JP2749253B2 - ショベルのバケット刃先位置検出方法 - Google Patents
ショベルのバケット刃先位置検出方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、任意形状のバケットで
あってもそのバケットを装着したショベルのフロント作
業機系について自動的に必要なデータを収集し、自動的
にバケット刃先位置等を検出する方法に関するものであ
る。
あってもそのバケットを装着したショベルのフロント作
業機系について自動的に必要なデータを収集し、自動的
にバケット刃先位置等を検出する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図４に示されるように、ショベルは下部
走行体11に旋回軸受12を介して上部旋回体およびフロン
ト作業機系が設けられている。フロント作業機系は、ブ
ーム13、スティック14およびバケット15が順次軸支さ
れ、その各部材がブームシリンダ16、スティックシリン
ダ17およびバケットシリンダ18により回動される。この
バケットシリンダ18の先端の動きはアイドラリンク19の
揺動をともなってロッド20を介しバケット15に伝えられ
る。
走行体11に旋回軸受12を介して上部旋回体およびフロン
ト作業機系が設けられている。フロント作業機系は、ブ
ーム13、スティック14およびバケット15が順次軸支さ
れ、その各部材がブームシリンダ16、スティックシリン
ダ17およびバケットシリンダ18により回動される。この
バケットシリンダ18の先端の動きはアイドラリンク19の
揺動をともなってロッド20を介しバケット15に伝えられ
る。
【０００３】フロント作業機系には、各部材の回動角ま
たは各シリンダの作動ストロークを検出するセンサ、例
えば回転形または直動形のポテンショメータ等が設けら
れているから、これらのセンサによってブーム13、ステ
ィック14およびバケット15の動作量をモニターすること
ができる。
たは各シリンダの作動ストロークを検出するセンサ、例
えば回転形または直動形のポテンショメータ等が設けら
れているから、これらのセンサによってブーム13、ステ
ィック14およびバケット15の動作量をモニターすること
ができる。
【０００４】このようなショベルにおいて、バケットチ
ップ15a の刃先（以下、バケット刃先１という）のフロ
ント作業機系における座標位置を算出するためには、次
のデータＡ〜Ｆが必要である。
ップ15a の刃先（以下、バケット刃先１という）のフロ
ント作業機系における座標位置を算出するためには、次
のデータＡ〜Ｆが必要である。
【０００５】Ａ．ブームリンク角（またはブームシリン
ダ16のストローク） Ｂ．ブーム形状（ブーム13のピン位置） Ｃ．スティックリンク角（またはスティックシリンダ17
のストローク） Ｄ．スティック形状（スティック14のピン位置） Ｅ．バケットリンク角（実際には土砂の問題等によりバ
ケットシリンダ18のストロークまたはアイドラリンク19
の角度をモニタする） Ｆ．バケット形状（バケット・スティック接続ピン３に
対するバケット刃先１およびバケット・ロッド接続ピン
２の各相対位置） さらに、バケット背面15b の水平面に対する角度θb を
算出するためには、上記データＡ〜Ｆに加えて、Ｇ．バ
ケット形状（ピン３および刃先１間の直線とバケット背
面15b との間に挟まれたバケット背面角α） を算出する必要がある。
ダ16のストローク） Ｂ．ブーム形状（ブーム13のピン位置） Ｃ．スティックリンク角（またはスティックシリンダ17
のストローク） Ｄ．スティック形状（スティック14のピン位置） Ｅ．バケットリンク角（実際には土砂の問題等によりバ
ケットシリンダ18のストロークまたはアイドラリンク19
の角度をモニタする） Ｆ．バケット形状（バケット・スティック接続ピン３に
対するバケット刃先１およびバケット・ロッド接続ピン
２の各相対位置） さらに、バケット背面15b の水平面に対する角度θb を
算出するためには、上記データＡ〜Ｆに加えて、Ｇ．バ
ケット形状（ピン３および刃先１間の直線とバケット背
面15b との間に挟まれたバケット背面角α） を算出する必要がある。
【０００６】この種のフロント作業機系において、ブー
ム13およびスティック14は交換されることがほとんどな
いが、バケット15は必要に応じて形状の異なるものと交
換される。そして、そのバケット形状（刃先１およびピ
ン２の位置、バケット背面角α）はバリエーションが多
