DE102008012301A1 - Method for controlling and regulating the position of a working arm of a working machine and device for carrying out the method - Google Patents

Method for controlling and regulating the position of a working arm of a working machine and device for carrying out the method Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zur Steuerung und Regelung der Position eines beweglichen Arbeitsarms (3) einer Arbeitsmaschine (1) weist folgende Schritte auf: Es wird zumindest eine Größe A zu einem Zeitpunkt ti gemessen, wobei A eine Aussage über die Position des Arbeitsarms (3) erlaubt. Außerdem wird die Größe A zu einem Zeitpunkt ti+1 gemessen. Der Messwert A(ti+1) wird an ein Empfangsgerät (9) gesendet, fallsist.A method for controlling and regulating the position of a movable working arm (3) of a working machine (1) comprises the following steps: At least one size A is measured at a time ti, whereby A allows a statement about the position of the working arm (3). In addition, the quantity A is measured at a time ti + 1. The measured value A (ti + 1) is sent to a receiving device (9) if it is.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Regelung eines automatisierten Arbeitsarmes einer Arbeitsmaschine, beispielsweise einer Bau- oder Landmaschine oder eines LKW-Aufbaus. Sie betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The The invention relates to a method for controlling and regulating a automated Arbeitsarmes a work machine, for example a construction or agricultural machine or a truck body. It concerns a device for carrying out such Process.

Herkömmliche Arbeitsmaschinen müssen durch einen Bediener über mehrere Steuerhebel gesteuert werden, was verhältnismäßig kompliziert, unkomfortabel und schwer zu erlernen ist. Steuerungen für Arbeitsmaschinen werden daher zunehmend auf eine intuitive Bedienung ausgelegt.conventional Work machines need to be overridden by an operator several control levers are controlled, which is relatively complicated, uncomfortable and difficult to learn. Controls for Work machines are therefore increasingly focused on intuitive operation designed.

Beispielsweise ist aus der US 24,059,196 A

  • http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=4059196.PN.&OS=PN/4059196&RS=PN/h0
  • http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=4059196.PN.&OS=PN/4059196&RS=PN/h2
eine Arbeitsmaschine mit einem System zur Steuerung und Regelung eines Arbeitsarms bekannt.For example, is from the US 24,059,196 A
  • http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=4059196.PN.&OS=PN/4059196&RS = PN / h0
  • http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=4059196.PN.&OS=PN/4059196&RS= PN / h2
a work machine with a system for controlling and regulating a working arm known.

Die US 5,941,921 A offenbart einen Bagger, der mit Sensoren ausgestattet ist, die eine Steuerung der Schaufel unter Nutzung des „Force Feedback” erlauben.The US 5,941,921 A discloses an excavator equipped with sensors that allow control of the bucket using force feedback.

Zur Unterstützung des Bedieners werden somit Sensoren an der Arbeitsmaschine vorgesehen, die eine Positionsbestimmung des Arbeitsarmes oder des Werkzeugs erlauben. Dann kann die Bedienung mittels eines ergonomischen Eingabegeräts und eines elektrohydraulischen Systems erfolgen.to Support the operator thus become sensors at the Working machine provided, which is a position determination of the working arm or allow the tool. Then the operation by means of an ergonomic Input device and an electro-hydraulic system.

Problematisch ist dabei jedoch, dass zur elektrischen Kontaktierung der Sensoren eine Verkabelung an der Arbeitsmaschine vorgesehen werden muss, die im Einsatz stets der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt und zudem schwer nachrüstbar ist.Problematic is, however, that for electrical contacting of the sensors a wiring to the work machine must be provided who are always exposed to the risk of damage during use and also difficult to retrofit.

Bekannt sind auch nachrüstbare, drahtlose Sensormodule, die ihre Energie aus Solarzellen beziehen und ihre Daten über eine drahtlose Funkschnittstelle an eine Empfangseinheit senden. Allerdings ist beim Einsatz solcher Sensormodule die gerade bei Bau- und Landmaschinen bestehende Gefahr der Verschmutzung oder Beschädigung der Solarpaneele nachteilig.Known are also retrofittable, wireless sensor modules that their Derive energy from solar cells and their data via a Send wireless radio interface to a receiving unit. Indeed is the use of such sensor modules currently in construction and agricultural machinery existing danger of contamination or damage to the Solar panels disadvantageous.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Steuerung und Regelung der Position eines Arbeitsarmes einer Arbeitsmaschine anzugeben, das eine intuitive Bedienung der Arbeitsmaschine erlaubt und gleichzeitig sehr robust ist.task The invention is therefore a method for control and regulation indicate the position of a working arm of a working machine, the allows intuitive operation of the machine and at the same time is very robust.

Darüber hinaus ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens anzugeben.About that In addition, it is another object of the present invention to provide a Specify device for carrying out such a method.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.According to the invention this object with the subject of the independent claims solved. Advantageous developments of the invention are Subject of the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Steuerung und Regelung der Position eines beweglichen Arbeitsarms einer Arbeitsmaschine weist folgende Schritte auf: Es wird zumindest eine Größe A zu einem Zeitpunkt ti gemessen, wobei A eine Aussage über die Position des Arbeitsarms erlaubt. Beispielsweise kann A der Neigungswinkel eines Armabschnitts des Arbeitsarms sein. In diesem Fall werden Neigungswinkel jedes Armabschnitts gemessen und aus diesen zusammen mit bekannten Größen wie der Länge der einzelnen Armabschnitte die Position des Arbeitsarms und/oder eines an ihm angebrachten Werkzeuges bestimmt. Es können jedoch allgemein Inertialsensoren wie Winkelsensoren, Beschleunigungssensoren, Drehratensensoren an Gelenken des Arbeitsarms oder Wegsensoren an Hydraulikzylindern verwendet werden, aus deren Messdaten ebenfalls die Position des Arbeitsarms und/oder des Werkzeugs bestimmt werden kann.An inventive method for controlling and regulating the position of a movable working arm of a work machine has the following steps: It is measured at least one size A at a time t i , where A allows a statement about the position of the working arm. For example, A may be the angle of inclination of an arm portion of the working arm. In this case, angles of inclination of each arm portion are measured and determined therefrom, together with known quantities such as the length of the individual arm portions, the position of the working arm and / or a tool attached to it. However, it is generally possible to use inertial sensors such as angle sensors, acceleration sensors, yaw rate sensors on joints of the working arm or displacement sensors on hydraulic cylinders from whose measured data the position of the working arm and / or the tool can also be determined.

