JP4021530B2 - Control device for work equipment - Google Patents

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JP4021530B2 JP31201597A JP31201597A JP4021530B2 JP 4021530 B2 JP4021530 B2 JP 4021530B2 JP 31201597 A JP31201597 A JP 31201597A JP 31201597 A JP31201597 A JP 31201597A JP 4021530 B2 JP4021530 B2 JP 4021530B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、高所作業車とかクレーン車等の伸縮ブームを備えた作業機の制御装置に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
従来より、例えば高所作業車等の伸縮ブームを備えた作業機においては、作業上要求される動作態様として、伸縮ブームの先端側に取り付けられた作業台を現在位置を含む水平面内で移動させる「水平面内移動」とか、現在位置から鉛直方向へ直線移動させる「垂直直線移動」が知られている。
【０００４】
かかる水平面内移動あるいは垂直直線移動は、操作入力手段により指示される移動方向及び移動速度に基づき、上記作業台を指示された移動方向へ且つ指示された移動速度で移動させるべく、旋回駆動用油圧アクチュエータ、伸縮駆動用油圧アクチュエータ及び起伏駆動用油圧アクチュエータのそれぞれの作動を、該各油圧アクチュエータのそれぞれに対応して設けられた各制御弁により制御することで実現されるものである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば図７に示すように、伸縮ブームの先端部に設定した制御点が位置Ａ１にある場合において、操作入力手段を中立位置（作動停止位置）から水平移動方向（矢印「Ｂ１」方向）へ操作し、該制御点を位置「Ａ１」からその水平方向前方の位置「Ａ２」まで水平面内移動させた後、該位置「Ａ２」で一旦、上記操作入力手段を中立位置に戻してその移動を停止させ、しかる後、再度、上記操作入力手段を中立位置から水平移動方向（矢印「Ｂ２」方向）へ操作して上記制御点を最初の移動と同じ水平面内において再度、水平面内移動させる場合について考える。
【０００６】
先ず、上記制御点の上記位置「Ａ１」から位置「Ａ２」までの水平面内移動は、上記操作入力手段により指示される移動方向へ且つ指示される移動速度で制御点を水平に移動させるべく、上記各油圧アクチュエータのそれぞれに対応する各制御弁の制御量（切換方向と切換量）を、該制御点の目標位置と現在位置との偏差に対応してフィードバック制御し、その移動途中における制御点の現在位置をその目標位置に収束させるようになっている。そして、位置「Ａ２」において一旦移動を停止した後、再度、上記操作入力手段が水平移動方向（矢印「Ｂ２」方向）に操作されると、制御点はこの位置「Ａ２」を再移動開始点として再び水平面内の移動を開始することになる。
【０００７】
この場合、位置「Ａ１」から位置「Ａ２」までの水平面内移動においては、上記制御点の位置は上述のようにフィードバック制御されるので、その移動途中においては該制御点は目標位置からのズレと収束とを繰り返しながら位置「Ａ１」から位置「Ａ２」まで移動することになる。従って、位置「Ａ２」で一旦停止した時点においては、例えば図７に誇張図示するように、本来、位置「Ａ２」にあるべき上記制御点が、該位置「Ａ２」に対して上下方向に誤差（「△Ｚ」）をもった位置「Ａ２′」に位置している場合も起こり得る。
【０００８】
このように、上記制御点がその一旦停止時点において目標位置「Ａ２」に対して高さ方向に誤差ΔＺをもった位置「Ａ２′」に位置していると、この状態下で、上記操作入力手段が再度、水平移動方向（矢印「Ｂ２」方向）に操作され、フィードバック制御により上記制御点の位置補正が実行される場合、例えば上記制御点の拘束性を高める観点から、フィードバック制御のゲインが大きな値に設定されていると、上記操作入力手段の水平移動操作（矢印「Ｂ２」方向への操作）に拘わらず、制御点は位置「Ａ２」′から一旦、矢印Ｃ方向へ移動して本来の再移動開始位置である位置「Ａ２」に近づいた後、上記操作入力手段の指示に従った水平移動に移行することになり、特に上記誤差「△Ｚ」が大きいときには再移動開始時の位置補正に伴うショックが大きくなり、作業機の操作上好ましくない結果を生じることになる。
【０００９】
これとは逆に、かかる位置補正に伴うショックの緩和を図るべく上記ゲインが小さな値に設定されている場合には、該ショックは緩和されるものの、位置補正作用が緩慢となり、本来目標とした水平移動への収束が遅れ、これまた作業機の操作上好ましくない結果を生じることになる。
【００１０】
一方、水平移動の一旦停止後における再移動開始時には、その時点の現在位置（即ち、上記の例にあっては位置「Ａ２′」）を新たな基準位置として設定し直し、この位置「Ａ２′」から上記操作入力手段の指示に基づく水平移動を実行することも考えられるが、かかる方法によれば、この一旦停止後の水平面内移動による移動軌跡は、図７に破線図示するように、本来目標とした移動軌跡（位置「Ａ２」を基準とした水平移動軌跡）に対して高さが「△Ｚ」だけ変化した移動軌跡となり、作業者の要求に合致した水平移動は実現されない（換言すれば、移動制御精度が劣る）ことになる。
【００１１】
そこで本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、水平面内移動あるいは垂直直線移動の一旦停止後における再移動開始時の位置補正に伴うショックの防止と移動制御精度の向上とを両立し得るようにした作業機の制御装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【００１３】
本願の第１の発明では、作業機フレーム上に旋回自在に搭載した旋回台に、起伏自在に伸縮ブームを取り付け、且つ上記旋回台を旋回させる旋回駆動用油圧アクチュエータと、上記伸縮ブームを伸縮させる伸縮駆動用油圧アクチュエータと、上記伸縮ブームを起伏駆動するために上記旋回台と上記伸縮ブームの適所間に配置した油圧シリンダで構成される起伏駆動油圧アクチュエータと、該各駆動用油圧アクチュエータの作動をそれぞれ制御する各制御弁とを備えるとともに、上記伸縮ブームの先端部に設定した制御点の移動方向及び移動速度を指示する操作入力手段と、上記旋回台の旋回角を検出する旋回角検出器と、上記伸縮ブームの上記旋回台に対する起伏角を検出する起伏角検出器と、上記伸縮ブームの長さを検出する長さ検出器と、上記操作入力手段からの操作信号と上記各検出器からの検出信号とを受けて上記制御点を上記操作信号に対応する移動方向と移動速度で水平面内において移動させあるいは鉛直線に沿って垂直直線移動させるのに必要な上記各制御弁の切換方向と切換量を算出し且つこの算出結果に応じて上記各制御弁を切換制御するための制御信号を対応する制御弁へ出力するコントローラとを備えた作業機の制御装置において、上記コントローラが、上記制御点が水平面内での移動あるいは垂直直線移動を行う時に上記各検出器からの検出信号と上記操作入力手段からの操作信号に基づいて目標とすべき上記制御点の位置座標であって順次更新される位置座標を第１目標座標として演算する第１目標演算手段と、上記制御点が水平面内での移動あるいは垂直直線移動を一時停止した後に再び同じ水平面内の移動あるいは垂直直線移動を行う時には一時停止時点における位置を基準に上記各検出器からの検出信号と上記操作入力手段からの操作信号に基づいて目標とすべき上記制御点の位置座標であって順次更新される位置座標を第２目標座標として演算するとともに、上記操作信号を第２目標座標に基づいて各駆動用油圧アクチュエータの作動速度に分解して得られる各速度信号を演算する第２目標演算手段と、上記第１目標座標と上記第２目標座標とを比較し上記第１目標座標と第２目標座標との誤差に対応して該誤差を消滅させるように上記第２目標座標が第１目標座標に近づく方向へ上記操作入力手段から上記第２目標演算手段への操作信号を補正する補正手段と、上記第２目標演算手段からの各速度信号に基づき上記各制御弁の切換方向と切換量を算出し且つこの算出結果に応じて上記各制御弁を切換制御するための制御信号を対応する上記各制御弁へ出力する制御出力手段と、を備えていることを特徴としている。
【００１４】
本願の第２の発明では、作業機フレーム上に旋回自在に搭載した旋回台に、起伏自在に伸縮ブームを取り付け、且つ上記旋回台を旋回させる旋回駆動用油圧アクチュエータと、上記伸縮ブームを伸縮させる伸縮駆動用油圧アクチュエータと、上記伸縮ブームを起伏駆動するために上記旋回台と上記伸縮ブームの適所間に配置した油圧シリンダで構成される起伏駆動油圧アクチュエータと、該各駆動用油圧アクチュエータの作動をそれぞれ制御する各制御弁とを備えるとともに、上記伸縮ブームの先端部に設定した制御点の移動方向及び移動速度を指示する操作入力手段と、上記旋回台の旋回角を検出する旋回角検出器と、上記伸縮ブームの上記旋回台に対する起伏角を検出する起伏角検出器と、上記伸縮ブームの長さを検出する長さ検出器と、上記操作入力手段からの操作信号と上記各検出器からの検出信号とを受けて上記制御点を上記操作信号に対応する移動方向と移動速度で水平面内において移動させあるいは鉛直線に沿って垂直直線移動させるのに必要な上記各制御弁の切換方向と切換量を算出し且つこの算出結果に応じて上記各制御弁を切換制御するための制御信号を対応する制御弁へ出力するコントローラとを備えた作業機の制御装置において、上記コントローラが、上記制御点が水平面内での移動あるいは垂直直線移動を行う時に上記各検出器からの検出信号と上記操作入力手段からの操作信号に基づいて目標とすべき上記制御点の位置座標であって順次更新される位置座標を第１目標座標として演算する第１目標演算手段と、上記制御点が水平面内での移動あるいは垂直直線移動を一時停止した後に再び同じ水平面内の移動あるいは垂直直線移動を行う時には一時停止時点における位置を基準に上記各検出器からの検出信号と上記操作入力手段からの操作信号に基づいて目標とすべき上記制御点の位置座標であって順次更新される位置座標を第２目標座標として演算するとともに、上記操作信号を第２目標座標に基づいて各駆動用油圧アクチュエータの作動速度に分解して得られる各速度信号を演算する第２目標演算手段と、上記第１目標座標と上記第２目標座標とを比較し上記第１目標座標と第２目標座標との誤差に対応して該誤差を消滅させるように上記第２目標座標が第１目標座標に近づく方向へ上記第２目標演算手段からの各速度信号を補正する補正手段と、上記第２目標演算手段からの補正した各速度信号に基づき上記各制御弁の切換方向と切換量を算出し且つこの算出結果に応じて上記各制御弁を切換制御するための制御信号を対応する上記各制御弁へ出力する制御出力手段と、を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本願発明では次のような効果が得られる。
【００１６】
（１） 本願の第１の発明にかかる作業機の制御装置によれば、上記水平面内移動あるいは垂直直線移動が一旦停止された後、再び上記制御点の一旦停止前と同じ水平面内移動あるいは垂直直線移動が行われる場合、上記第２目標演算手段は再移動開始時点における現在位置を基準に上記各検出器からの検出信号と上記操作入力手段からの操作信号に基づいて目標とすべき上記制御点の位置座標であって順次更新される位置座標を第２目標座標として演算するとともに、上記操作信号を第２目標座標に基づいて各駆動用油圧アクチュエータの作動速度に分解して得られる各速度信号を演算する。そして、上記制御出力手段においては、上記第２目標演算手段からの各速度信号に基づき上記各制御弁の切換方向と切換量を算出し且つこの算出結果に応じて上記各制御弁を切換制御するための制御信号を対応する上記各制御弁へ出力する。
【００１７】
この場合、上記補正手段においては、上記第１目標座標と上記第２目標座標とを比較し上記第１目標座標と第２目標座標との誤差に対応して該誤差を消滅させるように上記第２目標座標が第１目標座標に近づく方向へ上記操作入力手段から上記第２目標演算手段への操作信号を補正することから、上記制御出力手段からは、上記第２目標演算手段からの各速度信号に基づいて算出された制御信号が出力されることになる。
【００１８】
この結果、水平面内移動あるいは垂直直線移動が一旦停止された後の再移動開始時において、例え上記第１目標座標と第２目標座標との間に誤差があったとしても、上記制御点は現在位置を基準として（換言すれば、フィードバック制御による位置補正の対象となる誤差が存在しないものとして）、この現在位置から上記第１目標座標に近づくように設定された上記第２目標座標に従って再移動を開始し上記誤差の消滅が図られ、最終的には上記第１目標座標に可及的に合致した上記第２目標座標に従って水平面内移動あるいは垂直直線移動が行われることとなり、例えば従来のように一旦停止後の再移動開始時における上記誤差がそのままフィードバック制御による位置補正の対象とされる場合の如き位置補正に伴うショックの発生が防止され、それだけ作業機の操作性が向上するとともに、上記第２目標座標が上記第１目標座標に近づくように設定されることで該第２目標座標の第１目標座標側への収束性も良好となり移動制御の精度が高水準に維持されることになるものである。
【００１９】
（２） 本願の第２の発明にかかる作業機の制御装置によれば、上記水平面内移動あるいは垂直直線移動が一旦停止された後、再び上記制御点の一旦停止前と同じ水平面内移動あるいは垂直直線移動が行われる場合、上記第２目標演算手段は再移動開始時点における現在位置を基準に上記各検出器からの検出信号と上記操作入力手段からの操作信号に基づいて目標とすべき上記制御点の位置座標であって順次更新される位置座標を第２目標座標として演算するとともに、上記操作信号を第２目標座標に基づいて各駆動用油圧アクチュエータの作動速度に分解して得られる各速度信号を演算する。そして、上記制御出力手段においては、上記第２目標演算手段からの各速度信号を補正した信号に基づき上記各制御弁の切換方向と切換量を算出し且つこの算出結果に応じて上記各制御弁を切換制御するための制御信号を対応する上記各制御弁へ出力する。
【００２０】
この場合、上記補正手段においては、上記第１目標座標と上記第２目標座標とを比較し上記第１目標座標と第２目標座標との誤差に対応して該誤差を消滅させるように上記第２目標座標が第１目標座標に近づく方向へ上記第２目標演算手段からの各速度信号を補正することから、上記制御出力手段からは、上記補正手段からの補正した各速度信号に基づいて算出された制御信号が出力されることになる。
【００２１】
この結果、水平面内移動あるいは垂直直線移動が一旦停止された後の再移動開始時において、例え上記第１目標座標と第２目標座標との間に誤差があったとしても、上記制御点は現在位置を基準として（換言すれば、フィードバック制御による位置補正の対象となる誤差が存在しないものとして）、この現在位置から上記第１目標座標に近づくように設定された上記第２目標座標に従って再移動を開始し上記誤差の消滅が図られ、最終的には上記第１目標座標に可及的に合致した上記第２目標座標に従って水平面内移動あるいは垂直直線移動が行われることとなり、例えば従来のように一旦停止後の再移動開始時における上記誤差がそのままフィードバック制御による位置補正の対象とされる場合の如き位置補正に伴うショックの発生が防止され、それだけ作業機の操作性が向上するとともに、上記第２目標座標が上記第１目標座標に近づくように設定されることで該第２目標座標の第１目標座標側への収束性も良好となり移動制御の精度が高水準に維持されることになるものである。
【発明の実施の形態】
【００２２】
以下、本発明にかかる作業機の制御装置を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００２３】
第１の実施形態
図１には、本発明の第１の実施形態にかかる制御装置を備えた作業機３０を略示している。この作業機３０は、路面上に設置される作業機フレーム３１上に、旋回台３２を搭載してこれを旋回用油圧モータ４１（特許請求の範囲中の「旋回駆動用油圧アクチュエータ」に該当する）により旋回駆動可能とするとともに、該旋回台３２には伸縮用油圧シリンダ４２（特許請求の範囲中の「伸縮駆動用油圧アクチュエータ」に該当する）により伸縮駆動される伸縮ブーム３３を上下方向に駆動自在に取り付け且つ該伸縮ブーム３３を上記旋回台３２との間に配置された起伏用油圧シリンダ４３（特許請求の範囲中の「起伏駆動用油圧アクチュエータ」に該当する）により起伏駆動可能とし、さらに上記伸縮ブーム３３の先端には作業台３４を取り付けて構成されている。
【００２４】
さらに、上記作業機３０は、操作入力手段として、上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３をそれぞれ個別に操作可能な個別操作入力手段４の他に、上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３のうちの少なくとも二つの油圧アクチュエータを同時に関連させて操作することで上記作業台３４を水平面内において直線あるいは斜めに移動させる「水平面内移動」と該作業台３４を鉛直線に沿って上下方向に移動させる「垂直直線移動」とを行わしめるための後述する操作入力手段２を備えている。尚、この操作入力手段２は、「水平面内移動」を行わしめるための水平操作部と「垂直直線移動」を行わしめるための垂直操作部とで構成されているが、この水平操作部と垂直操作部のそれぞれの図示は省略する。
【００２５】
本発明は、このような「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」に関する作動制御を要旨とするものであり、従って、以下においては上記操作入力手段２の水平操作部と垂直操作部がそれぞれ個別に操作される「水平面内移動」と「垂直直線移動」とを行う場合の制御を例にとり、これらの移動制御を行うための構成及び制御方法等について説明する。
【００２６】
この実施形態においては、「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」における制御対象となる制御点「Ｐ」を上記作業台３４の支点ピンの中心位置に設定し、上記操作入力手段２の操作に対応して上記制御点「Ｐ」を現在位置から水平面内において移動させ、あるいは鉛直線に沿って上下方向に直線移動させるようにしている。
【００２７】
上記作業機３０には、上記制御点「Ｐ」の現在位置を検出する位置検出手段１として、長さ検出器１１と起伏角検出器１２と旋回角検出器１３とがそれぞれ備えられ、該長さ検出器１１により伸縮ブーム３３の現在のブーム長さ「Ｌｄ」が、上記起伏角検出器１２により上記伸縮ブーム３３の現在の旋回台３２に対する起伏角「θｄ」が、さらに上記旋回角検出器１３により上記旋回台３２（即ち、上記伸縮ブーム３３）の現在の旋回角「φｄ」が、それぞれ検出される。
【００２８】
一方、上記操作入力手段２の各操作部は、例えば作業者により傾倒操作されるレバーで構成され、その傾倒方向及び傾倒量により、上記制御点「Ｐ」を現在位置「Ｌｄ，θｄ，φｄ」から水平面内において、あるいは鉛直方向に移動させる場合における移動方向及び移動速度「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」を指示するものである。
【００２９】
