JP6701709B2 - Control device, control method, control program, and crane system - Google Patents
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Description
本発明は、制御装置、制御方法、制御プログラム、及びクレーンシステムに関する。 The present invention relates to a control device, a control method, a control program, and a crane system.
従来、対象物を移動する移動装置を制御する制御装置として、例えばジョイスティックを用いて、その中立位置からの傾倒の程度に応じた操作量を対象物を駆動する駆動装置に送信することで、駆動装置により対象物を移動する装置が知られている。そのような制御装置は、通常、対象物の速度、或いは加速度を制御するため、例えば、制御入力の開始時においてジョイスティックを急激に傾倒することで過度の操作量を駆動装置に送信して、過度の加速度を対象物に与えてしまうという問題がある。 Conventionally, as a control device that controls a moving device that moves an object, for example, by using a joystick, by transmitting an operation amount according to the degree of tilt from its neutral position to a drive device that drives the object, A device that moves an object by a device is known. Since such a control device usually controls the velocity or acceleration of an object, for example, by suddenly tilting the joystick at the start of the control input, an excessive amount of operation is transmitted to the drive device, and There is a problem that the acceleration of is given to the object.
そこで、特許文献１には、ジョイスティックにより入力される操作量を一定期間サンプリングし、その移動平均を駆動装置に送信する制御装置が開示されている。操作量を移動平均することで、移動平均の変化が操作量の変化に対して遅れ且つ緩やかになることで、対象物に過度の加速度を与えることなく安定に駆動することが可能となる。
特許文献１ 国際公開第０１／４８３８６号
Therefore,
しかしながら、上述の制御装置は、やはり、対象物の速度、或いは加速度を制御するものであるため、対象物の位置制御には必ずしも適さない。そこで、本願は対象物の位置を制御するのに好適な制御装置を提供することを目的とする。 However, the control device described above is still not suitable for position control of an object, because it controls the speed or acceleration of the object. Then, this application aims at providing the control device suitable for controlling the position of a target object.
本発明の第１の態様においては、対象物を移動する移動装置を制御する制御装置であって、対象物を移動させるべき目標移動量を記憶する記憶部と、操作者の移動操作を入力する操作入力部と、入力された移動操作に応じた移動量を、目標移動量に加算していく加算部と、目標移動量が対象物を移動すべきことを示す値である場合に、移動装置により対象物を移動させる移動制御部と、移動制御部が対象物を移動させた移動量を、目標移動量から減じていく減算部と、を備える制御装置が提供される。 In the first aspect of the present invention, a control device for controlling a moving device that moves an object, and a storage unit that stores a target amount of movement to move the object, and a moving operation of an operator are input. An operation input unit, an addition unit that adds a movement amount corresponding to the input movement operation to the target movement amount, and a moving device when the target movement amount is a value indicating that the object should be moved. Thus, a control device is provided that includes a movement control unit that moves the target object, and a subtraction unit that subtracts the amount of movement that the movement control unit has moved the target object from the target movement amount.
本発明の第２の態様においては、対象物を移動する移動装置を制御する制御方法であって、対象物を移動させるべき目標移動量を記憶し、操作者の移動操作を入力し、入力された移動操作に応じた移動量を、目標移動量に加算し、目標移動量が対象物を移動すべきことを示す値である場合に、移動装置により対象物を移動させ、対象物を移動させた移動量を、目標移動量から減じる制御方法が提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a control method for controlling a moving device that moves an object, which stores a target moving amount for moving the object, inputs a moving operation of an operator, and inputs the moving operation. The moving amount according to the moving operation is added to the target moving amount, and when the target moving amount is a value indicating that the object should be moved, the moving device moves the object and moves the object. A control method is provided for reducing the amount of movement of the target from the target amount of movement.
本発明の第３の態様においては、コンピュータにより、対象物を移動する移動装置を制御するための制御プログラムであって、コンピュータを、対象物を移動させるべき目標移動量を記憶する記憶部と、操作者の移動操作を入力する操作入力部と、入力された移動操作に応じた移動量を、目標移動量に加算していく加算部と、目標移動量が対象物を移動すべきことを示す値である場合に、移動装置により対象物を移動させる移動制御部と、移動制御部が対象物を移動させた移動量を、目標移動量から減じていく減算部と、して機能させる制御プログラムが提供される。 In a third aspect of the present invention, a control program for causing a computer to control a moving device that moves an object, the computer including a storage unit that stores a target movement amount for moving the object. An operation input section for inputting a moving operation by the operator, an adding section for adding a moving amount according to the input moving operation to the target moving amount, and indicating that the target moving amount should move the object. When the value is a value, a movement control unit that moves the object by the movement device, and a subtraction unit that subtracts the movement amount of the movement of the object by the movement control unit from the target movement amount. Will be provided.
本発明の第４の態様においては、第１の態様の制御装置と、移動装置としてのクレーン装置と、を備えるクレーンシステムが提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a crane system including the control device according to the first aspect and a crane device as a moving device.
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 The above summary of the invention does not enumerate all the features of the present invention. Further, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Moreover, not all combinations of the features described in the embodiments are essential to the solving means of the invention.
図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態に係るクレーン装置１００の全体構成を示す。ここで、図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ、側面視及び上面視においてクレーン装置１００の全体構成を示す。なお、図１Ａ及び図１Ｂ並びにその他の図面において、上部ユニット２０が駆動される水平方向をＸＹ方向、但し駆動ユニット１０の第１駆動部１２により上部ユニット２０が駆動される方向（すなわち、図１Ｂにおける上下方向）をＸ方向、駆動ユニット１０の第２駆動部１４により上部ユニット２０が駆動される方向（すなわち、図１Ａ及び図１Ｂにおける左右方向）をＹ方向、下部ユニット３０が上部ユニット２０に対して上昇及び下降する鉛直方向（図１Ａにおける上下方向）をＺ方向とする。
1A and 1B show the overall configuration of a
クレーン装置１００は、移動装置の一例である６軸テンシルトラスクレーン装置であり、操作者により入力される移動操作により目標移動量を増大し、目標移動量の値が対象物を移動すべきことを示す場合、目標移動量より定まる目標位置に対象物を移動するとともに目標移動量を減じ、目標移動量の値が対象物を移動しないことを示すまでこれを繰り返すことで、対象物を移動する移動装置を制御する制御装置及びこれを備える移動装置を提供することを目的とするものであり、駆動ユニット１０、上部ユニット２０、対象物としての下部ユニット３０、複数のワイヤロープ（単にロープと呼ぶ）３９、及び後述する制御系６０を備える。
The