Anschließend wird die Größe A zu einem weiteren auf den Zeitpunkt ti folgenden Zeitpunkt ti+1 gemessen. Aus den zu beiden Zeitpunkten genommenen Messwerten A(ti) und A(ti+1) wird die Differenz gebildet und es wird geprüft, ob der Betrag dieser Differenz zumindest so groß ist wie ein festgelegter Schwellenwert s, ob also |A(ti) – A(ti+1)| = s gilt. Dabei wird der Schwellenwert s derart festgelegt, dass er größer ist als Schwankungen der Größe A, die aufgrund des Rauschens oder anderer statistischer Effekte auftreten.Subsequently, the quantity A becomes another at the time t i following the time t i + measured. 1 The difference is formed from the measured values A (t i ) and A (t i + 1 ) taken at both times and it is checked whether the magnitude of this difference is at least as large as a defined threshold value s, that is, if | A (t i ) - A (t i + 1 ) | = s holds. At this time, the threshold value s is set to be larger than variations in the magnitude A due to the noise or other statistical effects.

Falls dann |A(ti) – A(ti+1)| = s gilt, hat sich die Größe A im Zeitraum Δt = ti+1 – ti um einen signifikanten Betrag geändert und der Arbeitsarm wurde demnach bewegt. In diesem Fall wird zumindest der Messwert A(ti+1) über eine Funkverbindung an ein Empfangsgerät gesendet.Then if | A (t i ) -A (t i + 1 ) | = s, the quantity A has changed by a significant amount in the period Δt = t i + 1 - t i and the working arm has accordingly been moved. In this case, at least the measured value A (t i + 1 ) is sent via a radio link to a receiving device.

Einem Grundgedanken der Erfindung zufolge sollten für die Positionsbestimmung des Arbeitsarms Sensoren verwendet werden, die ihre Messwerte über eine drahtlose Funkschnittstelle an eine zentrale Empfangseinheit senden. Derartige Sensoren lassen sich nämlich besonders leicht nachrüsten und weisen keine störenden Kabel zur Datenübertragung auf. Allerdings sollen drahtlose Sensoren auch nicht über Kabel mit Energie versorgt werden. Es ist deshalb in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, die Sensoren energieautark auszubilden, wozu sie eine interne Energieversorgung aufweisen, über die sie mit Energie, insbesondere mit Strom, versorgt werden. Die interne Energieversorgung kann beispielsweise eine Batterie oder ein Akkumulator oder ein Generator wie ein Wandler sein, der kinetische Energie – beispielsweise aus Vibrationen und/oder anderen Bewegungen der Arbeitsmaschine – in elektrische Energie umwandelt und in einem Akkumulator, einem Kondensator oder einem anderen geeigneten Energiespeicher speichert. Selbstverständlich sind auch Kombinationen dieser Möglichkeiten zur Energieversorgung denkbar.According to a basic concept of the invention, sensors should be used for determining the position of the working arm, which transmit their measured values to a central receiving unit via a wireless radio interface. Such senso In fact, it is particularly easy to retrofit and there are no disturbing cables for data transmission. However, wireless sensors should not be powered by cables. It is therefore provided in an advantageous embodiment, the sensors form energy self-sufficient, for which they have an internal power supply, via which they are supplied with energy, especially with electricity. The internal power supply can be, for example, a battery or a rechargeable battery or a generator such as a converter, which converts kinetic energy - for example from vibrations and / or other movements of the working machine - into electrical energy and stores it in an accumulator, a capacitor or another suitable energy store , Of course, combinations of these possibilities for energy supply are conceivable.

Der größte Teil der für den Betrieb der Sensoren erforderlichen Energie wird für die Funkkommunikation benötigt, die über eine drahtlose Sende- und Empfangseinrichtung erfolgt. Um auf eine aufwendige Energieversorgung verzichten und die Sensoren möglichst energiesparend betreiben zu können, sollte daher die Funkkommunikation möglichst weit eingeschränkt werden. Dazu wird eine möglichst geringe Senderate der einzelnen Sensoren angestrebt. Einem Grundgedanken der Erfindung zufolge sendet ein Sensor daher nur dann ein Messsignal, wenn auch eine hinreichend große, also signifikante, Änderung der Messgröße stattgefunden hat. In der übrigen Zeit überwacht der Sensor lediglich die Messgröße, ohne ihren Wert an die Empfangseinheit zu senden.Of the largest part of the operation of the sensors required energy is needed for radio communication, via a wireless transmitting and receiving device he follows. To renounce on a complex power supply and to be able to operate the sensors as energy-efficiently as possible, Therefore radio communication should be restricted as much as possible become. This is the lowest possible transmission rate of aspired to individual sensors. A basic idea of the invention According to a sensor therefore only sends a measurement signal, though a sufficiently large, meaning significant, change the measured variable has taken place. In the rest Time, the sensor only monitors the measured variable, without sending their value to the receiving unit.

Vorteilhafterweise ist die Regelung der Position des Arbeitsarms derart ausgelegt, dass sie mit einer geringen Updaterate der Sensorsignale auskommt. Dazu wird vorteilhafterweise eine Vorsteuerung verwendet. Die Vorsteuerung wird anhand eines Modells des Arbeitsarms berechnet und liefert Ansteuersignale für den Arbeitsarm. Sie steuert im Falle eines fehlerlosen Modells sowie der Abwesenheit äußerer Störungen den Arbeitsarm in der gewünschten Weise an, auch wenn sie keine Messsignale erhält.advantageously, is the regulation of the position of the working arm designed such that it manages with a low update rate of the sensor signals. For this purpose, a feedforward control is advantageously used. The feedforward control is calculated on the basis of a model of the working arm and delivers Control signals for the working arm. She controls in case of one flawless model as well as the absence of outer ones Disruption of the working arm in the desired manner even if it receives no measurement signals.

Sie erhält dazu Sollsignale w, die über ein Bedienelement zur Ansteuerung des beweglichen Arbeitsarms durch einen Bediener eingegeben werden.she receives to setpoint signals w, which via a control element for controlling the movable working arm by an operator be entered.