ところで、上記制御点「Ｐ」の「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」中にその移動を一旦停止させた後、再度、停止前と同じ水平面内において、あるいは同じ鉛直線に沿って「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」させる場合、再移動開始時点における制御点「Ｐ」の位置と、上記操作入力手段２により指示された移動の目標位置との間に誤差があり且つこの誤差が移動開始時におけるフィードバック制御による位置補正の制御対象となると、その誤差の大きさによっては位置補正制御の実行に伴って大きなショックが発生する懸念があることは既述の通りである。そこで、この実施形態の制御装置においては、かかる一旦停止後の再移動時における位置補正に伴うショックの発生を確実に防止して作業機３０の良好な操作性を確保すべく次述のコントローラ３により位置制御を行うようにしている。
【００３０】
以下、図２を参照して上記コントローラ３の構成及び該コントローラ３による移動制御の内容について説明する。
【００３１】
上記コントローラ３は、後述する第１目標座標演算器２０と第２目標座標演算器２１と第１幾何演算器２２と第２幾何演算器２３と第１リセット信号出力器２４と第２リセット信号出力器２５と誤差演算器２６と操作補正手段２７と制御出力器２８とを備えて構成される。尚、このコントローラ３には、上記位置検出手段１としての上記長さ検出器１１と起伏角検出器１２と旋回角検出器１３のそれぞれからの検出信号「Ｌｄ，θｄ，φｄ」と、上記操作入力手段２からの操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」とがそれぞれ入力される。
【００３２】
第１目標座標演算器２０
上記第１目標座標演算器２０は、後述する第１リセット信号出力器２４からのリセット信号「Ｒａ」が入力された時、上記長さ検出器１１からのブーム長さ信号「Ｌｄ」と起伏角検出器１２からの起伏角信号「θｄ」と旋回角検出器１３からの旋回角信号「φｄ」とを受けて、上記制御点「Ｐ」の現在位置「Ｌｄ，θｄ，φｄ」を該制御点「Ｐ」が移動の目標とする第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」として演算により求める一方、次回の制御タイミング以降においては後述の第１幾何演算器２２から出力される上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３の速度信号「ＶＬ，Ｖθ，Ｖφ」を受けて上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」を順次更新する。
【００３３】
従って、上記第１目標座標演算器２０は、上記制御点「Ｐ」の移動に伴う基準位置の変化に対応して順次最新の第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」を求めることになり、例えば「水平面内移動」において上記操作入力手段２の水平操作部が同一方向に操作され続けると、上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」は同一水平面上における一つの直線（例えば、図６において、最初の移動開始時点の位置「Ａ１」から移動の一旦停止時の位置「Ａ２」に向かう直線「Ｃ１」）上の値を順次とることになる。尚、この第１目標座標演算器２０により求められる第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」は、後述の第１幾何演算器２２と誤差演算器２６にそれぞれ出力される。
【００３４】
第２目標座標演算器２１
上記第２目標座標演算器２１は、後述の第２リセット信号出力器２５からのリセット信号「Ｒｂ」が入力された時、上記長さ検出器１１からのブーム長さ信号「Ｌｄ」と起伏角検出器１２からの起伏角信号「θｄ」と旋回角検出器１３からの旋回角信号「φｄ」とを受けて、上記制御点「Ｐ」の現在位置「Ｌｒ，θｒ，φｒ」を該制御点「Ｐ」が移動の目標とする第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」として求める一方、次回の制御タイミング以降においては後述の第２幾何演算器２３から出力される上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３の速度信号「ＶＬ′，Ｖθ′，Ｖφ′」を受けて上記第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」を順次更新する。そして、この第２目標座標演算器２１からの第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」は、後述する第２幾何演算器２３へ出力される。
【００３５】
尚、この第２目標座標演算器２１における上記第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」の求め方は次の通りである。即ち、この実施形態においては、上記第２幾何演算器２３から上記第２目標座標演算器２１に入力される第２目標座標更新用の速度信号「ＶＬ′，Ｖθ′，Ｖφ′」として、上記操作入力手段２からの操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」を、後述する誤差演算器２６において第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」と第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」との誤差に基づいて補正して得られた補正後の操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」に基づいて演算されたものを用いることで上記第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」に該第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」と上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」との誤差を反映させた上で、上記第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」を上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」に近づくように（換言すれば、上記誤差を減少あるいは消滅させるように）設定するようにしている。
【００３６】
この第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」の具体的な設定方法を図６を参照して説明する。例えば、最初の「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」の一旦停止時点において、上記制御点「Ｐ」が上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」により指示される位置、即ち、上記直線「Ｃ１」上の位置「Ａ２」に位置している場合（即ち、上記誤差が無い場合）には、第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」は上記位置「Ａ２」を通り且つ上記直線「Ｃ１」の延長上の直線「Ｃ２」上の位置、例えば位置「Ａ３」に設定される。しかし、最初の「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」の一旦停止時点において、上記制御点「Ｐ」が上記位置「Ａ２」には無く、該位置「Ａ２」から上下方向に所定の誤差「△Ｚ」をもった位置「Ａ２′」に位置している場合には、上記第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」は、現在位置である位置「Ａ２′」を基準とし、上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」に近づくように、例えば位置「Ａ２′」から位置「Ａ３」を結ぶ直線「Ｃ３」上の位置に設定される。
【００３７】
第１幾何演算器２２
上記第１幾何演算器２２は、上記第１目標座標演算器２０からの第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」と上記操作入力手段２からの操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」とを受けて、該操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」を上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」に基づいて上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３毎の速度信号「ＶＬ，Ｖθ，Ｖφ」に分解して出力する。
【００３８】
誤差演算器２６
上記誤差演算器２６は、上記第１目標座標演算器２０からの第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」と上記第２目標座標演算器２１からの第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」とを受けてこれら両者を比較し、これら両者の誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」を求める。
【００３９】
操作補正器２７
上記操作補正手段２７は、上記誤差演算器２６からの誤差信号「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」と、上記操作入力手段２からの操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」とを受けて、該操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」を上記誤差信号「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」に基づいて補正して補正後の操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」を求め、且つこれを次述の第２幾何演算器２３に出力する。
【００４０】
尚、この操作補正器２７における操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」の補正を図６に基づいて具体的に説明すると次の通りである。即ち、例えば、一旦停止後の再移動開始時に上記操作入力手段２が矢印「Ｂ２」で示す方向に操作されたとしても、上記操作補正器２７は上記操作入力手段２が矢印「Ｂ２′」で示す方向に操作されたものとして、矢印「Ｂ２′」に対応した操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」を出力するものである。従って、操作入力手段２が実際に矢印「Ｂ２」方向に操作されていても、上記制御点「Ｐ」は矢印「Ｂ２′」に対応して直線「Ｃ３」に沿って移動する。
【００４１】
第２幾何演算器２３
上記第２幾何演算器２３は、上記第２目標座標演算器２１からの第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」と上記操作補正器２７からの補正操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」とを受けて、該操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」を上記第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」に基づいて上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３毎の速度信号「ＶＬ′，Ｖθ′，Ｖφ′」に分解し、これを次述の制御出力器２８へ出力する。
【００４２】
制御出力器２８
上記制御出力器２８は、上記第２幾何演算器２３からの各油圧アクチュエータ４１，４２，４３毎の作動速度「ＶＬ′，Ｖθ′，Ｖφ′」を受けて、実際に該各油圧アクチュエータ４１，４２，４３のそれぞれを所定方向へ且つ所定速度で作動させるための上記各制御弁の制御出力「ＥＬ，Ｅθ，Ｅφ」を求めてこれを出力する。この制御出力器２８からの制御出力「ＥＬ，Ｅθ，Ｅφ」を受けて上記各制御弁が作動され、上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３がそれぞれ所定方向に且つ所定速度で作動することにより、上記制御点「Ｐ」の「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」が実現されるものである。
【００４３】
第１リセット信号出力器２４
上記第１リセット信号出力器２４は、上記作業機３０の操作系への電源投入と、「水平面内移動」から「垂直直線移動」への操作の切り替え時、あるいは「垂直直線移動」から「水平面内移動」への操作の切り替え時にリセット信号「Ｒａ」を出力するもので、例えば、「水平面内移動」を一時停止した後の再移動時とか、「垂直直線移動」を一時停止した後の再移動時にはリセット信号「Ｒａ」を出力しない。
【００４４】
この第１リセット信号出力器２４のリセット信号「Ｒａ」の出力制御を図３に示すフローチャートに基づいて説明すると次の通りである。
【００４５】
先ず、電源が投入されると、「水平面内移動」の操作の有無を判別する水平操作フラグ「Ｆ１」と「垂直直線移動」の操作の有無を判別する垂直操作フラグ「Ｆ２」を共にリセットする（ステップＳ１）とともに、前回の制御タイミングにおいて上記第１リセット信号出力器２４からリセット信号「Ｒａ」が出力されたかどうかを示す前回出力フラグ「Ｆ３」をリセットする（ステップＳ２）。しかる後、上記第１リセット信号出力器２４からリセット信号「Ｒａ」を出力する（ステップＳ３）。
【００４６】
次に、ステップＳ４において、「Ｖｘ≠０」あるいは「Ｖｙ≠０」であるかどうか（即ち、現在、「水平面内移動」操作がされているかどうか）を判定する。ここで、「Ｖｘ≠０」あるいは「Ｖｙ≠０」であると判定された場合には、水平操作フラグ「Ｆ１」を「１」にセットし、しかる後、ステップＳ６へ移行する。これに対して、「Ｖｘ≠０」あるいは「Ｖｙ≠０」でないと判定された場合には、そのままステップＳ６へ移行する。
【００４７】
ステップＳ６では、「Ｖｚ≠０」かどうか（即ち、現在、「垂直直線移動」が行われているかどうか）を判定する。そして、「Ｖｚ≠０」であると判定された場合には、垂直操作フラグ「Ｆ２」を「１」にセットし、しかる後、ステップＳ８へ移行する。これに対して、「Ｖｚ≠０」でないと判定された場合には、そのままステップＳ８へ移行する。
【００４８】
ステップＳ８においては、現在、「ＥL＝０」で、「Ｅθ＝０」で、且つ「Ｅφ＝０」であるかどうか（即ち、現在、「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」の実行中でないかどうか）を判定し、かかる条件の不成立時（即ち、現在、「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」の実行中である時）には前回出力フラグ「Ｆ３」を「１」にセットする（ステップＳ９）。
【００４９】
これに対して、上記条件の成立時（即ち、「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」の実行中でない場合）にはステップＳ１０に移行し、前回出力フラグ「Ｆ３≠０」かどうか（即ち、「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」が一旦停止された直後かどうか）が判定され、前回出力フラグ「Ｆ３＝０」である場合（即ち、一旦停止直後でない場合）にはそのままステップＳ４へリターンするが、前回出力フラグ「Ｆ３≠０」である場合（即ち、前回出力フラグ「Ｆ３＝１」で、一旦停止直後の時）には、さらにステップＳ１１において再移動操作が為されたかどうか、及びその再移動操作が「水平面内移動」から「垂直直線移動」への操作又は「垂直直線移動」から「水平面内移動」への操作であるのかどうかが判定される。ここで、水平操作フラグ「Ｆ１＝１」＆「Ｖｚ≠０」（即ち、前回は「水平面内移動」が行われており、今回は「垂直直線移動」操作が行われた場合）、又は垂直操作フラグ「Ｆ２＝１」＆「Ｖｘ≠０ｏｒＶｙ≠０」（即ち、前回は「垂直直線移動」該行われており、今回は「水平面内移動」操作が行われた場合）には、ステップＳ１２において前回出力フラグ「Ｆ３」を、またステップＳ１３において水平操作フラグ「Ｆ１」及び垂直操作フラグ「Ｆ２」を、それぞれリセットした後、リセット信号「Ｒａ」を出力する（ステップＳ１４）。
【００５０】
これに対して、ステップＳ１１において、上記条件の不成立時（即ち、「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」が再実行される場合）には、そのままステップＳ４へリターンする。以上がリセット信号「Ｒａ」の出力制御である。
【００５１】
第２リセット信号出力器２５
上記第２リセット信号出力器２５は、上記作業機３０の操作系への電源投入と、「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」の停止時にリセット信号「Ｒｂ」を出力するものである。この第２リセット信号出力器２５のリセット信号「Ｒｂ」の出力制御を図４に示すフローチャートに基づいて説明すると次の通りである。
【００５２】
先ず、電源が投入されると、前回出力フラグ「Ｆ４」をリセットし且つリセット信号「Ｒｂ」を出力する（ステップＱ１及びステップＱ２）。しかる後、ステップＱ３において、「ＥL＝０」で、「Ｅθ＝０」で、且つ「Ｅφ＝０」であるかどうか（即ち、現在、「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」の実行中でないかどうか）を判定する。
【００５３】
ここで、上記条件の不成立時（即ち、現在、「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」の実行中である場合）には、前回出力フラグ「Ｆ４」を「１」にセット（ステップＱ４）した後、ステップＱ３へリターンする。これに対して、上記条件の成立時（即ち、現在、「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」が実行されていない場合）には、さらにステップＱ５において前回出力フラグ「Ｆ４≠０」かどうかを判定し、前回出力フラグ「Ｆ４≠０」でない場合（即ち、前回出力フラグ「Ｆ４＝０」で、前回も「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」が実行されていなかった場合）にはそのままステップＱ３へリターンするが、前回出力フラグ「Ｆ４≠０」である場合（即ち、前回出力フラグ「Ｆ４＝１」で、「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」が実行されていたのが今回停止された場合）には、前回出力フラグ「Ｆ４」をリセット（ステップＱ６）した後、リセット信号「Ｒｂ」を出力（ステップＱ７）するものである。
【００５４】
誤差演算器２６