本実施形態では、クレーン装置１００は、一例として、Ｙ方向に対向する２つの壁面Ｗ及びこれらの間に位置する床面Ｆにより囲まれる室内に設置されているものとし、２つの壁面Ｗは、同じ高さ（すなわち、同じＺ位置）でＸ方向に延びる段部Ｗ０をそれぞれ有することとする。ただし、これに限らず、クレーン装置１００は、例えば複数の柱状部材により支持される構造物上に設けられてもよい。さらに、構造物は、移動可能に構成されてもよい。
In the present embodiment, the
駆動ユニット１０は、上部ユニット２０をＸＹ方向に駆動するユニットであり、第１駆動部１２及び第２駆動部１４から構成される。
The
第１駆動部１２は、各２つのガイド１２ａ及び駆動装置１２ｂを含む。２つのガイド１２ａは、一軸方向に延びるレール状の部材であり、それぞれ、例えば両端を支持部材１２ａ０により支持されて、２つの壁面Ｗの段部Ｗ０上でＸ方向に延設されている。２つのガイド１２ａは、上部ユニット２０及び第２駆動部１４を走行させるためのランウェイとして機能する。２つの駆動装置１２ｂは、それぞれ２つのガイド１２ａに対応して設けられ、ガイド１２ａに係合して回転するローラ（不図示）、ローラを回転駆動するモータ等の原動機（不図示）、並びにこれらを収容するＸ方向を長手とする筐体を有する。第１駆動部１２は、駆動装置１２ｂの原動機を制御してローラを回転することで、駆動装置１２ｂ（の筐体）をガイド１２ａに沿ってＸ方向に駆動する。なお、第１駆動部１２は、ガイド１２ａ及びこれに係合して回転するローラを組み合せた構成に限らず、ラック及びこの表面に並設された歯に係合して回転するピニオンを組み合わせた構成、その他の回転直動機構の構成とすることもできる。
The
第２駆動部１４は、各２つのガイド１４ａ及び駆動装置１４ｂを含む。２つのガイド１４ａは、一軸方向に延びるレール状の部材であり、それぞれ、２つの駆動装置１２ｂ（の筐体）の間に、ただしＸ方向に離間して、端部が固定されたＹ方向を長手とする角柱状の支持部材１４ａ０上でＹ方向に延設されている。２つの駆動装置１４ｂは、それぞれ２つのガイド１４ａに対応して上部ユニット２０に含まれる上部プラットフォーム２１の下面に設けられ、それぞれガイド１４ａに係合して回転するローラ（不図示）、及びローラを回転駆動するモータ等の原動機（不図示）、並びにこれらを収容して上部プラットフォーム２１の下面に固定されるＹ方向を長手とする筐体を有する。第２駆動部１４は、駆動装置１４ｂの原動機を制御してローラを回転することで、上部プラットフォーム２１（すなわち、上部ユニット２０）をガイド１４ａに沿ってＹ方向に駆動する。なお、第２駆動部１４は、ガイド１４ａ及びローラを組み合わせた構成に限らず、ラック及びピニオンを組み合わせた構成、その他の回転直動機構の構成とすることもできる。
The
上述の構成より、駆動ユニット１０は、第１駆動部１２により駆動装置１２ｂ（の筐体）をＸ方向に駆動し、第２駆動部１４により上部プラットフォーム２１をＹ方向に駆動することで、上部プラットフォーム２１（すなわち、上部ユニット２０）をＸＹ方向に駆動する。
With the above configuration, the
図２Ａは、上面視において、上部ユニット２０の構成例を示す。上部ユニット２０は、下部ユニット３０に接続される複数（本実施形態では一例として６とする）のロープ３９を牽引するユニットであり、上部プラットフォーム２１及び６つの巻取ユニット２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１，２０Ｃ２を含む。
FIG. 2A shows a configuration example of the
上部プラットフォーム２１は、６つの巻取ユニット２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１，２０Ｃ２を支持して、駆動ユニット１０によりＸＹ方向に移動する搬送台である。上部プラットフォーム２１は、一例として仮想の３つの頂点Ａ，Ｂ，Ｃを有する仮想三角形ＡＢＣを内側に含む形状を有し、仮想三角形ＡＢＣの中心Ｏに開口２１ａ（開口２１ａは軽量化のための一手段であり必須の構成要件でない）及び開口２１ａの周囲に６つの孔部２１０が形成されている。なお、上部プラットフォーム２１、下部プラットフォーム３１、及びこれらを接続するロープ３９により形成されるテンシルトラス（引張力が作用して伸縮し得る可撓性部材から構成されるトラス）の構成により、本例において仮想三角形の頂点Ａ，Ｂ，Ｃとして示した頂点の数（すなわち、本例において仮想三角形とした仮想多角形の頂点の数）及び孔部２１０の数は変わり得る。また、後述する三角形、多角形、及び頂点に関する記載において「仮想」を省いた表現を用いるとする。
The
６つの巻取ユニット２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１，２０Ｃ２は、それぞれ、下部ユニット３０に接続される６つのロープのうちの対応するロープを個別に巻き取る又は巻き出す（特に断らない限り、単に、巻き取ると総称する）装置、部材等の集合である。巻取ユニット２０Ａ１及び２０Ａ２は、三角形ＡＢＣの頂点Ａの近傍に配置されて、ロープ３９を巻き取る。また、巻取ユニット２０Ｂ１及び２０Ｂ２は、頂点Ｂの近傍に配置されて、ロープ３９を巻き取る。また、巻取ユニット２０Ｃ１及び２０Ｃ２は、頂点Ｃの近傍に配置されて、ロープ３９を巻き取る。
Each of the six winding
６つの巻取ユニット２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１，２０Ｃ２は、それぞれ同様に構成される。ここでは代表して巻取ユニット２０Ａ１についてその構成を説明する。なお、図２Ａにおいて、巻取ユニット２０Ａ１の構成各部に対応する巻取ユニット２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１及び２０Ｃ２のそれらについて、説明及び符号付を省略する。
The six winding
図２Ｂは、側面視において、巻取ユニット２０Ａ１の構成を示す。巻取ユニット２０Ａ１は、上部プラットフォーム２１上の頂点Ａの近傍に配置された巻取部２２、３つのシーブ２３，２４，２５、及び張力測定部２６を含む。
FIG. 2B shows the configuration of the winding
巻取部２２は、後述するシーブ２３等を通ったロープ３９を巻き取る装置であり、巻取ドラム２２ａ及びモータ２２ｂ（例えば、サーボモータ）を有する。巻取ドラム２２ａは、ロープ３９を巻回する円筒形状の胴部とその両端に外向きに張り出すフランジとを有する部材である。巻取部２２は、巻取ドラム２２ａの巻取中心２２ａ０が上部プラットフォーム２１に設けられた対応する孔部２１０に正対する位置に配置されている。モータ２２ｂは、Ｚ方向に交差（ここでは一例としてＺ方向に直交、すなわちＸ方向に平行）する巻取軸を有し、これにより減速機（不図示）を介して回転駆動するモータであり、上部プラットフォーム２１の上面上に固定されている。ここで、巻取ドラム２２ａは、モータ２２ｂの巻取軸に着脱可能に固定することができる。従って、巻取部２２は、モータ２２ｂを制御して巻取軸、すなわち巻取ドラム２２ａを回転することで、孔部２１０及び後述するシーブ２５を介して上部プラットフォーム２１の下方からロープ３９をＹ方向（巻取部がロープを巻き取る方向を巻取方向と呼ぶ）に巻き取ることができる。
The winding
シーブ２３は、下部ユニット３０から延伸するロープ３９の牽引方向をＸＹ方向に変更する綱車であり、頂点Ａの近傍の上部プラットフォーム２１の下面上に固定されている。シーブ２３は、その周囲にＶ字又はＵ字状の溝を有し、その溝内でロープ３９を支持する。ここで、シーブ２３に巻かれるロープ３９の中心Ｏからの最遠点Ａ１は、中心Ｏと頂点Ａを結ぶ仮想線と頂点Ａの直近となるようシーブ２３を配置する。隣り合う巻取ユニット２０Ａ２のために配置されるシーブ２３は、巻取ユニット２０Ａ２における当該最遠点Ａ２が中心Ｏと頂点Ａを結ぶ仮想線に対して最遠点Ａ１と対称となる位置に配置する。他の巻取ユニット２０Ｂ１及び２０Ｂ２における当該最遠点Ｂ１及びＢ２、並びに巻取ユニット２０Ｃ１及び２０Ｃ２における当該最遠点Ｃ１及びＣ２も、同様に配置される。
The
シーブ２４は、シーブ２３と後述するシーブ２５との間に設けられ、シーブ２３を通ったロープ３９の牽引方向をシーブ２５の方向（すなわち、本実施形態においてはＺ方向、或いは鉛直方向）を有するように変更する綱車であり、開口２１０の近傍の上部プラットフォーム２１の下面上に支持部材２６０により固定されている。ここで、シーブ２４に巻かれるロープ３９の中心Ｏに対する最近点は開口２１０の直下に位置する。
The
シーブ（スイベルシーブとも呼ぶ）２５は、２つのシーブ２３，２４を通り且つ開口２１０を介したロープ３９の牽引方向を巻取部２２の巻取方向（すなわち、本実施形態においてはＹ方向、あるいは水平方向）を有するように変更する綱車であり、開口２１ａの近傍の上部プラットフォーム２１の上面上に軸が固定されている。シーブ２５は、対応する孔部２１０を介して上部プラットフォーム２１上に立ち上がるロープ３９を巻取ドラム２２ａの巻取中心２２ａ０に向けるように配置される。ここで、シーブ２５に巻かれるロープ３９の中心Ｏに対する最近点は開口２１０の直上に位置する。また、シーブ２５の中心と巻取ドラム２２ａの巻取中心２２ａ０を結ぶ仮想線に対して、シーブ２５の中心を基準とする巻取ドラム２２ａの両端の角度（一般にフリートアングルと呼ばれる）の制約条件（例えば、溝付きドラムの場合４度以内）を満たすように、巻取部２２及びシーブ２４，２５が配置される。これに伴い、巻取部２２とシーブ２５との離間距離は十分長く、シーブ２４とシーブ２５との離間距離より長くなり、巻取部２２とシーブ２５との間のロープ３９の長さはシーブ２４とシーブ２５との離間距離より長くなる。
Sieve (swivel sheave and also referred) 25, two winding direction of the winding
巻取ユニット２０Ａ１は、下部ユニット３０から＋Ｚ方向に延びるロープ３９を、順に３つのシーブ２３，２４，２５を介して牽引方向を変えて、巻取部２２により巻き取ることができる。
The winding
張力測定部２６は、シーブ２４に加わるロープ３９の張力を測定する。張力測定部２６は、例えば、シーブ２４の側面に一端が、支持部材２６０に他端が固定されたロードセルを含む。
The
図２Ｃは、下部ユニット３０の構成例を示す。図中、６つのロープ３９、これらに対して上部ユニット２０にそれぞれ設けられたシーブ２３、及び最遠点Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１及びＣ２が併せて示されている。下部ユニット３０は、上部ユニット２０により巻き取られる６つのロープ３９により上部ユニット２０の下方に吊り下げ支持されるユニットであり、下部プラットフォーム３１及び６つのシャックル３２を含む。
FIG. 2C shows a configuration example of the
下部プラットフォーム３１は、これに貨物を積載、またはこの下面に固定された把持装置により貨物を吊下する搬送台である。下部プラットフォーム３１は、一例として３つの頂点ａ，ｂ，ｃを有する（すなわち、３つの辺ａｂ，ｂｃ，ｃａからなる）三角形ａｂｃの中央を内側に含む形状を有する。なお、上部プラットフォーム２１、下部プラットフォーム３１、及びこれらを接続するロープ３９により形成されるテンシルトラスの構成により、本例において三角形の頂点ａ，ｂ，ｃとして示した頂点の数（すなわち、本例において三角形とした多角形の頂点の数）及びシャックル３２の数は変わり得る。
The
６つのシャックル３２は、下部プラットフォーム３１の上面上に固定された連結具であり、それぞれ６つのロープ３９のうちの対応するロープの先端を傾動可能に軸留めする。２つのシャックル３２は頂点ａの近傍に配置され、２つの頂点Ｂ１，Ｃ２からそれぞれ降ろされる２つの巻取ユニット２０Ｂ１，２０Ｃ２のロープ３９が接続される。なお、これら２つのシャックル３２の軸心、すなわちロープ３９の傾動中心を点ａ１及びａ２とする。点ａ１及びａ２は、頂点ａの近傍に、下部プラットフォーム３１の中心ｏと頂点ａとを結ぶ仮想線に対して対称に配置される。また、２つのシャックル３２は頂点ｂの近傍に配置され、２つの頂点Ｃ１，Ａ２からそれぞれ降ろされる２つの巻取ユニット２０Ｃ１，２０Ａ２のロープ３９が接続される。なお、これら２つのシャックル３２の軸心、すなわちロープ３９の傾動中心を点ｂ１及びｂ２とする。点ｂ１及びｂ２は、頂点ｂの近傍に、下部プラットフォーム３１の中心ｏと頂点ｂとを結ぶ仮想線に対して対称に配置される。また、２つのシャックル３２は頂点ｃの近傍に配置され、２つの頂点Ａ１，Ｂ２からそれぞれ降ろされる２つの巻取ユニット２０Ａ１，２０Ｂ２のロープ３９が接続される。なお、これら２つのシャックル３２の軸心、すなわちロープ３９の傾動中心を点ｃ１，ｃ２とする。点ｃ１及びｃ２は、頂点ｃの近傍に、下部プラットフォーム３１の中心ｏと頂点ｃとを結ぶ仮想線に対して対称に配置される。
The six