Vorteilhafterweise adaptiert ein Adaptionsalgorithmus die Vorsteuerung, wenn ein Messwert A(ti+1) an ein Empfangsgerät gesendet wurde. Der Adaptionsalgorithmus kann auch einen Regler adaptieren, wenn ein Messwert A(ti+1) an ein Empfangsgerät gesendet wurde. Außerdem kann der Adaptionsalgorithmus Ansteuersignale u und Stellsignale y der Regelstrecke verwenden.Advantageously, an adaptation algorithm adapts the precontrol when a measured value A (t i + 1 ) has been sent to a receiving device. The adaptation algorithm can also adapt a controller if a measured value A (t i + 1 ) has been sent to a receiving device. In addition, the adaptation algorithm can use control signals u and control signals y of the controlled system.

Der Adaptionsalgorithmus korrigiert somit Fehler im Modell oder Fehler aufgrund äußerer Störungen aus der Vorsteuerung heraus.Of the Adaptation algorithm thus corrects errors in the model or error due to external disturbances from the pilot control out.

Somit werden Messdaten lediglich benötigt, um Modellfehler zu korrigieren und auf äußere Störungen zu reagieren.Consequently Measurement data is only needed to model errors correct and for external disturbances to react.

Der Einfluss äußerer Störungen kann beispielsweise dadurch gering gehalten werden, dass die Regelung in Kombination mit einer lastdruckunabhängigen Durchflussverteilung bzw. eines sogenannten Electronic Flow Matching durchgeführt wird. Die lastdruckunabhängige Durchflussverteilung ist beispielsweise aus der DE 197 03 997 A1 bekannt. Das Electronic Flow Matching bezeichnet die elektronische Variante einer solchen Steuerung. Diese Arten der Steuerung sorgen dafür, dass sich die Belastung des Arbeitsarms nicht in seinem Bewegungsverhalten widerspiegelt. In einer Ausführungsform ist es daher vorgesehen, dass eine unterlagerte hydromechanische Regelung Belastungen des Arbeitsarms, d. h. auf den Arbeitsarm wirkende externe Kräfte, vollständig oder teilweise kompensiert. Dazu weist die Arbeitsmaschine in dieser Ausführungsform zumindest einen Sensor zur Messung auf den Arbeitsarm bzw. das Werkzeug wirkender externer Kräfte und eine Einrichtung zur Kompensation dieser Kräfte auf.The influence of external disturbances can be kept low, for example, by carrying out the control in combination with a load-pressure-independent flow distribution or a so-called electronic flow matching. The load pressure independent flow distribution is for example from the DE 197 03 997 A1 known. Electronic Flow Matching refers to the electronic version of such a controller. These types of control ensure that the load on the working arm is not reflected in its movement behavior. In one embodiment, it is therefore provided that a subordinate hydromechanical control fully or partially compensates for loads on the working arm, ie external forces acting on the working arm. For this purpose, the working machine in this embodiment, at least one sensor for measuring the working arm or the tool acting external forces and means for compensating for these forces.

Modellfehler können als konstant oder als sehr langsam veränderlich angenommen werden.model errors can be as constant or as very slowly changeable be accepted.

Somit sind in unregelmäßigen Zeitabständen aufgenommene und selten vorhandene Messsignale ausreichend, um die für eine präzise Messung und Regelung der Position des Arbeitsarms notwendigen Korrekturen vorzunehmen.Consequently are recorded at irregular intervals and rarely available measurement signals sufficient for the a precise measurement and regulation of the position of the working arm necessary corrections.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, dass es sensorseitig eine besonders energiesparende Messung und Regelung der Position eines Arbeitsarms einer Arbeitsmaschine erlaubt. Durch die Auslegung der Steuerung bzw. Regelung des Arbeitsarmes derart, dass sie mit einer möglichst geringen Updaterate der Sensorsignale auskommt, wird der Bedarf an Funkkommunikation zwischen den drahtlosen Sende- und Empfangseinrichtungen der Sensoren und einer zentralen Empfangseinheit sehr gering gehalten und der Energiebedarf der Sensoren gegenüber einem herkömmlichen kontinuierlichen Senden von Messsignalen drastisch reduziert.The inventive method has the advantage that on the sensor side a particularly energy-saving measurement and Regulation of the position of a working arm of a working machine allowed. By the design of the control or regulation of the working arm so, that they with the lowest possible update rate of the sensor signals gets by, the need for wireless communication between the wireless Transmitting and receiving devices of the sensors and a central Receiving unit kept very low and the energy requirements of the sensors compared to a conventional continuous Transmission of measurement signals drastically reduced.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung und Regelung der Position eines beweglichen Arbeitsarms einer Arbeitsmaschine weist zumindest einen Sensor zur Messung einer Größe A auf, wobei A eine Aussage über die Position des Arbeitsarms erlaubt und zumindest zu einem Zeitpunkt ti und zu einem Zeitpunkt ti+1 gemessen wird. Sie weist ferner einen Schwell-Wertgeber auf zur Überprüfung, ob |A(ti) – A(ti+1)| = s gilt, wobei s ein festgelegter Schwellenwert ist. Die Vorrichtung weist außerdem eine drahtlose Sende- und Empfangseinrichtung auf zur Sendung eines Messsignals, wenn |A(ti) – A(ti+1)| = s gilt.A device according to the invention for controlling and regulating the position of a movable working arm of a working machine has at least one sensor for measuring a variable A, wherein A allows a statement about the position of the working arm and at least at a time t i and at a time t i + 1 is measured. she also has a threshold value transmitter for checking whether | A (t i ) -A (t i + 1 ) | = s, where s is a set threshold. The device also has a wireless transmitting and receiving device for transmitting a measurement signal when | A (t i ) -A (t i + 1 ) | = s holds.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass sie feststellen kann, wann das Senden eines Messsignals durch die drahtlose Sende- und Empfangseinrichtung an eine zentrale Empfangseinheit sinnvoll ist, wann also eine signifikante Veränderung der Messgröße vorliegt. Die Vorrichtung ist somit besonders energiesparend betreibbar. Sie kann deshalb besonders vorteilhaft als autarke Einheit mit einer internen Energieversorgungseinheit ausgebildet sein.The device according to the invention has the advantage that it can detect when sending a measurement signal through the wireless transmitting and receiving device to a central receiving unit makes sense, ie when a significant change in the Measured variable is present. The device is thus particularly energy-saving operable. It can therefore be special advantageous as a self-sufficient unit with an internal power supply unit be educated.