上記誤差演算器２６は、上記第１目標座標演算器２０からの第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」と、上記第２目標座標演算器２１からの第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」とを受けて、これら両者間の誤差を三軸方向のそれぞれにおける偏差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」として求め、これを次述の操作補正器２７へ出力する。
【００５５】
操作補正器２７
上記操作補正器２７は、上記誤差演算器２６からの誤差信号「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」と、上記操作入力手段２からの操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」とを受けて、該操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」を上記誤差信号「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」に応じて補正し、これを補正操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」として上記第２幾何演算器２３へ出力するものである。
【００５６】
ここで、この操作補正器２７における具体的な補正方法をいくつか説明すると次の通りである。
【００５７】
第１の補正方法は、上記誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」を規定時間で吸収する（消滅させる）方法である。例えば水平面内に設定したＸ軸方向において誤差「△Ｘ」が存在し、これを規定時間「Ｔ」で解消させるものとし、この場合におけるＸ軸方向の補正操作量「Ｖｘ′」を、「Ｖｘ′＝Ｖｘ＋（△Ｘ÷Ｔ）」として算出するものである。
【００５８】
第２の補正方法は、上記誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」を補正速度を制限して吸収する方法である。例えば水平面内に設定したＸ軸方向において誤差「△Ｘ」が存在し、これを最大許容補正速度「Ｖｍａｘ」で吸収する場合には、コントローラ３の制御周期を「ｔ」とすると、
「（Ｖｍａｘ）＜（△Ｘ÷ｔ）」である時には、「Ｖｘ′＝Ｖｘ＋Ｖｍａｘ」として求め、
「（Ｖｍａｘ）≧（△Ｘ÷ｔ）」である時には、「Ｖｘ′＝Ｖｘ＋（△Ｘ÷ｔ）」として求めるものである。
【００５９】
第３の補正方法は、上記誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」を操作量に応じて吸収する方法である。例えば水平面内に設定したＸ軸方向において誤差「△Ｘ」が存在する場合、コントローラ３の制御周期を「ｔ」、補正係数を「Ｋ」として、
「Ｋ・Ｖｘ＜（△Ｘ÷ｔ）」である時には、「Ｖｘ′＝Ｖｘ・（１＋Ｋ）」として求め、
「Ｋ・Ｖｘ≧（△Ｘ÷ｔ）」である時には、「Ｖｘ′＝Ｖｘ＋（△Ｘ÷ｔ）」として求めるものである。
【００６０】
これら各補正方法は、所望の補正特性に応じて任意に選択設定し得るものである。
【００６１】
実際の移動制御の説明
続いて、上述の如く構成された上記コントローラ３による「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」における移動制御の実際を、図２の制御ブロック図を参照して説明すると次の通りである。
【００６２】
先ず、上記コントローラ３による移動制御の基本作動を説明する。
上記伸縮ブーム３３の先端部に設定した上記制御点「Ｐ」を所定の水平面内で移動させる「水平面内移動」あるいは該制御点「Ｐ」を所定の鉛直線に沿って上下方向に直線移動させる「垂直直線移動」を行う時には、上記操作入力手段２の水平操作部あるいは垂直操作部を、所望の方向へ傾倒操作する。この操作入力手段２の操作に応じて、該操作入力手段２からは所望の移動方向と移動速度に対応した操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」が出力される。
【００６３】
一方、上記コントローラ３の上記第１目標演算手段２０においては、制御系への電源投入に伴って上記第１リセット信号出力器２４からのリセット信号「Ｒａ」が入力された時、上記各検出器１１，１２，１３からの上記制御点「Ｐ」の現在位置に関する位置信号「Ｌｄ，θｄ，φｄ」を受けてこの現在位置「Ｌｒ，θｒ，φｒ」を第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」とするとともに、この第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」を上記第１幾何演算器２２からの速度信号「ＶＬ，Ｖθ，Ｖφ」を受けて順次更新する。従って、上記第１目標座標演算器２０は、上記制御点「Ｐ」の移動に対応して順次最新の第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」を求めて出力することになる。そして、この第１目標座標演算器２０からの第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」を受けて、上記第１幾何演算器２２においては、上記操作入力手段２からの操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」を該第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」に基づいて上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３の速度信号「ＶＬ，Ｖθ，Ｖφ」に分解し、これを上記第１目標座標演算器２０に出力する。
【００６４】
また、上記第２目標座標演算器２１は、上記第２リセット信号出力器２５から第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」が入力された時、上記各検出器１１，１２，１３からの現在位置「Ｌｄ，θｄ，φｄ」を第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」として求める一方、次回の制御タイミング以降においては上記第２幾何演算器２３から出力される上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３の速度信号「ＶＬ′，Ｖθ′，Ｖφ′」を受けて上記第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」を順次更新する。そして、この第２目標座標演算器２１からの第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」は、上記誤差演算器２６と第２幾何演算器２３にそれぞれ入力される。
【００６５】
一方、上記誤差演算器２６においては、上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」と第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」とを比較してこれら両者の誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」を求める。また、上記操作補正器２７においては、上記誤差演算器２６からの誤差信号「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」と上記操作入力手段２からの操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」とを受けて該操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」を上記誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」に応じて補正して補正操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」を求め、これを上記第２幾何演算器２３へ出力する。
【００６６】
上記第２幾何演算器２３においては、上記第２目標座標演算器２１からの第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」と上記操作補正器２７からの補正操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」とを受けて、該補正操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」を上記第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」に基づいて上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３の速度信号「ＶＬ′，Ｖθ′，Ｖφ′」に分解してこれを出力する。
【００６７】
上記第２幾何演算器２３からの速度信号「ＶＬ′，Ｖθ′，Ｖφ′」を受けて、上記制御出力器２８は、実際に該各油圧アクチュエータ４１，４２，４３のそれぞれを所定方向へ且つ所定速度で作動させるための上記各制御弁の制御出力「ＥＬ，Ｅθ，Ｅφ」を求めてこれを出力する。この制御出力器２８からの制御出力「ＥＬ，Ｅθ，Ｅφ」を受けて上記各制御弁が作動され、上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３がそれぞれ所定方向に且つ所定速度で作動することにより、上記制御点「Ｐ」の「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」が実現されるものである。
【００６８】
以上が上記コントローラ３による移動制御の基本作動である。
【００６９】
かかる移動制御の基本作動を踏まえた上で、いくつかの移動態様を例にとって、その制御を具体的に説明する。
第１の移動態様例
第１の移動態様例は、上記制御点「Ｐ」を「水平面内移動」させた後、一旦その操作を停止させ、さらにその後、再度、最初と同じ水平面内において「水平面内移動」させる場合の態様である（図６を参照）。
【００７０】
電源投入に伴って、上記第１目標座標演算器２０にはリセット信号「Ｒａ」が、上記第２目標座標演算器２１にはリセット信号「Ｒｂ」が、それぞれ入力され、該第１目標座標演算器２０においては第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」が求められ、また上記第２目標座標演算器２１においては第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」が求められる。この状態で、上記操作入力手段２が操作され、該操作入力手段２から操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」が出力されると、先ず、上記第１幾何演算器２２においては、該操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」を第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」に基づいて上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３毎の速度信号「ＶＬ，Ｖθ，Ｖφ」に分解する。
【００７１】
一方、上記第２幾何演算器２３においては、上記操作補正器２７から出力される補正操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」を第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」に基づいて上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３毎の速度信号「ＶＬ，Ｖθ，Ｖφ」に分解する。この場合、最初の「水平面内移動」においては、第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」と第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」とが同じであって、上記誤差演算器２６における誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」が無いので、上記操作補正器２７での操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」の補正は実行されず、上記第２幾何演算器２３には上記操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」がそのまま補正操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」として入力される。
【００７２】
上記第２幾何演算器２３から出力される速度信号「ＶＬ′，Ｖθ′，Ｖφ′」に基づいて上記制御出力器２８から制御信号「ＥＬ，Ｅθ，Ｅφ」が出力されることで、上記制御点「Ｐ」は「水平面内移動」を実行する。
【００７３】
ところで、最初の「水平面内移動」においては、演算上は上記第１目標座標演算器２０における第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」と上記第２目標座標演算器２１における第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」とが同一値となるが、上記制御出力器２８からの制御信号「ＥＬ，Ｅθ，Ｅφ」に基づく上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３の作動に位置制御誤差が生じることから、実際には上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」と第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」とは同じであるが、これら各目標座標と現在位置に関する位置信号との間に誤差が生じ得る。
【００７４】
従って、最初の「水平面内移動」が一旦停止され、再度これが同一の水平面内で「水平面内移動」される場合、上記操作入力手段２の再操作に伴って上記第２リセット信号出力器２５からリセット信号「Ｒｂ」が上記第２目標座標演算器２１に入力され、その時点における上記制御点「Ｐ」の現在位置「Ｌｄ，θｄ，φｄ」が第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」として求められた時、この再移動開始時における第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」と上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」との間には誤差が生じ得る。
【００７５】
この場合、上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」と第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」の間の誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」が上記誤差演算器２６において求められ、この誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」に基づいて上記操作入力手段２の操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」が補正されて補正操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」とされる。この補正操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」は上述のように、上記第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」が上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」に近づくように補正されるので、この補正操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」が上記第２幾何演算器２３に入力され且つ第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」に基づいて上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３毎の速度信号「ＶＬ′，Ｖθ′，Ｖφ′」が求められることで、上記制御点「Ｐ」の「水平面内移動」の再移動開始時には、例え上記誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」があったとしても、この誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」はフィードバック制御による位置補正の制御対象とはならず、従って従来の如き再移動開始時における位置補正に伴うショックが発生せず、しかも上記第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」がより迅速に上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」に近づくことで位置制御の制御精度が向上するものである。
【００７６】
第２の移動態様例
第２の移動態様例は、例えば電源投入後、「水平面内移動」を実行し、且つこれを一旦停止させた後、今度は「垂直直線移動」を行う場合の移動である。
【００７７】
この移動態様例においては、最初の「水平面内移動」の開始からその一旦停止までの作動は、上記第１の移動態様例の場合と同じである。しかし、この第２の移動態様例においては、最初の「水平面内移動」の一旦停止後における「垂直直線移動」の開始時点において上記第１リセット信号出力器２４から再度リセット信号「Ｒａ」が出力され、上記第１目標座標演算器２０における第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」が再設定されるものであり、この点が上記第１の移動態様例の場合と異なる。
【００７８】
従って、「垂直直線移動」の開始時点においては、上記の如く上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」が再設定されるのに加えて、上記第２目標座標演算器２１における第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」も上記第２リセット信号出力器２５からのリセット信号「Ｒｂ」を受けてその移動開始時点の現在位置「Ｌｄ，θｄ，φｄ」を第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」として設定されるので、例えこの「垂直直線移動」の開始時点において上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」と第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」との間に誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」が存在していたとしても、上記第１の移動態様例における「水平面内移動」の再移動開始時と同様に、上記操作入力手段２の操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」が誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」に応じて上記操作補正器２７において補正されその補正操作信号「Ｖｘ′，Ｖｙ′，Ｖｚ′」が上記第２幾何演算器２３に入力され、且つこれが上記第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」に基づいて上記各油圧アクチュエータ４１，４２，４３毎の速度信号「ＶＬ′，Ｖθ′，Ｖφ′」に分解されることで、「水平面内移動」の一旦停止後における「垂直直線移動」の開始時点でのフィードバック制御による位置補正に伴うショックの発生が防止されることになる。