く、各々の形状を計測し入力する必要がある。
ム13およびスティック14は交換されることがほとんどな
いが、バケット15は必要に応じて形状の異なるものと交
換される。そして、そのバケット形状（刃先１およびピ
ン２の位置、バケット背面角α）はバリエーションが多
く、各々の形状を計測し入力する必要がある。
【０００７】ここで、バケット形状Ｆは、図５に示され
るように、バケット15に関してバケット・スティック接
続ピン３を原点とするＸ−Ｙ座標において、バケット刃
先１のＸ座標値Ｘ13と、バケット・ロッド接続ピン２の
Ｘ座標値Ｘ23およびＹ座標値Ｙ23との３サイズが分かれ
ばよい。
るように、バケット15に関してバケット・スティック接
続ピン３を原点とするＸ−Ｙ座標において、バケット刃
先１のＸ座標値Ｘ13と、バケット・ロッド接続ピン２の
Ｘ座標値Ｘ23およびＹ座標値Ｙ23との３サイズが分かれ
ばよい。
【０００８】さらに、バケット背面15b の水平面に対す
る角度θb を算出するためには、上記三つの数値Ｘ13、
Ｘ23、Ｙ23に加えて、バケット形状Ｇのバケット背面角
αの数値が分かればよい。
る角度θb を算出するためには、上記三つの数値Ｘ13、
Ｘ23、Ｙ23に加えて、バケット形状Ｇのバケット背面角
αの数値が分かればよい。
【０００９】従来は、これらの数値を求めるために予め
バケット形状を実際に計測し、その数値を入力データと
してコンピュータへ入力していたものである。
バケット形状を実際に計測し、その数値を入力データと
してコンピュータへ入力していたものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このため、バケットの
バリエーションごとに、またはバケットに改造を施す度
にバケット形状を計測し、データとして外部からコンピ
ュータへ入力する必要があり、しかも、バケットの形状
はバリエーションが多く、各々の形状を計測して入力す
ることは容易でない。
バリエーションごとに、またはバケットに改造を施す度
にバケット形状を計測し、データとして外部からコンピ
ュータへ入力する必要があり、しかも、バケットの形状
はバリエーションが多く、各々の形状を計測して入力す
ることは容易でない。
【００１１】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、任意形状のバケットであっても、そのバケットを
ショベルのフロント作業機系に装着したまま動かすこと
により、自動的に必要なデータを収集してバケット刃先
位置等を検出できる方法を提供することを目的とするも
のである。
ので、任意形状のバケットであっても、そのバケットを
ショベルのフロント作業機系に装着したまま動かすこと
により、自動的に必要なデータを収集してバケット刃先
位置等を検出できる方法を提供することを目的とするも
のである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、フロント作業機系を備えたショベルにおいて、この
ショベルのフロント作業機系に任意形状のバケットを装
着したまま、平坦面上でフロント作業機系を動かして任
意の異なるバケット角度にてバケット刃先を複数回接地
させ、その接地時におけるフロント作業機系の各部作動
量をモニターし、そのデータを演算処理することによ
り、フロント作業機系におけるバケット刃先位置を検出
する構成のバケット刃先位置検出方法である。
は、フロント作業機系を備えたショベルにおいて、この
ショベルのフロント作業機系に任意形状のバケットを装
着したまま、平坦面上でフロント作業機系を動かして任
意の異なるバケット角度にてバケット刃先を複数回接地
させ、その接地時におけるフロント作業機系の各部作動
量をモニターし、そのデータを演算処理することによ
り、フロント作業機系におけるバケット刃先位置を検出
する構成のバケット刃先位置検出方法である。
【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１のバケ
ット刃先位置検出方法に加えて、平坦面上でバケット背
面を接地させ、その接地時におけるフロント作業機系の
各部作動量をモニターし、そのデータを演算処理するこ
とにより、バケット背面の水平面に対する角度を検出す
る構成である。
ット刃先位置検出方法に加えて、平坦面上でバケット背
面を接地させ、その接地時におけるフロント作業機系の
各部作動量をモニターし、そのデータを演算処理するこ
とにより、バケット背面の水平面に対する角度を検出す
