杆26L、比例阀33BL及往复阀32BL导入至控制阀173的左侧先导端口的工作油产生的先导压进行减压。比例阀33BR根据控制器30输出的控制指令(电流指令)来动作。并且,对由从先导泵15经由左操作杆26L、比例阀33BR及往复阀32BR导入至控制阀173的右侧先导端口的工作油产生的先导压进行减压。比例阀33BL、33BR能够调整先导压,以便能够将控制阀173停在任意的阀位置。
通过该结构,即使在正在进行操作者进行的左回转操作的情况下,控制器30也能够根据需要,对作用于控制阀173的左侧先导端口的先导压进行减压,使上部回转体3的左回转动作强制地停止。这也同样地适用于在进行操作者进行的右回转操作时使上部回转体3的右回转动作强制地停止的情况。
或者,即使在正在进行操作者进行的左回转操作的情况下,控制器30也可以根据需要,控制比例阀31BR,使作用于位于控制阀173的左侧先导端口的相反的一侧的控制阀173的右侧先导端口的先导压增大,使控制阀173强制地返回到中立位置,由此使上部回转体3的左回转动作强制地停止。此时,也可以省略比例阀33BL。这也同样地适用于在进行操作者进行的右回转操作时使上部回转体3的右回转动作强制地停止的情况。
并且,如图4C所示,右操作杆26R用于操作动臂4。具体而言,右操作杆26R利用先导泵15吐出的工作油,使与前后方向上的操作对应的先导压作用于控制阀175的先导端口。更具体而言,在向动臂提升方向(后方向)进行了操作的情况下,右操作杆26R使与操作量对应的先导压作用于控制阀175L的右侧先导端口和控制阀175R的左侧先导端口。并且,在向动臂降低方向(前方向)进行了操作的情况下,右操作杆26R使与操作量对应的先导压作用于控制阀175R的右侧先导端口。
操作压力传感器29RA以压力形式检测操作者在前后方向上对右操作杆26R进行的操作的内容,并对控制器30输出检测出的值。
比例阀31CL根据控制器30输出的电流指令来动作。并且,调整由从先导泵15经由比例阀31CL及往复阀32CL导入至控制阀175L的右侧先导端口及控制阀175R的左侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31CR根据控制器30输出的电流指令来动作。并且,调整由从先导泵15经由比例阀31CR及往复阀32CR导入至控制阀175L的左侧先导端口及控制阀175R的右侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31CL、31CR能够将先导压调整成控制阀175L、175R能够在任意的阀位置停止。
通过该结构,与操作者进行的动臂提升操作无关地,控制器30能够经由比例阀31CL及往复阀32CL向控制阀175L的右侧先导端口及控制阀175R的左侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即,能够提升动臂4。并且,与操作者进行的动臂降低操作无关地,控制器30能够经由比例阀31CR及往复阀32CR向控制阀175R的右侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即,能够降低动臂4。
并且,如图4D所示,右操作杆26R用于操作铲斗6。具体而言,右操作杆26R利用先导泵15吐出的工作油,使与左右方向上的操作对应的先导压作用于控制阀174的先导端口。更具体而言,在向铲斗闭合方向(左方向)进行了操作的情况下,右操作杆26R使与操作量对应的先导压作用于控制阀174的左侧先导端口。并且,在向铲斗打开方向(右方向)进行了操作的情况下,右操作杆26R使与操作量对应的先导压作用于控制阀174的右侧先导端口。
操作压力传感器29RB以压力形式检测操作者在左右方向上对右操作杆26R进行的操作的内容,并对控制器30输出检测出的值。
比例阀31DL根据控制器30输出的电流指令来动作。并且,调整由从先导泵15经由比例阀31DL及往复阀32DL导入至控制阀174的左侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31DR根据控制器30输出的电流指令来动作。并且,调整由从先导泵15经由比例阀31DR及往复阀32DR导入至控制阀174的右侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31DL、31DR能够调整先导压,以便能够将控制阀174停在任意的阀位置。
通过该结构,与操作者进行的铲斗闭合操作无关地,控制器30能够经由比例阀31DL及往复阀32DL向控制阀174的左侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即,能够闭合铲斗6。并且,与操作者进行的铲斗打开操作无关地,控制器30能够经由比例阀31DR及往复阀32DR向控制阀174的右侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即,能够打开铲斗6。
并且,如图4E所示,左行走杆26DL用于操作左履带。具体而言,左行走杆26DL利用先导泵15吐出的工作油,使与前后方向上的操作对应的先导压作用于控制阀171的先导端口。更具体而言,在向左前进方向(前方向)进行了操作的情况下,左行走杆26DL使与操作量对应的先导压作用于控制阀171的左侧先导端口。并且,在向后退方向(后方向)进行了操作的情况下,左行走杆26DL使与操作量对应的先导压作用于控制阀171的右侧先导端口。
操作压力传感器29DL以压力形式检测操作者在前后方向上对左行走杆26DL进行的操作的内容,并对控制器30输出检测出的值。
比例阀31EL根据控制器30输出的电流指令来动作。并且,调整由从先导泵15经由比例阀31EL及往复阀32EL导入至控制阀171的左侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31ER根据控制器30输出的电流指令来动作。并且,调整由从先导泵15经由比例阀31ER及往复阀32ER导入至控制阀171的右侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31EL、31ER能够将先导压调整成控制阀171能够在任意的阀位置停止。
通过该结构,与操作者进行的左前进回转操作无关地,控制器30能够经由比例阀31EL及往复阀32EL向控制阀171的左侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即,能够使左履带前进。并且,与操作者进行的左后退操作无关地,控制器30能够经由比例阀31ER及往复阀32ER向控制阀171的右侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即,能够使左履带后退。
比例阀33EL根据控制器30输出的控制指令(电流指令)来动作。并且,对由从先导泵15经由左行走杆26DL、比例阀33EL及往复阀32EL导入至控制阀171的左侧先导端口的工作油产生的先导压进行减压。比例阀33ER根据控制器30输出的控制指令(电流指令)来动作。并且,对由从先导泵15经由左行走杆26DL、比例阀33ER及往复阀32ER导入至控制阀171的右侧先导端口的工作油产生的先导压进行减压。比例阀33EL、33ER能够将先导压调整成控制阀171能够在任意的阀位置停止。
通过该结构,即使在正在进行操作者进行的左前进操作的情况下,控制器30也能够根据需要,对作用于控制阀171的左侧先导端口的先导压进行减压,使下部行走体1的左前进动作强制地停止。这也同样地适用于在正在进行操作者进行的左后退操作时使下部行走体1的左后退动作强制地停止的情况。
或者,即使在正在进行操作者进行的左前进操作的情况下,控制器30也可以根据需要,控制比例阀31ER,使作用于位于控制阀171的左侧先导端口的相反的一侧的控制阀171的右侧先导端口的先导压增大,使控制阀171强制地返回到中立位置,由此使下部行走体1的左前进动作强制地停止。此时,也可以省略比例阀33EL。这也同样地适用于在正在进行操作者进行的左后退操作时使下部行走体1的左后退动作强制地停止的情况。
并且,如图4F所示,右行走杆26DR用于操作右履带。具体而言,右行走杆26DR利用先导泵15吐出的工作油,使与前后方向上的操作对应的先导压作用于控制阀172的先导端口。更具体而言,在向右前进方向(前方向)进行了操作的情况下,右行走杆26DR使与操作量对应的先导压作用于控制阀172的右侧先导端口。并且,在向后退方向(后方向)进行了操作的情况下,右行走杆26DR使与操作量对应的先导压作用于控制阀172的左侧先导端口。
操作压力传感器29DR以压力形式检测操作者在前后方向上对右行走杆26DR进行的操作的内容,并对控制器30输出检测出的值。
比例阀31FL根据控制器30输出的电流指令来动作。并且,调整由从先导泵15经由比例阀31FL及往复阀32FL导入至控制阀172的左侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31FR根据控制器30输出的电流指令来动作。并且,调整由从先导泵15经由比例阀31FR及往复阀32FR导入至控制阀172的右侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31FL、31FR能够将先导压调整成控制阀172能够在任意的阀位置停止。
通过该结构,与操作者进行的右前进操作无关地,控制器30能够经由比例阀31FL及往复阀32FL向控制阀172的右侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即,能够使右履带前进。并且,与操作者进行的右后退操作无关地,控制器30能够经由比例阀31FR及往复阀32FR向控制阀172的左侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即,能够使右履带后退。