【００７９】
尚、この第１の実施形態においては、第１目標座標演算器２０と第１幾何演算器２２で特許請求の範囲中の「第１目標演算手段」が構成され、第２目標座標演算器２１と第２幾何演算器２３で特許請求の範囲中の「第２目標演算手段」が構成され、誤差演算器２６と操作補正器２７で特許請求の範囲中の「補正手段」が構成され、制御出力器２８で特許請求の範囲中の「制御出力手段」が構成されている。
【００８０】
第２の実施形態
図５には、本発明の第２の実施形態にかかる作業機の制御装置における制御ブロック図を示している。この第２の実施形態のものは、上記第１の実施形態のものにおいては一旦停止後の再移動開始時には、第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」と第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」の誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」に応じて上記操作入力手段２からの操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」を補正することで再移動開始時におけるフィードバック制御による位置補正に伴うショックの防止を実現するようにしていたのに対して、上記操作入力手段２からの操作信号「Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ」を第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」に基づいて分解して得られる速度信号「ＶＬ′，Ｖθ′，Ｖφ′」を、上記第１目標座標「Ｌｒ，θｒ，φｒ」と第２目標座標「Ｌｒ′，θｒ′，φｒ′」との誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」に基づいて補正するようにしたものであり、第１の実施形態のものと第２の実施形態のものとは誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」に基づく補正の対象が異なるものである。
【００８１】
従って、この第２の実施形態におけるコントローラ３では、上記第１の実施形態における操作補正器２７に代えて補正器２９を設け、この補正器２９に上記誤差演算器２６からの誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」と上記第２幾何演算器２３からの速度信号「ＶＬ′，Ｖθ′，Ｖφ′」とを入力し、該補正器２９において上記速度信号「ＶＬ′，Ｖθ′，Ｖφ′」を誤差「△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ」に基づいて補正して補正速度信号「ＶＬ″，Ｖθ″，Ｖφ″」として求め、上記制御出力器２８ではこの補正速度信号「ＶＬ″，Ｖθ″，Ｖφ″」に基づいて各油圧アクチュエータ４１，４２，４３毎の制御出力「ＥＬ，Ｅθ，Ｅφ」を求めるようにしている。
【００８２】
かかる構成の第２の実施形態においても、上記第１の実施形態の場合と同様の作用効果が得られことは勿論である。
【００８３】
尚、この第２の実施形態においては、第１目標座標演算器２０と第１幾何演算器２２で特許請求の範囲中の「第１目標演算手段」が構成され、第２目標座標演算器２１と第２幾何演算器２３で特許請求の範囲中の「第２目標演算手段」が構成され、制御出力器２８で特許請求の範囲中の「制御出力手段」が構成され、
誤差演算器２６と補正器２９で特許請求の範囲中の「補正手段」が構成されている。
【００８４】
その他
上記各実施形態においては、上記第１リセット信号出力器２４と第２リセット信号出力器２５を、共に上記操作入力手段２からの操作信号の入力時、制御系への電源投入時、及び「水平面内移動」あるいは「垂直直線移動」への操作切り替え時に、それぞれ自動的にリセット信号「Ｒａ」，「Ｒｂ」を出力するように構成しているが、本発明の他の実施形態においては、例えばこれら各リセット信号出力器２４，２５を、作業者により手動操作される構成のものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる作業機の制御装置の全体システム図である。
【図２】 上記作業機の制御装置の第１の実施形態を示す制御ブロック図である。
【図３】 図２の制御ブロック図における第１リセット信号出力器のリセット信号出力制御を示すフローチャートである。
【図４】 図２の制御ブロック図における第２リセット信号出力器のリセット信号出力制御を示すフローチャートである。
【図５】 上記作業機の制御装置の第２の実施形態を示す制御ブロック図である。
【図６】 本発明にかかる作業機の制御装置による移動制御状態の説明図である。
【図７】 従来の作業機の制御装置による移動制御状態の説明図である。
【符号の説明】
１は位置検出手段、２は操作入力手段、３はコントローラ、４は個別操作入力手段、１１は長さ検出器、１２は起伏角検出器、１３は旋回角検出器、２０は第１目標座標演算器、２１は第２目標座標演算器、２２は第１幾何演算器、２３は第２幾何演算器、２４は第１リセット信号出力器、２５は第２リセット信号出力器、２６は誤差演算器、２７は操作補正器、２８は制御出力器、２９は補正器、３０は作業機、３１は作業機フレーム、３２は旋回台、３３は伸縮ブーム、３４は作業台、４１は旋回用油圧モータ、４２は伸縮用油圧シリンダ、４３は起伏用油圧シリンダである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
[0002]
  The present invention relates to a control device for a work machine having an extension boom such as an aerial work vehicle or a crane vehicle.
[Prior art]
[0003]
  2. Description of the Related Art Conventionally, in a working machine equipped with a telescopic boom, such as an aerial work vehicle, a work table attached to the distal end side of the telescopic boom is moved in a horizontal plane including the current position as an operation mode required for work. “Movement in a horizontal plane” or “vertical linear movement” in which the current position is linearly moved in the vertical direction is known.
[0004]
  Such horizontal plane movement or vertical linear movement is based on the movement direction and movement speed instructed by the operation input means so as to move the work table in the instructed movement direction and at the instructed movement speed. Each operation of the actuator, the expansion / contraction drive hydraulic actuator, and the undulation drive hydraulic actuator is controlled by each control valve provided corresponding to each hydraulic actuator.
[Problems to be solved by the invention]
[0005]
  By the way, for example, as shown in FIG. 7, when the control point set at the tip of the telescopic boom is at the position A1, the operation input means is moved from the neutral position (operation stop position) to the horizontal movement direction (arrow “B1” direction). And move the control point from the position “A1” to the position “A2” in the horizontal direction forward in the horizontal plane, and then return the operation input means to the neutral position and move the position at the position “A2”. After that, the operation input means is operated again from the neutral position in the horizontal movement direction (arrow “B2” direction) to move the control point in the horizontal plane again in the same horizontal plane as the first movement. think about.
[0006]
  First, the horizontal movement of the control point from the position “A1” to the position “A2” is to move the control point horizontally in the moving direction indicated by the operation input means and at the indicated moving speed. The control amount (switching direction and switching amount) of each control valve corresponding to each of the hydraulic actuators is feedback-controlled corresponding to the deviation between the target position of the control point and the current position, and the control point during the movement The current position is converged to the target position. Then, after the movement is temporarily stopped at the position “A2”, when the operation input means is operated again in the horizontal movement direction (arrow “B2” direction), the control point moves the position “A2” to the re-movement start point. As a result, the movement in the horizontal plane is started again.
[0007]
  In this case, in the movement in the horizontal plane from the position “A1” to the position “A2”, the position of the control point is feedback-controlled as described above, so the control point is shifted from the target position during the movement. And moving from position “A1” to position “A2” while repeating convergence. Therefore, at the time of once stopping at the position “A2”, for example, as shown in an exaggerated manner in FIG. 7, the control point that should originally be at the position “A2” has an error in the vertical direction with respect to the position “A2”. It can also occur when it is located at position “A2 ′” with (“ΔZ”).
[0008]
  Thus, when the control point is located at the position “A2 ′” having the error ΔZ in the height direction with respect to the target position “A2” at the time of the temporary stop, the operation input is performed under this state. When the means is operated again in the horizontal movement direction (arrow “B2” direction) and the position correction of the control point is executed by feedback control, the gain of the feedback control is increased from the viewpoint of, for example, enhancing the restraint of the control point. If the value is set to a large value, the control point temporarily moves in the direction of arrow C from the position “A2” ′ regardless of the horizontal movement operation (operation in the direction of arrow “B2”) of the operation input means. After moving closer to the position “A2” which is the re-movement start position, the movement proceeds to the horizontal movement according to the instruction of the operation input means. Especially when the error “ΔZ” is large, the position at the time of re-movement start For correction Cormorants shock increases will result in a operational unfavorable results of the working machine.
[0009]
  On the contrary, when the gain is set to a small value so as to alleviate the shock associated with the position correction, the shock is reduced, but the position correction action becomes slow and is originally targeted. Convergence to the horizontal movement is delayed, and this also causes undesirable results in the operation of the work machine.
[0010]
  On the other hand, when re-movement is started after the horizontal movement is temporarily stopped, the current position at that time (that is, position “A2 ′” in the above example) is reset as a new reference position, and this position “A2 ′” is set. It is conceivable to execute horizontal movement based on the instruction from the operation input means. However, according to such a method, the movement trajectory due to the movement in the horizontal plane after the temporary stop is essentially as shown by the broken line in FIG. The movement trajectory changes in height by “ΔZ” with respect to the target movement trajectory (horizontal movement trajectory based on the position “A2”), and horizontal movement that meets the operator's request is not realized (in other words, Therefore, the movement control accuracy is inferior).