なお、下部ユニット３０に、さらに、貨物等を把持する把持装置等、様々な形状、重量等の貨物を搬送するのに好適なアタッチメントを設けてもよい。アタッチメントは、下部プラットフォーム３１の上面に設置してもよく、下面に設置してもよい。アタッチメントとして、例えば、２つの鉤状のアームを有し、アームを開閉してそれらの先端をロール状貨物の中心穴に差し入れ、支持して搬送するもの、握持部を先端に有するアームを含み、これを用いて対象物を握持して搬送するもの、吸着具を有し、これを用いて板状部材を吸着して搬送するものなどを設けてもよい。
In addition, the
複数（ここでは６）のロープ３９は、上部ユニット２０から下部ユニット３０を吊り下げ支持するための可撓性部材であり、一例として鋼製のロープを採用することができる。６つのロープ３９は、先述の通り、６つの巻取ユニット２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１，２０Ｃ２によりそれぞれのシーブ２３を介して、すなわち三角形ＡＢＣの頂点Ａ，Ｂ，Ｃ近傍に位置する点Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２から吊り下げられ、それぞれの下端が下部ユニット３０の６つのシャックル３２に、すなわち三角形ａｂｃの頂点ａ，ｂ，ｃ近傍に位置する点ｃ１，ｂ２，ａ１，ｃ２，ｂ１及びａ２を傾動中心として固定される。
The plurality (6 in this case) of
図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ斜視及び上面視において、クレーン装置１００における６軸テンシルトラスの座標系（例として直交座標系）を示す。上部ユニット２０（図３Ａ及び図３Ｂでは不図示）上の三角形ＡＢＣは、その中心を原点Ｏ上に、辺ＡＢをＸ方向に平行に、頂点ＣをＹ軸上に配置する。下部ユニット３０（図３Ａ及び図３Ｂでは不図示）上の三角形ａｂｃは、その中心を原点Ｏ'上に、辺ａｂをＸ'方向に平行に、頂点ｃをＹ'軸上に配置する。
3A and 3B show a coordinate system (a rectangular coordinate system as an example) of a 6-axis tensile truss in the
下部ユニット３０（図３Ａ及び図３Ｂでは不図示）が互いに等しい長さ（シーブ２３とシャックル３２との間の長さ）の６つのロープ３９により吊り下げられた状態（中立状態と呼ぶ）において、下部ユニット３０上の三角形ａｂｃは、その原点Ｏ'をＺ軸上に位置し、辺ａｂをＸ方向に平行に、頂点ｃをＹ軸上に配置する。すなわち、原点Ｏ'のＸＹ位置は原点Ｏのそれに一致し、Ｘ'軸及びＹ'軸はそれぞれＸ軸及びＹ軸に平行になる。なお、原点Ｏ'を通るＺ方向に平行な軸についての回転をθ方向への旋回又はθ旋回と呼び、その回転量（旋回量とも呼ぶ）を変数θにより表すこととする。この中立状態において、三角形ａｂｃは、ＸＹ方向について三角形ＡＢＣと中心を一致させ、３つの頂点ａ，ｂ，ｃを三角形ＡＢＣの３つの辺ＢＣ，ＣＡ，ＡＢに対向し、３つの辺ａｂ，ｂｃ，ｃａを三角形ＡＢＣの３つの頂点Ｃ，Ａ，Ｂに対向する。
When the lower unit 30 (not shown in FIGS. 3A and 3B) is suspended by six
６つのロープ３９は、下部ユニット３０（図３Ａ及び図３Ｂでは不図示）上の多角形ａｂｃの３つの頂点ａ，ｂ，ｃに対応する位置に各一対接続される。ただし、シャックル３２は有限の大きさを有するため、各一対のシャックル３２が３つの頂点ａ，ｂ，ｃに対応して干渉することなく互いに離間して下部プラットフォーム３１上に配置される。それにより、各一対の点ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２及びｃ１，ｃ２はそれぞれ頂点ａ，ｂ，及びｃから離間し、また互いに離間する。なお、点ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１及びｃ２は、三角形ａｂｃを内接する円Ｃａｂｃ上に位置する。
The six
６つのロープ３９は、上部ユニット２０（図３Ａ及び図３Ｂでは不図示）上の多角形ＡＢＣの３つの頂点Ａ，Ｂ，Ｃに対応する位置に各一対通される。ただし、シーブ２３は有限の大きさを有するため、各一対のシーブ２３が３つの頂点Ａ，Ｂ，Ｃに対応して干渉することなく互いに離間して上部プラットフォーム２１上に配置される。それにより、各一対の点Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２及びＣ１，Ｃ２はそれぞれ頂点Ａ，Ｂ及びＣから離間し、また互いに離間する。なお、点Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１及びＣ２は、三角形ＡＢＣを内接する円ＣＡＢＣ上に位置する。
The six
従って、６つのロープ３９のうちの２つは、それぞれ、三角形ａｂｃの点ａに対応する位置にある点ａ１及びａ２と、点ａに対向する三角形ＡＢＣの辺ＢＣの両端の２つの頂点Ｂ，Ｃにそれぞれ対応する点Ｂ１，Ｃ２と、を結ぶ。これら２つのロープ３９及び辺ＢＣより１つのトラスａＢＣが構成される。また、別の２つは、それぞれ、三角形ａｂｃの点ｂに対応する位置にある点ｂ１及びｂ２と、点ｂに対向する三角形ＡＢＣの辺ＣＡの両端の２つの頂点Ｃ，Ａにそれぞれ対応する点Ｃ１，Ａ２と、を結ぶ。これら２つのロープ３９及び辺ＣＡより１つのトラスｂＣＡが構成される。また、残りの２つは、それぞれ、三角形ａｂｃの点ｃに対応する位置にある点ｃ１及びｃ２と、点ｃに対向する三角形ＡＢＣの辺ＡＢの両端の２つの頂点Ａ，Ｂにそれぞれ対応する点Ａ１，Ｂ２と、を結ぶ。これら２つのロープ３９及び辺ＡＢより１つのトラスｃＡＢが構成される。なお、点ａ１と点Ｂ１との間のロープ、点ａ２と点Ｃ２との間のロープ、点ｂ１と点Ｃ１との間のロープ、ｂ２と点Ａ２との間のロープ、点ｃ１と点Ａ１との間のロープ、及び点ｃ２と点Ｂ２との間のロープをそれぞれトラス要素Ｂａ，Ｃａ，Ｃｂ，Ａｂ，Ａｃ，Ｂｃと呼ぶ。
Therefore, two of the six
図３Ｃは、下部ユニット３０の移動による三角形ａｂｃ及びその頂点ａ，ｂ，ｃの変位の一例を示す。後述するように、クレーン装置１００は、６つのロープをそれぞれ巻取ユニット２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１，２０Ｃ２により巻き取ることで下部ユニット３０を上部ユニット２０に対して駆動する。図示した例では、三角形ａｂｃはその原点Ｏ'をＸＹ方向に移動するともに、ＸＹ面内で角θ（Ｘ軸に対するＸ'軸の角度）旋回している。また、下部ユニット３０は、Ｚ位置（Ｚ方向に関する原点Ｏに対する原点Ｏ'の位置）に昇降することができる。下部ユニット３０は、３つのトラスａＢＣ，ｂＣＡ，ｃＡＢの構成及び配置より、点Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１及びＣ２を有する六角形の領域内で各トラス要素Ｂａ，Ｃａ，Ｃｂ，Ａｂ，Ａｃ，Ｂｃの張力が保たれる（すなわち各ロープ３９に引張力が作用する）範囲内でＸＹ方向に移動し、かつ各トラス要素Ｂａ，Ｃａ，Ｃｂ，Ａｂ，Ａｃ，Ｂｃの張力が保たれる角度範囲（原理上、３６０度／トラスの数に等しい角度範囲）内でＸＹ面内で旋回し、床面Ｆから上部ユニット２０の直下までの範囲内で昇降することができる。
FIG. 3C shows an example of the displacement of the triangle abc and its vertices a, b, c due to the movement of the
図４に、制御系６０の構成を示す。制御系６０は、６つの巻取ユニット２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１，２０Ｃ２に含まれる巻取部２２により対応するロープ３９の巻取量を制御することで、下部ユニット３０を上部ユニット２０に対して駆動するものであり、加算部６２、記憶部６９、移動制御部５０、及び減算部６３を含む。制御系６０は、コンピュータ、マイクロコントローラ等を含む情報処理装置に制御用プログラムを実行させることによって具現されてもよい。
FIG. 4 shows the configuration of the
なお、制御系６０への指令、すなわち下部ユニット３０の移動操作は、操作入力部６１を通じて入力される。操作入力部６１は、操作者がこれを用いて移動操作するためのインターフェイスであり、下部ユニット３０の最大移動速度、移動時間、加速時間、減速時間、クリープ速度等を入力できるとしてもよい。操作入力部６１の構成については後述する。操作者により入力された移動操作は、加算部６２に送信される。
A command to the
加算部６２は、操作入力部６１を介して操作者により入力された移動操作に応じた移動量の値を、記憶部６９に記憶されている目標移動量に加算する。
The
記憶部６９は、下部ユニット３０を移動させるべき目標移動量の値を記憶する。
The
移動制御部５０は、記憶部６９に記憶されている目標移動量を読み出して、目標移動量が下部ユニット３０を移動すべきことを示す値である場合に下部ユニット３０を移動させる。ここで、移動制御部５０は、決定部５２、荷重算出部５３、操作量算出部５４、及び移動処理部５５を含む。
The
決定部５２は、目標移動量に基づいて、下部ユニット３０の目標位置を決定する。目標位置は、操作量算出部５４に送信される。
The
荷重算出部５３は、６つの巻取ユニット２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１，２０Ｃ２にそれぞれ含まれる張力測定部２６から測定結果を取得し、これに基づいて下部ユニット３０に加わる荷重を算出する。算出された荷重は、操作量算出部５４に送信される。荷重が既知の場合、操作入力部６１を介して操作量算出部５４に送信することもできる。
The
操作量算出部５４は、下部ユニット３０を目標位置に移動させるための６つのロープ３９のそれぞれを巻き上げる操作量を、決定部５２から受信した目標位置等のデータ及び荷重算出部５３から受信した下部ユニット３０に加わる荷重等のデータに基づいて算出する。算出された操作量は、移動処理部５５に送信される。
The operation
移動処理部５５は、６つのロープ３９のそれぞれの操作量を用いて６つの巻取ユニット２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１，２０Ｃ２にそれぞれ含まれる６つの巻取部２２を制御して、下部ユニット３０を目標位置まで移動する。
The
減算部６３は、移動制御部５０が下部ユニット３０を移動させた移動量の値を、記憶部６９に記憶されている目標移動量から減じる。
The
なお、制御系６０は、荷重算出部５３により６つの巻取ユニット２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１，２０Ｃ２にそれぞれ含まれる張力測定部２６から測定結果を取得することで、各ロープ３９の過大又は過小な張力が検知された場合、下部ユニット３０が障害物に衝突した等の異常が生じたものとして、移動処理部５５により下部ユニット３０の駆動を停止するインターロック制御する障害検知部をさらに備えてもよい。
The
図５は、操作入力部６１の構成例を示す。操作入力部６１は、本体６１ａ、第１ジョイスティック６１ｂ、第２ジョイスティック６１ｃ、複数の操作ボタン６１ｄ、緊急停止ボタン６１ｅ、及び電源スイッチ（不図示）を有する。
FIG. 5 shows a configuration example of the
本体６１ａは、その他の構成各部を支持するとともに、これらを用いて入力される操作に対応する信号を生成し、加算部６２及び移動制御部５０のうちの決定部５２へ入力する回路（不図示）を収容する。
The
第１ジョイスティック６１ｂは、本体６１ａの表面左側から手前に突出して、中立位置から３６０度全方向に傾倒可能なレバー状の部材である。第１ジョイスティック６１ｂを、例えば、中立位置から上側及び下側に傾倒することで下部ユニット３０を（上部ユニット２０に対して）＋Ｙ方向及び−Ｙ方向に移動する操作が、中立位置から右側及び左側に傾倒することで下部ユニット３０を＋Ｘ方向及び−Ｘ方向に移動する操作が、中立位置からこれら４方向の間に傾倒することで下部ユニット３０を対応する方向に、例えば右上に傾倒することで下部ユニット３０を＋Ｘ及び＋Ｙ方向に移動する操作が入力される。なお、第１ジョイスティック６１ｂの傾倒方向、すなわち中立位置から上側及び下側又は右側及び左側で操作内容が異なるため、操作者が第１ジョイスティック６１ｂを誤って意図しない方向に傾倒した場合に誤入力が生じないように、第１ジョイスティック６１ｂの傾倒の程度に不感帯を設けて微小な傾倒による誤入力を防止することとしてもよい。
The
第２ジョイスティック６１ｃは、本体６１ａの表面右側から手前に突出して、中立位置から上下左右の４方向に傾倒可能なレバー状の部材である。第２ジョイスティック６１ｃを中立位置から上側及び下側に傾倒することで下部ユニット３０を上部ユニット２０に対して＋Ｚ方向及び−Ｚ方向に移動する操作（すなわち、上昇及び下降する操作）が、中立位置から右側及び左側に傾倒することで下部ユニット３０を上部ユニット２０に対して時計回り及び反時計回りにθ旋回する操作が入力される。なお、第２ジョイスティック６１ｃの傾倒方向、すなわち中立位置から上側及び下側又は右側及び左側で操作内容が全く異なるため、操作者が第２ジョイスティック６１ｃを誤って意図しない方向に傾倒した場合に誤入力が生じないように、第２ジョイスティック６１ｃの傾倒の程度に不感帯を設けて微小な傾倒による誤入力を防止することとしてもよい。