る構成である。
【００１４】
【作用】請求項１に記載の発明は、任意形状のバケット
をショベルのフロント作業機系に装着した状態で、その
フロント作業機系を動かしてバケット刃先を異なる複数
姿勢で接地させ、その各接地時のフロント作業機系（ブ
ーム、スティックおよびバケット）の各リンク角をモニ
ターして、バケット・スティック接続ピンに対するバケ
ット刃先位置を求めることにより、フロント作業機系に
おけるバケット刃先位置を自動的に検出する。
をショベルのフロント作業機系に装着した状態で、その
フロント作業機系を動かしてバケット刃先を異なる複数
姿勢で接地させ、その各接地時のフロント作業機系（ブ
ーム、スティックおよびバケット）の各リンク角をモニ
ターして、バケット・スティック接続ピンに対するバケ
ット刃先位置を求めることにより、フロント作業機系に
おけるバケット刃先位置を自動的に検出する。
【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１の複数
姿勢に加えてバケット背面を接地させた姿勢でバケット
背面角を検出することにより、バケット背面の水平面に
対する角度を検出する。
姿勢に加えてバケット背面を接地させた姿勢でバケット
背面角を検出することにより、バケット背面の水平面に
対する角度を検出する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を図面に示される一実施例を参
照して詳細に説明する。なお、種々の演算は、フロント
作業機系の各作動部にそれぞれ設けられたセンサからの
作動量検出信号に基づき、ショベルに搭載されたコンピ
ュータにより自動的に処理して行うものである。
照して詳細に説明する。なお、種々の演算は、フロント
作業機系の各作動部にそれぞれ設けられたセンサからの
作動量検出信号に基づき、ショベルに搭載されたコンピ
ュータにより自動的に処理して行うものである。
【００１７】（フロント作業機系におけるバケット刃先
位置の算出方法） 〈目標〉図４において、バケットチップ15a の刃先（以
下、バケット刃先１という）のフロント作業機系におけ
る座標値を算出するためには、例えば次のようなデータ
が必要である。
位置の算出方法） 〈目標〉図４において、バケットチップ15a の刃先（以
下、バケット刃先１という）のフロント作業機系におけ
る座標値を算出するためには、例えば次のようなデータ
が必要である。
【００１８】Ａ．ブームリンク角（またはブームシリン
ダ16のストローク） Ｂ．ブーム形状（ブーム13のピン位置） Ｃ．スティックリンク角（またはスティックシリンダ17
のストローク） Ｄ．スティック形状（スティック14のピン位置） Ｅ．バケットリンク角（実際には土砂の問題等によりバ
ケットシリンダ18のストローク、アイドラリンク19の長
さおよびロッド20の長さから算出する） Ｆ．バケット形状（ピン３に対する刃先１およびピン２
の相対位置） ここで、上記Ｆのバケット形状は、バケット・スティッ
ク接続ピン３に対するバケット刃先１およびバケット・
ロッド接続ピン２の相対位置により決まり、図５はその
一例を表わしたものである。なお、図５における原点は
ピン３だけに限定されず、刃先１であってもピン２であ
っても良い。
ダ16のストローク） Ｂ．ブーム形状（ブーム13のピン位置） Ｃ．スティックリンク角（またはスティックシリンダ17
のストローク） Ｄ．スティック形状（スティック14のピン位置） Ｅ．バケットリンク角（実際には土砂の問題等によりバ
ケットシリンダ18のストローク、アイドラリンク19の長
さおよびロッド20の長さから算出する） Ｆ．バケット形状（ピン３に対する刃先１およびピン２
の相対位置） ここで、上記Ｆのバケット形状は、バケット・スティッ
ク接続ピン３に対するバケット刃先１およびバケット・
ロッド接続ピン２の相対位置により決まり、図５はその
一例を表わしたものである。なお、図５における原点は
ピン３だけに限定されず、刃先１であってもピン２であ
っても良い。
【００１９】すなわち、バケット形状を確定するには、
バケット・スティック接続ピン３を基準とするバケット
刃先１のＸ座標値Ｘ13、バケット・ロッド接続ピン２の
Ｘ座標値Ｘ23およびＹ座標値Ｙ23の３サイズが分かれば
良い。
バケット・スティック接続ピン３を基準とするバケット
刃先１のＸ座標値Ｘ13、バケット・ロッド接続ピン２の
Ｘ座標値Ｘ23およびＹ座標値Ｙ23の３サイズが分かれば
良い。