Vorteilhafterweise ist der Sensor oder zumindest einer der Sensoren im Bereich des Arbeitsarms angebracht. Falls der Arbeitsarm aus verschiedenen Armabschnitten besteht, kann auch ein Sensor für jeden dieser Abschnitte vorgesehen sein. Zu sätzlich kann auch ein Sensor zur Messung der Stellung des Werkzeugs am Werkzeugs oder an dessen Halterung vorgesehen sein.advantageously, is the sensor or at least one of the sensors in the range of Working arm attached. If the working arm of different arm sections There may also be one sensor for each of these sections be provided. In addition to a sensor for measuring the position of the tool on the tool or on its holder be provided.

Eine erfindungsgemäße Arbeitsmaschine mit einem beweglichen Arbeitsarm weist neben einer solchen Vorrichtung ein Empfangsgerät zum Empfang von Messsignalen von der drahtlosen Sende- und Empfangseinrichtung des Sensors oder der Sensoren auf. Typischerweise ist dabei eine zentrale Empfangseinheit vorgesehen, die Messsignale von mehreren Sensoren empfängt.A inventive work machine with a movable Arbeitsarm has in addition to such a device a receiving device for receiving measurement signals from the wireless transmitting and receiving device of the sensor or sensors. Typically, one is provided central receiving unit, the measuring signals of several Sensors receives.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Arbeitsmaschine eine zentrale Datenverarbeitungs- und Speichereinheit auf, in der Daten eines Modells des beweglichen Arbeitsarms abgelegt sind. Mit Hilfe des Modells wird dann eine Vorsteuerung realisiert, die Ansteuersignale für den Arbeitsarm liefert und im Falle eines fehlerlosen Modells sowie der Abwesenheit äußerer Störungen den Arbeitsarm wie gewünscht ansteuert, auch wenn sie keine Messsignale erhält.In an advantageous embodiment, the working machine a central data processing and storage unit, in the Data of a model of the mobile working arm are stored. With Help the model is then implemented a feedforward, the drive signals for the working arm supplies and in the case of a flawless Model as well as the absence of external disturbances the working arm controls as desired, even if they are not Receives measuring signals.

Die Arbeitsmaschine weist zweckmäßigerweise ein Bedienelement zur Ansteuerung des beweglichen Arbeitsarms auf, über das durch einen Bediener Sollsignale w zur Ansteuerung des beweglichen Arbeitsarms eingegeben werden können. Das Bedienelement kann dabei ergonomisch, komfortabel und intuitiv bedienbar sein.The Working machine expediently has an operating element for controlling the movable working arm, over the by an operator set signals w for controlling the movable Working arm can be entered. The operating element can be ergonomic, comfortable and intuitive to use.

Die erfindungsgemäße Arbeitsmaschine ist in einer Ausführungsform als Bagger ausgebildet. Sie kann jedoch beispielsweise auch als Telehandler, als Lader oder als Kran ausgebildet sein.The inventive machine is in one Embodiment designed as an excavator. She can, however for example, designed as a telehandler, as a loader or crane be.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.embodiments The invention will be described below with reference to the attached Figures explained in more detail.

1 zeigt schematisch eine Arbeitsmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 schematically shows a work machine according to an embodiment of the invention;

2 zeigt beispielhaft einen zeitlichen Verlauf für einen Messwert in einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 2 shows an example of a time course for a measured value in a method according to an embodiment of the invention;

3 zeigt schematisch ein Strukturschaltbild einer Steuerungs- und Regelungsstruktur für einen automatisierten Arbeitsarm gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; 3 schematically shows a structural diagram of a control and regulation structure for an automated working arm according to a first embodiment of the invention;

4 zeigt schematisch ein Strukturschaltbild einer Steuerungs- und Regelungsstruktur für einen automatisierten Arbeitsarm gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und 4 schematically shows a structural diagram of a control and regulating structure for an automated working arm according to a second embodiment of the invention and

5 zeigt ein Blockschaltbild eines drahtlosen und autarken Sensors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 5 shows a block diagram of a wireless and self-sufficient sensor according to an embodiment of the invention.

1 zeigt schematisch eine Arbeitsmaschine 1, die in der gezeigten Ausführungsform ein Bagger ist. Die Arbeitsmaschine 1 weist einen Oberwagen 2 mit einem Arbeitsarm 3 auf, wobei der Arbeitsarm 3 aus mehreren Armabschnitten 6 besteht. An seinem Armende 5 weist der Arbeitsarm 3 ein Werkzeug 4 auf, das in der dargestellten Ausführungsform eine Schaufel ist. 1 schematically shows a working machine 1 which is an excavator in the embodiment shown. The working machine 1 has a superstructure 2 with a working arm 3 on, being the working arm 3 from several arm sections 6 consists. At the end of his arm 5 indicates the working arm 3 a tool 4 which is a blade in the illustrated embodiment.

Die Arbeitsmaschine 1 weist an ihren Armabschnitten 6 und gegebenenfalls auch am Oberwagen 2 jeweils Neigungssensoren 7 auf, die die Neigung des jeweiligen Armabschnittes 6 bzw. des Oberwagens gegen die Richtung der Erdbeschleunigung messen. An ihrem Oberwagen 2 weist die Arbeitsmaschine 1 eine Empfangseinheit 9 auf, die Messsignale von den Neigungssensoren 7 empfangen kann.The working machine 1 points at her arm sections 6 and possibly also on the superstructure 2 each inclination sensors 7 on which the inclination of the respective arm section 6 or the superstructure against the direction of gravitational acceleration. At her superstructure 2 assigns the work machine 1 a receiving unit 9 on, the measurement signals from the tilt sensors 7 can receive.