比例阀33FL根据控制器30输出的控制指令(电流指令)来动作。并且,对由从先导泵15经由右行走杆26DR、比例阀33FL及往复阀32FL导入至控制阀172的左侧先导端口的工作油产生的先导压进行减压。比例阀33FR根据控制器30输出的控制指令(电流指令)来动作。并且,对由从先导泵15经由右行走杆26DR、比例阀33FR及往复阀32FR导入至控制阀172的右侧先导端口的工作油产生的先导压进行减压。比例阀33FL、33FR能够将先导压调整成控制阀171能够在任意的阀位置停止。
通过该结构,即使在正在进行操作者进行的右前进操作的情况下,控制器30也能够根据需要,对作用于控制阀172的右侧先导端口的先导压进行减压,使下部行走体1的右前进动作强制地停止。这也同样地适用于在正在进行操作者进行的右后退操作时使下部行走体1的右后退动作强制地停止的情况。
或者,即使在正在进行操作者进行的右前进操作的情况下,控制器30也可以根据需要,控制比例阀31FL,使作用于位于控制阀172的右侧先导端口的相反的一侧的控制阀172的左侧先导端口的先导压增大,使控制阀172强制地返回到中立位置,由此使下部行走体1的右前进动作强制地停止。此时,也可以省略比例阀33FR。这也同样地适用于在正在进行操作者进行的右后退操作时使下部行走体1的右后退动作强制地停止的情况。
另外,在上述实施方式中,采用了具备液压式先导回路的液压式操作杆,但也可以不采用具备这种液压式先导回路的液压式操作杆,而采用具备电动式先导回路的电动式操作杆。此时,电动式操作杆的杆操作量作为电信号而输入到控制器30。并且,先导泵15与各控制阀的先导端口之间配置有电磁阀。电磁阀构成为根据来自控制器30的电信号来动作。根据该结构,若进行使用了电动式操作杆的手动操作,则控制器30根据与杆操作量对应的电信号控制电磁阀而增减先导压,由此能够移动各控制阀。另外,各控制阀可以由电磁滑阀构成。此时,电磁滑阀根据来自与电动式操作杆的杆操作量对应的控制器30的电信号来动作。
接着,参考图5对设备引导装置50的另一结构例进行说明。图5是表示挖土机100的基本***的另一结构例的框图,且与图2对应。图5的基本***与图2的基本***的不同点在于,设备引导装置50包括回转角度计算部55及相对角度计算部56,但在其他方面与其相同。因此,省略相同部分的说明,对不同部分进行详细说明。
回转角度计算部55计算上部回转体3的回转角度。这是为了确定上部回转体3的当前的朝向。在本实施方式中,回转角度计算部55根据作为定位装置P1的GNSS罗盘的输出,计算与基准方向相关的上部回转体3的前后轴的角度作为回转角度。也可以根据回转角速度传感器S5的输出来计算回转角度。并且,在施工现场设定有基准点的情况下,也可以将从回转轴观察基准点的方向作为基准方向。
回转角度表示附件运转面延伸的方向。附件运转面例如是将附件纵断的假想平面,且配置成与回转平面垂直。回转平面例如是包括与回转轴垂直的回转框架的底面的假想平面。设备引导装置50例如在判断为附件运转面包括目标施工面的法线的情况下,判断为上部回转体3正对目标施工面。
相对角度计算部56计算作为用于使上部回转体3正对目标施工面所需的回转角度的相对角度。相对角度例如是在使上部回转体3正对目标施工面时的上部回转体3的前后轴的方向与上部回转体3的前后轴的当前的方向之间形成的相对角度。在本实施方式中,相对角度计算部56根据存储在存储装置47中的与目标施工面相关的数据和回转角度计算部55计算出的回转角度来计算相对角度。
当在按下规定的开关的状态下操作回转操作杆时,自动控制部54判断是否向使上部回转体3正对目标施工面的方向操作了回转操作杆。并且,在判断为向使上部回转体3正对目标施工面的方向操作了回转操作杆的情况下,自动控制部54设定相对角度计算部56计算出的相对角度作为目标角度。并且,在操作了回转操作杆后的回转角度的变化达到目标角度的情况下,判定为上部回转体3正对目标施工面,使回转用液压马达2A的动作停止。
如此,图5的设备引导装置50与图2的设备引导装置50同样地,能够使上部回转体3正对目标施工面。
接着,参考图6对控制器30支援操作者进行的行走操作的处理(以下,称为“行走操作支援处理”。)的一例进行说明。图6是行走操作支援处理的流程图。控制器30例如在按下MC开关时,以规定的控制周期反复执行该行走操作支援处理。
首先,控制器30判定是否进行了行走操作(步骤ST1)。在本实施方式中,控制器30中所包括的设备引导装置50根据操作压力传感器29DL、29DR的输出,判定是否操作了行走杆26D或行走踏板。
在判定为未进行行走操作的情况下(步骤ST1的“否”),控制器30结束本次行走操作支援处理。
在判定为正在进行行走操作的情况下(步骤ST1的“是”),控制器30开始行走引导(步骤ST2)。行走引导是在挖土机100行走时,使用视觉信息及听觉信息,向挖土机100的操作者传递作为相邻的假想平面与挖土机中心点之间的直线距离的剩余距离的大小的功能。另外,每当挖土机100到达相邻的假想平面PS时,控制器30将存在未完成修整的斜面的一侧的下一相邻的假想平面PS设定为下一目标假想平面。目标假想平面是为了导出剩余距离而参考的假想平面。并且,两个相邻的假想平面之间的距离例如根据铲斗6的种类、尺寸及沙土特性等中的至少一个来设定。在本实施方式中,设备引导装置50通过开始行走引导,使用语音输出装置43的间歇音向操作者传递剩余距离的大小。具体而言,设备引导装置50通过剩余距离越减小,越缩短间歇音的间隔,向操作者传递剩余距离的变化。
然后,控制器30判定剩余距离是否成为规定距离以下(步骤ST3)。在本实施方式中,设备引导装置50判定剩余距离是否成为零。
在判定为剩余距离大于规定距离的情况下(步骤ST3的“否”),控制器30反复进行步骤ST3的判定,直到判定为剩余距离成为规定距离以下。
在判定为剩余距离成为规定距离以下的情况下(步骤ST3的“是”),控制器30使挖土机100的行走停止(步骤ST4)。在本实施方式中,设备引导装置50向比例阀31EL、31ER、31FL及31ER分别输出规定的电流指令,使控制阀171及172分别强制地返回到中立位置。这是为了使左行走用液压马达2ML及右行走用液压马达2MR各自的旋转停止。其结果,设备引导装置50通过使左履带及右履带各自的动作停止,能够使挖土机100的行走停止。
在剩余距离成为大于上述规定值的另一规定值以下的情况下,设备引导装置50也可以使挖土机100减速。这是为了防止在剩余距离成为上述规定值以下时,使挖土机100的行走突然停止。例如,设备引导装置50也可以通过以规定的减速模式使挖土机100减速来限制挖土机100的减速。斜面形成作业时的挖土机100的移动对于操作者而言大多为向横向的移动。因此,为了抑制操作者的横向的摇晃,设备引导装置50也可以根据剩余距离,来调整减速,设定使挖土机100缓慢地减速的规定的减速模式。
另外,控制器30也可以省略步骤ST3及步骤ST4。即,也可以是仅开始行走引导。或者,控制器30也可以省略步骤ST2。即,也可以不开始行走引导,而仅在剩余距离成为规定距离以下时使挖土机100停止。
接着,参考图7A及图7B对控制器30使上部回转体3正对目标施工面的处理(以下,称为“正对处理”。)的一例进行说明。图7A及图7B是执行正对处理时的挖土机100的左后方立体图。具体而言,图7A表示上部回转体3不正对目标施工面时的状态,图7B表示上部回转体3正对目标施工面的时的状态。图7A及图7B中的目标施工面例如是如图1所示的上行斜面BS。并且,图7A及图7B中的范围NS表示上行斜面BS未完成的范围,即如图1所示,地表面ES未与上行斜面BS对齐的范围,图7A及图7B中的范围CS表示上行斜面BS完成的范围,即地表面ES与上行斜面BS对齐的范围。
上部回转体3正对目标施工面时的状态例如包括在水平面上,在表示目标施工面的朝向(延长方向)的线段L1与表示上部回转体3的前后轴的线段L2之间形成的角度成为90度的状态。用线段L1表示的作为目标施工面的朝向的斜面的延长方向例如是与斜面长度(坡长)方向垂直的方向。斜面长度(坡长)方向例如是由从上端(坡顶)至下端(坡脚)的直线表示的方向。上部回转体3正对目标施工面的状态也可以定义为,在水平面上,在表示上部回转体3的前后轴的线段L2和与目标施工面的朝向(延长方向)垂直的线段L3之间形成的角度成为0度的状态。另外,用线段L3表示的方向与向目标施工面划出的垂线的水平成分的方向对应。
图7A及图7B的圆柱体CB表示目标施工面(上行斜面BS)的法线的一部分,图7A及图7B的单点划线表示回转平面SF,图7A及图7B的虚线表示附件运转面AF。附件运转面AF配置成与回转平面SF垂直。并且,如图7B所示,在上部回转体3正对目标施工面的状态下,附件运转面AF配置成包括如由圆柱体CB表示的法线的一部分,即附件运转面AF沿着法线的一部分延伸。
自动控制部54例如将附件运转面AF与目标施工面(上行斜面BS)垂直时的回转角度设定为目标角度。并且,根据定位装置P1等的输出,检测当前的回转角度,计算目标角度与当前的回转角度(检测值)之差。并且,使回转用液压马达2A动作,以使该差成为规定值以下或零。具体而言,自动控制部54在目标角度与当前的回转角度之差成为规定值以下或零时,判定为上部回转体3正对目标施工面。并且,当在按下规定的开关的状态下操作回转操作杆时,自动控制部54判断是否向使上部回转体3正对目标施工面的方向操作了回转操作杆。例如,在向目标角度与当前的回转角度之差增大的方向操作了回转操作杆的情况下,自动控制部54不执行正对控制。另一方面,在向目标角度与当前的回转角度之差减小的方向操作了回转操作杆的情况下,自动控制部54执行正对控制。其结果,能够以目标角度与当前的回转角度之差减小的方式使回转用液压马达2A动作。然后,当目标角度与当前的回转角度之差成为规定值以下或者零时,自动控制部54使回转用液压马达2A停止。
根据与上述图7A及图7B相关的说明,在此重新对正对处理的流程进行说明。首先,控制器30中所包括的设备引导装置50判定是否发生正对偏差。在本实施方式中,设备引导装置50根据预先存储在存储装置47中的与目标施工面相关的信息和作为朝向检测装置的定位装置P1的输出,判定是否发生正对偏差。与目标施工面相关的信息包含与目标施工面的朝向相关的信息。定位装置P1输出与上部回转体3的朝向相关的信息。例如,如图7A所示,设备引导装置50在附件运转面AF为未包括目标施工面的法线的状态的情况下,判定为发生目标施工面与挖土机100的正对偏差。在这种状态下,成为在表示目标施工面的朝向的线段L1与表示上部回转体3的朝向的线段L2之间形成的角度不是90度的状态。