【００２０】以下に、図１および図２に示されるよう
に、バケット15をショベルのフロント作業機系に装着し
たままで、バケット刃先１を接地させることにより、バ
ケット形状を算出する方法を提案する。
に、バケット15をショベルのフロント作業機系に装着し
たままで、バケット刃先１を接地させることにより、バ
ケット形状を算出する方法を提案する。
【００２１】〈条件〉今、上記Ａ〜Ｅまでの数値が分か
っているとき、図１および図２に示されたピン位置のう
ち算出可能なものは、ピン３，４，５の位置のみであ
る。
っているとき、図１および図２に示されたピン位置のう
ち算出可能なものは、ピン３，４，５の位置のみであ
る。
【００２２】さらに、地面が平坦であるとすると、バケ
ット刃先１のＹ座標も算出可能である。
ット刃先１のＹ座標も算出可能である。
【００２３】すなわち、図１においてバケット刃先１の
Ｘ座標Ｘ1 と、バケット・ロッド接続ピン２のＸ座標Ｘ
2 、およびＹ座標Ｙ2 とを算出すれば、バケット形状を
確定することが可能となる。
Ｘ座標Ｘ1 と、バケット・ロッド接続ピン２のＸ座標Ｘ
2 、およびＹ座標Ｙ2 とを算出すれば、バケット形状を
確定することが可能となる。
【００２４】ここでは、図１に示されるようにバケット
15のリンク角を変化させた任意の例えば３姿勢にてバケ
ット刃先１を接地させた時に得られるデータから、ピン
３に対するバケット刃先１およびピン２の相対位置を算
出することにより、バケット形状を確定することとす
る。ブーム13およびスティック14の各リンク角も任意で
よい。
15のリンク角を変化させた任意の例えば３姿勢にてバケ
ット刃先１を接地させた時に得られるデータから、ピン
３に対するバケット刃先１およびピン２の相対位置を算
出することにより、バケット形状を確定することとす
る。ブーム13およびスティック14の各リンク角も任意で
よい。
【００２５】なお、以下の算出方法は、高い測定精度が
得られる３姿勢によるデータ３回入力に対する演算式で
説明するが、入力演算方法は３回入力に限定されるもの
ではなく、例えば２姿勢による２回入力でも良く、要す
るに複数回入力であれば良い。
得られる３姿勢によるデータ３回入力に対する演算式で
説明するが、入力演算方法は３回入力に限定されるもの
ではなく、例えば２姿勢による２回入力でも良く、要す
るに複数回入力であれば良い。
【００２６】〈算出方法〉図１におけるＸ1 ，Ｘ2 ，Ｙ
2 を算出する手法を以下に示す。
2 を算出する手法を以下に示す。
【００２７】平坦面上でバケット刃先１を任意の３姿勢
で接地させた時の各ピン位置を図１および下記の表１に
示す。
で接地させた時の各ピン位置を図１および下記の表１に
示す。
【００２８】
【表１】 バケット・スティック接続ピン３の位置を原点として考
えたとき、バケット刃先１のＹ座標位置は、地表面〜ピ
ン３の高さｈとして表すことができる。
えたとき、バケット刃先１のＹ座標位置は、地表面〜ピ
ン３の高さｈとして表すことができる。
【００２９】今、バケット形状が不明であるとき、ピン
３およびピン４〜４″の位置はブーム13およびスティッ
ク14の各リンク角と、バケットシリンダ18のストローク
より算出される。
３およびピン４〜４″の位置はブーム13およびスティッ
ク14の各リンク角と、バケットシリンダ18のストローク
より算出される。
【００３０】バケット刃先１′，１″およびピン２′，
２″の各点は、刃先１およびピン２がピン３（原点）を
中心にそれぞれθ1 およびθ2 回転した位置にあるの
で、それらの座標値は、次の直角座標の回転に係る変換
マトリクスを用いた式で表される。
２″の各点は、刃先１およびピン２がピン３（原点）を
中心にそれぞれθ1 およびθ2 回転した位置にあるの
で、それらの座標値は、次の直角座標の回転に係る変換
マトリクスを用いた式で表される。
【００３１】
【式１】 また、ピン２−４，２′−４′，２″−４″の各ピン間
距離は、ロッド20の長さｒで常に一定である。
距離は、ロッド20の長さｒで常に一定である。
【００３２】以上の条件より、バケット刃先１〜１″、
ピン２〜２″の各位置は、次の５式により表すことがで
きる。
ピン２〜２″の各位置は、次の５式により表すことがで
きる。
【００３３】
【式２】 上式中で不明な数は、Ｘ1 ，θ1 ，θ2 ，Ｘ2 ，Ｙ2 の
五つであるから、これらは上記５式により算出される。
五つであるから、これらは上記５式により算出される。
【００３４】先ず、（１）式および（２）式よりＸ1 を