Die Verbindung zwischen den Neigungssensoren 7 und der Empfangseinheit 9 ist drahtlos als Funkverbindung ausgebildet. Die Neigungssensoren 7 sind autark, das heißt, sie benötigen im Betrieb keine externe Energieversorgung. Sie weisen vielmehr nicht dargestellte Energiespeichermittel wie Akkumulatoren oder Kondensatoren auf, die gelegentlich aufgeladen werden. Zusätzlich zu oder anstelle der Energiespeichermittel können die Neigungssensoren 7 Generatoren wie Wandler aufweisen, die kinetische Energie beispielsweise aus Vibrationen oder anderen Bewegungen der Arbeitsmaschine 1 in elektrische Energie umwandeln. Insbesondere bei der Verwendung eines solchen Wandlers kann es vorteilhaft sein, als Energiespeichereinheit Kondensatoren einzusetzen, die eine Pufferung zwischen der gewonnenen und der nachgefragten Energie bewirken.The connection between the tilt sensors 7 and the receiving unit 9 is wirelessly configured as a radio link. The tilt sensors 7 are self-sufficient, which means they do not need an external power supply during operation. Instead, they have energy storage means, not shown, such as accumulators or capacitors, which are occasionally charged. In addition to or instead of the energy storage means, the tilt sensors may 7 Generators such as converters, the kinetic energy, for example, from vibrations or other movements of the working machine 1 convert into electrical energy. In particular, when using such a converter, it may be advantageous to use as an energy storage unit capacitors, the buffering between the won and the energy demanded.

2 zeigt beispielhaft einen zeitlichen Verlauf für einen Messwert in einem Verfahren zur Steuerung und Regelung des Arbeitsarmes gemäß 1. 2 shows an example of a time course for a measured value in a method for controlling and regulating the working arm according to 1 ,

Dabei ist auf der Ordinate als Messgröße eines Neigungssensors 7 ein Winkel a und auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen. Der Winkel a wird in Abtastintervallen ta gemessen, die im gezeigten Beispiel stets gleich groß sind. Üblicherweise schwankt das rauschbehaftete Messsignal des Neigungssensors 7 um einen Mittelwert, wenn sich der Arbeitsarm 3 in einer Ruhestellung befindet. Wird der Arbeitsarm 3 jedoch von einem Bediener in Bewegung gesetzt, so wird sich der zu den darauffolgenden Zeitpunkten gemessene Winkel a signifikant von den zuvor gemessenen Winkeln a unterscheiden. Dies wird dadurch festgestellt, dass der Betrag der Differenz Δα zweier aufeinanderfolgender Messwerte für a gebildet wird.It is on the ordinate as a measure of a tilt sensor 7 an angle a and on the abscissa the time t plotted. The angle a is measured at sampling intervals t a , which are always the same in the example shown. Usually, the noisy measuring signal of the inclination sensor fluctuates 7 around an average, if the working arm 3 is in a rest position. Will the working arm 3 but set in motion by an operator, the angle a measured at the subsequent times will differ significantly from the previously measured angles a. This is determined by the fact that the amount of the difference Δα of two consecutive measured values for a is formed.

Ist diese Differenz größer als oder gleich einer geeignet festgelegten Schwelle s, so wird der neue Messwert über eine Funkverbindung des Neigungssensors 7 an das Empfangsgerät 9 übertragen. Ist die Differenz jedoch kleiner als s, so wird die Veränderung des gemessenen Winkels als dem Rauschen zuzuschreibende Schwankung gewertet und es wird kein Messsignal übertragen.If this difference is greater than or equal to a suitably defined threshold s, the new measured value is transmitted via a radio link of the inclination sensor 7 to the receiving device 9 transfer. However, if the difference is less than s, the change in the measured angle is considered to be attributable to the noise fluctuation and no measurement signal is transmitted.

Dabei kann auch so vorgegangen werden, dass der Neigungssensor 7 nach einem Erkennen einer Bewegung des Arbeitsarms 3 periodisch seine Messsignale an die Empfangseinheit 9 zu senden beginnt. Die in den Neigungssensor 7 integrierte Steuereinheit erhält das periodische Senden der Messwerte dann solange aufrecht, bis die Änderung Δα des Messsignals zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten nicht mehr über dem Schwellenwert s liegt. Daneben kann auch eine Erkennung der Bedienung des Arbeitsarms durch geeignete Sensoren an den Bedienelementen erfolgen.It can also be done so that the inclination sensor 7 after detecting a movement of the working arm 3 periodically sends its measuring signals to the receiving unit 9 begins to send. The in the tilt sensor 7 The integrated control unit then maintains the periodic transmission of the measured values until the change .DELTA..alpha. of the measuring signal at two successive points in time is no longer above the threshold value s. In addition, a detection of the operation of the working arm can be done by suitable sensors on the controls.

Um die unangemessene Berücksichtigung von Ausreißern zu verhindern, können die Messwerte auch durch eine Filterung wie beispielsweise eine gleitende Mittelwertbildung geglättet werden.Around the inappropriate consideration of outliers To prevent the readings can also be filtered such as smoothing a moving averaging become.

3 zeigt schematisch ein Strukturschaltbild einer Steuerungs- und Regelungsstruktur 10 für den Arbeitsarm 3 und ins besondere auch das Werkzeug 4 der Arbeitsmaschine 1 gemäß 1. 3 schematically shows a structural diagram of a control and regulation structure 10 for the working arm 3 and especially the tool 4 the working machine 1 according to 1 ,

Mittels einer Positionsvorgabe 11 und gegebenenfalls einer Umrechung wie beispielsweise einer Koordinatentransformation werden einer Vorsteuerung 12 Sollwerte w zugeführt. Die Vorsteuerung 12 wird anhand eines Modells berechnet und hat die Aufgabe, im Falle eines fehlerlosen Modells und der Abwesenheit von äußeren Störungen auch ohne Messsignale den Arbeitsarm in der gewünschten Weise anzusteuern.By means of a position specification 11 and optionally a conversion such as a coordinate transformation become a feedforward 12 Setpoints w supplied. The feedforward control 12 is calculated on the basis of a model and has the task, in the case of a faultless model and the absence of external disturbances, also to activate the working arm in the desired manner, even without measuring signals.