[0011]
  Therefore, in view of such conventional problems, the present invention can achieve both prevention of shock associated with position correction at the start of re-movement after temporary stop of movement in the horizontal plane or vertical linear movement and improvement of movement control accuracy. It was made for the purpose of providing a control device for a working machine.
[Means for Solving the Problems]
[0012]
  Invention of the present applicationThen, the following configuration is adopted as a specific means for solving such a problem.
[0013]
  In the first invention of the present application,A swiveling hydraulic actuator for attaching a telescopic boom to a swivel mounted on a work machine frame so as to swing freely, and swinging the swivel, a telescopic driving hydraulic actuator for extending and retracting the telescopic boom, and A hoisting drive hydraulic actuator composed of a hydraulic cylinder disposed between the swivel base and the telescopic boom in order to drive the hoisting boom, and each control valve for controlling the operation of each driving hydraulic actuator. Operation input for instructing the moving direction and moving speed of the control point set at the tip of the telescopic boommeansA swivel angle detector that detects a swivel angle of the swivel, a undulation angle detector that detects a undulation angle of the telescopic boom with respect to the swivel, and a length detector that detects the length of the telescopic boom. , The above operation inputmeansIn response to the operation signal from the detector and the detection signal from each of the detectors, the control point is moved in the horizontal plane at the moving direction and moving speed corresponding to the operation signal or moved vertically along the vertical line. And a controller that calculates a necessary switching direction and amount of each control valve and outputs a control signal for switching control of each control valve to the corresponding control valve according to the calculation result. In the control device, when the control point moves in a horizontal plane or moves in a vertical straight line, the control should be targeted based on detection signals from the detectors and operation signals from the operation input means. Point position coordinatesPosition coordinates that are updated sequentiallyFirst target calculating means for calculating as a first target coordinate;UpWhen the control point moves in the horizontal plane or moves vertically in a straight line and then moves again in the same horizontal plane or moves in a straight lineBased on the detection signal from each detector and the operation signal from the operation input means based on the position at the time of the temporary stop, the position coordinates of the control point to be targeted are sequentially updated.Calculate as second target coordinatesIn addition, each speed signal obtained by decomposing the operation signal into the operating speed of each drive hydraulic actuator is calculated based on the second target coordinates.The second target calculation means compares the first target coordinate with the second target coordinate and eliminates the error corresponding to the error between the first target coordinate and the second target coordinate.So that the second target coordinate approaches the first target coordinateFrom the operation input means in the directionTo the second target calculation meansOperation signalIssueCorrection means for correcting;Based on each speed signal from the second target calculation means, the switching direction and the switching amount of each control valve are calculated, and the control signals for switching the control valves according to the calculation result are associated with the corresponding control signals. Control output means for outputting to the control valve;It is characterized by having.
[0014]
  In the second invention of the present application, a retractable boom is mounted on a swivel mounted on a work machine frame so as to be swung freely, and a swivel drive hydraulic actuator for swiveling the swivel, and the telescopic boom are expanded and contracted. A telescopic drive hydraulic actuator, a hoisting drive hydraulic actuator composed of a hydraulic cylinder disposed between the swivel base and the telescopic boom to drive the telescopic boom up and down, and an operation of each of the drive hydraulic actuators. Each control valve for controlling each, and an operation input means for instructing the moving direction and moving speed of the control point set at the tip of the telescopic boom, and a turning angle detector for detecting the turning angle of the swivel base, A hoisting angle detector for detecting the hoisting angle of the telescopic boom with respect to the swivel, and a length detector for detecting the length of the telescopic boom. In response to the operation signal from the operation input means and the detection signal from each of the detectors, the control point is moved in a horizontal plane at a movement direction and a movement speed corresponding to the operation signal, or a vertical straight line along the vertical line. A controller that calculates a switching direction and a switching amount of each of the control valves necessary for movement, and outputs a control signal for switching control of the control valves to the corresponding control valve according to the calculation result. When the control point moves in a horizontal plane or moves in a vertical straight line, the controller controls the target based on detection signals from the detectors and operation signals from the operation input means. First target calculation means for calculating, as the first target coordinates, the position coordinates of the control points to be sequentially updated, and the control points move in a horizontal plane or When moving in the same horizontal plane or moving again in the same horizontal plane after pausing straight line movement, the target is determined based on the detection signal from each detector and the operation signal from the operation input means on the basis of the position at the time of the pause. The position coordinate of the control point to be updated and the position coordinate that is sequentially updated is calculated as the second target coordinate, and the operation signal is decomposed into the operating speed of each drive hydraulic actuator based on the second target coordinate. Second target calculating means for calculating each speed signal obtained by comparing the first target coordinates and the second target coordinates, and corresponding to the error between the first target coordinates and the second target coordinates. Correction means for correcting each speed signal from the second target calculation means in a direction in which the second target coordinates approach the first target coordinates so as to disappear, and each corrected value from the second target calculation means Control output means for calculating a switching direction and a switching amount of each control valve based on a speed signal and outputting a control signal for switching control of each control valve according to the calculation result to the corresponding control valve; It is characterized by having.
【The invention's effect】
[0015]
  Invention of the present applicationsoNextThe following effects can be obtained.
[0016]
  (1)  1st invention of this applicationAccording to the control device for a working machine according to the first aspect, when the movement in the horizontal plane or the vertical linear movement is temporarily stopped and then the same horizontal movement or vertical linear movement as that before the temporary stop of the control point is performed again, 2 The target calculation means is based on the current position at the start of re-movement.Based on the detection signal from each detector and the operation signal from the operation input means, the position coordinates of the control point to be targeted are sequentially updated.Calculate position coordinates as second target coordinatesIn addition, each speed signal obtained by decomposing the operation signal into the operating speed of each drive hydraulic actuator is calculated based on the second target coordinates.. And in the control output means,Based on each speed signal from the second target calculation meansA switching direction and a switching amount of each control valve are calculated, and a control signal for switching control of each control valve is output to the corresponding control valve according to the calculation result.
[0017]
  In this case, the correction means compares the first target coordinate with the second target coordinate and eliminates the error corresponding to the error between the first target coordinate and the second target coordinate.In the direction in which the second target coordinate approaches the first target coordinateFrom the above operation input meansTo the second target calculation meansOperation signalIssueFrom the correction, the control output meansSecond target calculation meansfromFor each speed signalThe control signal calculated based on this is output.
[0018]
  As a result, even if there is an error between the first target coordinate and the second target coordinate at the start of re-movement after the movement in the horizontal plane or the vertical linear movement is once stopped, the control point is Based on the position (in other words, assuming that there is no error subject to position correction by feedback control), re-moving according to the second target coordinate set so as to approach the first target coordinate from the current position And the error is eliminated, and finally, the movement within the horizontal plane or the vertical straight line movement is performed according to the second target coordinate that matches the first target coordinate as much as possible. In addition, the occurrence of shock associated with position correction, such as when the above error at the start of re-moving after stopping is directly subject to position correction by feedback control, is prevented. Accordingly, the operability of the work machine is improved, and the second target coordinate is set so as to be closer to the first target coordinate, so that the convergence of the second target coordinate to the first target coordinate side is also good. Thus, the accuracy of the movement control is maintained at a high level.
[0019]
  (2)  According to the control device for a working machine according to the second invention of the present application, after the movement in the horizontal plane or the vertical linear movement is temporarily stopped, the movement in the horizontal plane or the vertical linear movement same as that before the temporary stop of the control point is again performed. In the case where it is performed, the position of the control point to be targeted based on the detection signal from each of the detectors and the operation signal from the operation input means on the basis of the current position at the start of re-movement. The position coordinates that are updated sequentially are calculated as second target coordinates, and the speed signals obtained by decomposing the operation signals into the operating speeds of the driving hydraulic actuators based on the second target coordinates are calculated. To do. The control output means calculates the switching direction and switching amount of each control valve based on a signal obtained by correcting each speed signal from the second target calculation means, and each control valve according to the calculation result. A control signal for switching control is output to the corresponding control valve.
[0020]
  In this case, the correction means compares the first target coordinate with the second target coordinate, and eliminates the error corresponding to the error between the first target coordinate and the second target coordinate. Since each speed signal from the second target calculation means is corrected in a direction in which the two target coordinates approach the first target coordinates, the control output means outputs the corrected speed signals based on the corrected speed signals from the correction means.The calculated control signal is output.
[0021]
  As a result, even if there is an error between the first target coordinate and the second target coordinate at the start of re-movement after the movement in the horizontal plane or the vertical linear movement is once stopped, the control point is Based on the position (in other words, assuming that there is no error subject to position correction by feedback control), re-moving according to the second target coordinate set so as to approach the first target coordinate from the current position And the error is eliminated, and finally, the movement within the horizontal plane or the vertical straight line movement is performed according to the second target coordinate that matches the first target coordinate as much as possible. In addition, the occurrence of shock associated with position correction, such as when the above error at the start of re-moving after stopping is directly subject to position correction by feedback control, is prevented. Accordingly, the operability of the work machine is improved, and the second target coordinate is set so as to be closer to the first target coordinate, so that the convergence of the second target coordinate to the first target coordinate side is also good. Thus, the accuracy of the movement control is maintained at a high level.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0022]
  Hereinafter, a control device for a working machine according to the present invention will be specifically described based on a preferred embodiment.
[0023]
  First embodiment
  FIG. 1 schematically shows a work machine 30 including a control device according to the first embodiment of the present invention. This work machine 30 is equipped with a swivel base 32 on a work machine frame 31 installed on the road surface, and this is equivalent to a turning hydraulic motor 41 (a “turning drive hydraulic actuator” in the claims). ) And the telescopic boom 33 that is telescopically driven by the telescopic hydraulic cylinder 42 (corresponding to a “hydraulic actuator for telescopic driving” in the claims). The hoisting hydraulic cylinder 43 (corresponding to “the hoisting drive hydraulic actuator” in the claims) can be driven up and down by being attached to be freely driven and the telescopic boom 33 is disposed between the swivel base 32 and Furthermore, a work table 34 is attached to the tip of the telescopic boom 33.
[0024]
  Further, the work machine 30 includes, as operation input means, in addition to the individual operation input means 4 capable of individually operating the hydraulic actuators 41, 42, and 43, among the hydraulic actuators 41, 42, and 43. By operating at least two hydraulic actuators in association with each other at the same time, the above-mentioned work table 34 is moved linearly or obliquely in the horizontal plane and “moving in the horizontal plane” and the work table 34 is moved vertically along the vertical line “ Operation input means 2 to be described later is provided for performing “vertical linear movement”. The operation input means 2 includes a horizontal operation unit for performing “movement in a horizontal plane” and a vertical operation unit for performing “vertical straight line movement”. Each illustration of the operation unit is omitted.
[0025]
  The gist of the present invention is the operation control related to such “movement in a horizontal plane” or “vertical linear movement”. Therefore, in the following, the horizontal operation section and the vertical operation section of the operation input means 2 will be individually described. Taking the control in the case of “moving in the horizontal plane” and “vertical linear movement” operated as described above as an example, the configuration and control method for performing these movement controls will be described.
[0026]
  In this embodiment, the control point “P” to be controlled in “movement in the horizontal plane” or “vertical linear movement” is set at the center position of the fulcrum pin of the work table 34, and the operation input means 2 can be operated. Correspondingly, the control point “P” is moved in the horizontal plane from the current position, or linearly moved in the vertical direction along the vertical line.
[0027]
  The working machine 30 includes a length detector 11, an undulation angle detector 12, and a turning angle detector 13 as position detection means 1 for detecting the current position of the control point “P”. The current boom length “Ld” of the telescopic boom 33 is detected by the height detector 11, and the undulation angle “θd” of the telescopic boom 33 with respect to the current swivel base 32 is further calculated by the undulation angle detector 12. 13 detects the current turning angle “φd” of the turntable 32 (ie, the telescopic boom 33).
[0028]
  On the other hand, each operation unit of the operation input means 2 is composed of, for example, a lever that is tilted by an operator, and the control point “P” is positioned at the current position “Ld, θd, φd” according to the tilt direction and tilt amount. The movement direction and the movement speed “Vx, Vy, Vz” in the case of moving in the horizontal plane or in the vertical direction are designated.
[0029]
  By the way, after the movement of the control point “P” is temporarily stopped during “movement in horizontal plane” or “vertical linear movement”, it is again performed in the same horizontal plane as before the stop or along the same vertical line. In the case of “inward movement” or “vertical linear movement”, there is an error between the position of the control point “P” at the start of re-movement and the target position of movement designated by the operation input means 2, and this error is As described above, there is a concern that a large shock may occur with the execution of the position correction control depending on the magnitude of the error when the position correction is to be controlled by feedback control at the start of movement. Therefore, in the control device of this embodiment, the controller 3 described below is to prevent the occurrence of a shock accompanying the position correction at the time of the re-movement after the temporary stop and to ensure good operability of the work machine 30. Thus, position control is performed.
[0030]
  Hereinafter, the configuration of the controller 3 and the contents of movement control by the controller 3 will be described with reference to FIG.
