JP2523212B2 - クレ―ン自動運転方法 - Google Patents
クレ―ン自動運転方法Info
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- JP2523212B2 JP2523212B2 JP2169995A JP16999590A JP2523212B2 JP 2523212 B2 JP2523212 B2 JP 2523212B2 JP 2169995 A JP2169995 A JP 2169995A JP 16999590 A JP16999590 A JP 16999590A JP 2523212 B2 JP2523212 B2 JP 2523212B2
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- Japan
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- load
- control circuit
- axis
- trolley
- route
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、建設作業全般及びその他の分野において、
クレーンそれに類する機器を用いた荷役、揚重等の作業
におけるクレーン自動運転方法に関する。
クレーンそれに類する機器を用いた荷役、揚重等の作業
におけるクレーン自動運転方法に関する。
[従来の技術] かかる作業を行う場合、従来はオペレータが押しボタ
ンやレバー等のスイッチにより走行や旋回等の操作を手
動で行っていた。しかし、これらの作業を行うには、最
適に障害物を回避し、荷振れを抑止し、目標位置に荷を
停止するという操作が必要で、熟練したオペーレタが必
要になる。
ンやレバー等のスイッチにより走行や旋回等の操作を手
動で行っていた。しかし、これらの作業を行うには、最
適に障害物を回避し、荷振れを抑止し、目標位置に荷を
停止するという操作が必要で、熟練したオペーレタが必
要になる。
クレーン自動運転方法に関しては、種々提案されてい
る(例えば特開昭58−69695号公報、特開昭60−218290
号公報、特開昭60−23287号公報、特開昭62−41189号公
報等)。これらの方法は、 (イ) 走行型クレーンにおいて、障害物上部を越えて
運搬する方法、 (ロ) 平面的に最適ルートを設定し、そのルート通り
にパターン的に運搬する方法、に大別される。
る(例えば特開昭58−69695号公報、特開昭60−218290
号公報、特開昭60−23287号公報、特開昭62−41189号公
報等)。これらの方法は、 (イ) 走行型クレーンにおいて、障害物上部を越えて
運搬する方法、 (ロ) 平面的に最適ルートを設定し、そのルート通り
にパターン的に運搬する方法、に大別される。
[発明が解決しようとする課題] 前記(イ)、(ロ)の方法とも、3次元的に障害物を
回避することができず、また、(ロ)の方法は、パター
ン運転のため、荷振れが生じた場合に、荷振れを抑える
ことができない。
回避することができず、また、(ロ)の方法は、パター
ン運転のため、荷振れが生じた場合に、荷振れを抑える
ことができない。
本発明は、3次元的に安全迅速なルートを設定し、荷
振れなく安定して荷を移動し目標位置に停止させる安全
性、時短性、汎用性に優れたクレーン自動運転方法を提
供することを目的としている。
振れなく安定して荷を移動し目標位置に停止させる安全
性、時短性、汎用性に優れたクレーン自動運転方法を提
供することを目的としている。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、入力された現在位置、目標位置及び
障害物位置等の情報に基づいて目標位置まで3次元的に
安全迅速に荷を移動させるルートを設定し、該ルート上
を移動しながらセンサからの現在位置、荷の振れ等の情
報に基づいて前記ルート上を正しく荷振れのない状態で
荷を移動させるための短期的目標に向って選択された振
れ止め発進、振れ止め停止、位置決め停止等の操作指令
を自動的にトロリー等の装置に出力するようになってい
る。
障害物位置等の情報に基づいて目標位置まで3次元的に
安全迅速に荷を移動させるルートを設定し、該ルート上
を移動しながらセンサからの現在位置、荷の振れ等の情