Die Vorsteuerung 12 wird von dem Adaptionsalgorithmus 13 adaptiert, wobei der Adaptionsalgorithmus 13 dazu sowohl die Ansteuersignale u als auch die Stellsignale y der Regelstrecke 15 verwendet. Die Stellsignale y werden nur zu bestimmten Zeitpunkten zur Verfügung gestellt, so dass auch der Adaptionsalgorithmus 13 typischerweise zu diesen Zeitpunkten agiert. Der Adaptionsalgorithmus 13 kann zusätzlich auch weitere Signale von der Vorsteuerung 12 erhalten, beispielsweise Informationen über das erwartete Verhalten der Regelstrecke 15 bei einem fehlerlosen Modell. Dieser Fall ist in der 3 durch die gepunktete Linie dargestellt.The feedforward control 12 is from the adaptation algorithm 13 adapted, the adaptation algorithm 13 to both the control signals u and the control signals y of the controlled system 15 used. The control signals y are provided only at certain times, so that the adaptation algorithm 13 typically acts at these times. The adaptation algorithm 13 In addition, additional signals from the pilot control 12 For example, information about the expected behavior of the controlled system 15 in a flawless model. This case is in the 3 represented by the dotted line.

Außerdem kann in einer Ausführungsform der Adaptionsalgorithmus auch den Regler 14 in der Rückführung adaptieren. Dieser Fall ist in 3 durch die gestrichelte Linie dargestellt.In addition, in one embodiment, the adaptation algorithm may also be the controller 14 adapt in the feedback. This case is in 3 represented by the dashed line.

4 zeigt schematisch ein Strukturschaltbild einer alternativen Ausführungsform der Steuerungs- und Regelungsstruktur 16. 4 schematically shows a structural diagram of an alternative embodiment of the control and regulation structure 16 ,

Diese Steuerungs- und Regelungsstruktur 10 weist eine Vorwärtssteuerung 18 auf, die durch den Adaptionsalgorithmus 19 adaptiert wird. Der Adaptionsalgorithmus 19 kann auch den Regler 22 adaptieren, was in 4 durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Außerdem kann der Adaptionsalgorithmus das Sollverhalten des Modells 21 erhalten, was in 4 durch die gepunktete Linie dargestellt ist.This control and regulation structure 10 has a feedforward control 18 up through the adaptation algorithm 19 is adapted. The adaptation algorithm 19 can also use the regulator 22 adapt what's in 4 is shown by the dashed line. In addition, the adaptation algorithm can determine the nominal behavior of the model 21 get what's in 4 represented by the dotted line.

Anders als bei der Steuerungs- und Regelungsstruktur 10 gemäß 3 ist bei der Steuerungs- und Regelungsstruktur 16 der Regelstrecke 20 das Modell 21 parallel geschaltet.Unlike the control and regulation structure 10 according to 3 is at the control and regulation structure 16 the controlled system 20 the model 21 connected in parallel.

Damit wird erreicht, dass bei perfekter Modellierung kein Rückführsignal entsteht und somit der Regelkreis strukturell auf eine Vorwärtssteuerung zurückfällt. Der Regler 22 greift in dieser Steuerungs- und Regelungsstruktur 16 nur dann ein, wenn eine Abweichung vom nominellen Verhalten vorliegt und gemessen wird.This ensures that with perfect modeling no feedback signal is generated and thus the control loop structurally falls back to a forward control. The regulator 22 engages in this governance structure 16 only if there is a deviation from the nominal behavior and is measured.

5 zeigt ein Blockschaltbild eines drahtlosen und autarken Sensors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 5 shows a block diagram of a wireless and self-sufficient sensor according to an embodiment of the invention.

Der Sensor ist in dieser Ausführungsform als Neigungssensor 7 ausgebildet und weist zumindest einen Messaufnehmer 23 und eine Signalverarbeitung 24 auf. Die durch den Messaufnehmer 23 gewonnenen und durch die Signalverarbeitung 24 aufbereiteten Messsignale werden mittels einer drahtlosen Sende- und Empfangseinrichtung 25 über eine Funkverbindung an eine zentrale Empfangseinheit 9 übertragen.The sensor is a tilt sensor in this embodiment 7 designed and has at least one sensor 23 and signal processing 24 on. The through the sensor 23 gained and through the signal processing 24 conditioned measuring signals are transmitted by means of a wireless sen transmitting and receiving device 25 via a radio link to a central receiving unit 9 transfer.

Die drahtlose Sende- und Empfangseinrichtung kann beispielsweise dem Bluetooth-Standard, dem IEEE 802.11-Standard (WLAN) oder besonders energiesparenden Standards wie IEEE 802.15.4 (ZigBee) genügen.The wireless transmitting and receiving device, for example, the Bluetooth standard, the IEEE 802.11 standard (WLAN) or particularly energy-efficient Standards such as IEEE 802.15.4 (ZigBee) are sufficient.

Der Neigungssensor 7 weist eine eigene Energieversorgung 27, beispielsweise eine Batterie, einen Akkumulator oder einen Generator oder Kombinationen davon auf und ist somit autark. Die Energieversorgung 27 liefert die notwendige elektrische Energie für den Messaufnehmer 23, die Signalverarbeitung 24, eine Steuerungseinheit 26 und die drahtlose Sende- und Empfangseinrichtung 25, die einen verhältnismäßig hohen Energiebedarf hat.The tilt sensor 7 has its own energy supply 27 , For example, a battery, an accumulator or a generator or combinations thereof and is therefore self-sufficient. The energy supply 27 provides the necessary electrical energy for the sensor 23 , the signal processing 24 , a control unit 26 and the wireless transceiver 25 which has a relatively high energy requirement.

Die Steuerungseinheit 26 überwacht die aufbereiteten Messsignale darauf, ob die Kriterien zum Senden der Messsignale an das Empfangsgerät 9 erfüllt sind, also beispielsweise, ob der Betrag der Differenz zweier zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgender Messwerte einen festgelegten Schwellenwert überschreitet. Ist dies der Fall, so veranlasst die Steuerungseinheit 26 die drahtlose Sende- und Empfangseinrichtung 25, das Messsignal an das Empfangsgerät 9 zu senden.The control unit 26 monitors the processed measurement signals for whether the criteria for sending the measurement signals to the receiving device 9 are met, that is, for example, whether the amount of the difference between two temporally immediately successive measured values exceeds a specified threshold. If this is the case, then the control unit causes 26 the wireless transmitting and receiving device 25 , the measuring signal to the receiving device 9 to send.