在判定为未发生正对偏差的情况下,设备引导装置50不执行正对控制,而结束正对处理。
在判定为发生正对偏差的情况下,设备引导装置50判定在挖土机100的周围是否存在障碍物。在本实施方式中,设备引导装置50通过对摄像机S6拍摄到的图像实施图像识别处理,判定在所拍摄的图像内是否存在与规定的障碍物相关的图像。规定的障碍物例如是人、动物、机器、建筑物等。并且,在判定为在与设定在挖土机100的周围的规定范围相关的图像内不存在与规定的障碍物相关的图像的情况下,判定为在挖土机100的周围不存在障碍物。规定范围例如包括在为了使上部回转体3正对目标施工面而使挖土机100动作的情况下,能够存在与挖土机100接触的物体的范围。但是,规定范围也可以设定为例如距回转轴规定距离的范围内等更宽的范围。
在判定为在挖土机100的周围存在障碍物的情况下,设备引导装置50不执行正对控制,而结束正对处理。这是为了防止由于执行正对控制而挖土机100与障碍物接触。此时,设备引导装置50也可以输出警报。
在判定为在挖土机100的周围不存在障碍物的情况下,设备引导装置50执行正对控制。在图7A及图7B的例子中,设备引导装置50的自动控制部54对比例阀31BL(参考图4B。)输出电流指令。并且,使由从先导泵15流出并通过比例阀31BL及往复阀32BL的工作油生成的先导压作用于控制阀173的左侧先导端口。在左侧先导端口受到先导压的控制阀173向右方向位移,使左主泵14L吐出的工作油流入回转用液压马达2A的第1端口2A1。并且,使从回转用液压马达2A的第2端口2A2流出的工作油向工作油罐流出。其结果,回转用液压马达2A沿正向旋转,使上部回转体3绕回转轴向左方向回转。然后,自动控制部54在形成在线段L1与线段L2之间的角度成为90度时或者形成在线段L2与线段L3之间的角度成为0度时,中止对比例阀31BL的电流指令的输出,减少作用于控制阀173的左侧先导端口的先导压。控制阀173向左方向位移而返回到中立位置,切断从左主泵14L朝向回转用液压马达2A的第1端口2A1的工作油的流动。并且,切断从回转用液压马达2A的第2端口2A2朝向工作油罐的工作油的流动。其结果,回转用液压马达2A停止沿正向旋转,并使上部回转体3沿左方向回转停止。
接着,参考图8对进行行走操作支援处理时的挖土机100的动作的一例进行说明。图8是进行形成沿着X轴直线延伸的上行斜面BS的作业的挖土机100的俯视图。在图8的例子中,在斗杆5的前端安装有作为端接附件的斜面铲斗6A。斜面铲斗6A具有宽度W1。操作者在挖掘附件的1次行程中将上行斜面BS从坡顶TS到坡脚FS平坦地修整。并且,交替地反复这种挖掘附件的行程和下部行走体1的行走,对宽斜面范围平坦地进行修整。具体而言,操作者以在本次行程中斜面铲斗6A接触的斜面范围和在上次行程中斜面铲斗6A接触的斜面范围重复规定的宽度W2的方式操作挖土机100。图8的范围NS表示上行斜面BS未完成的范围,即如图1所示,地表面ES未与上行斜面BS对齐的范围,范围CS表示上行斜面BS完成的范围,即地表面ES与上行斜面BS对齐的范围。并且,范围DS表示在上述重复范围,即范围CS中分别在连续的2次行程中斜面铲斗6A接触的范围。在图8的例子中,范围CS包括范围CS1~CS6,范围DS包括范围DS1~DS5。范围DS1表示范围CS1与范围CS2重复的范围,范围DS2表示范围CS2与范围CS3重复的范围。这也同样地适用于范围DS3~DS5。
图8表示在挖掘附件的当前(本次)的行程和过去的5次行程中完成的上行斜面BS。点Qc表示当前的斜面铲斗6A的铲尖的左端的位置。点Q1表示开始本次行程时的斜面铲斗6A的铲尖的左端的位置。点Q2~点Q6表示开始前1次~5次的行程时的虚线所示的斜面铲斗6A的铲尖的左端的位置。点R1表示当前的挖土机中心点CP的位置。点R2~点R6表示开始前1次~5次的行程时的挖土机中心点CP的位置。单点划线所示的多个假想平面PS是包括上行斜面BS的法线的彼此平行的假想平面,各种比斜面铲斗6A的宽度W1小的距离等间隔地配置。假想平面PS可以等间隔地设定,也可以不等间隔地设定。并且,在本实施方式中预先设定了假想平面PS,但也可以动态地设定假想平面PS。
具体而言,假想平面PS包括假想平面PS1~PS6及PSa~PSc。假想平面PS1~PS6是过去使用的假想平面PS的例子,并通过作为开始前1次~5次的行程时的挖土机中心点CP的位置的点R1~R6。假想平面PSa~PSc是将来使用的假想平面PS的例子,并通过开始1次~3次后的行程时的挖土机中心点CP。
关于设备引导装置50,每当在按下MC开关的状态下操作行走杆26D时,开始行走引导,且每当在挖土机100的规定部位(挖土机中心点CP)到达假想平面PS时,即每当挖土机100移动规定的距离D时,使挖土机100停止。在此,规定的距离D根据相邻的假想平面PS而设定。如此,每当挖土机100前进规定的距离D时,即每当挖土机100到达相邻的假想平面PS时,设备引导装置50将存在未完成修整的斜面范围的一侧的下一相邻的假想平面PS设定为下一目标假想平面。并且,作为两个相邻的假想平面之间的距离的规定的距离D根据铲斗6的种类、尺寸及沙土特性等中的至少一个而设定。
具体而言,设备引导装置50也可以构成为,设定与下部行走体1的移动相关的规定的条件,在满足该条件时,控制行走用液压马达2M而使下部行走体1的移动停止。此时,规定的条件例如包括在挖土机100行走时挖土机中心点CP到达假想平面PS的情况。
设备引导装置50例如在根据定位装置P1的输出,判定为在挖土机100行走时挖土机中心点CP到达位于+X侧的最近处的假想平面PS的情况下,使挖土机100的行走停止。另外,在上述实施方式中,作为挖土机100移动的范围即移动范围,仅记载了沿着斜面的方向上的范围,但移动范围也可以是与斜面垂直的方向(上部回转体3的前后轴的方向)上的范围。此时,与斜面垂直的方向上的下部行走体1的移动范围被限制,以使坡顶TS和坡脚FS包括在附件的运转范围内。例如,在挖土机100从斜面位移过多,铲斗6无法到达坡顶TS的情况下,设备引导装置50也可以通过制动控制使挖土机100减速或停止,或者将该内容传递给挖土机100的操作者。
直到挖土机100被强制地停止为止的实际的行走距离为两个假想平面之间的距离D以上。这是因为,挖土机100未必取两个假想平面之间的最短路径。具体而言,直到挖土机100被强制地停止为止的实际的行走距离在挖土机100蛇行或反复前进后退的情况下增大。
接着,参考图9A~图9D对生成范围DS(参考图8。)的效果进行说明,范围DS是分别在挖掘附件的连续的2次行程中斜面铲斗6A接触的斜面范围。图9A~图9D表示包括图8的虚线所示的线段SG的铅垂截面。具体而言,图9A表示当前的铅垂截面的状态。图9B表示以生成宽度W2的范围DS的方式进行挖掘附件的下次行程时的铅垂截面的状态。图9C表示以不生成范围DS的方式即重复范围的宽度W2成为零的方式进行下次行程时的铅垂截面的状态。图9D表示在通过本次行程挖掘的宽度W1的范围与通过下次行程挖掘的宽度W1的范围之间生成宽度W3的间隙时的铅垂截面的状态。图9A中的点Qn、Qn1及Qn2分别表示下次行程时的斜面铲斗6A的铲尖的左端的位置。斜面铲斗6A的铲尖的左端通过点Qn的行程带来图9B的状态。斜面铲斗6A的铲尖的左端通过点Qn1的行程带来图9C的状态。斜面铲斗6A的铲尖的左端通过点Qn2的行程带来图9D的状态。
具体而言,在下次行程中斜面铲斗6A的铲尖的左端通过点Qn的情况下,斜面铲斗6A挖掘位于图9B的虚线所示的宽度W4(=W1-W2)的范围Z1内的沙土。此时,斜面铲斗6A能够将从坡顶TS移动到坡脚FS时挖掘的全部沙土取入斜面铲斗6A内,不会使沙土溢出到斜面铲斗6A外。这是因为,由于在范围DS上的空间内不存在沙土,因此取入到斜面铲斗6A内的沙土的量(体积)比利用斜面铲斗6A的整个宽度挖掘沙土时的量小。
与此相对,在下次行程中斜面铲斗6A的铲尖的左端通过点Qn1的情况下,斜面铲斗6A挖掘位于图9C的虚线所示的宽度W1的范围Z2内的沙土。此时,斜面铲斗6A无法将从坡顶TS移动到坡脚FS时挖掘的全部沙土取入斜面铲斗6A内,使沙土溢出到斜面铲斗6A外。这是因为,由于利用斜面铲斗6A的整个宽度挖掘沙土,因此取入到斜面铲斗6A内的沙土的量(体积)比图9B时量大。图9C的沙土MT1表示从斜面铲斗6A的左端溢出并堆积在范围CS上的沙土。操作者为了移除堆积在范围CS上的沙土MT1,需要在使挖土机100移动到-X侧的基础上,进行挖掘附件的追加行程。
或者,在下次行程中斜面铲斗6A的铲尖的左端通过点Qn2的情况下,斜面铲斗6A挖掘位于图9D的虚线所示的宽度W1的范围Z3内的沙土。此时,与图9C的情况同样地,斜面铲斗6A无法将从坡顶TS移动到坡脚FS时挖掘的全部沙土取入斜面铲斗6A内,使沙土溢出到斜面铲斗6A外。这是因为,由于利用斜面铲斗6A的整个宽度挖掘沙土,因此取入到斜面铲斗6A内的沙土的量(体积)比图9B时量大。图9D的沙土MT2表示从斜面铲斗6A的左端溢出并堆积在范围NS1及范围CS上的沙土。范围NS1是范围NS中的在通过本次行程挖掘的宽度W1的范围与通过下次行程挖掘的宽度W1的范围之间形成的部分。操作者为了挖掘范围NS1,且为了移除堆积在范围NS1及范围CS上的沙土MT2,需要在使挖土机100移动到-X侧的基础上,进行挖掘附件的追加行程。
如上所述,若在1次行程中取入到斜面铲斗6A内的沙土的量超过斜面铲斗6A的容量,则通过斜面铲斗6A挖掘的沙土的一部分溢出到完成修整的范围CS上。其结果,操作者为了移除溢出到范围CS上的沙土,需要在使挖土机100移动的基础上,进行挖掘附件的追加行程。
另外,即使如图9B所示那样生成范围DS,在该宽度W2不足的情况下,也与未生成如图9C所示的范围DS的情况同样地,沙土溢出到范围CS上。这种状况容易在操作者手动进行行走操作而使挖土机100移动的情况下发生。具体而言,在操作者手动进行行走操作而使挖土机100移动必要以上的情况下发生。