The
複数の操作ボタン６１ｄは、本体６１ａの表面中央に設けられた押しボタンである。これらの操作ボタン６１ｄを押すことにより、例えば、下部ユニット３０に設けたアタッチメントの２つのアームを開閉する、把持装置の把持部を開閉する、吸着具を作動停止するなどの操作が入力される。
The plurality of
緊急停止ボタン６１ｅは、本体６１ａの表面中央下側に設けられた押しボタンである。緊急停止ボタン６１ｅを押すことにより、下部ユニット３０の移動を停止する停止操作が入力される。
The
電源スイッチ（不図示）は、操作入力部６１の電源をオンオフするスイッチである。電源スイッチをオンにすることで、操作入力部６１が作動して下部ユニット３０の移動操作が可能な状態になり、電源スイッチをオフにすることで、操作入力部６１が停止して下部ユニット３０の移動操作が不可能な状態になる。
The power switch (not shown) is a switch for turning on/off the power of the
なお、操作入力部６１は、操作者が下部ユニット３０を最終目標位置へ移動させる指示及び最終目標位置を入力するためのインターフェイスをさらに有してもよい。入力された指示及び最終目標位置は、決定部５２に送信される。
The
図６は、制御系６０による下部ユニット３０の駆動制御のフローを示す。なお、フローは、予め定められたサンプリング周期で繰り返される。
FIG. 6 shows a flow of drive control of the
ステップＳ１において、移動制御部５０の荷重算出部５３は、下部ユニット３０に加わる荷重Ｍを算出する。荷重Ｍは、６つの巻取ユニット２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１，２０Ｃ２にそれぞれ含まれる張力測定部２６による張力（軸力とも呼ぶ）の測定結果を用いて算出することができる。
In step S1, the
なお、荷重Ｍの算出は、例えば、下部ユニット３０に貨物を積載した場合に実行するものとし、貨物を積載せず下部ユニット３０に加わる荷重が変わらない場合、ステップＳ３において操作入力部６１を介して操作者により入力される場合などには省略してもよい。また、操作入力部６１が操作者による移動操作の入力を検出した際に実行することとしてもよい。
Note that the calculation of the load M is performed, for example, when a cargo is loaded on the
ステップＳ２において、制御系６０は、操作の開始にあたり条件を初期化するために、フラグＦをリセットする（ゼロにセットする）。これは、ステップＳ８における加減速を伴う駆動制御の条件及びステップＳ１３における微定速での駆動制御の条件のいずれも満たされず、下部ユニット３０の駆動制御は実行されないことを意味する。
In step S2, the
ステップＳ３において、操作入力部６１は、操作者により移動操作が入力されたかどうかを判断する。判断が肯定された場合、操作入力部６１はその移動操作をサンプリングし、制御系６０は次のステップＳ４にすすむ。判断が否定された場合、ステップＳ１１に進む。ただし、ステップＳ１１においてフラグＦがゼロか否か判断され、ゼロである場合は判断が肯定されて再びステップＳ３に戻る。操作入力部６１は、これを予め定められたサンプリング周期で繰り返すことで、操作者による移動操作の入力を定期的に検出する。また、誤入力防止のために第１及び第２ジョイスティック６１ｂ，６１ｃの傾倒の程度に不感帯を設けた場合、その不感帯の程度を超えた第１及び第２ジョイスティック６１ｂ，６１ｃの傾倒を検出することで移動操作が入力されたかどうかを判断することとしてもよい。
In step S3, the
ステップＳ４において、加算部６２は、操作入力部６１によりサンプリングされた移動操作に応じて移動量を決定し、これを記憶部６９に記憶されている目標移動量に加算する。ここで、加算部６２は、移動操作の操作量に応じて移動量の大きさを決定してもよい。例えば、操作入力部６１の第１及び第２ジョイスティック６１ｂ，６２ｃの傾倒の程度（すなわち、傾倒角）と傾倒の時間に応じて移動量の値を大きく又は小さく決定する。また、傾倒の程度等に依らず、移動量を一定としてもよい。
In step S4, the
ステップＳ５において、制御系６０は、フラグＦを１にセットする。これは、ステップＳ１３における微定速（クリープ速度とも呼ぶ）での駆動制御の条件が満たされたことを意味する。
In step S5, the
ステップＳ６において、制御系６０は、目標移動量が予め定められた基準移動量より大きいか否か判断する。基準移動量は、ステップＳ８における加減速を伴う駆動制御を実行するか、ステップ１３における微定速での駆動制御を実行するかの判断の基準となる量であり、一例として、後述する速度カーブにおける加速期間における総移動量Ｄａ＝ＶＪ∫０ ｔ０ｆ（ｔ）ｄｔと減速期間における総移動量Ｄｄ＝ＶＪ∫Ｔ−ｔ０ Ｔｆ（Ｔ−ｔ）ｄｔとの和により与えられる。ステップＳ６における判断が肯定されると、制御系６０は次のステップＳ７に移行する。
In step S6, the
ステップＳ６における判断が否定された場合、ステップＳ３に戻る。ステップＳ３において再び移動操作が入力されたか否か判断され、判断が肯定された場合、操作入力部６１はその移動操作をサンプリングし、ステップＳ４においてそのサンプリングされた移動操作に応じた移動量が目標移動量に加算される。ステップＳ６における判断が肯定されるまで一連のステップが繰り返えされて、継続する移動操作により目標移動量が増大される。
If the determination in step S6 is negative, the process returns to step S3. In step S3, it is determined whether or not the moving operation is input again, and when the determination is affirmative, the
ステップＳ７において、制御系６０は、目標移動量が基準移動量を超えたことでフラグＦに２をセットする。これは、ステップＳ８における加減速を伴う駆動制御の条件が満たされ、ステップＳ１３における微定速での駆動制御は実行されないことを意味する。
In step S7, the
ステップＳ８において、移動制御部５０は、加減速を伴う駆動制御を実行して、上部ユニット２０に対して下部ユニット３０を移動させる。ここで、移動制御部５０は、ステップＳ８に移行と同時に駆動制御の継続時間の計測を開始し、特に加速駆動及び減速駆動のそれぞれの開始時からの継続時間ｔの計測を開始する。
In step S8, the
なお、下部ユニット３０の移動操作が継続される限り、ステップＳ３における判断が肯定されてステップ４からステップＳ８が定周期で繰り返される。それにより、ステップ８において下部ユニット３０が移動されるとともにステップ４において操作入力による移動量が目標移動量に加算される。なお、後述するステップ９において、ステップ８における下部ユニット３０の移動に伴って目標移動量が減算される。
As long as the moving operation of the
サブステップＳ８１において、移動制御部５０の決定部５２は、予め定められたタイミング毎（例えば、数ミリ秒毎）に、目標移動量より現タイミングでの目標位置Ｒ（次の目標位置）を決定する。目標位置Ｒ（＝（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ））は、Ｘ方向の目標位置Ｘ、Ｙ方向の目標位置Ｙ、Ｚ方向の目標位置Ｚ、及びＸＹ面内での回転（旋回又はθ旋回と呼ぶ）方向の目標旋回量θにより与えられる。なお、目標位置に代えて、現在位置からの変位量を与えることとしてもよい。従って、下部ユニット３０は、Ｘ方向への移動、Ｙ方向への移動、Ｚ方向への移動、及びＸＹ面内での旋回の任意の組み合わせにより、目標位置Ｒに移動することができる。ただし、簡単のため、特に断らない限り続く説明では移動の方向を明示せず、目標位置Ｒ又は現在位置ｒと示す。
In sub-step S81, the
なお、本実施形態では、下部プラットフォーム３１の姿勢を維持しつつ下部ユニット３０を移動する目的より、下部ユニット３０の傾き、すなわちＸ'軸及びＹ'軸に関する回転はゼロとして処理する。ただし、下部ユニット３０を、偏荷重が加わることにより傾いた状態で移動してもよい。係る場合、下部ユニット３０の傾きも考慮することとする。
In this embodiment, for the purpose of moving the
決定部５２は、目標位置Ｒを、図７Ａに示す速度カーブに従って決定する。速度カーブは、移動の開始後の加速期間（期間ｔ０）の間、移動速度を例えばＳ字状（例えば、Ｓ字状とは、加速度が連続的に変化することが望ましい）に上昇し、移動の終了前の減速期間（期間ｔ０）の間、移動速度を例えば逆Ｓ字状に減少し、加速期間と減速期間との間の定速期間の間、移動速度を予め定められた最大速度ＶＪで等速とする。なお、加速期間は、移動の開始後の連続する２以上のタイミングを含み、減速期間は、移動の終了前の連続する２以上のタイミングを含む。
The
ここで、決定部５２は、下部ユニット３０の移動成分、すなわち、Ｘ方向の移動、Ｙ方向の移動、Ｚ方向の移動、及びＸＹ面内での旋回の４つの成分ごとに現在位置に対する目標位置Ｒｘ、Ｒｙ，Ｒｚ，Ｒθを持ち、移動制御部５０で予め設定した加減速時間ｔ０及び定速の移動時間Ｔに対して、それぞれの移動成分に対して定速期間における速度Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ，Ｖθを算出する。
Here, the determining
また、Ｘ方向の移動、Ｙ方向の移動、Ｚ方向の移動、及びＸＹ面内での旋回の４つの成分の加減速期間の速度はＳ字状又は逆Ｓ字状の連続又は連続且つ滑らかな任意の時間ｔの関数ｆ（ｔ）及びｇ（ｔ）として表現することができる。加速特性を表す一例として、ある時間ｔに対してｆ（ｔ）＝０又は１になる又は近似するシグマ型の関数を用いて、加速期間の関数ｆ（ｔ）及び減速期間の関数ｇ（ｔ）を与えることができる。関数の例として、双曲線関数がある。 Further, the speed during the acceleration/deceleration period of the four components of the movement in the X direction, the movement in the Y direction, the movement in the Z direction, and the turning in the XY plane is S-shaped or reverse S-shaped continuous or continuous and smooth. It can be expressed as functions f(t) and g(t) at any time t. As an example showing the acceleration characteristic, a function of acceleration period f(t) and a function of deceleration period g(t) are used by using a sigma-type function in which f(t)=0 or 1 is approximated to a certain time t. ) Can be given. An example of a function is a hyperbolic function.
現在位置Ｘ０から移動を開始し、時間ｔ０の間、上記関数ｆ（ｔ）に従って加速し、時間ｔ０後に速度Ｖｘに到達し、時間（Ｔ−２ｔ０）の間、等速度Ｖｘで移動し、時間ｔ０の間、上記関数ｇ（ｔ）に従って減速して位置Ｘ１に到達する例を考える。なお、定速期間の速度Ｖｘ＝（Ｘ１−Ｘ０）／（Ｔ＋ｔ０）である。この速度パターンを時間積分することで、目標位置Ｒｘの関数が、時間ｔ＝０〜ｔ０に対してＶｘ∫０ ｔｆ（ｔ）ｄｔ、時間ｔ＝ｔ０〜ｔ０＋Ｔに対してＶｘ（ｔ−ｔ０）＋Ｖｘ∫０ ｔ０ｆ（ｔ）ｄｔ、時間ｔ＝ｔ０＋Ｔ〜Ｔ＋２ｔ０に対してＶｘ∫Ｔ＋ｔ０ ｔｇ（ｔ）ｄｔ＋ＶｘＴ＋Ｖｘ∫０ ｔ０ｆ（ｔ）ｄｔと得られる。この関数により、時間０からＴ＋２ｔ０の間に現在位置Ｘ０から位置Ｘ１まで移動する場合における、経過時間ｔに対する目標位置Ｒｘを示すことができる。