Die Steuerungseinheit 26 entscheidet auch, wie lange das Senden fortgesetzt wird. In einer Ausführungsform wird für jeden neuen Messwert ebenfalls abgefragt, ob die Kriterien zum Senden der Messsignale erfüllt sind. In einer alternativen Ausführungsform wird das Senden zunächst in jedem Fall für einen bestimmten Zeitraum fortgesetzt und erst danach erneut abgefragt, ob die Kriterien zum Senden der Messsignale erfüllt sind.The control unit 26 Also decides how long the sending will continue. In one embodiment, it is also queried for each new measured value whether the criteria for transmitting the measuring signals are met. In an alternative embodiment, the transmission is first continued in any case for a certain period of time and only then queried again whether the criteria for transmitting the measurement signals are met.

11
Arbeitsmaschineworking machine
22
Oberwagensuperstructure
33
Arbeitsarmworking arm
44
WerkzeugTool
55
Armendearm end
66
Armabschnittarm
77
Neigungssensortilt sensor
88th
Bodenground
99
Empfangseinheitreceiver unit
1010
Steuerungs- und Regelungsstrukturcontrol and regulatory structure
1111
Positionsvorgabe und Umrechnungposition specification and conversion
1212
Vorsteuerungfeedforward
1313
Adaptionsalgorithmusadaptation algorithm
1414
Reglerregulator
1515
Regelstrecke (Arbeitsarm)controlled system (Working arm)
1616
Steuerungs- und Regelungsstrukturcontrol and regulatory structure
1717
Positionsvorgabe und Umrechnungposition specification and conversion
1818
Vorwärtssteuerungforward control
1919
Adaptionsalgorithmusadaptation algorithm
2020
Regelstrecke (Arbeitsarm)controlled system (Working arm)
2121
Modellmodel
2222
Reglerregulator
2323
Messaufnehmersensor
2424
Signalverarbeitungsignal processing
2525
drahtlose Sende- und Empfangseinrichtungwireless Transmitting and receiving device
2626
Steuerungseinheitcontrol unit
2727
Energieversorgungpower supply

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Claims (35)