消去すると、
消去すると、
【００３５】
【式３】 次に、（３）式、（４）式および（５）式よりＸ2 ，Ｙ
2 をθ1 ，θ2 で表すと、
2 をθ1 ，θ2 で表すと、
【００３６】
【式４】 上記（７）式および（８）式を（３）式のＸ2 ，Ｙ2 へ
それぞれ代入した式を（９）式とする。
それぞれ代入した式を（９）式とする。
【００３７】次に、（６）式より
【００３８】
【式５】 上記（１１）式を（９）式のθ2 へ代入した式を（１
２）式とすると、この（１２）式よりθ1 が算出され
る。さらに、このθ1 を（１１）式へ代入することによ
り、θ2 が算出される。
２）式とすると、この（１２）式よりθ1 が算出され
る。さらに、このθ1 を（１１）式へ代入することによ
り、θ2 が算出される。
【００３９】次に、このθ1 およびθ2 を（１）式、
（７）式および（８）式へ代入することにより、Ｘ1 ，
Ｘ2 ，Ｙ2 をそれぞれ算出することが可能である。
（７）式および（８）式へ代入することにより、Ｘ1 ，
Ｘ2 ，Ｙ2 をそれぞれ算出することが可能である。
【００４０】このようにして、算出されたＸ1 ，Ｘ2 ，
Ｙ2 は、バケット・スティック接続ピン３を基準とする
バケット刃先１およびバケット・ロッド接続ピン２の座
標値であり、これらによりバケット形状を特定すること
ができる。
Ｙ2 は、バケット・スティック接続ピン３を基準とする
バケット刃先１およびバケット・ロッド接続ピン２の座
標値であり、これらによりバケット形状を特定すること
ができる。
【００４１】次に、マルチプランを用いた算出方法を説
明する。
明する。
【００４２】１．θ1 を変数とする。ここでは仮に１／
１０００ radを代入する。
１０００ radを代入する。
【００４３】２．（１１）式を用い、θ2 を算出する。
【００４４】３．（７）式および（８）式よりそれぞれ
Ｘ2 ，Ｙ2 を算出する。
Ｘ2 ，Ｙ2 を算出する。
【００４５】４．Ｘ2 ，Ｙ2 を（３）式へ代入する。
【００４６】５．（３）式が満足するまでθ1 の値を変
えてゆく。
えてゆく。
【００４７】ここでは１／１０００ radきざみにプラス
してゆく。
してゆく。
【００４８】６．（３）式を満足するθ1 のときの
Ｘ2 ，Ｙ2 を算出する。
Ｘ2 ，Ｙ2 を算出する。
【００４９】７．（１）式よりＸ1 を算出する。
【００５０】以上の１〜７の手法でＸ1 ，Ｘ2 ，Ｙ2 が
算出される。
算出される。
【００５１】次に、図１にてバケット・スティック接続
ピン３を中心に座標系を時計方向へtan-1（ｈ／Ｘ1 ）
回転させれば、図５に示されるようなバケット刃先１と
バケット・スティック接続ピン３とを水平にした座標系
で表すことができるので、バケット・ロッド接続ピン２
のバケット・スティック接続ピン３に対するＸ座標値Ｘ
23およびＹ座標値Ｙ23と、バケット刃先１のバケット・
スティック接続ピン３に対するＸ座標値Ｘ13とを下記の
式により算出できる。
ピン３を中心に座標系を時計方向へtan-1（ｈ／Ｘ1 ）
回転させれば、図５に示されるようなバケット刃先１と
バケット・スティック接続ピン３とを水平にした座標系
で表すことができるので、バケット・ロッド接続ピン２
のバケット・スティック接続ピン３に対するＸ座標値Ｘ
23およびＹ座標値Ｙ23と、バケット刃先１のバケット・
スティック接続ピン３に対するＸ座標値Ｘ13とを下記の
式により算出できる。
【００５２】
【式６】 （バケット背面15b の水平面に対する角度θb の算出方
法） 〈目標〉次に、図４に示された任意のバケット形状にお
いて、バケット背面15b の水平面に対する角度θb を算
出するためには、次のデータが必要である。
法） 〈目標〉次に、図４に示された任意のバケット形状にお
いて、バケット背面15b の水平面に対する角度θb を算
出するためには、次のデータが必要である。
【００５３】Ａ．ブームリンク角（またはブームシリン
ダ16のストローク） Ｂ．ブーム形状（ブーム13のピン位置） Ｃ．スティックリンク角（またはスティックシリンダ17
のストローク） Ｄ．スティック形状（スティック14のピン位置） Ｅ．バケットリンク角（実際には土砂の問題等によりバ
ケットシリンダ18のストローク、アイドラリンク19の長
さおよびロッド20の長さから算出する） Ｆ．バケット形状（ピン３に対する刃先１およびピン２
の相対位置） Ｇ．バケット形状（バケット背面角α） すなわち、バケット背面15b の水平面に対する角度θb