因此,设备引导装置50通过适当地配置假想平面PS而控制在各行程之间进行的挖土机100的行走,以使在1次行程中取入到斜面铲斗6A内的沙土的量不超过斜面铲斗6A的容量。具体而言,如图8所示,当挖土机中心点CP到达假想平面PS时,设备引导装置50使挖土机100的行走强制地停止。如图9B所示,这是为了能够以如下方式定位上部回转体3,即,在本次行程中斜面铲斗6A接触的斜面范围与在上次行程中斜面铲斗6A接触的斜面范围重复规定的宽度W2。
这也同样地适用于设定目标行走距离的情况。此时,设备引导装置50通过将目标行走距离设定为适当的值而控制在各行程之间进行的挖土机100的行走,以使在1次行程中取入到斜面铲斗6A内的沙土的量不超过斜面铲斗6A的容量。具体而言,当根据定位装置P1的输出计算出的行走距离达到目标行走距离时,设备引导装置50使挖土机100的行走强制地停止。
接着,参考图10对在开始行走引导时显示在显示装置40上的行走引导图像G进行说明。图10是表示行走引导图像G的结构例的图。行走引导图像G包括图像G1~G6。
图像G1是表示从正上方观察挖土机100时的挖土机100的形状的挖土机图形。在本实施方式中,挖土机图形配置在行走引导图像G的大致中央,且配置成具有表示挖掘附件的图形的该前部朝向显示装置40的上侧。
图像G2是挖土机100周围的俯瞰图像。在本实施方式中,控制器30对后摄像机S6B、前摄像机S6F、左摄像机S6L及右摄像机S6R分别拍摄到的图像实施视点转换处理而生成俯瞰图像。如图10所示,作为图像G1的俯瞰图像配置成包围作为图像G2的挖土机图形。
图像G3是表示位于挖土机100的前后左右的地上物的图像显示在行走引导图像G的哪里的文本。在本实施方式中,图像G3是文本信息“FRONT”,表示位于挖土机100的前方的地上物的图像显示在行走引导图像G的上侧。这表示位于挖土机100的后侧、左侧及右侧的地上物的图像同时分别显示在行走引导图像G的下侧、左侧及右侧。
图像G4是表示位于挖土机100的右侧的假想平面PS的图形。在本实施方式中,图像G4表示在挖土机100的右侧最接近的假想平面PS的线段。
图像G5是表示与假想平面PS相关的挖土机100的位置的图形。在本实施方式中,图像G5是表示与假想平面PS平行且通过挖土机中心点CP的线段的虚线。
图像G6是表示挖土机中心点CP与假想平面PS之间的距离的图形。在本实施方式中,图像G6是双向箭头与文本框的组合。文本框显示挖土机中心点CP与假想平面PS之间的直线距离的值。在图10的例子中,直线距离为“50cm”。双向箭头配置在图像G4(线段)与图像G5(虚线)之间,表示在文本框内显示的“50cm”为挖土机中心点CP与假想平面PS之间的直线距离。在文本框内显示的直线距离的值根据挖土机100的移动而更新。图像G4的显示位置可以构成为根据直线距离的值的增减而变化,也可以构成为即使直线距离的值变化也不变化。
观察行走引导图像G的操作者能够直观地掌握为了在下次行程中取入到斜面铲斗6A内的沙土的量不超过斜面铲斗6A的容量而需要使挖土机100移动何种程度。
接着,参考图11对进行行走操作支援处理时的挖土机100的动作的另一例进行说明。图11是进行形成包括弯曲部BD的上行斜面BS的作业的挖土机100的俯视图。在图11的例子中,在斗杆5的前端安装有作为端接附件的斜面铲斗6A。斜面铲斗6A具有宽度W1。操作者在挖掘附件的1次行程中将上行斜面BS从坡顶TS到坡脚FS平坦地修整。具体而言,如图8所示,操作者以在本次行程中斜面铲斗6A接触的斜面范围和在上次行程中斜面铲斗6A接触的斜面范围重复规定的宽度的方式操作挖土机100。图11的范围NS表示上行斜面BS未完成的范围,即如图1所示,地表面ES未与上行斜面BS对齐的范围,范围CS表示上行斜面BS完成的范围,即地表面ES与上行斜面BS对齐的范围。
图11表示包括在挖掘附件的当前(本次)的行程和过去的6次行程中完成的斜面范围的上行斜面BS。点Qc表示当前的斜面铲斗6A的铲尖的左端的位置。点Q1表示开始本次行程时的斜面铲斗6A的铲尖的左端的位置。点Q2~点Q7表示开始前1次~6次的行程时的斜面铲斗6A的铲尖的左端的位置。虚线所示的挖土机表示开始前6次的行程时的挖土机100。点R1表示当前的挖土机中心点CP的位置。点R2~点R7表示开始前1次~6次的行程时的挖土机中心点CP的位置。单点划线所示的多个假想平面PS是包括上行斜面BS的法线的假想平面,且配置成在坡顶TS处隔着小于斜面铲斗6A的宽度W1的距离沿上行斜面BS的延长方向排列。并且,多个假想平面PS分别以通过弯曲部BD的曲率中心的方式配置。另外,假想平面PS可以在坡顶TS或坡脚FS中设定为等间隔,也可以设定为不等间隔。并且,假想平面PS可以预先设定,也可以动态地设定。
具体而言,假想平面PS包括假想平面PS1~PS7。假想平面PS1通过曲率中心和点R1。这也同样地适用于假想平面PS2~PS7。
关于设备引导装置50,每当在按下MC开关的状态下操作行走杆26D时,开始行走引导,或者,每当在挖土机100的规定部位到达假想平面PS时,即每当挖土机100移动规定距离时,停止挖土机100。
具体而言,设备引导装置50在根据定位装置P1的输出,判定为在挖土机100行走时挖土机中心点CP到达位于+X侧的假想平面PS的情况下,使挖土机100的行走停止。因此,在弯曲部BD中的作业时,挖土机100的实际的行走距离(例如,点R5与点R4之间的距离)比坡顶TS中的斜面铲斗6A的移动距离(例如,点Q5与点Q4之间的距离)大。另外,在上述实施方式中,作为挖土机100移动的范围即移动范围,仅记载了沿着斜面的方向上的范围,但移动范围也可以是与斜面垂直的方向(上部回转体3的前后轴的方向)上的范围。此时,与斜面垂直的方向上的下部行走体1的移动范围被限制,以使坡顶TS和坡脚FS包括在附件的运转范围内。例如,在挖土机100从斜面位移过多,铲斗6无法到达坡顶TS的情况下,设备引导装置50也可以通过制动控制使挖土机100减速或停止,或者将该内容传递给挖土机100的操作者。
如上所述,即使在上行斜面BS包括弯曲部BD的情况下,设备引导装置50也与上行斜面BS直线延伸的情况同样地,能够执行行走操作支援处理。
接着,参考图12对设备引导装置50的又一结构例进行说明。图12是表示挖土机100的基本***的又一结构例的框图,且与图2对应。图12的基本***与图2的基本***的不同点在于,包括空间识别装置S7,但在其他方面与其相同。因此,省略相同部分的说明,对不同部分进行详细说明。在图12的例子中,挖土机100进行形成沿着X轴直线延伸的上行斜面BS(参考图8。)的作业。
空间识别装置S7构成为,能够识别存在于挖土机100周围的空间的地上物。在本实施方式中,空间识别装置S7是LIDAR。空间识别装置S7也可以是距离图像传感器。具体而言,空间识别装置S7包括识别存在于挖土机100的前方空间的地上物的前LIDAR、识别存在于挖土机100的左侧空间的地上物的左LIDAR、识别存在于挖土机100的右侧空间的地上物的右LIDAR及识别存在于挖土机100的后方空间的地上物的后LIDAR。
前LIDAR例如安装在驾驶舱10的顶棚,即驾驶舱10的内部。也可以安装在驾驶舱10的顶部,即驾驶舱10的外部。左LIDAR安装在上部回转体3的上表面左端,右LIDAR安装在上部回转体3的上表面右端,后LIDAR安装在上部回转体3的上表面后端。
设备引导装置50构成为,根据通过使下部行走体1移动之后立即进行的基于挖掘附件的作业取入到斜面铲斗6A的沙土的体积,动态地确定假想平面PS的位置。即,构成为确定上次所确定的假想平面PS与本次确定的假想平面PS之间的距离D。典型地,设备引导装置50构成为,确定距离D,以使通过使下部行走体1移动之后立即进行的基于挖掘附件的作业取入到斜面铲斗6A的沙土的体积与斜面铲斗6A的容积大致相等。
取入到斜面铲斗6A的沙土的体积例如根据与目标施工面相关的数据、与当前的地表面ES相关的数据、与斜面铲斗6A的尺寸相关的数据、与作业开始位置到作业结束位置为止的距离相关的数据来计算。与当前的地表面ES相关的数据典型地包括与通过最近的行程修整的范围CS相关的数据和与通过下一行程修整的范围NS相关的数据。
与目标施工面相关的数据例如是与上行斜面BS相关的数据,存储在存储装置47中。与当前的地表面ES相关的数据例如根据空间识别装置S7的输出而导出。与斜面铲斗6A的尺寸相关的数据例如存储在存储装置47中。与斜面铲斗6A的尺寸相关的数据例如包括斜面铲斗6A的容积及宽度W1。与从作业开始位置至作业结束位置的距离相关的数据例如包括与从坡顶TS到坡脚FS的直线距离即坡长相关的数据。
与当前的地表面ES相关的数据也可以根据摄像机S6的输出而导出。或者,与当前的地表面ES相关的数据也可以根据基于动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3等的输出计算出的挖掘附件的姿势的过去的变化(工作历史)而导出。在这些情况下,也可以省略空间识别装置S7。
设备引导装置50能够根据与目标施工面相关的数据和与当前的地表面ES相关的数据,导出存在于目标施工面与当前的地表面ES之间的沙土的厚度。并且,设备引导装置50能够根据沙土的厚度、斜面铲斗6A的宽度W1及坡长,导出通过使下部行走体1移动之后立即进行的基于挖掘附件的作业取入到斜面铲斗6A的沙土的体积。
范围DS的宽度W2越大,取入到斜面铲斗6A的沙土的体积越小。这是因为在范围DS上不存在新挖掘的沙土。
根据该关系,设备引导装置50例如能够导出满足取入到斜面铲斗6A的沙土的体积不超出斜面铲斗6A的容积的条件的宽度W2。即,设备引导装置50能够导出满足在进行使下部行走体1移动之后立即进行的基于挖掘附件的作业时,沙土不会溢出到斜面铲斗6A外的条件的宽度W2。
若确定满足上述条件的宽度W2,则设备引导装置50能够实时导出带来该宽度W2的假想平面之间的距离D。
并且,若确定假想平面之间的距离D,则设备引导装置50确定新的假想平面PS的位置,能够持续地监视该新的假想平面PS与挖土机中心点CP的位置关系。并且,设备引导装置50在判定为挖土机中心点CP到达该新的假想平面PS的情况下,通过使行走用液压马达2M的旋转停止,能够使挖土机100的行走停止。
接着,参考图13A~图13C对与挖土机100的自主驾驶功能相关的结构进行说明。
图13A~图13C是表示与挖土机100的自主驾驶功能相关的结构的一例的图。具体而言,图13A是表示与下部行走体1的自主驾驶功能相关的构成部分的一例的图。图13B及图13C是表示与上部回转体3及附件的自主驾驶功能相关的构成部分的一例的图。