Verfahren zur Steuerung und Regelung der Position eines beweglichen Arbeitsarms (3) einer Arbeitsmaschine (1), das folgende Schritte aufweist: – Messung zumindest einer Größe A zu einem Zeitpunkt ti, wobei A eine Aussage über die Position des Arbeitsarms (3) erlaubt; – Messung der Größe A zu einem Zeitpunkt tt+1, – Senden des Messwertes A(ti+1) an ein Empfangsgerät (9), falls |A(ti) – A(ti+1)| = s gilt, wobei s ein festgelegter Schwellenwert ist.Method for controlling and regulating the position of a movable working arm ( 3 ) of a work machine ( 1 ), comprising the following steps: measuring at least one quantity A at a time t i , where A is a statement about the position of the working arm ( 3 ) allowed; Measurement of the quantity A at a time t t + 1 , transmission of the measured value A (t i + 1 ) to a receiving device ( 9 ) if | A (t i ) -A (t i + 1 ) | = s, where s is a set threshold. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Messung der Größe A durch zumindest einen im Bereich des Arbeitsarms (3) angebrachten Sensor erfolgt.Method according to claim 1, wherein the measurement of the size A by at least one in the region of the working arm ( 3 ) attached sensor takes place. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Sensor über eine interne Energieversorgungseinheit mit Energie versorgt wird.The method of claim 2, wherein the sensor via an internal power supply unit is supplied with energy. Verfahren nach Anspruch 3, wobei als interne Energieversorgungseinheit für den Sensor eine Batterie oder ein Akkumulator verwendet wird.The method of claim 3, wherein as an internal power supply unit used for the sensor, a battery or a rechargeable battery becomes. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei als interne Energieversorgungseinheit (27) für den Sensor ein Generator verwendet wird.Method according to claim 3 or 4, wherein as an internal power supply unit ( 27 ) a generator is used for the sensor. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei als Sensor ein Neigungssensor (7) verwendet wird.Method according to one of claims 2 to 5, wherein the sensor is a tilt sensor ( 7 ) is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei als Sensor ein Winkelsensor an einem Gelenk des Arbeitsarms (3) verwendet wird.Method according to one of claims 2 to 5, wherein as sensor, an angle sensor at a joint of the working arm ( 3 ) is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei als Sensor ein Beschleunigungssensor verwendet wird.Method according to one of claims 2 to 5, wherein an acceleration sensor is used as the sensor. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei als Sensor ein Drehratensensor verwendet wird.Method according to one of claims 2 to 5, wherein a rotation rate sensor is used as a sensor. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei als Sensor ein Wegsensor an einem Hydraulikzylinder verwendet wird.Method according to one of claims 2 to 5, wherein used as a sensor, a displacement sensor on a hydraulic cylinder becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei Sollsignale w über ein Bedienelement zur Ansteuerung des beweglichen Arbeitsarms (3) eingegeben werden.Method according to one of claims 1 to 10, wherein desired signals w via a control element for controlling the movable working arm ( 3 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei zur Regelung der Position des Arbeitsarms (3) eine Vorsteuerung (12) verwendet wird, die anhand eines Modells (21) des Arbeitsarms (3) berechnet wird und die Ansteuersignale für den Arbeitsarm (3) generiert.Method according to one of claims 1 to 11, wherein to control the position of the working arm ( 3 ) a pilot control ( 12 ) based on a model ( 21 ) of the working arm ( 3 ) and the control signals for the working arm ( 3 ) generated. Verfahren nach Anspruch 12, wobei ein Adaptionsalgorithmus (19) die Vorsteuerung (12) adaptiert, sobald ein Messwert A(ti+1) an ein Empfangsgerät (9) gesendet wurde.Method according to claim 12, wherein an adaptation algorithm ( 19 ) the pilot control ( 12 ) is adapted as soon as a measured value A (t i + 1 ) is sent to a receiving device ( 9 ) was sent. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei ein Adaptionsalgorithmus (19) einen Regler (14) adaptiert, sobald ein Messwert A(ti+1) an ein Empfangsgerät (9) gesendet wurde.Method according to claim 12 or 13, wherein an adaptation algorithm ( 19 ) a controller ( 14 ) is adapted as soon as a measured value A (t i + 1 ) is sent to a receiving device ( 9 ) was sent. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Adaptionsalgorithmus (19) Ansteuersignale u und Stellsignale y der Regelstrecke (15) verwendet.Method according to claim 13 or 14, wherein the adaptation algorithm ( 19 ) Control signals u and control signals y of the controlled system ( 15 ) used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei eine der Steuerung und Regelung der Position des Arbeitsarms (3) unterlagerte hydromechanische Regelung auf den Arbeitsarm (3) wirkende externe Kräfte kompensiert.Method according to one of claims 1 to 15, wherein one of the control and regulation of the position of the working arm ( 3 ) subordinate hydromechanical control to the working arm ( 3 ) compensates for external forces. Vorrichtung zur Steuerung und Regelung der Position eines beweglichen Arbeitsarms (3) einer Arbeitsmaschine (1), wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: – zumindest einen Sensor zur Messung einer Größe A, wobei A eine Aussage über die Position des Arbeitsarms (3) erlaubt und zumindest zu einem Zeitpunkt ti und zu einem Zeitpunkt ti +1 gemessen wird; – einen Schwellwertgeber zur Überprüfung, ob |A(ti) – A(ti+1)| = s, wobei s ein festgelegter Schwellenwert ist; – eine drahtlose Sende- und Empfangseinrichtung (25) zur Sendung eines Messsignals, wenn |A(ti) – A(ti+1)| = s gilt.Device for controlling and regulating the position of a movable working arm ( 3 ) of a work machine ( 1 ), the device comprising: - at least one sensor for measuring a quantity A, where A is a statement about the position of the working arm ( 3 ) and measured at least at a time t i and at a time t i +1 ; A threshold to check if | A (t i ) -A (t i + 1 ) | = s, where s is a fixed threshold; A wireless transmitting and receiving device ( 25 ) for transmitting a measurement signal when | A (t i ) -A (t i + 1 ) | = s holds. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Sensor im Bereich des Arbeitsarms (3) angeordnet ist.Apparatus according to claim 17, wherein the sensor in the region of the working arm ( 3 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei der Sensor als autarke Einheit ohne externe Energieversorgung ausgebildet ist.Apparatus according to claim 17 or 18, wherein the Sensor designed as a self-sufficient unit without external power supply is. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei der Sensor eine Batterie oder einen Akkumulator als interne Energieversorgungseinheit (27) aufweist.Device according to claim 19, wherein the sensor comprises a battery or a rechargeable battery as internal power supply unit ( 27 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, wobei der Sensor einen Generator als interne Energieversorgungseinheit (27) aufweist.Apparatus according to claim 19 or 20, wherein the sensor comprises a generator as an internal power supply unit ( 27 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei der Sensor zumindest einen Kondensator zur Speicherung der durch den Generator erzeugten Energie aufweist.Apparatus according to claim 21, wherein the sensor at least a capacitor for storing the generated by the generator Energy has. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei der Sensor als Neigungssensor (7) ausgebildet ist.Device according to one of claims 17 to 22, wherein the sensor as a tilt sensor ( 7 ) is trained. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei der Sensor als Winkelsensor ausgebildet und an einem Gelenk des Arbeitsarms (3) angeordnet ist.Device according to one of claims 17 to 22, wherein the sensor is designed as an angle sensor and at a joint of the working arm ( 3 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei der Sensor als Beschleunigungssensor ausgebildet ist.Device according to one of claims 17 to 22, wherein the sensor is designed as an acceleration sensor. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei der Sensor als Drehratensensor ausgebildet ist.Device according to one of claims 17 to 22, wherein the sensor is designed as a rotation rate sensor. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei der Sensor als Wegsensor ausgebildet und an einem Hydraulikzylinder angeordnet ist.Device according to one of claims 17 to 22, wherein the sensor is designed as a displacement sensor and on a Hydraulic cylinder is arranged. Arbeitsmaschine (1) mit einem beweglichen Arbeitsarm (3), die eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 27 und ein Empfangsgerät (9) zum Empfang von Messsignalen von der drahtlosen Sende- und Empfangseinrichtung (25) aufweist.Working machine ( 1 ) with a movable working arm ( 3 ), a device according to one of claims 17 to 27 and a receiving device ( 9 ) for receiving measurement signals from the wireless transmitting and receiving device ( 25 ) having. Arbeitsmaschine (1) nach Anspruch 28, wobei die Arbeitsmaschine (1) eine zentrale Datenverarbeitungs- und Speichereinheit aufweist, in der Daten eines Modells (21) des beweglichen Arbeitsarms (3) abgelegt sind.Working machine ( 1 ) according to claim 28, wherein the working machine ( 1 ) has a central data processing and storage unit in which data of a model ( 21 ) of the movable working arm ( 3 ) are stored. Arbeitsmaschine (1) nach Anspruch 28 oder 29, wobei die Arbeitsmaschine (1) ein Bedienelement zur Ansteuerung des beweglichen Arbeitsarms (3) aufweist, über das Sollsignale w zur Ansteuerung des beweglichen Arbeitsarms (3) eingegeben werden können.Working machine ( 1 ) according to claim 28 or 29, wherein the working machine ( 1 ) a control element for controlling the movable working arm ( 3 ), via the desired signals w for controlling the movable working arm ( 3 ) can be entered. Arbeitsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 28 bis 30, wobei die Arbeitsmaschine (1) zumindest einen Sensor zur Messung auf den Arbeitsarm (3) wirkender externer Kräfte und eine Einrichtung zur Kompensation dieser Kräfte aufweist.Working machine ( 1 ) according to one of claims 28 to 30, wherein the working machine ( 1 ) at least one sensor for measurement on the working arm ( 3 ) acting external forces and a means for compensating for these forces. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 28 bis 31, die als Bagger ausgebildet ist.Work machine according to one of claims 28 to 31, which is designed as an excavator. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 28 bis 31, die als Telehandler ausgebildet ist.Work machine according to one of claims 28 to 31, which is designed as a telehandler. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 28 bis 31, die als Lader ausgebildet ist.Work machine according to one of claims 28 to 31, which is designed as a loader. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 28 bis 31, die als Kran ausgebildet ist.Work machine according to one of claims 28 to 31, which is designed as a crane.
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