報に基づいて前記ルート上を正しく荷振れのない状態で
荷を移動させるための短期的目標に向って選択された振
れ止め発進、振れ止め停止、位置決め停止等の操作指令
を自動的にトロリー等の装置に出力するようになってい
る。
[作用] 上記のように構成されたクレーン自動運転方法におい
て、ルート設定回路は、あらかじめ入力された目標位
置、障害物の位置、センサからのトロリーの現在位置の
3次元座標から最適となるルートを設定する。
て、ルート設定回路は、あらかじめ入力された目標位
置、障害物の位置、センサからのトロリーの現在位置の
3次元座標から最適となるルートを設定する。
操作選択回路は、設定されたルートと、トロリーの現
在位置、荷の振角などの情報に基づき、振れ止めや位置
決めを考慮したトロリーの第1軸、第2軸および第3軸
の操作態様を選択する。
在位置、荷の振角などの情報に基づき、振れ止めや位置
決めを考慮したトロリーの第1軸、第2軸および第3軸
の操作態様を選択する。
各軸制御回路は、センサからの振角度等の情報に基づ
き、ファジィ推論により状態に応じ、第1の制御回路で
振れ止めを行って走行し続ける操作を制御し、第2の制
御回路で振れ止めを行って停止する操作を制御し、第3
の制御回路で、安定した走行状態を継続する操作を制御
する。
き、ファジィ推論により状態に応じ、第1の制御回路で
振れ止めを行って走行し続ける操作を制御し、第2の制
御回路で振れ止めを行って停止する操作を制御し、第3
の制御回路で、安定した走行状態を継続する操作を制御
する。
このような操作の自動制御により、荷は発進位置から
停止位置に至る3次元的なルート上を荷振れなく迅速に
移動される。
停止位置に至る3次元的なルート上を荷振れなく迅速に
移動される。
[実施例] 以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。
本発明によるクレーン自動運転方法は、ルート設定、
操作選択、操作の方法については内容を問わず、クレー
ンの種類もロープを介して荷を取扱うものであれば、走
行や旋回等の機構の差を問わない。一例として、ファジ
ィ制御を応用した方法を走行型クレーンについて説明す
る。
操作選択、操作の方法については内容を問わず、クレー
ンの種類もロープを介して荷を取扱うものであれば、走
行や旋回等の機構の差を問わない。一例として、ファジ
ィ制御を応用した方法を走行型クレーンについて説明す
る。
本発明による実施の態様は、第1a図ないし第1d図に示
している。自動運転に当っては、発進位置Sから目標位
置Eに至るに当って、第1b図に示すように、障害物A、
Bの情報により、そのルートの設定において荷Wを移動
させるための短期的目標P1、P2・・・P4を設定し、これ
ら短期的目標に順次制御しながら移動させる。例えば発
進位置Sから荷Wを振れVを抑えるようにトロリーTを
発進させ、荷Wを位置P1、P2と障害物Aを越えて移動
し、更に、位置P3、P4と障害物Bを迂回して移動し、目
標位置Eへと3次元的な最適ルートR上を移動する。
している。自動運転に当っては、発進位置Sから目標位
置Eに至るに当って、第1b図に示すように、障害物A、
Bの情報により、そのルートの設定において荷Wを移動
させるための短期的目標P1、P2・・・P4を設定し、これ
ら短期的目標に順次制御しながら移動させる。例えば発
進位置Sから荷Wを振れVを抑えるようにトロリーTを
発進させ、荷Wを位置P1、P2と障害物Aを越えて移動
し、更に、位置P3、P4と障害物Bを迂回して移動し、目
標位置Eへと3次元的な最適ルートR上を移動する。
第2図には、本発明を実施する装置が示されている。
ルート設定回路1には、操作選択回路2が接続され、
該回路2には、トロリーTの第1軸を制御する第1軸制
御回路3、第2軸を制御する第2軸制御回路4及び第3
軸を制御する第3軸制御回路5が並列に接続されてい
る。これらの3回路3〜5は、トロリーTに接続されて
いる。CCDカメラ9a及び9b、9cはそれぞれ各回路1〜5
に接続されている。前記CCDカメラ9aは第6図に示すよ
うに、ガータのレール10上を走行するトロリーTのホス
ト11に隣接し、下方に向けて測定範囲用D1を測定するよ
うに設けられている。そして、荷Wの振巾Aと吊りワイ
ヤ12の長さlとから、振角θを θ=sin-1(A/l) から求め、更に、振角θと時間とから振れの角速度Δθ
を求めるようになっている。