を算出するためには、バケット・スティック接続ピン３
に対するバケット刃先１のＸ座標値Ｘ13、バケット・ロ
ッド接続ピン２のＸ座標値Ｘ23およびＹ座標値Ｙ23に加
えて、バケット・スティック接続ピン３およびバケット
刃先１間の直線とバケット背面15b とのなすバケット背
面角αの、計四つの数値を求める必要がある。
ダ16のストローク） Ｂ．ブーム形状（ブーム13のピン位置） Ｃ．スティックリンク角（またはスティックシリンダ17
のストローク） Ｄ．スティック形状（スティック14のピン位置） Ｅ．バケットリンク角（実際には土砂の問題等によりバ
ケットシリンダ18のストローク、アイドラリンク19の長
さおよびロッド20の長さから算出する） Ｆ．バケット形状（ピン３に対する刃先１およびピン２
の相対位置） Ｇ．バケット形状（バケット背面角α） すなわち、バケット背面15b の水平面に対する角度θb
を算出するためには、バケット・スティック接続ピン３
に対するバケット刃先１のＸ座標値Ｘ13、バケット・ロ
ッド接続ピン２のＸ座標値Ｘ23およびＹ座標値Ｙ23に加
えて、バケット・スティック接続ピン３およびバケット
刃先１間の直線とバケット背面15b とのなすバケット背
面角αの、計四つの数値を求める必要がある。
【００５４】ここで、バケット形状を確定するバケット
刃先位置Ｘ13およびピン位置Ｘ23、Ｙ23の３数値は、既
に説明した方法で算出されるので、残るバケット背面角
αの算出方法のみを説明する。
刃先位置Ｘ13およびピン位置Ｘ23、Ｙ23の３数値は、既
に説明した方法で算出されるので、残るバケット背面角
αの算出方法のみを説明する。
【００５５】〈算出方法〉図３に示されるように、バケ
ット15をショベルのフロント作業機系に装着したまま
で、バケット背面15b を地面と密着するように接地させ
ることにより、バケット背面角αを算出する。以下に、
その背面角αの算出方法を説明する。
ット15をショベルのフロント作業機系に装着したまま
で、バケット背面15b を地面と密着するように接地させ
ることにより、バケット背面角αを算出する。以下に、
その背面角αの算出方法を説明する。
【００５６】今、Ａ〜Ｆまでの数値が分かっているの
で、図３に示された中で算出可能なものは、バケット刃
先１およびピン２，３，４，５の各位置である。
で、図３に示された中で算出可能なものは、バケット刃
先１およびピン２，３，４，５の各位置である。
【００５７】平坦面上にて、図３に示されたようにバケ
ット背面15b が地面と接地されるようにフロント作業機
系を操作させたとき、バケット背面角αは次のように算
出される。
ット背面15b が地面と接地されるようにフロント作業機
系を操作させたとき、バケット背面角αは次のように算
出される。
【００５８】 α＝ tan-1｛（Ｙ3 −Ｙ1 ）／（Ｘ3 −Ｘ1 ）｝ なお、バケット刃先１のフロント作業機系における座標
値は（Ｘ1 ，Ｙ1 ）、ピン３の座標値は（Ｘ3 ，Ｙ3 ）
とする。
値は（Ｘ1 ，Ｙ1 ）、ピン３の座標値は（Ｘ3 ，Ｙ3 ）
とする。
【００５９】最後に、以上の実施例（計算式および図面
を含む）は垂直直交座標によって表示したが、極座標に
よって表示することも可能であり、本発明は座標系の表
示形式にとらわれない。
を含む）は垂直直交座標によって表示したが、極座標に
よって表示することも可能であり、本発明は座標系の表
示形式にとらわれない。
【００６０】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、バケッ
トを装着したショベルのフロント作業機系を動作し、バ
ケット刃先を複数回接地させて自動的に必要なデータを
収集することにより、任意のバケット形状であってもそ
のバケット形状をフロント作業機系に装着したまま簡単
に確定認識した上で、自動的にバケット刃先位置を検出
できる。
トを装着したショベルのフロント作業機系を動作し、バ
ケット刃先を複数回接地させて自動的に必要なデータを
収集することにより、任意のバケット形状であってもそ
のバケット形状をフロント作業機系に装着したまま簡単
に確定認識した上で、自動的にバケット刃先位置を検出
できる。
【００６１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
のバケット刃先位置に加えてバケット背面角を検出する
ことにより、バケット背面の水平面に対する角度をも、
バケットをフロント作業機系に装着したまま簡単に検出
できる。さらに、このバケットを利用して、バケット背