在本例中,控制器30构成为,接收由姿势检测装置、输入装置42、摄像装置(摄像机S6)、定位装置P1及异常检测传感器74等中的至少一个输出的信号,执行各种运算,能够向比例阀31及比例阀33等输出控制指令。姿势检测装置包括动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机身倾斜度传感器S4及回转状态传感器(回转角速度传感器S5)。
控制器30包括目标施工面设定部F1、作业结束目标位置设定部F2、行走目标轨道生成部F3、异常监视部F4、停止判定部F5、姿势检测部F6、下一作业位置设定部F7、位置计算部F8、比较部F9、物体检测部F10、移动指令生成部F11、速度计算部F12、速度限制部F13、流量指令生成部F14、铲斗形状设定部Fa及移动距离设定部Fb作为功能要件。并且,控制器30包括Att目标轨道更新部F15、当前铲尖位置计算部F16、下一铲尖位置计算部F17、铲尖速度指令值生成部F18、铲尖速度指令值限制部F19、指令值计算部F20、动臂电流指令生成部F21、动臂阀芯位移量计算部F22、动臂角度计算部F23、斗杆电流指令生成部F31、斗杆阀芯位移量计算部F32、斗杆角度计算部F33、铲斗电流指令生成部F41、铲斗阀芯位移量计算部F42、铲斗角度计算部F43、回转电流指令生成部F51、回转阀芯位移量计算部F52及回转角度计算部F53作为功能要件。
另外,为了便于说明而区分示出了控制器30中的各功能要件,但不需要在物理上进行区分,也可以由整体或者部分相同的软件组件或硬件组件构成。
并且,控制器30中的一个或多个功能要件也可以是后述管理装置300等其他控制装置中的功能要件。即,各功能要件也可以通过任何控制装置来实现。例如,作业结束目标位置设定部F2、行走目标轨道生成部F3及移动指令生成部F11也可以通过位于挖土机100的外部的管理装置300来实现。
目标施工面设定部F1根据输入装置42的输出,即由输入装置42接收的操作输入来设定目标施工面。目标施工面设定部F1也可以根据通过通信装置T1从外部装置(例如,后述管理装置300)接收的信息来设定目标施工面。
作业结束目标位置设定部F2构成为,设定与规定的作业的结束位置对应的与挖土机100(下部行走体1)的自主行走相关的目标位置(以下,称为“作业结束目标位置”)。例如,作业结束目标位置设定部F2也可以在使挖土机100在目标施工面上并列地自主行走的同时,设定与进行斜面的施工作业时的施工对象的斜面上的作业结束位置对应的作业结束目标位置。作业结束位置可以包含在从输入装置42读取的与目标施工面相关的信息中,也可以根据目标施工面自动生成。
行走目标轨道生成部F3构成为,根据目标施工面的形状和作业结束目标位置,生成与挖土机100(下部行走体1)的自主行走相关的行走目标轨道。并且,行走目标轨道生成部F3也可以设定对所生成的行走目标轨道的允许误差范围。
铲斗形状设定部Fa构成为设定与铲斗形状相关的信息。在图13A所示的例子中,铲斗形状设定部Fa根据输入装置42的输出,即由输入装置42接收的操作输入来设定与铲斗形状相关的信息。与铲斗形状相关的信息例如是与铲斗宽度或铲斗背面角度等相关的信息。铲斗背面角度例如是在连接斗杆顶销和铲斗6的铲尖的线段与铲斗6的背面之间形成的角度。通过该结构,铲斗形状设定部Fa能够识别例如在斜面铲斗6A安装在斗杆5的前端的情况下,与安装有通常的铲斗6的情况相比,铲斗宽度(参考图8的宽度W1。)较大。
移动距离设定部Fb构成为能够设定挖土机100的移动距离。在图13A所示的例子中,移动距离设定部Fb根据与由铲斗形状设定部Fa设定的铲斗形状相关的信息,设定挖土机100的移动距离。例如,移动距离设定部Fb在进行形成斜面的作业的情况下,根据斜面铲斗6A的宽度(例如参考图8的宽度W1。),设定挖土机100的移动距离(例如参考图8的距离D。)。
异常监视部F4构成为监视挖土机100的异常。在本例中,异常监视部F4根据异常检测传感器74的输出,确定挖土机100的异常的程度。异常检测传感器74例如也可以包括检测发动机11的异常的传感器、检测与工作油的温度相关的异常的传感器及检测控制器30的异常的传感器等中的至少一个。
停止判定部F5构成为根据各种信息判定是否需要使挖土机100停止。在本例中,停止判定部F5根据异常监视部F4的输出,判定是否需要使自主行走中的挖土机100停止。具体而言,停止判定部F5例如在异常监视部F4所确定的挖土机100的异常的程度超过规定的阈值的情况下,判定为需要使自主行走中的挖土机100停止。此时,控制器30例如制动控制作为行走致动器的行走用液压马达2M,使行走用液压马达2M的旋转减速或者停止。另一方面,停止判定部F5例如在异常监视部F4所确定的挖土机100的异常的程度为规定的阈值以下的情况下,判定为不需要使自主行走中的挖土机100停止,即能够使挖土机100的自主行走继续。并且,在人(操作者)搭乘在挖土机100上的情况下,停止判定部F5除了判定是否需要使挖土机100停止以外,还可以判定是否解除自主行走。
姿势检测部F6构成为检测与挖土机100的姿势相关的信息。并且,姿势检测部F6也可以判定挖土机100的姿势是否成为行走姿势。姿势检测部F6也可以构成为,在判定为挖土机100的姿势成为行走姿势的情况下,允许挖土机100的自主行走的执行。
下一作业位置设定部F7构成为,设定进行下次以后的作业的位置(以下,称为“中间目标位置”。)。在本例中,下一作业位置设定部F7在通过姿势检测部F6判定为挖土机100的姿势成为行走姿势且通过停止判定部F5判定为不需要使挖土机100停止的情况下,可以在行走目标轨道上设定一个或多个中间目标位置。一个或多个中间目标位置例如根据由移动距离设定部Fb设定的移动距离来设定。
位置计算部F8构成为计算挖土机100的当前位置。在本例中,位置计算部F8根据定位装置P1的输出,输出挖土机100的当前位置。在挖土机进行斜面作业的情况下,作业结束目标位置设定部F2也可以设定斜面作业的结束位置作为最终的目标位置。并且,下一作业位置设定部F7也可以将从斜面作业的开始位置至结束位置分割为多个区间,将各区间的终点设定为中间目标位置。
比较部F9构成为,对下一作业位置设定部F7设定的中间目标位置与位置计算部F8计算出的挖土机100的当前位置进行比较。
物体检测部F10构成为检测存在于挖土机100的周围的物体。在本例中,物体检测部F10根据摄像装置(摄像机S6)的输出,检测存在于挖土机100周围的监视范围内的物体。并且,物体检测部F10在检测到在自主行走中的挖土机100的行进方向上存在的物体(例如,人)的情况下,生成用于使挖土机100的自主行走停止的停止指令。同样地,物体检测部F10也可以在检测到存在于自主行走中的挖土机100的监视范围内的物体(例如,人)的情况下,生成用于使挖土机100的自主行走停止的停止指令。另外,物体检测部F10也对存在于自主行走中的挖土机100的监视范围外的物体(例如,人)进行检测。
移动指令生成部F11构成为,生成与下部行走体1的行走移动相关的指令。在本例中,移动指令生成部F11根据比较部F9的比较结果,生成与移动方向相关的指令或与移动速度相关的指令(以下,称为“速度指令”)。例如,移动指令生成部F11可以构成为,中间目标位置与挖土机100的当前位置之差越大,生成越大的速度指令。并且,移动指令生成部F11可以构成为,生成使该差接近于零的速度指令。
如此,控制器30例如使挖土机100自主行走到各个中间目标位置,并且在该场所进行规定的作业,在反复移动到下一中间位置的方式的同时,执行到目标位置为止的行走控制。并且,移动指令生成部F11也可以在根据与事先输入的地形相关的信息和定位装置P1的检测值判断为挖土机100存在于斜坡的情况下,变更速度指令的值。例如,在判定为挖土机100位于下坡的情况下,移动指令生成部F11也可以生成与比通常的速度减速的速度对应的速度指令值。移动指令生成部F11也可以根据摄像装置(摄像机S6)的输出,获取与地面的倾斜等地形相关的信息。而且,在根据摄像装置(摄像机S6)的输出,由物体检测部F10判定为路面的凹凸较大的情况下(例如,在判定为路面上存在多个石头的情况)也同样地,移动指令生成部F11也可以生成与比通常的速度减速的速度对应的速度指令值。如此,移动指令生成部F11也可以根据行走路径上所获取的与路面相关的信息,变更速度指令的值。例如,在河床中,在挖土机100从沙地向碎石路移动时,移动指令生成部F11也可以自动变更速度指令的值。由此,移动指令生成部F11能够与路面状况对应地变更行走速度。而且,移动指令生成部F11也可以与附件的动作对应地生成速度指令值。例如,在挖土机100进行斜面作业的情况下(具体而言,在附件进行从坡顶到坡脚为止的修整作业的情况),下一作业位置设定部F7在判定为铲斗6到达坡脚时,也可以判定向下一中间目标位置的移动开始。由此,移动指令生成部F11能够生成到下一中间目标位置为止的速度指令。并且,在铲斗6到达坡脚之后,在判定为动臂4上升到规定高度的情况下,下一作业位置设定部F7也可以判定向下一中间目标位置的移动开始。并且,移动指令生成部F11也可以生成到下一中间目标位置为止的速度指令。如此,移动指令生成部F11也可以与附件的动作对应地设定速度指令值。
而且,控制器30也可以设置有设定挖土机100的动作模式的模式设定部。此时,在作为挖土机100的动作模式设定了起重机模式的情况或者设定了低速高转矩模式等低速模式的情况下,移动指令生成部F11生成与低速模式对应的速度指令值。如此,移动指令生成部F11也可以根据挖土机100的状态来变更速度指令值(行走速度)。
速度计算部F12构成为计算挖土机100的当前的行走速度。在本例中,速度计算部F12根据位置计算部F8计算的挖土机100的当前位置的变化,计算挖土机100的当前的行走速度。
运算部CAL构成为,计算与移动指令生成部F11生成的速度指令对应的行走速度和速度计算部F12计算出的挖土机100的当前的行走速度的速度差。
速度限制部F13构成为限制挖土机100的行走速度。在本例中,速度限制部F13构成为,在运算部CAL计算出的速度差超过限制值的情况下,代替该速度差而输出限制值,在运算部CAL计算出的速度差为限制值以下的情况下,按原样输出该速度差。限制值可以是预先登记的值,也可以是动态地计算出的值。