該回路2には、トロリーTの第1軸を制御する第1軸制
御回路3、第2軸を制御する第2軸制御回路4及び第3
軸を制御する第3軸制御回路5が並列に接続されてい
る。これらの3回路3〜5は、トロリーTに接続されて
いる。CCDカメラ9a及び9b、9cはそれぞれ各回路1〜5
に接続されている。前記CCDカメラ9aは第6図に示すよ
うに、ガータのレール10上を走行するトロリーTのホス
ト11に隣接し、下方に向けて測定範囲用D1を測定するよ
うに設けられている。そして、荷Wの振巾Aと吊りワイ
ヤ12の長さlとから、振角θを θ=sin-1(A/l) から求め、更に、振角θと時間とから振れの角速度Δθ
を求めるようになっている。
また、CCDカメラ9b、9cは第7図に示すように、例え
ば障害物Bの正面及び側方に測定範囲D2、D3を測定する
ように設けられ、トロリーT、荷W及び障害物A、Bの
位置や荷Wの振角θを求めるようになっている。
ば障害物Bの正面及び側方に測定範囲D2、D3を測定する
ように設けられ、トロリーT、荷W及び障害物A、Bの
位置や荷Wの振角θを求めるようになっている。
なお、これらの図面において、C1〜C3は、それぞれカ
メラ9a〜9cの捕捉画面である。
メラ9a〜9cの捕捉画面である。
前記ルート設定回路1は、あらかじめ入力された目標
位置E、障害物A、Bの位置及びカメラ9a〜9cから入力
されたトロリーTの現在位置すなわち発進位置Sの3次
元座標に基づき、走行距離や操作切換えの回数などの指
標について最適となる3次元的なルートRを設定する。
位置E、障害物A、Bの位置及びカメラ9a〜9cから入力
されたトロリーTの現在位置すなわち発進位置Sの3次
元座標に基づき、走行距離や操作切換えの回数などの指
標について最適となる3次元的なルートRを設定する。
前記操作選択回路2は、ルート設定回路1の設定した
ルートRと、カメラ9a〜9cからのトロリーTの現在位
置、荷Wの振角等の信号に基づき、振れ止めや位置決め
を考慮したトロリーTの第1軸ないし第3軸の制御態様
を選択する。
ルートRと、カメラ9a〜9cからのトロリーTの現在位
置、荷Wの振角等の信号に基づき、振れ止めや位置決め
を考慮したトロリーTの第1軸ないし第3軸の制御態様
を選択する。
前記第1軸ないし第3軸制御回路3〜5は、第1軸制
御回路3を例に説明すると、該回路3には、第1の制御
回路6、第2の制御回路7及び第3の制御回路8が設け
られている。
御回路3を例に説明すると、該回路3には、第1の制御
回路6、第2の制御回路7及び第3の制御回路8が設け
られている。
その第1の制御回路6は、振れ止めを行い、走行し続
ける操作を制御し、第3a図ないし第3d図に示すように、
発進位置Sから荷Wの振れVを抑止して発進するとき、
又は、走行状態で荷Wに振れVが生じたとき、若しく
は、走行中に移動速度を変更するときに行うものであ
る。
ける操作を制御し、第3a図ないし第3d図に示すように、
発進位置Sから荷Wの振れVを抑止して発進するとき、
又は、走行状態で荷Wに振れVが生じたとき、若しく
は、走行中に移動速度を変更するときに行うものであ
る。
前記第2の制御回路7は、振れ止めを行い、停止する
操作を制御し、第4a図ないし第4d図に示すように、走行
している状態から荷Wの振れVを抑止して目標位置Eに
停止するとき、又は、停止している状態で、荷Wに振れ
Vが生じたときに行うものである。
操作を制御し、第4a図ないし第4d図に示すように、走行
している状態から荷Wの振れVを抑止して目標位置Eに
停止するとき、又は、停止している状態で、荷Wに振れ
Vが生じたときに行うものである。
前記第3の制御回路5は、安定した走行状態を、その
まま継続するときに行うものである。
まま継続するときに行うものである。
前記第2軸制御回路4、第3軸制御回路5にも第1軸
制御回路3と同様に、第1の制御回路6a、6b、第2の制
御回路7a、7b及び第3の制御回路8a、8bがそれぞれ設け
られている。
制御回路3と同様に、第1の制御回路6a、6b、第2の制
御回路7a、7b及び第3の制御回路8a、8bがそれぞれ設け
られている。
前記第1ないし第3の制御回路は、それぞれトロリー
TのON・OFFと移動方向の指令とをファジィ推論により
行うようになっている。このうち第2の制御回路7を例
に説明すると、そのファジィ推論のアルゴリズムには、