Starts moving from the current position X 0, during the time t 0, accelerated according to the function f (t), reaches a speed Vx after a time t 0, for a time (T-2t 0), at a constant speed Vx Consider an example of moving and decelerating according to the function g(t) to reach the position X 1 during the time t 0 . It should be noted that the speed Vx in the constant speed period is (X 1 −X 0 )/(T+t 0 ). By integrating the speed pattern time function of the target position Rx is, Vx relative Vx∫ 0 t f (t) dt , the time t = t 0 ~t 0 + T against the time t = 0 to t 0 (T−t 0 )+Vx∫ 0 t0 f(t)dt, and Vx∫T +t0 t g(t)dt+VxT+Vx∫ 0 t0 f(t)dt for time t=t 0 + T to T+ 2t 0 . This function can show the target position Rx with respect to the elapsed time t when moving from the current position X 0 to the position X 1 between the
他の方向の移動成分についての目標位置Ｒｙ，Ｒｚ，Ｒθも同様に得られる。すべての移動成分をまとめることで、時間０からＴ＋２ｔ０の間に、Ｘ方向について位置Ｘ０からＸ１、Ｙ方向について位置Ｙ０からＹ１、Ｚ方向について位置Ｚ０からＺ１、及びθ旋回方向について旋回角θ０からθ１に移動する場合における時間ｔに対する目標位置Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ，Ｒθが得られる。これらに基づいて、時間ｔに対して、６つのロープ３９のそれぞれの巻取の操作量を得ることができる。
Target positions Ry, Rz, and Rθ for movement components in other directions are also obtained in the same manner. By summing up all the moving components, the positions X 0 to X 1 in the X direction, the positions Y 0 to Y 1 in the Y direction, the positions Z 0 to Z 1 in the Z direction, and θ are obtained from
なお、上記の実施形態は移動制御部５０による自動運転の場合に対する形態であるが、操作者が操作入力部６１を介して操作する場合は、加減速時間ｔ０及び定速期間の移動速度Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ，Ｖθが予め設定され、これらを用いて上と同様に時間ｔに対する目標位置Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ，Ｒθが得られる。これらに基づいて、時間ｔに対して、６つのロープ３９のそれぞれの巻取の操作量を得ることができる。これにより自動運転中の操作入力の有無にかかわりなく、下部ユニット３０の目標位置は継続的に認識可能なものとなる。
Although the above-described embodiment is a mode for the case of automatic operation by the
なお、目標位置を表す関数式は移動成分ごとに異なり、移動制御部５０において入力設定されたデータに基づく自動運転においても、操作入力部６１を介した操作者による手動運転においても、各移動成分ごとに時間ｔに対して下部ユニット３０の速度及び位置を一意に認識し、認識される位置の変化により６つのロープ３９の巻取量を時々刻々変化させるものとなっている。
It should be noted that the functional formula representing the target position differs for each movement component, and each movement component is used both in the automatic operation based on the data input and set in the
サブステップＳ８２において、移動制御部５０の操作量算出部５４は、目標位置Ｒに対して６つのロープ３９のそれぞれの巻き上げの操作量を算出する。
In sub-step S82, the operation
下部ユニット３０のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、及びθ旋回方向の移動の区間目標位置Ｒｎとロープ３９の巻取量の関係は、一般に構造力学分野で知られている立体トラスにおけるトラス要素（すなわち、ロープ３９）にかかる軸力と変位との関係を応用することで解析的に得ることができる。すなわち、下部ユニット３０の移動に伴って６つのロープ３９の長さ、すなわち６つのトラス要素Ａｃ，Ａｂ，Ｂａ，Ｂｃ，Ｃｂ，Ｃａの長さ（軸長と呼ぶ）が変わることによるトラスの形状変化とこれと同時に変化する軸力変化に伴うロープ３９の伸び量、すなわち軸長の伸び量の変化とがあり、これらの和又は差分からロープ３９の必要巻取量を算出することができる。
The relationship between the section target position R n of the movement of the
トラスの形状変化は、下部ユニット３０の移動に伴う６つのロープ３９の長さの変化に等価であり、上部プラットフォーム２１の下側に配置された６つのシーブ２３と下部プラットフォーム３１の上面に配置された６つのシャックル３２を結ぶそれぞれ６つのロープ３９の立体座標系における座標（上端座標及び下端座標と呼ぶ）より一意に定まる。６つのロープ３９の座標は、下部ユニット３０のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、及びθ旋回方向の各移動量を変数として関数式化することができる。
The change in the shape of the truss is equivalent to the change in the length of the six
軸力変化は、局部座標系における単純な軸方向の力と伸びの関係を立体座標系で表すことで得ることができる。ここで、局部座標系は、立体座標系に対して、６つのロープ３９の上端座標及び下端座標の軸をもとにした座標系である。上部プラットフォーム２１の下面に配置された６つのシーブ２３を固定端、下部プラットフォーム３１の上面に配置された６つのシャックル３２を可動端とみなすことができるので、各軸力は、６つのロープ３９の立体座標系に対する方向余弦を用いて、可動端である軸下端にかかる外力のＸ，Ｙ，Ｚ方向成分と各方向余弦との積のそれぞれの和として表される。
The change in the axial force can be obtained by expressing a simple relationship between the axial force and the elongation in the local coordinate system in the three-dimensional coordinate system. Here, the local coordinate system is a coordinate system based on the axes of the upper end coordinates and the lower end coordinates of the six
一方、上部プラットフォーム２１の下側に配置された６つのシーブ２３と下部プラットフォーム３１の上面に配置された６つのシャックル３２を結ぶそれぞれ６つのロープ３９で構成される立体系において、下部プラットフォーム３１の移動に伴う並進及び回転に関する力の釣合が成立しなければならない。
On the other hand, in the three-dimensional system composed of six
これらの関係式を解くことで、各軸力が、下部ユニット３０のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、及びθ旋回方向の移動量に対して関数式化される。
By solving these relational expressions, each axial force is made into a functional expression with respect to the movement amount of the
従って、６つのロープ３９のそれぞれの必要巻取量は、下部ユニット３０のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、及びθ旋回方向の移動量に対するトラスの形状変化を表す関数式と軸力変化を表す関数式とを用いて関数式化され、操作量算出部５４に組み込まれている。
Therefore, the required winding amount of each of the six
操作量算出部５４は、６つのロープ３９のそれぞれの必要巻取量の関数式を用いることで、トラスの形状変化に伴う各軸長の変量及びトラスの軸力変化に伴う各軸長の伸びの変量に基づいて、目標位置Ｒに対して６つのロープ３９のそれぞれの巻き取りの操作量を算出する。下部ユニット３０が移動することにより、トラスが変形することで軸長が変化し、そしてトラス要素が傾き、軸力が変化することでロープ３９の伸び量が変化する。従って、各軸長の変量のみから６つのロープ３９の巻き取りの操作量を決定するだけでなく、さらに各軸長の伸びの変量を逐次考慮して操作量を補正することで、すなわち軸長の変量と軸長の伸びの変量の和により操作量を与えることで、姿勢を維持しつつ高い安定性及び高い位置決め精度で下部ユニット３０を目標位置Ｒに移動することができる。
The manipulated
なお、６つのロープ３９のそれぞれの巻き取りの操作量を算出する際に、各軸長の変量及び各軸長の伸びの変量だけでなく、複数の巻取部２２のそれぞれから対応するシャックル３２までの長さの変化および６つのロープ３９のそれぞれの伸び量の変化を考慮する。さらに、巻取部２２により巻取ドラム２２ａに巻き取られたロープ３９の伸びを考慮することとしてもよい。なお、ロープ３０の伸び及び／又は伸びの変量は、例えば、操作量算出部５４が軸長の伸び及び／又は伸びの変量並びに軸力をロープ３９の巻き取り位置に対して記憶し、巻取ドラム２２ａからロープ３９を巻き出す際に、その時の軸力と巻き取った時の軸力を比較して、巻き取り時におけるロープ３０の伸び及び／又は伸びの変量を用いてロープ３９の巻き出し量を補正してもよい。
When calculating the operation amount of winding each of the six
サブステップＳ８３において、移動制御部５０の移動処理部５５は、目標位置Ｒに対してサブステップＳ８２において算出された操作量を用いて、６つの巻取ユニット２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１，２０Ｃ２にそれぞれ含まれる６つの巻取部２２を制御して、６つのロープ３９をそれぞれ巻き取る。それにより、下部ユニット３０は、目標位置Ｒまで移動する。
In sub-step S83, the
なお、移動処理部５５は、現タイミングΔＴにおいて、６つの巻取部２２を制御して、６つのロープ３９をそれぞれの操作量に応じた一定の速度で巻き取ってよい。
Note that the
サブステップＳ８４において、移動制御部５０は、現在位置ｒをＲに更新する。
In sub-step S84, the
ステップＳ９では、減算部６３は、ステップ８において移動制御部５０が下部ユニット３０を移動させた移動量の値を、記憶部６９に記憶されている目標移動量から減じる。
In step S9, the
ステップＳ１０では、目標移動量が下部ユニット３０を移動すべきことを示す値、ここではゼロでないか否を判断する。判断が肯定されると、下部ユニット３０は最終的な目標位置に移動したとして、制御系６０は、移動制御のフローを終了する。判断が否定されると、ステップＳ３に戻る。
In step S10, it is determined whether or not the target movement amount is a value indicating that the
なお、制御系６０は、操作入力部６１の緊急停止ボタン６１ｅが押された場合、目標移動量が下部ユニット３０を移動すべきことを示す値であるか否かに関わらず、駆動制御のフローを中断し、６つの巻取ユニット２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１，２０Ｃ２にそれぞれ含まれる６つの巻取部２２を停止して、下部ユニット３０の移動を停止する。これにより、制御系６０は、駆動制御のフローを終了する。また、本フローの残った目標移動量のデータ等はクリアされる。