面を地面に接地させることによりその地面の水平面に対
する傾斜角度を測定することも可能である。
のバケット刃先位置に加えてバケット背面角を検出する
ことにより、バケット背面の水平面に対する角度をも、
バケットをフロント作業機系に装着したまま簡単に検出
できる。さらに、このバケットを利用して、バケット背
面を地面に接地させることによりその地面の水平面に対
する傾斜角度を測定することも可能である。
【図１】本発明のバケット刃先位置検出方法の一実施例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２】同上検出方法におけるバケット刃先の接地状態
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図３】同上検出方法に付加されたバケット背面角検出
方法を示す説明図である。
方法を示す説明図である。
【図４】ショベルの概略を示す説明図である。
【図５】バケット形状を確定するための要素を示す説明
図である。
図である。
１ バケット刃先 15 バケット 15b バケット背面 θb バケット背面の水平面に対する角度
Claims (2)
- 【請求項１】 フロント作業機系を備えたショベルにお
いて、 ショベルのフロント作業機系に任意形状のバケットを装
着したまま、平坦面上でフロント作業機系を動かして任
意の異なるバケット角度にてバケット刃先を複数回接地
させ、その接地時におけるフロント作業機系の各部作動
量をモニターし、そのデータを演算処理することによ
り、フロント作業機系におけるバケット刃先位置を検出
することを特徴とするショベルのバケット刃先位置検出
方法。 - 【請求項２】 請求項１のバケット刃先位置検出方法に
加えて、平坦面上でバケット背面を接地させ、その接地
時におけるフロント作業機系の各部作動量をモニター
し、そのデータを演算処理することにより、バケット背
面の水平面に対する角度を検出することを特徴とするシ
ョベルのバケット刃先位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24815693A JP2749253B2 (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | ショベルのバケット刃先位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24815693A JP2749253B2 (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | ショベルのバケット刃先位置検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07102597A JPH07102597A (ja) | 1995-04-18 |
| JP2749253B2 true JP2749253B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=17174060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24815693A Expired - Fee Related JP2749253B2 (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | ショベルのバケット刃先位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2749253B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6856467B2 (ja) * | 2017-07-14 | 2021-04-07 | 株式会社小松製作所 | 作業機械システムおよび制御方法 |
| JP7164294B2 (ja) * | 2017-10-24 | 2022-11-01 | 株式会社小松製作所 | 作業車両 |
-
1993
- 1993-10-04 JP JP24815693A patent/JP2749253B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07102597A (ja) | 1995-04-18 |
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