流量指令生成部F14构成为,生成与从主泵14向行走用液压马达2M供给的工作油的流量相关的指令。在本例中,流量指令生成部F14根据速度限制部F13输出的速度差来生成流量指令。基本上,流量指令生成部F14可以构成为,该速度差越大,生成越大的流量指令。并且,流量指令生成部F14可以构成为,生成使运算部CAL计算出的速度差接近于零的流量指令。
流量指令生成部F14生成的流量指令是对比例阀31、33的电流指令。比例阀31、33根据该电流指令进行动作,并改变作用于控制阀171的先导端口的先导压。因此,流入左行走用液压马达2ML的工作油的流量被调整为与流量指令生成部F14生成的流量指令对应的流量。并且,比例阀31、33根据该电流指令进行动作,并改变作用于控制阀172的先导端口的先导压。因此,流入右行走用液压马达2MR的工作油的流量被调整为与流量指令生成部F14生成的流量指令对应的流量。其结果,挖土机100的行走速度被调整为与移动指令生成部F11生成的速度指令对应的行走速度。挖土机100的行走速度是包含行走方向的概念。这是因为,挖土机100的行走方向根据左行走用液压马达2ML的旋转速度及旋转方向和右行走用液压马达2MR的旋转速度及旋转方向来确定。
另外,在本例中,示出了流量指令生成部F14生成的流量指令向比例阀31、33输出的事例,但控制器30并不限于该结构。例如,通常在挖土机100的行走动作时,动臂缸7等除了行走用液压马达2M以外的其他致动器不进行动作。因此,流量指令生成部F14生成的流量指令也可以向主泵14的调节器13输出。此时,控制器30通过控制主泵14的吐出量,能够控制挖土机100的行走动作。并且,控制器30也可以通过分别控制左调节器13L及右调节器13R,即通过控制左主泵14L及右主泵14R各自的吐出量,控制挖土机100的操舵。而且,控制器30也可以通过比例阀31控制分别向左行走用液压马达2ML及右行走用液压马达2MR供给的工作油的供给量来控制行走动作的操舵,并控制调节器13,由此控制行走速度。
如此,控制器30能够适当地使挖土机100在中间目标位置进行作业的同时,在从当前位置到作业结束目标位置之间实现挖土机100的自主行走。
Att目标轨道更新部F15构成为,生成附件的前端部,即铲斗6的作业部位(例如,铲尖)的目标轨道。具体而言,Att目标轨道更新部F15可以在每次伴随挖土机100的自主行走的移动时,根据移动后的挖土机100的位置(中间目标位置)或从该位置观察到的目标施工面的相对形状等,更新铲斗6的作业部位的目标轨道。例如,Att目标轨道更新部F15可以根据目标施工面的形状、挖土机100的当前位置及物体检测部F10的输出(物体数据)等,生成铲斗6的铲尖应该遵循的轨道作为目标轨道。
当前铲尖位置计算部F16构成为计算铲斗6的当前的铲尖位置。在本例中,当前铲尖位置计算部F16可以根据姿势检测部F6的输出(例如,动臂角度β1、斗杆角度β2、铲斗角度β3及回转角度α1)及位置检测部F8的输出(挖土机100的当前位置),计算铲斗6的铲尖的坐标点作为当前的铲尖位置。在计算当前的铲尖位置时,当前铲尖位置计算部F16也可以利用机身倾斜度传感器S4的输出。
下一铲尖位置计算部F17构成为,在铲斗6的铲尖的目标轨道上计算成为目标的下一铲尖位置。在本例中,下一铲尖位置计算部F17根据与自主驾驶功能对应的操作指令的内容、Att目标轨道更新部F15生成的目标轨道及当前铲尖位置计算部F16计算出的当前的铲尖位置,计算规定时间后的铲尖位置作为目标铲尖位置。
下一铲尖位置计算部F17也可以判定当前的铲尖位置与铲斗6的铲尖的目标轨道之间的背离是否收敛在允许范围内。在本例中,下一铲尖位置计算部F17判定当前的铲尖位置与铲斗6的铲尖的目标轨道之间的距离是否为规定值以下。并且,在该距离为规定值以下的情况下,下一铲尖位置计算部F17判定为背离收敛在允许范围内,并计算目标铲尖位置。另一方面,在该距离超过规定值的情况下,下一铲尖位置计算部F17判定为背离未收敛在允许范围内,和与自主驾驶功能对应的操作指令无关地,使致动器的动作减速或者停止。由此,控制器30能够防止在铲尖位置脱离目标轨道的状态下继续执行自主控制。
铲尖速度指令值生成部F18构成为生成与铲尖的速度相关的指令值。在本例中,铲尖速度指令值生成部F18根据当前铲尖位置计算部F16计算出的当前的铲尖位置和下一铲尖位置计算部F17计算出的下一铲尖位置,计算在规定时间使当前的铲尖位置移动到下一铲尖位置所需的铲尖的速度作为与铲尖的速度相关的指令值。
铲尖速度指令值限制部F19构成为限制与铲尖的速度相关的指令值。在本例中,铲尖速度指令值限制部F19在根据当前铲尖位置计算部F16计算出的当前的铲尖位置和物体检测部F10的输出,判定为铲斗6的铲尖与规定的物体(例如,自卸车等)之间的距离小于规定值的情况下,以规定的上限值限制与铲尖的速度相关的指令值。由此,控制器30能够在铲尖接近自卸车等时使铲尖的速度减速。
指令值计算部F20构成为计算用于使致动器动作的指令值。在本例中,指令值计算部F20为了使当前的铲尖位置移动到目标铲尖位置,根据下一铲尖位置计算部F17计算出的目标铲尖位置,计算与动臂角度β1相关的指令值β1r、与斗杆角度β2相关的指令值β2r、与铲斗角度β3相关的指令值β3r及与回转角度α1相关的指令值α1r。
动臂电流指令生成部F21、斗杆电流指令生成部F31、铲斗电流指令生成部F41及回转电流指令生成部F51构成为,生成对比例阀31、33输出的电流指令。在本例中,动臂电流指令生成部F21对与控制阀175对应的比例阀31输出动臂电流指令。并且,斗杆电流指令生成部F31对与控制阀176对应的比例阀31输出斗杆电流指令。并且,铲斗电流指令生成部F41对与控制阀174对应的比例阀31输出铲斗电流指令。并且,回转电流指令生成部F51对与控制阀173对应的比例阀31输出回转电流指令。并且,动臂电流指令生成部F21、斗杆电流指令生成部F31、铲斗电流指令生成部F41及回转电流指令生成部F51可以向比例阀33输出对从操作装置26输出的先导压进行减压的减压指令。
动臂阀芯位移量计算部F22、斗杆阀芯位移量计算部F32、铲斗阀芯位移量计算部F42及回转阀芯位移量计算部F52构成为计算构成滑阀的阀芯的位移量。在本例中,动臂阀芯位移量计算部F22根据动臂阀芯位移传感器S7的输出,计算构成与动臂缸7相关的控制阀175的动臂阀芯的位移量。斗杆阀芯位移量计算部F32根据斗杆阀芯位移传感器S8的输出来计算构成与斗杆缸8相关的控制阀176的斗杆阀芯的位移量。铲斗阀芯位移量计算部F42根据铲斗阀芯位移传感器S9的输出来计算构成与铲斗缸9相关的控制阀174的铲斗阀芯的位移量。回转阀芯位移量计算部F52根据回转阀芯位移传感器S2A的输出,计算构成与回转用液压马达2A相关的控制阀173的回转阀芯的位移量。
动臂角度计算部F23、斗杆角度计算部F33、铲斗角度计算部F43及回转角度计算部F53构成为计算动臂4、斗杆5、铲斗6及上部回转体3的转动角度(姿势角度)。在本例中,动臂角度计算部F23根据动臂角度传感器S1的输出来计算动臂角度β1。斗杆角度计算部F33根据斗杆角度传感器S2的输出来计算斗杆角度β2。铲斗角度计算部F43根据铲斗角度传感器S3的输出来计算铲斗角度β3。回转角度计算部F53根据回转状态传感器S5的输出来计算回转角度α1。即,动臂角度计算部F23、斗杆角度计算部F33、铲斗角度计算部F43及回转角度计算部F53包括在姿势检测部F6中,可以向当前铲尖位置计算部F16输出该计算结果(动臂角度β1、斗杆角度β2、铲斗角度β3及回转角度α1)。
动臂电流指令生成部F21基本上生成对比例阀31的动臂电流指令,以使指令值计算部F20生成的指令值β1r与动臂角度计算部F23计算出的动臂角度β1之差成为零。此时,动臂电流指令生成部F21调节动臂电流指令,以使从动臂电流指令导出的目标动臂阀芯位移量与动臂阀芯位移量计算部F22计算出的动臂阀芯位移量之差成为零。并且,动臂电流指令生成部F21将该调节后的动臂电流指令输出到与控制阀175对应的比例阀31。
与控制阀175对应的比例阀31(图4C的比例阀31CL、31CR)根据动臂电流指令改变开口面积,使与该开口面积的大小对应的先导压作用于控制阀175的先导端口。控制阀175根据先导压来移动动臂阀芯,使工作油流入动臂缸7。动臂阀芯位移传感器S7检测动臂阀芯的位移,并将该检测结果反馈给控制器30的动臂阀芯位移量计算部F22。动臂缸7随着工作油的流入而伸缩,使动臂4上下移动。动臂角度传感器S1检测上下移动的动臂4的转动角度,并将其检测结果反馈给控制器30的动臂角度计算部F23。动臂角度计算部F23将所计算出的动臂角度β1反馈给动臂电流指令生成部F21。
斗杆电流指令生成部F31基本上生成对比例阀31的斗杆电流指令,以使指令值计算部F20生成的指令值β2r与斗杆角度计算部F33计算出的斗杆角度β2之差成为零。此时,斗杆电流指令生成部F31调节斗杆电流指令,以使从斗杆电流指令导出的目标斗杆阀芯位移量与斗杆阀芯位移量计算部F32计算出的斗杆阀芯位移量之差成为零。并且,斗杆电流指令生成部F31将该调节后的斗杆电流指令输出到与控制阀176对应的比例阀31。
与控制阀176对应的比例阀31根据斗杆电流指令改变开口面积,使与该开口面积的大小对应的先导压作用于控制阀176的先导端口。控制阀176根据先导压来移动斗杆阀芯,使工作油流入斗杆缸8。斗杆阀芯位移传感器S8检测斗杆阀芯的位移,并将该检测结果反馈给控制器30的斗杆阀芯位移量计算部F32。斗杆缸8随着工作油的流入而伸缩,打开/闭合斗杆5。斗杆角度传感器S2检测打开/闭合的斗杆5的转动角度,并将其检测结果反馈给控制器30的斗杆角度计算部F33。斗杆角度计算部F33将所计算出的斗杆角度β2反馈给斗杆电流指令生成部F31。
铲斗电流指令生成部F41基本上生成对与控制阀174对应的比例阀31的铲斗电流指令,以使指令值计算部F20生成的指令值β3r与铲斗角度计算部F43计算出的铲斗角度β3之差成为零。此时,铲斗电流指令生成部F41调节铲斗电流指令,以使从铲斗电流指令导出的目标铲斗阀芯位移量与铲斗阀芯位移量计算部F42计算出的铲斗阀芯位移量之差成为零。并且,铲斗电流指令生成部F41将该调节后的铲斗电流指令输出到与控制阀174对应的比例阀31。