[0031]
  The controller 3 includes a first target coordinate calculator 20, a second target coordinate calculator 21, a first geometric calculator 22, a second geometric calculator 23, a first reset signal output unit 24, and a second reset signal output, which will be described later. And an error calculator 26, an operation correction means 27, and a control output device 28. The controller 3 includes detection signals “Ld, θd, φd” from the length detector 11, the undulation angle detector 12, and the turning angle detector 13 as the position detector 1, and the operation described above. The operation signals “Vx, Vy, Vz” from the input means 2 are respectively input.
[0032]
  First target coordinate calculator 20
  The first target coordinate calculator 20 receives the boom length signal “Ld” from the length detector 11 and the undulation angle when a reset signal “Ra” from the first reset signal output unit 24 described later is input. In response to the undulation angle signal “θd” from the detector 12 and the turning angle signal “φd” from the turning angle detector 13, the current position “Ld, θd, φd” of the control point “P” is set to the control point. While “P” is obtained by calculation as the first target coordinates “Lr, θr, φr” as the movement target, each hydraulic actuator 41 output from the first geometric calculator 22 described later is used after the next control timing. , 42 and 43, the first target coordinates “Lr, θr, φr” are sequentially updated in response to the speed signals “VL, Vθ, Vφ”.
[0033]
  Accordingly, the first target coordinate calculator 20 sequentially obtains the latest first target coordinates “Lr, θr, φr” in response to the change in the reference position accompanying the movement of the control point “P”. For example, if the horizontal operation unit of the operation input means 2 continues to be operated in the same direction in “movement in a horizontal plane”, the first target coordinates “Lr, θr, φr” are one straight line on the same horizontal plane (for example, FIG. 6). In this case, the values on the straight line “C1”) from the position “A1” at the time of the first movement start to the position “A2” when the movement is temporarily stopped are sequentially taken. The first target coordinates “Lr, θr, φr” obtained by the first target coordinate calculator 20 are respectively output to a first geometric calculator 22 and an error calculator 26 described later.
[0034]
  Second target coordinate calculator 21
  The second target coordinate calculator 21 receives the boom length signal “Ld” from the length detector 11 and the undulation angle when a reset signal “Rb” from the second reset signal output unit 25 described later is input. In response to the undulation angle signal “θd” from the detector 12 and the turning angle signal “φd” from the turning angle detector 13, the current position “Lr, θr, φr” of the control point “P” is set to the control point. While “P” is obtained as a second target coordinate “Lr ′, θr ′, φr ′” as a movement target, each of the hydraulic actuators output from the second geometric computing unit 23 described later after the next control timing. The second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” are sequentially updated in response to the speed signals “VL ′, Vθ ′, Vφ ′” of 41, 42, 43. Then, the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” from the second target coordinate calculator 21 are output to the second geometric calculator 23 described later.
[0035]
  The second target coordinate calculator 21 obtains the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” as follows. That is, in this embodiment, as the second target coordinate update speed signals “VL ′, Vθ ′, Vφ ′” input from the second geometric calculator 23 to the second target coordinate calculator 21, The operation signals “Vx, Vy, Vz” from the operation input means 2 are converted into first target coordinates “Lr, θr, φr” and second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” in an error calculator 26 described later. Are used based on the corrected operation signals “Vx ′, Vy ′, Vz ′” obtained by correcting based on the difference between the second target coordinates “Lr ′, θr ′, The error between the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” and the first target coordinates “Lr, θr, φr” is reflected in “φr ′”, and then the second target coordinates “Lr ′” are reflected. , Θr ′, φr ′ ”so as to approach the first target coordinates“ Lr, θr, φr ”(in other words, Lever, so as to reduce or eliminate the error) are to be set.
[0036]
  A specific method of setting the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” will be described with reference to FIG. For example, when the first “horizontal movement” or “vertical linear movement” is temporarily stopped, the control point “P” is the position indicated by the first target coordinates “Lr, θr, φr”, that is, the straight line. When the position is “A2” on “C1” (that is, when there is no error), the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” pass through the position “A2” and A position on the straight line “C2” on the extension of the straight line “C1”, for example, a position “A3” is set. However, when the first “movement in the horizontal plane” or “vertical linear movement” is temporarily stopped, the control point “P” is not located at the position “A2”, and a predetermined error “upward” from the position “A2”. When the position is “A2 ′” having “ΔZ”, the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” are based on the current position “A2 ′”, For example, it is set at a position on a straight line “C3” connecting the position “A2 ′” to the position “A3” so as to approach the first target coordinates “Lr, θr, φr”.
[0037]
  First geometric calculator 22
  The first geometric calculator 22 receives the first target coordinates “Lr, θr, φr” from the first target coordinate calculator 20 and the operation signals “Vx, Vy, Vz” from the operation input means 2. Then, the operation signal “Vx, Vy, Vz” is decomposed into speed signals “VL, Vθ, Vφ” for the respective hydraulic actuators 41, 42, 43 based on the first target coordinates “Lr, θr, φr”. And output.
[0038]
  Error calculator 26
  The error calculator 26 includes first target coordinates “Lr, θr, φr” from the first target coordinate calculator 20 and second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′ ”and compare them to determine the error“ ΔX, ΔY, ΔZ ”between them.
[0039]
  Operation corrector 27
  The operation correction means 27 receives the error signals “ΔX, ΔY, ΔZ” from the error calculator 26 and the operation signals “Vx, Vy, Vz” from the operation input means 2, and The operation signals “Vx, Vy, Vz” are corrected based on the error signals “ΔX, ΔY, ΔZ” to obtain corrected operation signals “Vx ′, Vy ′, Vz ′” and This is output to the second geometric calculator 23 described below.
[0040]
  The correction of the operation signal “Vx, Vy, Vz” in the operation corrector 27 will be specifically described with reference to FIG. That is, for example, even if the operation input means 2 is operated in the direction indicated by the arrow “B2” when the re-movement is started after the stop, the operation corrector 27 indicates that the operation input means 2 is indicated by the arrow “B2 ′”. The operation signals “Vx ′, Vy ′, Vz ′” corresponding to the arrow “B2 ′” are output as those operated in the indicated direction. Therefore, even if the operation input means 2 is actually operated in the direction of the arrow “B2”, the control point “P” moves along the straight line “C3” corresponding to the arrow “B2 ′”.
[0041]
  Second geometric operator 23
  The second geometric calculator 23 includes the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” from the second target coordinate calculator 21 and the correction operation signals “Vx ′, Vy ′” from the operation corrector 27. , Vz ′ ”and the operation signals“ Vx ′, Vy ′, Vz ′ ”based on the second target coordinates“ Lr ′, θr ′, φr ′ ”. Each speed signal “VL ′, Vθ ′, Vφ ′” is decomposed and output to the control output unit 28 described below.
[0042]
  Control output device 28
  The control output unit 28 receives the operation speed “VL ′, Vθ ′, Vφ ′” for each hydraulic actuator 41, 42, 43 from the second geometric computing unit 23, and actually receives the hydraulic actuator 41, The control outputs “EL, Eθ, Eφ” of the control valves for operating each of 42 and 43 in a predetermined direction and at a predetermined speed are obtained and output. By receiving the control outputs “EL, Eθ, Eφ” from the control output device 28, the control valves are operated, and the hydraulic actuators 41, 42, 43 are operated in a predetermined direction and at a predetermined speed, respectively. The “movement in the horizontal plane” or “vertical linear movement” of the control point “P” is realized.
[0043]
  First reset signal output unit 24
  The first reset signal output unit 24 is turned on when the operation system of the work machine 30 is turned on and the operation is switched from “moving in horizontal plane” to “vertical linear moving” or from “vertical linear moving” to “horizontal plane”. When the operation is switched to “inward movement”, a reset signal “Ra” is output. For example, when “movement in the horizontal plane” is paused, or after resuming “vertical linear movement”, the reset signal “Ra” is output. The reset signal “Ra” is not output during movement.
[0044]
  The output control of the reset signal “Ra” of the first reset signal output unit 24 will be described based on the flowchart shown in FIG.
[0045]
  First, when the power is turned on, both the horizontal operation flag “F1” for determining the presence / absence of the “move in horizontal plane” operation and the vertical operation flag “F2” for determining the presence / absence of the “vertical straight line movement” operation are reset. Along with (Step S1), the previous output flag “F3” indicating whether or not the reset signal “Ra” is output from the first reset signal output unit 24 at the previous control timing is reset (Step S2). Thereafter, the reset signal “Ra” is output from the first reset signal output unit 24 (step S3).
[0046]
  Next, in step S4, it is determined whether or not “Vx ≠ 0” or “Vy ≠ 0” (that is, whether or not an “in-horizontal movement” operation is currently being performed). If it is determined that “Vx ≠ 0” or “Vy ≠ 0”, the horizontal operation flag “F1” is set to “1”, and then the process proceeds to step S6. On the other hand, if it is determined that “Vx ≠ 0” or “Vy ≠ 0” is not satisfied, the process proceeds to step S6.
[0047]
  In step S6, it is determined whether “Vz ≠ 0” (that is, whether “vertical straight line movement” is currently being performed). If it is determined that “Vz ≠ 0”, the vertical operation flag “F2” is set to “1”, and then the process proceeds to step S8. On the other hand, if it is determined that “Vz ≠ 0” is not true, the process proceeds to step S8.
[0048]
  In step S8, whether “EL = 0”, “Eθ = 0”, and “Eφ = 0” are currently being executed (that is, “moving in the horizontal plane” or “vertical straight line moving” is currently being executed). The previous output flag “F3” is set to “1” when such a condition is not satisfied (that is, when “moving in a horizontal plane” or “vertical straight line moving” is currently being executed). (Step S9).
[0049]
  On the other hand, when the above condition is satisfied (that is, when “moving in the horizontal plane” or “vertical linear movement” is not being executed), the process proceeds to step S10 and whether or not the previous output flag is “F3 ≠ 0” (ie Whether or not “moving in horizontal plane” or “vertical straight line moving” is once stopped) is determined, and if the previous output flag is “F3 = 0” (that is, not immediately after stopping), step S4 is performed as it is. If the previous output flag “F3 ≠ 0” (that is, immediately after the previous output flag “F3 = 1” and immediately after the stop), whether or not a re-movement operation has been performed in step S11. It is determined whether the re-moving operation is an operation from “horizontal movement” to “vertical linear movement” or “vertical linear movement” to “horizontal movement”. Here, the horizontal operation flag “F1 = 1” & “Vz ≠ 0” (that is, “moving in the horizontal plane” was performed last time and “vertical straight line moving” operation was performed this time), or vertical In the operation flag “F2 = 1” & “Vx ≠ 0 or Vy ≠ 0” (that is, when “vertical straight line movement” is performed last time and “moving in horizontal plane” is performed this time), step S12 is performed. After resetting the previous output flag “F3” and the horizontal operation flag “F1” and the vertical operation flag “F2” in step S13, the reset signal “Ra” is output (step S14).
[0050]
  On the other hand, in step S11, when the above condition is not satisfied (that is, when “moving in horizontal plane” or “vertical straight line moving” is re-executed), the process directly returns to step S4. The above is the output control of the reset signal “Ra”.
[0051]
  Second reset signal output unit 25
  The second reset signal output unit 25 outputs a reset signal “Rb” when the operation system of the work machine 30 is turned on and “moving in horizontal plane” or “vertical linear movement” is stopped. The output control of the reset signal “Rb” of the second reset signal output unit 25 will be described based on the flowchart shown in FIG.
[0052]
  First, when the power is turned on, the previous output flag “F4” is reset and the reset signal “Rb” is output (steps Q1 and Q2). Thereafter, in step Q3, whether “EL = 0”, “Eθ = 0”, and “Eφ = 0” (ie, “moving in the horizontal plane” or “vertical linear movement” is currently being executed). Or not).
[0053]
  Here, when the above condition is not satisfied (that is, when “moving in the horizontal plane” or “vertical linear movement” is currently being executed), the previous output flag “F4” is set to “1” (step Q4). After that, the process returns to step Q3. On the other hand, when the above condition is satisfied (that is, when “moving in the horizontal plane” or “vertical linear movement” is not currently executed), whether or not the previous output flag “F4 ≠ 0” is further determined in step Q5. If the previous output flag “F4 ≠ 0” is not satisfied (that is, if the previous output flag “F4 = 0” and “moving in horizontal plane” or “vertical straight line moving” has not been executed in the previous time), The process returns to step Q3 as it is, but when the previous output flag “F4 ≠ 0” (that is, “moving in the horizontal plane” or “vertical straight line moving” was executed with the previous output flag “F4 = 1”). When the operation is stopped this time, the previous output flag “F4” is reset (step Q6), and then the reset signal “Rb” is output (step Q7).
[0054]
  Error calculator 26
  The error calculator 26 includes the first target coordinates “Lr, θr, φr” from the first target coordinate calculator 20 and the second target coordinates “Lr ′, θr ′” from the second target coordinate calculator 21. , Φr ′ ”, the error between them is determined as the deviation“ ΔX, ΔY, ΔZ ”in each of the three axial directions, and this is output to the operation corrector 27 described below.