第1表に示す制御則と、 第5a図に示す振角に関するファジイ集合のメンバシッ
プ関数と、第5b図に示す角速度のファジィ集合のメンバ
シップ関数とを用いる。ただし、ファジィ推論によって
求まったトロリーTの移動方向が、目標位置Eから離れ
る方向にONとなった場合は、その操作を行わず、また、
振れVに追いつく前に大きく目標位置Eから離れるよう
になった場合は、トロリーTを停止する。なお、上記の
制御則、メンバシップ関数は一例であり、トロリーの仕
様などによって調整を行うものである。
TのON・OFFと移動方向の指令とをファジィ推論により
行うようになっている。このうち第2の制御回路7を例
に説明すると、そのファジィ推論のアルゴリズムには、
第1表に示す制御則と、 第5a図に示す振角に関するファジイ集合のメンバシッ
プ関数と、第5b図に示す角速度のファジィ集合のメンバ
シップ関数とを用いる。ただし、ファジィ推論によって
求まったトロリーTの移動方向が、目標位置Eから離れ
る方向にONとなった場合は、その操作を行わず、また、
振れVに追いつく前に大きく目標位置Eから離れるよう
になった場合は、トロリーTを停止する。なお、上記の
制御則、メンバシップ関数は一例であり、トロリーの仕
様などによって調整を行うものである。
[発明の効果] 本発明は、以上説明したように構成されているので、
下記の効果を奏する。
下記の効果を奏する。
(A) 荷を移動したい目標位置を入力することによ
り、最適なルートで荷振れを生じさせることなく安定し
て荷を移動して目標位置に停止させることができる。
り、最適なルートで荷振れを生じさせることなく安定し
て荷を移動して目標位置に停止させることができる。
(B) オペレータの省力化及び専門知識を持たないオ
ペレータによる操作を可能にすることができ、荷役作業
の自動化を可能とする。
ペレータによる操作を可能にすることができ、荷役作業
の自動化を可能とする。
(C) クレーン本体を大巾に改造することなく制御回
路やセンサを付加するだけで容易に実施することができ
る。
路やセンサを付加するだけで容易に実施することができ
る。
(D) 荷の移動中、全行程において、荷振れを生じな
いようにしているから作業員にとっても、又荷にとって
も安全である。
いようにしているから作業員にとっても、又荷にとって
も安全である。
第1a図ないし第1d図は本発明による操作態様の概略を説
明する図面で第1a図は側面図、第1b図は平面図、第1c図
及び第1d図はそれぞれ第1b図のX矢視及びY矢視図、第
2図は制御ブロック図、第3a図ないし第3d図は振れ止め
をして走行する場合の操作態様を説明する側面図、第4a
図ないし第4d図は振れ止めをして目標位置に停止する場
合の操作態様を説明する側面図、第5a図及び第5b図はそ
れぞれ第2の制御回路の振角及び角速度に関するファジ
ィ集合のメンバシップ関数を説明する図面、第6図及び
第7図はCCDカメラを説明する側面図及び平面図であ
る。 E……目標位置、T……トロリー、V……荷の振れ、W
……荷、1……ルート設定回路、2……操作選択回路、
3……第1軸制御回路、4……第2軸制御回路、5……
第3軸制御回路、6、6a、6b……第1の制御回路、7、
7a、7b……第2の制御回路、8、8a、8b……第3の制御
回路、9a、9b、9c……CCDカメラ
明する図面で第1a図は側面図、第1b図は平面図、第1c図
及び第1d図はそれぞれ第1b図のX矢視及びY矢視図、第
2図は制御ブロック図、第3a図ないし第3d図は振れ止め
をして走行する場合の操作態様を説明する側面図、第4a
図ないし第4d図は振れ止めをして目標位置に停止する場
合の操作態様を説明する側面図、第5a図及び第5b図はそ
れぞれ第2の制御回路の振角及び角速度に関するファジ
ィ集合のメンバシップ関数を説明する図面、第6図及び
第7図はCCDカメラを説明する側面図及び平面図であ
る。 E……目標位置、T……トロリー、V……荷の振れ、W
……荷、1……ルート設定回路、2……操作選択回路、
3……第1軸制御回路、4……第2軸制御回路、5……
第3軸制御回路、6、6a、6b……第1の制御回路、7、
7a、7b……第2の制御回路、8、8a、8b……第3の制御
回路、9a、9b、9c……CCDカメラ
Claims (1)
- 【請求項1】入力された現在位置、目標位置及び障害物
位置等の情報に基づいて目標位置まで3次元的に安全迅