与控制阀174对应的比例阀31(图4D的比例阀31DL、31DR)根据铲斗电流指令改变开口面积,使与该开口面积的大小对应的先导压作用于控制阀174的先导端口。控制阀174根据先导压来移动铲斗阀芯,使工作油流入铲斗缸9。铲斗阀芯位移传感器S9检测铲斗阀芯的位移,并将该检测结果反馈给控制器30的铲斗阀芯位移量计算部F42。铲斗缸9随着工作油的流入而伸缩,打开/闭合铲斗6。铲斗角度传感器S3检测打开/闭合的铲斗6的转动角度,并将其检测结果反馈给控制器30的铲斗角度计算部F43。铲斗角度计算部F43将所计算出的铲斗角度β3反馈给铲斗电流指令生成部F41。
回转电流指令生成部F51基本上生成对与控制阀173对应的比例阀31的回转电流指令,以使指令值计算部F20生成的指令值α1r与回转角度计算部F53计算出的回转角度α1之差成为零。此时,回转电流指令生成部F51调节回转电流指令,以使从回转电流指令导出的目标回转阀芯位移量与回转阀芯位移量计算部F52计算出的回转阀芯位移量之差成为零。并且,回转电流指令生成部F51将该调节后的回转电流指令输出到与控制阀173对应的比例阀31。
与控制阀173对应的比例阀31(图4B的比例阀31BL、31BR)根据回转电流指令改变开口面积,使与该开口面积的大小对应的先导压作用于控制阀173的先导端口。控制阀173根据先导压使回转阀芯移动,使工作油流入回转用液压马达2A。回转阀芯位移传感器S2A检测回转阀芯的位移,并将该检测结果反馈给控制器30的回转阀芯位移量计算部F52。回转用液压马达2A根据工作油的流入而旋转,使上部回转体3回转。回转状态传感器S5检测上部回转体3的回转角度,并将该检测结果反馈给控制器30的回转角度计算部F53。回转角度计算部F53将所计算出的回转角度α1反馈给回转电流指令生成部F51。
如此,控制器30针对每一工件构建三级反馈环路。即,控制器30构建与阀芯位移量相关的反馈环路、与工件的转动角度相关的反馈环路及与铲尖位置相关的反馈环路。因此,控制器30精确地控制铲斗6的作业部位(例如,铲尖)的动作,能够实现使挖土机100进行各个中间目标位置的规定的作业(例如,作为目标施工面的斜面的施工作业)的自主驾驶功能。
接着,参考图14对施工***SYS进行说明。图14是表示施工***SYS的一例的概略图。如图14所示,施工***SYS包括挖土机100、支援装置200及管理装置300。施工***SYS构成为能够支援基于1台或多台挖土机100的施工。
挖土机100获取的信息也可以通过施工***SYS与管理者及其他挖土机的操作者等共享。构成施工***SYS的挖土机100、支援装置200及管理装置300分别可以是1台,也可以是多台。在本例中,施工***SYS包括1台挖土机100、1台支援装置200及1台管理装置300。
支援装置200典型为移动终端装置,例如是位于施工现场的作业人员等所携带的膝上型计算机终端、平板终端或者智能手机等。支援装置200也可以是挖土机100的操作者所携带的移动终端。支援装置200也可以是固定终端装置。
管理装置300典型为固定终端装置,例如是设置在施工现场外的管理中心等的服务器计算机(所谓的云服务器)。并且,管理装置300例如也可以是设定在施工现场的边缘服务器。并且,管理装置300也可以是便携式终端装置(例如,膝上型计算机终端、平板终端或者智能手机等移动终端)。
支援装置200及管理装置300中的至少一个也可以具备监视器和远程操作用操作装置。此时,利用支援装置200或管理装置300的操作者也可以使用远程操作用操作装置来操作挖土机100。远程操作用操作装置例如通过近距离无线通信网、移动电话通信网或卫星通信网等无线通信网,以能够与搭载于挖土机100的控制器30进行通信的方式连接。
并且,在设置在驾驶舱10内的显示装置40上显示的各种信息图像(例如,表示挖土机100周围的状态的图像信息或各种设定画面等)也可以在与支援装置200及管理装置300中的至少一个连接的显示装置上显示。表示挖土机100周围的状态的图像信息可以根据摄像装置(摄像机S6)的摄像图像而生成。由此,利用支援装置200的作业人员或者利用管理装置300的管理者等能够在确认挖土机100周围的状态的同时进行挖土机100的远程操作,或进行与挖土机100相关的各种设定。
例如,在施工***SYS中,挖土机100的控制器30也可以将与按下自主行走开关时的时刻及场所、使挖土机100自主地移动时(自主行走时)利用的目标路径、以及自主行走时规定部位实际上遵循的轨迹等中的至少一个相关的信息发送到支援装置200及管理装置300中的至少一个。此时,控制器30也可以将摄像装置(摄像机S6)等的空间识别装置的输出(例如,摄像装置(摄像机S6)的摄像图像)发送到支援装置200及管理装置300中的至少一个。摄像图像也可以是自主行走时拍摄到的多个图像。而且,控制器30也可以将和与自主行走中的挖土机100的动作内容相关的数据、与挖土机100的姿势相关的数据及与挖掘附件的姿势相关的数据等中的至少一个相关的信息发送到支援装置200及管理装置300中的至少一个。由此,利用支援装置200的作业人员或利用管理装置300的管理者能够获得与自主行走中的挖土机100相关的信息。
如此,在支援装置200或管理装置300中,在挖土机100的监视范围外的监视对象的种类及位置按照时间顺序存储在存储部中。在此,在支援装置200或管理装置300中存储的对象物(信息)也可以是挖土机100的监视范围外,且是其他挖土机的监视范围内的监视对象的种类及位置。
如此,施工***SYS能够将在自主行走时获取的与挖土机100相关的信息与管理者及其他挖土机的操作者等共享。
另外,如图14所示,搭载于挖土机100的通信装置T1也可以构成为经由无线通信在与设置在远程操作室RC的通信装置T2之间收发信息。在图14所示的例子中,通信装置T1与通信装置T2构成为经由第5代移动通信线路(5G线路)、LTE线路或卫星线路等收发信息。
在远程操作室RC内设置有远程控制器30A、声音输出装置A2、室内摄像装置C2、显示装置D1及通信装置T2等。并且,在远程操作室RC内设置有供远程操作挖土机100的操作者OP就座的驾驶座DT。
远程控制器30A是执行各种运算的运算装置。在本实施方式中,与控制器30同样地,远程控制器30A由包括CPU及存储器的微型计算机构成。并且,远程控制器30A的各种功能通过CPU执行存储在存储器中的程序来实现。
声音输出装置A2构成为输出声音。在本实施方式中,声音输出装置A2是扬声器,且构成为播放安装在挖土机100上的集音装置(未图示。)收集到的声音。
室内摄像装置C2构成为拍摄远程操作室RC内。在本实施方式中,室内摄像装置C2是设置在远程操作室RC的内部的摄像机,且构成为拍摄坐在驾驶座DT上的操作者OP。
通信装置T2构成为控制与安装在挖土机100上的通信装置T1的无线通信。
在本实施方式中,驾驶座DT具有与设置在通常的挖土机的驾驶舱内的驾驶座相同的结构。具体而言,在驾驶座DT的左侧配置有左操纵箱,在驾驶座DT的右侧配置有右操纵箱。并且,在左操纵箱的上表面前端配置有左操作杆,在右操纵箱的上表面前端配置有右操作杆。并且,在驾驶座DT的前方配置有行走杆及行走踏板。而且,在右操纵箱的上表面中央部配置有控制盘75。左操作杆、右操作杆、行走杆、行走踏板及控制盘75分别构成操作装置26A。
控制盘75是用于调整发动机11的转速的控制盘,例如构成为能够以4个阶段切换发动机转速。
具体而言,控制盘75构成为能够以SP模式、H模式、A模式及怠速模式这4个阶段切换发动机转速。控制盘75将与发动机转速的设定相关的数据发送到控制器30。
SP模式是在操作者OP想要优先作业量的情况下选择的转速模式,利用最高的发动机转速。H模式是在操作者OP想要兼顾作业量和油耗率的情况下选择的转速模式,利用第二高的发动机转速。A模式是在操作者OP想要优先油耗率的同时以低噪音使挖土机运转的情况下选择的转速模式,利用第三高的发动机转速。怠速模式是在操作者OP想要将发动机设为怠速状态的情况下选择的转速模式,利用最低的发动机转速。并且,发动机11以通过控制盘75选择的转速模式的发动机转速恒定地控制转速。
在操作装置26A上设置有用于检测操作装置26A的操作内容的操作传感器29A。操作传感器29A例如是检测操作杆的倾斜角度的倾斜传感器或检测绕操作杆的摆动轴的摆动角度的角度传感器等。操作传感器29A也可以由压力传感器、电流传感器、电压传感器或距离传感器等其他传感器构成。操作传感器29A将与所检测到的操作装置26A的操作内容相关的信息输出到远程控制器30A。远程控制器30A根据所接收到的信息生成操作信号,将所生成的操作信号发送到挖土机100。操作传感器29A也可以构成为生成操作信号。此时,操作传感器29A也可以不经由远程控制器30A将操作信号输出到通信装置T2。
显示装置D1构成为显示与挖土机100周围的状况相关的信息。在本实施方式中,显示装置D1是由纵3段、横3列的9个监视器构成的多功能显示器,且构成为能够显示挖土机100的前方、左方及右方的空间的状态。各监视器是液晶监视器或有机EL监视器等。但是,显示装置D1可以由1个或多个曲面监视器构成,也可以由投影仪构成。
显示装置D1也可以是操作者OP能够穿着的显示装置。例如,显示装置D1是头戴式显示器,也可以构成为能够通过无线通信在与远程控制器30A之间收发信息。头戴式显示器也可以与远程控制器有线连接。头戴式显示器可以是透射型头戴式显示器,也可以是非透射型头戴式显示器。头戴式显示器可以是单眼型头戴式显示器,也可以是双眼型头戴式显示器。
显示装置D1构成为显示使位于远程操作室RC内的操作者OP能够辨识挖土机100的周围的图像。即,显示装置D1显示图像,以使尽管操作者在远程操作室RC内,但如同在挖土机100的驾驶舱10内那样,能够确认挖土机100周围的状况。
接着,参考图15对施工***SYS的另一结构例进行说明。在图15所示的例子中,施工***SYS构成为支援基于挖土机100的施工。具体而言,施工***SYS具有与挖土机100进行通信的通信装置CD及控制装置CTR。控制装置CTR构成为,设定与下部行走体1的移动相关的规定的条件,在满足该条件时,经由通信装置CD向挖土机100输出与下部行走体1的移动停止相关的信息。