[0055]
  Operation corrector 27
  The operation corrector 27 receives the error signals “ΔX, ΔY, ΔZ” from the error calculator 26 and the operation signals “Vx, Vy, Vz” from the operation input means 2, and The operation signal “Vx, Vy, Vz” is corrected in accordance with the error signal “ΔX, ΔY, ΔZ”, and is corrected as the corrected operation signal “Vx ′, Vy ′, Vz ′”. Output to the device 23.
[0056]
  Where thisOperation corrector 27Several specific correction methods will be described as follows.
[0057]
  The first correction method is a method of absorbing (disappearing) the error “ΔX, ΔY, ΔZ” in a specified time. For example, an error “ΔX” exists in the X-axis direction set in the horizontal plane, and this error is eliminated in a specified time “T”. In this case, the correction operation amount “Vx ′” in the X-axis direction is expressed as “Vx '= Vx + (ΔX ÷ T) ”.
[0058]
  The second correction method is a method of absorbing the error “ΔX, ΔY, ΔZ” by limiting the correction speed. For example, when an error “ΔX” exists in the X-axis direction set in the horizontal plane and this is absorbed at the maximum allowable correction speed “Vmax”, if the control cycle of the controller 3 is “t”,
When “(Vmax) <(ΔX ÷ t)”, it is obtained as “Vx ′ = Vx + Vmax”,
When “(Vmax) ≧ (ΔX ÷ t)”, “Vx ′ = Vx + (ΔX ÷ t)” is obtained.
[0059]
  The third correction method is a method of absorbing the error “ΔX, ΔY, ΔZ” according to the operation amount. For example, if there is an error “ΔX” in the X-axis direction set in the horizontal plane, the control cycle of the controller 3 is “t” and the correction coefficient is “K”.
When “K · Vx <(ΔX ÷ t)”, it is calculated as “Vx ′ = Vx · (1 + K)”
When “K · Vx ≧ (ΔX ÷ t)”, “Vx ′ = Vx + (ΔX ÷ t)” is obtained.
[0060]
  Each of these correction methods can be arbitrarily selected and set according to desired correction characteristics.
[0061]
  Explanation of actual movement control
  Next, the actual movement control in “horizontal movement” or “vertical linear movement” by the controller 3 configured as described above will be described with reference to the control block diagram of FIG.
[0062]
  First, the basic operation of the movement control by the controller 3 will be described.
  “Move in horizontal plane” for moving the control point “P” set at the distal end of the telescopic boom 33 within a predetermined horizontal plane, or linearly move the control point “P” vertically along a predetermined vertical line. When performing the “vertical straight line movement”, the horizontal operation unit or the vertical operation unit of the operation input unit 2 is tilted in a desired direction. In response to the operation of the operation input means 2, the operation input means 2 outputs operation signals “Vx, Vy, Vz” corresponding to a desired moving direction and moving speed.
[0063]
  On the other hand, in the first target calculation means 20 of the controller 3, when the reset signal “Ra” from the first reset signal output unit 24 is input as the control system is powered on, In response to the position signal “Ld, θd, φd” relating to the current position of the control point “P” from 11, 12, 13, the current position “Lr, θr, φr” is converted into the first target coordinates “Lr, θr, φr”. And the first target coordinates “Lr, θr, φr” are sequentially updated in response to the speed signal “VL, Vθ, Vφ” from the first geometric calculator 22. Therefore, the first target coordinate calculator 20 sequentially obtains and outputs the latest first target coordinates “Lr, θr, φr” corresponding to the movement of the control point “P”. In response to the first target coordinates “Lr, θr, φr” from the first target coordinate calculator 20, the first geometric calculator 22 receives the operation signals “Vx, Vy from the operation input means 2. , Vz ”is decomposed into speed signals“ VL, Vθ, Vφ ”of the hydraulic actuators 41, 42, 43 based on the first target coordinates“ Lr, θr, φr ”, and this is calculated as the first target coordinate calculation. To the device 20.
[0064]
  The second target coordinate calculator 21 receives the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” from the second reset signal output unit 25, and the detectors 11, 12, 13. Is obtained as the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′”, and after the next control timing, the respective positions output from the second geometric calculator 23 are obtained. In response to the speed signals “VL ′, Vθ ′, Vφ ′” of the hydraulic actuators 41, 42, 43, the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” are sequentially updated. The second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” from the second target coordinate calculator 21 are input to the error calculator 26 and the second geometric calculator 23, respectively.
[0065]
  On the other hand, the error calculator 26 compares the first target coordinates “Lr, θr, φr” with the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′”, and determines the error “ΔX, ΔY, ΔZ ”is obtained. The operation corrector 27 receives the error signals “ΔX, ΔY, ΔZ” from the error calculator 26 and the operation signals “Vx, Vy, Vz” from the operation input means 2. The operation signals “Vx, Vy, Vz” are corrected according to the errors “ΔX, ΔY, ΔZ” to obtain corrected operation signals “Vx ′, Vy ′, Vz ′”, which are obtained as the second signal. The result is output to the geometric calculator 23.
[0066]
  In the second geometric calculator 23, the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” from the second target coordinate calculator 21 and the correction operation signals “Vx ′, Vy” from the operation corrector 27 are used. ′, Vz ′ ”, the correction operation signals“ Vx ′, Vy ′, Vz ′ ”are sent to the hydraulic actuators 41, 42 based on the second target coordinates“ Lr ′, θr ′, φr ′ ”. , 43 are decomposed into speed signals “VL ′, Vθ ′, Vφ ′” and output.
[0067]
  In response to the speed signals “VL ′, Vθ ′, Vφ ′” from the second geometric calculator 23, the control output unit 28 actually moves each of the hydraulic actuators 41, 42, 43 in a predetermined direction and The control outputs “EL, Eθ, Eφ” of each control valve for operating at a predetermined speed are obtained and output. By receiving the control outputs “EL, Eθ, Eφ” from the control output device 28, the control valves are operated, and the hydraulic actuators 41, 42, 43 are operated in a predetermined direction and at a predetermined speed, respectively. The “movement in the horizontal plane” or “vertical linear movement” of the control point “P” is realized.
[0068]
  The above is the basic operation of the movement control by the controller 3.
[0069]
  Based on the basic operation of such movement control, the control will be specifically described by taking several movement modes as examples.
  First moving mode example
  In the first movement mode example, after the control point “P” is “moved in the horizontal plane”, the operation is temporarily stopped, and then, “moving in the horizontal plane” is performed again in the same horizontal plane as the first time. It is an aspect (refer FIG. 6).
[0070]
  When the power is turned on, the reset signal “Ra” is input to the first target coordinate calculator 20 and the reset signal “Rb” is input to the second target coordinate calculator 21, respectively. The second target coordinate “Lr ′, θr ′, φr ′” is obtained in the second target coordinate computing unit 21 in the first target coordinate “Lr, θr, φr”. In this state, when the operation input unit 2 is operated and an operation signal “Vx, Vy, Vz” is output from the operation input unit 2, the operation signal “Vx, Vy, Vz” is first displayed in the first geometric computing unit 22. “Vx, Vy, Vz” is decomposed into speed signals “VL, Vθ, Vφ” for the respective hydraulic actuators 41, 42, 43 based on the first target coordinates “Lr, θr, φr”.
[0071]
  On the other hand, in the second geometric calculator 23, the corrected operation signals “Vx ′, Vy ′, Vz ′” output from the operation corrector 27 are set to the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′”. Based on this, the speed signals “VL, Vθ, Vφ” for the respective hydraulic actuators 41, 42, 43 are disassembled. In this case, in the first “horizontal movement”, the first target coordinates “Lr, θr, φr” and the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” are the same, and the error calculator 26, since there is no error “ΔX, ΔY, ΔZ”, the correction of the operation signal “Vx, Vy, Vz” by the operation corrector 27 is not executed, and the second geometric calculator 23 has The operation signals “Vx, Vy, Vz” are directly input as correction operation signals “Vx ′, Vy ′, Vz ′”.
[0072]
  The control signal “EL, Eθ, Eφ” is output from the control output unit 28 based on the speed signal “VL ′, Vθ ′, Vφ ′” output from the second geometric calculator 23, thereby controlling the control. The point “P” executes “movement in a horizontal plane”.
[0073]
  By the way, in the first “movement in the horizontal plane”, the first target coordinates “Lr, θr, φr” in the first target coordinate calculator 20 and the second target coordinates “in the second target coordinate calculator 21” are calculated. Lr ′, θr ′, φr ′ ”have the same value, but position control errors are caused by the operation of the hydraulic actuators 41, 42, 43 based on the control signals“ EL, Eθ, Eφ ”from the control output unit 28. Therefore, the first target coordinates “Lr, θr, φr” and the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” are actually the same, but these target coordinates and the current position are related to each other. An error may occur between the position signal and the position signal.
[0074]
  Accordingly, when the first “moving in the horizontal plane” is temporarily stopped and is again “moving in the horizontal plane” in the same horizontal plane, the second reset signal output unit 25 causes the re-operation of the operation input means 2. The reset signal “Rb” is input to the second target coordinate calculator 21, and the current position “Ld, θd, φd” of the control point “P” at that time is the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr”. ′ ”, An error may occur between the second target coordinates“ Lr ′, θr ′, φr ′ ”and the first target coordinates“ Lr, θr, φr ”at the start of the re-movement. .
[0075]
  In this case, the error “ΔX, ΔY, ΔZ” between the first target coordinates “Lr, θr, φr” and the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” is the error calculator 26. The operation signals “Vx, Vy, Vz” of the operation input means 2 are corrected on the basis of the errors “ΔX, ΔY, ΔZ” and corrected operation signals “Vx ′, Vy ′, Vz ′”. " As described above, the correction operation signals “Vx ′, Vy ′, Vz ′” are such that the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” approach the first target coordinates “Lr, θr, φr”. The correction operation signals “Vx ′, Vy ′, Vz ′” are input to the second geometric calculator 23 and based on the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′”. The speed signal “VL ′, Vθ ′, Vφ ′” for each of the hydraulic actuators 41, 42, 43 is obtained, so that, for example, when the movement of the control point “P” starts moving again in the horizontal plane, Even if “ΔX, ΔY, ΔZ” is present, this error “ΔX, ΔY, ΔZ” is not subject to position correction control by feedback control. The second target seat is not shocked by the position correction at The control accuracy of the position control is improved because the mark “Lr ′, θr ′, φr ′” approaches the first target coordinates “Lr, θr, φr” more quickly.
[0076]
  Second movement mode example
  The second movement mode example is, for example, movement in the case of executing “movement in a horizontal plane” after turning on the power, stopping this, and then performing “vertical linear movement”.
[0077]
  In this movement mode example, the operation from the start of the first “movement in the horizontal plane” to the temporary stop thereof is the same as in the case of the first movement mode example. However, in the second movement mode example, the reset signal “Ra” is output again from the first reset signal output unit 24 at the start of “vertical linear movement” after the first “movement in the horizontal plane” is temporarily stopped. Then, the first target coordinates “Lr, θr, φr” in the first target coordinate calculator 20 are reset, and this point is different from the case of the first movement mode example.
[0078]
  Accordingly, at the start of “vertical linear movement”, the first target coordinates “Lr, θr, φr” are reset as described above, and the second target coordinate calculator 21 uses the second target coordinate calculator 21 as described above. The coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” also receives the reset signal “Rb” from the second reset signal output unit 25 and sets the current position “Ld, θd, φd” at the start of movement to the second target coordinate “ Lr ′, θr ′, φr ′ ”, the first target coordinates“ Lr, θr, φr ”and the second target coordinates“ Lr ′, θr ′, Even if an error “ΔX, ΔY, ΔZ” exists between “φr ′” and the “movement in the horizontal plane” in the first movement mode example, The operation signal “Vx, Vy, Vz” of the input means 2 has an error “ΔX, ΔY, Z "is corrected by the operation corrector 27 and the corrected operation signals" Vx ', Vy', Vz '"are input to the second geometric calculator 23, and these are input to the second target coordinates" Lr', By disassembling into speed signals “VL ′, Vθ ′, Vφ ′” for each of the hydraulic actuators 41, 42, 43 based on “θr ′, φr ′”, “moving in the horizontal plane” is temporarily stopped. The occurrence of shock associated with position correction by feedback control at the start of “vertical linear movement” is prevented.
[0079]
  In the first embodiment, the first target coordinate calculator 20 and the first geometric calculator 22 constitute the “first target calculator” in the claims, and the second target coordinate calculator 21. And the second geometric computing unit 23 constitute the “second target computing means” in the claims, and the error computing unit 26 and the operation corrector 27 constitute the “correcting means” in the claims. The output device 28 constitutes “control output means” in the claims.
[0080]
  Second embodiment
  FIG. 5 shows a control block diagram of the work machine control apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the first target coordinates “Lr, θr, φr” and the second target coordinates “Lr ′, θr” and the second target coordinates “Lr ′, θr” at the start of re-moving after stopping once in the first embodiment. Position by feedback control at the start of re-moving by correcting the operation signal “Vx, Vy, Vz” from the operation input means 2 in accordance with the error “ΔX, ΔY, ΔZ” of “′, φr ′” While the prevention of shock due to the correction is realized, the operation signals “Vx, Vy, Vz” from the operation input means 2 are changed to the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′”. Based on the velocity signals “VL ′, Vθ ′, Vφ ′” obtained by decomposition based on the first target coordinates “Lr, θr, φr” and the second target coordinates “Lr ′, θr ′, φr ′” The error is corrected based on “ΔX, ΔY, ΔZ”, Error from that of those in the second embodiment of the first embodiment "△ X, △ Y, △ Z" is correction of the target based on the different.