速に荷を移動させるルートを設定し、該ルート上を移動
しながらセンサからの現在位置、荷の振れ等の情報に基
づいて前記ルート上を正しく荷振れのない状態で荷を移
動させるための短期的目標に向って選択された振れ止め
発進、振れ止め停止、位置決め停止等の操作指令を自動
的にトロリー等の装置に出力するに当り、上記操作指令
は、ルート設定回路と、操作選択回路と、トロリーの第
1軸、第2軸、第3軸の各軸制御回路で行い、各軸制御
回路には、ファジィ推論により振れ止め走行操作を制御
する第1の制御回路と、振れ止め停止操作を制御する第
2の制御回路と、安全走行を制御する第3の制御回路と
を設けると共に、前記第1ないし第3の制御回路は、そ
れぞれ荷の振角及び角速度に関する制御則とファジィ集
合により、入力値がファジィ集合のいずれかに当てはま
っている度合に応じて制御則の重みを求め、一番重みの
ある制御則に基づく値をトロリーへの出力値とすること
を特徴とするクレーン自動運転方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2169995A JP2523212B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | クレ―ン自動運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2169995A JP2523212B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | クレ―ン自動運転方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0459598A JPH0459598A (ja) | 1992-02-26 |
JP2523212B2 true JP2523212B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=15896643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2169995A Expired - Lifetime JP2523212B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | クレ―ン自動運転方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2523212B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100596675B1 (ko) | 2004-08-17 | 2006-07-05 | 주식회사 포스콘 | 무인크레인의 3축 연동제어방법 및 시스템 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3321988B2 (ja) * | 1994-05-31 | 2002-09-09 | 石川島播磨重工業株式会社 | ケーブルクレーンの荷振れ止め方法及びその装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61206788A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-13 | 株式会社東芝 | 吊荷運搬装置の振れ止め制御装置 |
JP2760527B2 (ja) * | 1988-11-09 | 1998-06-04 | 株式会社東芝 | クレーン制御装置 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2169995A patent/JP2523212B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100596675B1 (ko) | 2004-08-17 | 2006-07-05 | 주식회사 포스콘 | 무인크레인의 3축 연동제어방법 및 시스템 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0459598A (ja) | 1992-02-26 |
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