Note that the
ステップＳ３に戻ると、制御系６０は、操作者による移動操作の入力が継続される限り、ステップＳ３における判断が肯定され、ステップＳ３からステップＳ１０を繰り返す。それにより、ステップＳ４において移動操作に応じた移動量の値が加算されることにより目標移動量が増大し、ステップ９においてステップ８で下部ユニット３０が移動した移動量に応じた値が減じられることにより目標移動量が減少する。目標移動量がゼロになるまで一連の手順を繰り返すことで、操作者により入力された移動操作の総量に応じた移動量、下部ユニット３０が移動することとなる。
Returning to step S3, the
操作者による移動操作の入力が終了すると、ステップ３における判断が否定され、制御系６０は、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１において、制御系６０は、フラグＦがゼロであるか否か判断し、ここではフラグＦは２であるから判断は否定されて制御系６０はステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２において、制御系６０は、フラグＦが１であるか否か判断し、ここではフラグＦは２であるから判断は否定された制御系６０はステップＳ８に移行する。従って、ステップＳ６において目標移動量が基準移動量を超えたと判断されると、目標移動量がゼロになってステップＳ１０の判断が肯定されるまで、ステップＳ３、Ｓ１１、及びＳ１２を介してステップＳ８からステップＳ１０を繰り返すことで、操作者により入力された移動操作の総量に応じた移動量、下部ユニット３０が移動することとなる。つまり、操作者からの移動操作の入力が終了した後においても、目標移動量が下部ユニット３０を移動しないことを示す値（すなわちゼロ）となるまでの間、制御系６０は、下部ユニット３０の移動を継続させることとなる。
When the input of the moving operation by the operator is completed, the determination in step 3 is denied, and the
なお、ステップＳ８において制御系６０が一旦、下部ユニット３０の減速停止を開始した後は、ステップＳ３において操作入力部６１は操作者による移動操作をサンプリングしないこととしてもよい。これにより、ステップＳ４において目標移動量が増大されず、ステップＳ９において目標移動量が減少することで、安定に下部ユニット３０を減速停止することができる。
In addition, after the
なお、移動操作の入力が開始した後、目標移動量が基準移動量を超える前に移動操作の入力が終了すると（この場合、フラグＦは１）、制御系６０は、ステップＳ６の判断が否定されてステップＳ３に戻り、ステップＳ３の判断が否定されてステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１において、制御系６０は、フラグＦがゼロであるか否か判断し、ここではフラグＦは１であるから判断は否定されて制御系６０はステップＳ１２に移行する。ステップ１３において、制御系６０は、フラグＦが１であるか否か判断し、ここではフラグＦは１であるから判断は肯定されて制御系６０はステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３において、制御系６０は、図７Ｂに示すように微定速Ｖｃで下部ユニット３０を移動制御する。この速度Ｖｃをクリープ速度とよび、ステップＳ８における加減速を伴う駆動制御における最大速度ＶＪより十分小さい速度とする。なお、制御系６０は、目標位置Ｒを図７Ｂの速度カーブに従って決定することを除いて、ステップＳ８と同様のサブステップを実行する。
If the input of the moving operation ends after the input of the moving operation starts and before the target moving amount exceeds the reference moving amount (in this case, the flag F is 1), the
図８は、制御系６０による下部ユニット３０の駆動制御のフローの別の例を示す。この駆動制御のフローは、図６に示したフローにおけるステップ１３がステップ２３に置き換えられていることを除いて、図６に示したフローと同様である。そこで、ステップ２３に移行するフローのみについて説明する。
FIG. 8 shows another example of the flow of drive control of the
移動操作の入力が開始した後、目標移動量が基準移動量を超える前に移動操作の入力が終了すると（この場合、フラグＦは１）、制御系６０は、ステップＳ６の判断が否定されてステップＳ３に戻り、ステップＳ３の判断が否定されてステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１において、制御系６０は、フラグＦがゼロであるか否か判断し、ここではフラグＦは１であるから判断は否定されて制御系６０はステップＳ１２に移行する。ステップ１３において、制御系６０は、フラグＦが１であるか否か判断し、ここではフラグＦは１であるから判断は肯定されて制御系６０はステップＳ２３に移行する。
After the input of the moving operation is started and the input of the moving operation is finished before the target moving amount exceeds the reference moving amount (in this case, the flag F is 1), the
ステップ２３では、制御系６０は、図９に示すような速度カーブで下部ユニット３０を移動制御する。速度カーブは、移動の開始後の加速期間の間、移動速度を例えばＳ字状に上昇し、移動速度が予め定められた最大速度ＶＪに達する前に加速期間を終了し、定速期間を経ることなく減速期間に移行して移動速度を例えば逆Ｓ字状に減少する。従って、制御系６０は、移動操作の入力開始から入力終了までの間に蓄積された目標移動量が基準移動量以下の場合、下部ユニット３０の移動速度を最大速度ＶＪに達することなく上昇及び減少させることとなる。なお、下部ユニット３０の移動成分、すなわち、Ｘ方向の移動、Ｙ方向の移動、Ｚ方向の移動、及びＸＹ面内での旋回の４つの成分のうちいずれかのみについて目標移動量が基準移動量以下となる場合、その成分のみについて図９の速度カーブが適用される。また、制御系６０は、目標位置Ｒを図９の速度カーブに従って決定することを除いて、ステップＳ８と同様のサブステップを実行する。
In
本実施形態における下部ユニット３０の駆動制御は、操作者により入力される移動操作により目標移動量を増大し、目標移動量の値が下部ユニット３０を移動すべきことを示す場合、目標移動量より定まる目標位置に下部ユニット３０を移動するとともに目標移動量を減じ、目標移動量の値が下部ユニット３０を移動しないことを示すまでこれを繰り返すことで、下部ユニット３０を操作者が意図する最終目標位置に移動することができる。特に、本実施形態に係るクレーン装置１００は、下部ユニット３０の移動にともなう軸長の変量だけでなく、軸長（ロープ３９）の伸びの変量も考量して６つのロープ３９を巻き取ることで下部ユニットを駆動するため、下部ユニット３０の現在位置を常に保持して軸長の伸びの変量を導出する必要がある。係る場合に、本実施形態の制御装置のように、操作者による入力操作が位置又は移動量を単位とする操作量（すなわち、目標移動量）に変換され、これに従って下部ユニット３０が駆動制御されることで、下部ユニット３０を簡便且つ高い位置決め精度で駆動制御することができる。
In the drive control of the
なお、本実施形態のクレーン装置１００は、上部ユニット２０から６つのロープ３９により下部ユニット３０を吊り下げ支持する６軸テンシルトラスクレーン装置としたが、ロープの数、すなわちトラス要素の数は６に限らず、それ以上の数、例えば８でもよい。
Although the
図１０は、本実施形態に係るコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、及び表示装置２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、及びＳＤカード２０４０を有する入出力部と、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、及び入出力チップ２０７０を有するレガシー入出力部とを備える。
FIG. 10 shows an example of the hardware configuration of the
ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００及びグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０及びＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
The
入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、ＳＤカード２０４０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ＳＤカード２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラム及びデータを格納する。
The input/
また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、及び／又は、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。入出力チップ２０７０は、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ２０８４へと接続する。
Further, the input/
ＲＡＭ２０２０を介してＳＤカード２０４０に提供されるプログラムは、利用者によって提供される。プログラムは、ＳＤカード２０４０から読み出され、ＣＰＵ２０００において実行される。
The program provided to the
コンピュータ１９００にインストールされ、コンピュータ１９００を制御系６０として機能させるプログラムは、制御モジュール（決定モジュール、荷重算出モジュール、操作量算出モジュール、移動処理モジュール）、加算モジュール、減算モジュール、及び記憶モジュールを備える。これらのプログラム又はモジュールは、ＣＰＵ２０００等に働きかけて、コンピュータ１９００を、制御部５０（決定部５２、荷重算出部５３、操作量算出部５４、移動処理部５５）、加算部６２、減算部６３、及び記憶部６９としてそれぞれ機能させる。
The program installed in the
これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１９００に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である制御部５０（決定部５２、荷重算出部５３、操作量算出部５４、移動処理部５５）、加算部６２、減算部６３、及び記憶部６９として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１９００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の制御系６０が構築される。
The information processing described in these programs is read by the
一例として、コンピュータ１９００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス２０３０に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス２０３０は、ＣＰＵ２０００の制御を受けて、ＲＡＭ２０２０、ＳＤカード２０４０等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス２０３０は、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ２０００が転送元の記憶装置又は通信インターフェイス２０３０からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス２０３０又は記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。
As an example, when performing communication between the