[0081]
  Therefore, the controller 3 in the second embodiment is provided with a corrector 29 instead of the operation corrector 27 in the first embodiment, and the error “ΔX, .DELTA.Y, .DELTA.Z "and the speed signals" VL ', V.theta.', V.phi. '"From the second geometric calculator 23 are input, and the speed signals" VL', V.theta. ', V.phi.' ”Is corrected based on the error“ ΔX, ΔY, ΔZ ”to obtain corrected speed signals“ VL ″, Vθ ″, Vφ ″ ”, and the control output unit 28 outputs the corrected speed signals“ VL ″, Vθ. The control outputs “EL, Eθ, Eφ” for the respective hydraulic actuators 41, 42, 43 are obtained based on “, Vφ”.
[0082]
  Also in the second embodiment having such a configuration, it is needless to say that the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained.
[0083]
  In the second embodiment, the first target coordinate calculator 20 and the first geometric calculator 22 constitute the “first target calculator” in the claims, and the second target coordinate calculator 21. And the second geometric computing unit 23 constitutes a “second target computing unit” in the claims, and the control output unit 28 constitutes a “control output unit” in the claims,
The error calculator 26 and the corrector 29 constitute the “correction means” in the claims.
[0084]
  Other
  In each of the above embodiments, the first reset signal output device 24 and the second reset signal output device 25 are both connected when the operation signal is input from the operation input means 2, when power is supplied to the control system, and “horizontal plane”. When switching the operation to “inward movement” or “vertical linear movement”, the reset signals “Ra” and “Rb” are automatically output. However, in another embodiment of the present invention, for example, Each of these reset signal output devices 24 and 25 may be configured to be manually operated by an operator.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall system diagram of a control device for a working machine according to the present invention.
FIG. 2 is a control block diagram showing a first embodiment of the control device for the working machine.
FIG. 3 is a flowchart showing reset signal output control of a first reset signal output device in the control block diagram of FIG. 2;
4 is a flowchart showing reset signal output control of a second reset signal output device in the control block diagram of FIG. 2;
FIG. 5 is a control block diagram illustrating a second embodiment of the control device for the working machine.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a movement control state by the work machine control device according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a movement control state by a conventional work machine control device.
[Explanation of symbols]
  1 is a position detection means, 2 is an operation input means, 3 is a controller, 4 is an individual operation input means, 11 is a length detector, 12 is a undulation angle detector, 13 is a turning angle detector, and 20 is a first target coordinate. An arithmetic unit, 21 is a second target coordinate arithmetic unit, 22 is a first geometric arithmetic unit, 23 is a second geometric arithmetic unit, 24 is a first reset signal output unit, 25 is a second reset signal output unit, and 26 is an error calculation. , 27 is an operation corrector, 28 is a control output device, 29 is a corrector, 30 is a work machine, 31 is a work machine frame, 32 is a swivel base, 33 is a telescopic boom, 34 is a work table, and 41 is a hydraulic pressure for swivel. The motor, 42 is a telescopic hydraulic cylinder, and 43 is a undulating hydraulic cylinder.

Claims (2)

作業機フレーム上に旋回自在に搭載した旋回台に、起伏自在に伸縮ブームを取り付け、且つ上記旋回台を旋回させる旋回駆動用油圧アクチュエータと、上記伸縮ブームを伸縮させる伸縮駆動用油圧アクチュエータと、上記伸縮ブームを起伏駆動するために上記旋回台と上記伸縮ブームの適所間に配置した油圧シリンダで構成される起伏駆動油圧アクチュエータと、該各駆動用油圧アクチュエータの作動をそれぞれ制御する各制御弁とを備えるとともに、
上記伸縮ブームの先端部に設定した制御点の移動方向及び移動速度を指示する操作入力手段と、上記旋回台の旋回角を検出する旋回角検出器と、上記伸縮ブームの上記旋回台に対する起伏角を検出する起伏角検出器と、上記伸縮ブームの長さを検出する長さ検出器と、上記操作入力手段からの操作信号と上記各検出器からの検出信号とを受けて上記制御点を上記操作信号に対応する移動方向と移動速度で水平面内において移動させあるいは鉛直線に沿って垂直直線移動させるのに必要な上記各制御弁の切換方向と切換量を算出し且つこの算出結果に応じて上記各制御弁を切換制御するための制御信号を対応する制御弁へ出力するコントローラとを備えた作業機の制御装置において、
上記コントローラは、
上記制御点が水平面内での移動あるいは垂直直線移動を行う時に上記各検出器からの検出信号と上記操作入力手段からの操作信号に基づいて目標とすべき上記制御点の位置座標であって順次更新される位置座標を第１目標座標として演算する第１目標演算手段と、
上記制御点が水平面内での移動あるいは垂直直線移動を一時停止した後に再び同じ水平面内の移動あるいは垂直直線移動を行う時には一時停止時点における位置を基準に上記各検出器からの検出信号と上記操作入力手段からの操作信号に基づいて目標とすべき上記制御点の位置座標であって順次更新される位置座標を第２目標座標として演算するとともに、上記操作信号を第２目標座標に基づいて各駆動用油圧アクチュエータの作動速度に分解して得られる各速度信号を演算する第２目標演算手段と、
上記第１目標座標と上記第２目標座標とを比較し上記第１目標座標と第２目標座標との誤差に対応して該誤差を消滅させるように上記第２目標座標が第１目標座標に近づく方向へ上記操作入力手段から上記第２目標演算手段への操作信号を補正する補正手段と、
上記第２目標演算手段からの各速度信号に基づき上記各制御弁の切換方向と切換量を算出し且つこの算出結果に応じて上記各制御弁を切換制御するための制御信号を対応する上記各制御弁へ出力する制御出力手段と、
を備えていることを特徴とする作業機の制御装置。A swiveling hydraulic actuator for attaching a telescopic boom to a swivel mounted on a work machine frame so as to swing freely, and swinging the swivel, a telescopic driving hydraulic actuator for extending and retracting the telescopic boom, and A hoisting drive hydraulic actuator composed of a hydraulic cylinder disposed between the swivel base and the telescopic boom in order to drive the hoisting boom, and each control valve for controlling the operation of each driving hydraulic actuator. As well as
Operation input means for instructing the moving direction and moving speed of the control point set at the tip of the telescopic boom, a swivel angle detector for detecting the swivel angle of the swivel base, and the undulation angle of the telescopic boom with respect to the swivel base And a control unit for detecting the control point in response to an operation signal from the operation input means and a detection signal from each of the detectors. Calculate the switching direction and switching amount of each control valve necessary for moving in the horizontal plane at the moving direction and moving speed corresponding to the operation signal or moving vertically along the vertical line, and depending on the calculation result In a control device for a work machine comprising a controller that outputs a control signal for switching control of each control valve to a corresponding control valve,
The above controller
Position coordinates of the control points to be targeted based on detection signals from the detectors and operation signals from the operation input means when the control points move in a horizontal plane or move in a straight line. First target calculation means for calculating the updated position coordinates as first target coordinates;
Detection signal and the from each detector based on the position in the pause time when the upper Symbol control points to move or vertical linear movement in the same horizontal plane again after pausing the movement or vertical linear movement in a horizontal plane Based on the operation signal from the operation input means, the position coordinate of the control point to be targeted and calculated sequentially is calculated as the second target coordinate, and the operation signal is calculated based on the second target coordinate. Second target calculation means for calculating each speed signal obtained by disassembling the operating speed of each drive hydraulic actuator ;
The first target coordinate is compared with the second target coordinate, and the second target coordinate is changed to the first target coordinate so as to eliminate the error corresponding to the error between the first target coordinate and the second target coordinate. and correction means for correcting the said operation input means in the direction of the operation signals to said second target processing means approaching,
Based on each speed signal from the second target calculation means, the switching direction and the switching amount of each control valve are calculated, and the control signals for switching the control valves according to the calculation result are associated with the corresponding control signals. Control output means for outputting to the control valve;
A control device for a work machine, comprising: 作業機フレーム上に旋回自在に搭載した旋回台に、起伏自在に伸縮ブームを取り付け、且つ上記旋回台を旋回させる旋回駆動用油圧アクチュエータと、上記伸縮ブームを伸縮させる伸縮駆動用油圧アクチュエータと、上記伸縮ブームを起伏駆動するために上記旋回台と上記伸縮ブームの適所間に配置した油圧シリンダで構成される起伏駆動油圧アクチュエータと、該各駆動用油圧アクチュエータの作動をそれぞれ制御する各制御弁とを備えるとともに、A swiveling hydraulic actuator for attaching a telescopic boom to a swivel mounted on a work machine frame so as to swing freely, and swinging the swivel, a telescopic driving hydraulic actuator for extending and retracting the telescopic boom, and A hoisting drive hydraulic actuator composed of a hydraulic cylinder disposed between the swivel base and the telescopic boom in order to drive the hoisting boom, and each control valve for controlling the operation of each driving hydraulic actuator. As well as
上記伸縮ブームの先端部に設定した制御点の移動方向及び移動速度を指示する操作入力手段と、上記旋回台の旋回角を検出する旋回角検出器と、上記伸縮ブームの上記旋回台に対する起伏角を検出する起伏角検出器と、上記伸縮ブームの長さを検出する長さ検出器と、上記操作入力手段からの操作信号と上記各検出器からの検出信号とを受けて上記制御点を上記操作信号に対応する移動方向と移動速度で水平面内において移動させあるいは鉛直線に沿って垂直直線移動させるのに必要な上記各制御弁の切換方向と切換量を算出し且つこの算出結果に応じて上記各制御弁を切換制御するための制御信号を対応する制御弁へ出力するコントローラとを備えた作業機の制御装置において、Operation input means for instructing the moving direction and moving speed of the control point set at the tip of the telescopic boom, a swivel angle detector for detecting the swivel angle of the swivel base, and the undulation angle of the telescopic boom with respect to the swivel base And a control unit for detecting the control point in response to an operation signal from the operation input means and a detection signal from each of the detectors. Calculate the switching direction and switching amount of each control valve necessary for moving in the horizontal plane at the moving direction and moving speed corresponding to the operation signal or moving vertically along the vertical line, and depending on the calculation result In a control device for a work machine comprising a controller that outputs a control signal for switching control of each control valve to a corresponding control valve,
上記コントローラは、The above controller
上記制御点が水平面内での移動あるいは垂直直線移動を行う時に上記各検出器からの検When the control point moves in a horizontal plane or moves in a straight line, the detection from each detector is performed. 出信号と上記操作入力手段からの操作信号に基づいて目標とすべき上記制御点の位置座標であって順次更新される位置座標を第１目標座標として演算する第１目標演算手段と、First target calculation means for calculating, as first target coordinates, position coordinates of the control points to be targeted based on an output signal and an operation signal from the operation input means;
上記制御点が水平面内での移動あるいは垂直直線移動を一時停止した後に再び同じ水平面内の移動あるいは垂直直線移動を行う時には一時停止時点における位置を基準に上記各検出器からの検出信号と上記操作入力手段からの操作信号に基づいて目標とすべき上記制御点の位置座標であって順次更新される位置座標を第２目標座標として演算するとともに、上記操作信号を第２目標座標に基づいて各駆動用油圧アクチュエータの作動速度に分解して得られる各速度信号を演算する第２目標演算手段と、  When the control point temporarily stops the movement in the horizontal plane or the vertical linear movement and then moves again in the same horizontal plane or the vertical linear movement, the detection signal from each of the detectors and the operation are performed based on the position at the time of the temporary stop. Based on the operation signal from the input means, the position coordinate of the control point to be targeted is calculated as the second target coordinate, and the operation signal is calculated based on the second target coordinate. Second target calculating means for calculating each speed signal obtained by decomposing the operating speed of the drive hydraulic actuator;
上記第１目標座標と上記第２目標座標とを比較し上記第１目標座標と第２目標座標との誤差に対応して該誤差を消滅させるように上記第２目標座標が第１目標座標に近づく方向へ上記第２目標演算手段からの各速度信号を補正する補正手段と、  The first target coordinate is compared with the second target coordinate, and the second target coordinate is changed to the first target coordinate so as to eliminate the error corresponding to the error between the first target coordinate and the second target coordinate. Correction means for correcting each speed signal from the second target calculation means in the approaching direction;
上記第２目標演算手段からの補正した各速度信号に基づき上記各制御弁の切換方向と切換量を算出し且つこの算出結果に応じて上記各制御弁を切換制御するための制御信号を対応する上記各制御弁へ出力する制御出力手段と、  Based on each corrected speed signal from the second target calculation means, the switching direction and the switching amount of each control valve are calculated, and a control signal for switching control of each control valve according to the calculation result corresponds. Control output means for outputting to each of the control valves;
を備えていることを特徴とする作業機の制御装置。A control device for a working machine comprising:
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