并且,控制装置CR也可以构成为,设定与下部行走体1的移动相关的规定的条件,在满足该条件时,经由通信装置CD向挖土机100输出与下部行走体1的移动停止相关的信息,以控制行走用液压马达2M而使下部行走体1的移动停止。
如此,本发明的实施方式所涉及的挖土机100具备:下部行走体1;上部回转体3,可回转地搭载于下部行走体1;附件,安装在上部回转体3上;及作为控制装置的控制器30,搭载于上部回转体3。并且,控制器30例如构成为,设定与下部行走体1的移动相关的规定的条件,在满足该条件时,通知与下部行走体1的移动停止相关的信息。并且,控制器30构成为,设定与下部行走体1的移动相关的规定的条件,在满足该条件时,控制行走用液压马达2M而使下部行走体1的移动停止。
通过该结构,挖土机100能够支援进行斜面形成作业或水平平整作业等修整作业时的挖土机100的移动。例如,如图8所示,挖土机100在进行斜面挖掘作业时,能够以如下方式定位上部回转体3,即,在本次行程中斜面铲斗6A接触的斜面范围与在上次行程中斜面铲斗6A接触的斜面范围重复规定的宽度W2。因此,如参考图9A~图9D说明的那样,挖土机100能够防止从斜面铲斗6A溢出的沙土堆积在作为已经完成的斜面范围的范围CS上。此时,操作者为了移除堆积在范围CS上的沙土,需要在使挖土机100移动到-X侧的基础上,进行挖掘附件的追加行程。其结果,挖土机100能够提高斜面形成作业的作业效率。
上述条件例如也可以包括下部行走体1移动了规定距离的情况。此时,规定距离也可以根据移动前的斜面铲斗6A的规定部位与移动后的斜面铲斗6A的规定部位之间的距离或移动前的上部回转体3的规定部位与移动后的上部回转体3的规定部位之间的距离来确定。并且,所确定的规定距离也可以利用于确定如图8所示的假想平面PS的配置。
规定距离典型地小于斜面铲斗6A等端接附件的宽度。通过该结构,挖土机100能够使在本次行程中斜面铲斗6A接触的斜面范围与在上次行程中斜面铲斗6A接触的斜面范围可靠地重复。
如图8所示,规定距离优选确定为作为第1范围的范围CS2与作为第2范围的范围CS1重复,在第1范围中,在刚要使下部行走体1移动之前进行了基于挖掘附件的作业,在第2范围中,在使下部行走体1移动之后立即进行了基于挖掘附件的作业。并且,从使下部行走体1刚刚移动之后的基于挖掘附件的作业开始到结束为止,作为第2范围的范围CS1优选与作为第1范围的范围CS2重复。即,规定距离确定为范围CS1与范围CS2在从坡顶TS到坡脚FS的坡长总长上重复。但是,规定距离也可以确定为范围CS1与范围CS2在坡长的前半部分或后半部分等并非坡长的总长而是仅在一部分重复。
作为第1范围的范围CS2与作为第2范围的范围CS1重复的范围DS1典型地设定为,通过使下部行走体1刚刚移动之后的基于挖掘附件的作业取入到斜面铲斗6A的沙土的体积越大,该范围DS1越大。这是因为,范围DS1越小,在范围NS中新挖掘的范围的宽度越大,取入到斜面铲斗6A的沙土的体积也越大。并且,这是因为,当取入到斜面铲斗6A的沙土的体积超出斜面铲斗6A的容量时,从斜面铲斗6A溢出的沙土残留在范围CS2上。
上述体积优选根据与目标施工面相关的数据、与当前的地表面ES相关的数据、与斜面铲斗6A的尺寸相关的数据及与从作业开始位置至作业结束位置的距离相关的数据来计算。此时,规定距离优选根据该体积来确定。
在下部行走体1移动中,控制器30优选构成为,执行使上部回转体3正对目标施工面的控制。
以上,对本发明的优选实施方式进行了详细说明。然而,本发明并不限于上述实施方式。上述实施方式能够在不脱离本发明的范围内适用各种变形、置换等。并且,分开说明的特征只要在技术上不产生矛盾,则能够进行组合。
例如,在上述实施方式中,控制器30通过使回转用液压马达2A自动动作来使上部回转体3正对目标施工面。但是,控制器30也可以通过使回转用电动发电机自动动作来使上部回转体3正对目标施工面。
本申请主张基于2019年3月28日于日本申请的日本专利申请2019-065020号的优先权,该日本专利申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
符号说明
1-下部行走体,2-回转机构,2M-行走用液压马达,2ML-左行走用液压马达,2MR-右行走用液压马达,2A-回转用液压马达,3-上部回转体,4-动臂,5-斗杆,6-铲斗,7-动臂缸,8-斗杆缸,9-铲斗缸,10-驾驶舱,11-发动机,13-调节器,13L-左调节器,13R-右调节器,14-主泵,14L-左主泵,14R-右主泵,15-先导泵,17-控制阀,18L-左节流器,18R-右节流器,19L-左控制压力传感器,19R-右控制压力传感器,26、26A-操作装置,26D-行走杆,26DL-左行走杆,26DR-右行走杆,26L-左操作杆,26R-右操作杆,28、28L、28R-吐出压力传感器,29、29DL、29DR、29LA、29LB、29RA、29RB-操作压力传感器,29A-操作传感器,30-控制器,30A-远程控制器,31、31AL、31AR、31BL、31BR、31CL、31CR、31DL、31DR、31EL、31ER、31FL、31FR-比例阀,32、32AL、32AR、32BL、32BR、32CL、32CR、32DL、32DR、32EL、32ER、32FL、32FR-往复阀,33、33BL、33BR、33EL、33ER、33FL、33FR-比例阀,40-显示装置,40C-中间旁通管路,42-输入装置,42C-并联管路,43-语音输出装置,47-存储装置,50-设备引导装置,51-位置计算部,52-距离计算部,53-信息传递部,54-自动控制部,55-回转角度计算部,56-相对角度计算部,75-控制盘,100-挖土机,171~174、175L、175R、176L、176R-控制阀,200-支援装置,300-管理装置,A2-声音输出装置,AF-附件运转面,BS-上行斜面,C2-室内摄像装置,CB-圆柱体,CD-通信装置,CP-挖土机中心点,CS、DS、NS-范围,CTR-控制装置,D1-显示装置,DT-驾驶座,ES-地表面,MT1、MT2-沙土,OP-操作者,P1-定位装置,PS-假想平面,RC-远程操作室,S1-动臂角度传感器,S2-斗杆角度传感器,S3-铲斗角度传感器,S4-机身倾斜传感器,S5-回转角速度传感器,S6-摄像机,S6B-后摄像机,S6F-前摄像机,S6L-左摄像机,S6R-右摄像机,S7-空间识别装置,SF-回转平面,SW-开关,SYS-施工***,T1、T2-通信装置。
Claims (14)
1.一种挖土机,其具备:
下部行走体;
上部回转体,可回转地搭载于所述下部行走体;
附件,安装在所述上部回转体上;及
控制装置,搭载于所述上部回转体,
所述控制装置构成为,设定与所述下部行走体的移动相关的规定的条件,在满足该条件时,通知与所述下部行走体的移动停止相关的信息。
2.一种挖土机,其具备:
下部行走体;
行走用液压马达,使所述下部行走体移动;
上部回转体,可回转地搭载于所述下部行走体;
附件,安装在所述上部回转体上;及
控制装置,搭载于所述上部回转体,
所述控制装置构成为,设定与所述下部行走体的移动相关的规定的条件,在满足该条件时,控制所述行走用液压马达而使所述下部行走体的移动停止。
3.根据权利要求1所述的挖土机,其中,
所述条件包括所述下部行走体移动了规定距离,
所述规定距离根据移动前的端接附件的规定部位与移动后的所述端接附件的规定部位之间的距离或移动前的所述上部回转体的规定部位与移动后的所述上部回转体的规定部位之间的距离来确定。
4.根据权利要求3所述的挖土机,其中,
所述规定距离小于所述端接附件的宽度。
5.根据权利要求3所述的挖土机,其中,
所述规定距离确定为,在刚要使所述下部行走体移动之前进行了基于所述附件的作业的第1范围与在使所述下部行走体移动之后立即进行了基于所述附件的作业的第2范围重复。
6.根据权利要求5所述的挖土机,其中,
从使所述下部行走体刚刚移动之后的基于所述附件的作业开始到结束为止,所述第2范围与所述第1范围重复。
7.根据权利要求5所述的挖土机,其中,
通过使所述下部行走体刚刚移动之后的基于所述附件的作业取入到所述端接附件的沙土的体积越大,所述第1范围与所述第2范围重复的范围越大。
8.根据权利要求7所述的挖土机,其中,
所述体积根据与目标施工面相关的数据、与当前的地表面相关的数据、与所述端接附件的尺寸相关的数据及与从作业开始位置至作业结束位置的距离相关的数据来计算。
9.根据权利要求7所述的挖土机,其中,
所述规定距离根据所述体积来确定。
10.根据权利要求1所述的挖土机,其中,
在所述下部行走体移动中,所述控制装置构成为,执行使所述上部回转体正对目标施工面的控制。
11.一种施工***,其支援基于挖土机的施工,所述挖土机具备:下部行走体;上部回转体,可回转地搭载于所述下部行走体;附件,安装在所述上部回转体上;及控制装置,搭载于所述上部回转体,所述施工***具有:
通信装置,与挖土机进行通信;及
控制装置,
所述控制装置设定与所述下部行走体的移动相关的规定的条件,在满足该条件时,经由所述通信装置向挖土机输出与所述下部行走体的移动停止相关的信息。
12.一种施工***,其支援基于挖土机的施工,所述挖土机具备:下部行走体;行走用液压马达,使所述下部行走体移动;上部回转体,可回转地搭载于所述下部行走体;及附件,安装在所述上部回转体上,所述施工***具有:
通信装置,与挖土机进行通信;及
控制装置,
所述控制装置设定与所述下部行走体的移动相关的规定的条件,在满足该条件时,经由所述通信装置向挖土机输出与所述下部行走体的移动停止相关的信息,以控制所述行走用液压马达而使所述下部行走体的移动停止。
13.根据权利要求11所述的施工***,其中,
所述条件包括所述下部行走体移动了规定距离,
所述规定距离根据移动前的端接附件的规定部位与移动后的所述端接附件的规定部位之间的距离或移动前的所述上部回转体的规定部位与移动后的所述上部回转体的规定部位之间的距离来确定。
14.根据权利要求13所述的施工***,其中,
所述规定距离小于所述端接附件的宽度。
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