また、ＣＰＵ２０００は、ＳＤカード２０４０に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をＤＭＡ転送等によりＲＡＭ２０２０へと読み込ませ、ＲＡＭ２０２０上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ２０００は、処理を終えたデータを、ＤＭＡ転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、ＲＡＭ２０２０は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ２０２０および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ２０２０の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ２０２０、メモリ、及び／又は記憶装置に含まれるものとする。
Further, the
また、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ２０２０へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ２０００は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合（又は不成立であった場合）に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。
Further, the
また、ＣＰＵ２０００は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ２０００は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。
Further, the
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 In addition, the execution order of each process such as operation, procedure, step, and step in the devices, systems, programs, and methods shown in the claims, the specification, and the drawings is "preceding", " It should be noted that it can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. The operation flow in the claims, the description, and the drawings is described by using “first,” “next,” and the like for convenience, but it is essential that the operations are performed in this order. Not a thing.
以上に示したプログラム又はモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ又はＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。
The programs or modules described above may be stored in an external recording medium. As the recording medium, an optical recording medium such as a flexible disk, a CD-ROM, a DVD or a CD, a magneto-optical recording medium such as an MO, a tape medium, a semiconductor memory such as an IC card, or the like can be used. Further, a storage device such as a hard disk or a RAM provided in a server system connected to a dedicated communication network or the Internet may be used as a recording medium, and the program may be provided to the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It is apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the devices, systems, programs, and methods shown in the claims, the specification, and the drawings is "preceding" or "prior It should be noted that the output of the previous process can be realized in any order unless it is used in the subsequent process. The operation flow in the claims, the description, and the drawings is described by using “first,” “next,” and the like for convenience, but it is essential that the operations are performed in this order. Not a thing.
１０…駆動ユニット、１２…第１駆動部、１２ａ…ガイド、１２ａ０…支持部材、１２ｂ…駆動装置、１４…第２駆動部、１４ａ…ガイド、１４ａ０…支持部材、１４ｂ…駆動装置、２０…上部ユニット、２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２，２０Ｃ１，２０Ｃ２…巻取ユニット、２１…上部プラットフォーム、２１０…開口、２２…巻取部、２２ａ…巻取ドラム、２２ｂ…モータ、２３…シーブ、２４…シーブ（スイベルシーブ）、２５…シーブ、２６…張力測定部、２６０…支持部材、３０…下部ユニット、３１…下部プラットフォーム、３２…シャックル、３９…ワイヤロープ（ロープ）、５０…移動制御部、５２…決定部、５３…荷重算出部、５４…操作量算出部、５５…移動処理部、６０…制御系、６１…操作入力部、６１ａ…本体、６１ｂ…第１ジョイスティック、６１ｃ…第２ジョイスティック、６１ｄ…操作ボタン、６１ｅ…緊急停止ボタン、６２…加算部、６３…減算部、６９…記憶部、１００…テンシルトラスクレーン装置（クレーン装置）、１９００…コンピュータ、２０００…ＣＰＵ、２０１０…ＲＯＭ、２０２０…ＲＡＭ、２０３０…通信インターフェイス、２０４０…ＳＤカード、２０７０…入出力チップ、２０７５…グラフィック・コントローラ、２０８０…表示装置、２０８２…ホスト・コントローラ、２０８４…入出力コントローラ、Ａｃ，Ａｂ，Ｂａ，Ｂｃ，Ｃｂ，Ｃａ…トラス要素、Ｆ…床面、Ｗ…壁面、Ｗ０…段部。
10 ... drive unit, 12 ... first driving unit, 12a ... guide,
Claims (30)
前記対象物を移動させるべき現タイミングの目標移動量を記憶する記憶部と、
現タイミングの操作者の移動操作を入力する操作入力部と、
入力された前記移動操作に応じた移動量を、前記記憶部に記憶される前記目標移動量に加算していく加算部と、
前記目標移動量が前記対象物を移動すべきことを示す値である場合に、前記移動装置により前記対象物を移動させる移動制御部と、
前記移動制御部が前記対象物を移動させた移動量を、前記記憶部に記憶される前記目標移動量から減じていく減算部と、
を備える制御装置。 A control device for controlling a moving device that moves an object,
A storage unit that stores the target movement amount at the current timing to move the object,
An operation input section for inputting the movement operation of the operator at the current timing ,
An adding unit that adds a moving amount corresponding to the input moving operation to the target moving amount stored in the storage unit ;
When the target movement amount is a value indicating that the object should be moved, a movement control unit that moves the object by the moving device,
A subtraction unit that subtracts the movement amount by which the movement control unit has moved the object from the target movement amount stored in the storage unit ,
A control device including.
前記対象物を移動させるべき目標移動量を記憶する記憶部と、
操作者の移動操作を入力する操作入力部と、
入力された前記移動操作に応じた移動量を、前記目標移動量に加算していく加算部と、
前記目標移動量が前記対象物を移動すべきことを示す値である場合に、前記移動装置により前記対象物を移動させる移動制御部と、
前記移動制御部が前記対象物を移動させた移動量を、前記目標移動量から減じていく減算部と、
を備え、
前記移動制御部は、
前記対象物の移動を開始してから予め定められた第１移動速度に達するまでの間、前記対象物の移動速度を上昇させていき、
前記移動操作の入力開始から入力終了までの間に蓄積された前記目標移動量が基準移動量以下の場合に、前記対象物を前記第１移動速度よりも小さい第２移動速度で移動させる制御装置。 A control device for controlling a moving device that moves an object,
A storage unit that stores a target movement amount for moving the object,
An operation input section for inputting the movement operation of the operator,
An adding unit that adds a movement amount corresponding to the input movement operation to the target movement amount;
When the target movement amount is a value indicating that the object should be moved, a movement control unit that moves the object by the moving device,
A subtraction unit that subtracts the movement amount by which the movement control unit has moved the object from the target movement amount,
Equipped with
The movement control unit,
From the start of the movement of the object until the predetermined first moving speed is reached, the moving speed of the object is increased,
Wherein when the input start of the movement operation following reference movement amount is the target amount of movement stored until input completion, Before moving said object with a small second moving speed than the first moving speed control apparatus.
前記対象物を移動させるべき目標移動量を記憶する記憶部と、
操作者の移動操作を入力する操作入力部と、
入力された前記移動操作に応じた移動量を、前記目標移動量に加算していく加算部と、
前記目標移動量が前記対象物を移動すべきことを示す値である場合に、前記移動装置により前記対象物を移動させる移動制御部と、
前記移動制御部が前記対象物を移動させた移動量を、前記目標移動量から減じていく減算部と、
を備え、
前記移動制御部は、
前記対象物を予め定められた第１移動速度で移動している状態から移動を終了させるまでの間、前記対象物の移動速度を減少させていき、
前記移動操作の入力開始から入力終了までの間に蓄積された前記目標移動量が基準移動量以下の場合に、前記対象物の移動速度を前記第１移動速度に達することなく上昇および減少させる制御装置。 A control device for controlling a moving device that moves an object,
A storage unit that stores a target movement amount for moving the object,
An operation input section for inputting the movement operation of the operator,
An adding unit that adds a movement amount corresponding to the input movement operation to the target movement amount;
When the target movement amount is a value indicating that the object should be moved, a movement control unit that moves the object by the moving device,
A subtraction unit that subtracts the movement amount by which the movement control unit has moved the object from the target movement amount,
Equipped with
The movement control unit,
From the state where the object is moving at a predetermined first moving speed to the end of the movement, the moving speed of the object is reduced,
In the case of less than the reference amount of movement the target movement amount accumulated until input completion from an input start of the move operation, Ru was increased and decreased without reaching the moving speed of said object to said first moving speed Control device.
前記加算部は、順次サンプリングされた前記移動操作に応じた移動量を、前記目標移動量に順次加算していく
請求項１から１５のいずれか一項に記載の制御装置。 The operation input unit sequentially samples the moving operation at each predetermined timing,
The control device according to any one of claims 1 to 15, wherein the addition unit sequentially adds the movement amount corresponding to the movement operation, which is sequentially sampled, to the target movement amount.
前記移動制御部は、前記停止操作が入力されたことに応じて、前記目標移動量が前記対象物を移動すべきことを示す値であるか否かに関わらず、前記対象物の移動を停止する
請求項１から１８のいずれか一項に記載の制御装置。 The operation input unit can input a stop operation from an operator,
The movement control unit stops the movement of the object regardless of whether the target movement amount is a value indicating that the object should be moved in response to the input of the stop operation. The control device according to any one of claims 1 to 18 .
予め定められたタイミング毎に、前記目標移動量に応じた移動範囲内で前記対象物の次の目標位置を決定し、
前記次の目標位置までの移動量分だけ前記対象物を移動させる
請求項１から１９のいずれか一項に記載の制御装置。 The movement control unit,
For each predetermined timing, determine the next target position of the object within the movement range according to the target movement amount,
The control device according to any one of claims 1 to 19 , wherein the object is moved by an amount of movement to the next target position.
前記制御装置は、前記クレーン装置による前記対象物の移動を制御する
請求項２０に記載の制御装置。 The moving device is a crane device,
The control device according to claim 20 , wherein the control device controls movement of the object by the crane device.
前記移動制御部は、
前記次の目標位置までの移動量分だけ前記下部ユニットを移動させるために前記複数のロープのそれぞれを巻き上げまたは引き出す操作量を算出する操作量算出部と、
算出された前記複数のロープのそれぞれの操作量を用いて前記複数の巻取部を制御して、前記下部ユニットを前記次の目標位置まで移動させる移動処理部と、
を備える請求項２１に記載の制御装置。 The crane device includes a lower unit to which a plurality of ropes are connected, and an upper unit that is provided above the lower unit and has a plurality of winding units that winds the plurality of ropes,
The movement control unit,
An operation amount calculation unit that calculates an operation amount of winding or pulling out each of the plurality of ropes in order to move the lower unit by the amount of movement to the next target position,
A movement processing unit that controls the plurality of winding units using the calculated operation amounts of the plurality of ropes to move the lower unit to the next target position,
The control device according to claim 21 , further comprising:
前記移動処理部は、算出された前記複数のロープのそれぞれの操作量を用いて前記複数の巻取部を制御して、前記下部ユニットを前記次の目標位置まで姿勢を維持して移動させる
請求項２２に記載の制御装置。 The operation amount calculation unit is based on a change in the length from each of the plurality of winding units to the lower unit and a change in the amount of extension of each of the plurality of ropes at a target position for each predetermined timing. , Calculating the operation amount of each of the plurality of winding units,
The movement processing unit controls the plurality of winding units by using the calculated operation amounts of the plurality of ropes, and moves the lower unit to the next target position while maintaining its posture. Item 23. The control device according to Item 22 .
前記対象物を移動させるべき現タイミングの目標移動量を記憶し、
現タイミングの操作者の移動操作を入力し、
入力された前記移動操作に応じた移動量を、記憶される前記目標移動量に加算し、
前記目標移動量が前記対象物を移動すべきことを示す値である場合に、前記移動装置により前記対象物を移動させ、
前記対象物を移動させた移動量を、記憶される前記目標移動量から減じる
制御方法。 A control method for controlling a moving device that moves an object, comprising:
The target movement amount at the current timing for moving the object is stored,
Enter the movement operation of the operator at the current timing ,
A movement amount corresponding to the input movement operation is added to the stored target movement amount,
When the target movement amount is a value indicating that the object should be moved, the object is moved by the moving device,
A control method of subtracting a movement amount of moving the object from the stored target movement amount.
前記対象物を移動させるべき目標移動量を記憶し、
操作者の移動操作を入力し、
入力された前記移動操作に応じた移動量を、前記目標移動量に加算し、
前記目標移動量が前記対象物を移動すべきことを示す値である場合に、前記移動装置により前記対象物を移動させ、
前記対象物を移動させた移動量を、前記目標移動量から減じ、
前記対象物を移動させる段階では、
前記対象物の移動を開始してから予め定められた第１移動速度に達するまでの間、前記対象物の移動速度を上昇させていき、
前記移動操作の入力開始から入力終了までの間に蓄積された前記目標移動量が基準移動量以下の場合に、前記対象物を前記第１移動速度よりも小さい第２移動速度で移動させる
制御方法。 A control method for controlling a moving device that moves an object, comprising:
The target movement amount for moving the object is stored,
Enter the movement operation of the operator,
A moving amount according to the input moving operation is added to the target moving amount,
When the target movement amount is a value indicating that the object should be moved, the object is moved by the moving device,
The amount of movement of the object is subtracted from the target amount of movement ,
In the step of moving the object,
From the start of the movement of the object until the predetermined first moving speed is reached, the moving speed of the object is increased,
Wherein when the input start of the movement operation following reference movement amount is the target amount of movement stored until input completion, Before moving said object with a small second moving speed than the first moving speed control Method.
前記対象物を移動させるべき目標移動量を記憶し、
操作者の移動操作を入力し、
入力された前記移動操作に応じた移動量を、前記目標移動量に加算し、
前記目標移動量が前記対象物を移動すべきことを示す値である場合に、前記移動装置により前記対象物を移動させ、
前記対象物を移動させた移動量を、前記目標移動量から減じ、
前記対象物を移動させる段階では、
前記対象物を予め定められた第１移動速度で移動している状態から移動を終了させるまでの間、前記対象物の移動速度を減少させていき、
前記移動操作の入力開始から入力終了までの間に蓄積された前記目標移動量が基準移動量以下の場合に、前記対象物の移動速度を前記第１移動速度に達することなく上昇および減少させる
制御方法。 A control method for controlling a moving device that moves an object, comprising:
The target movement amount for moving the object is stored,
Enter the movement operation of the operator,
A moving amount according to the input moving operation is added to the target moving amount,
When the target movement amount is a value indicating that the object should be moved, the object is moved by the moving device,
The amount of movement of the object is subtracted from the target amount of movement ,
In the step of moving the object,
From the state where the object is moving at a predetermined first moving speed to the end of the movement, the moving speed of the object is reduced,
In the case of less than the reference amount of movement the target movement amount accumulated until input completion from an input start of the move operation, Ru was increased and decreased without reaching the moving speed of said object to said first moving speed Control method.
前記対象物を移動させるべき現タイミングの目標移動量を記憶する記憶部と、
現タイミングの操作者の移動操作を入力する操作入力部と、
入力された前記移動操作に応じた移動量を、前記記憶部に記憶される前記目標移動量に加算していく加算部と、
前記目標移動量が前記対象物を移動すべきことを示す値である場合に、前記移動装置により前記対象物を移動させる移動制御部と、
前記移動制御部が前記対象物を移動させた移動量を、前記記憶部に記憶される前記目標移動量から減じていく減算部と、
して機能させる制御プログラム。 A control program for controlling a moving device that moves an object by a computer, the computer comprising:
A storage unit that stores the target movement amount at the current timing to move the object,
An operation input section for inputting the movement operation of the operator at the current timing ,
An adding unit that adds a moving amount corresponding to the input moving operation to the target moving amount stored in the storage unit ;
When the target movement amount is a value indicating that the object should be moved, a movement control unit that moves the object by the moving device,
A subtraction unit that subtracts the movement amount by which the movement control unit has moved the object from the target movement amount stored in the storage unit ,
A control program that works as a function.
前記対象物を移動させるべき目標移動量を記憶する記憶部と、
操作者の移動操作を入力する操作入力部と、
入力された前記移動操作に応じた移動量を、前記目標移動量に加算していく加算部と、
前記目標移動量が前記対象物を移動すべきことを示す値である場合に、前記移動装置により前記対象物を移動させる移動制御部と、
前記移動制御部が前記対象物を移動させた移動量を、前記目標移動量から減じていく減算部と、
して機能させ、
前記移動制御部は、
前記対象物の移動を開始してから予め定められた第１移動速度に達するまでの間、前記対象物の移動速度を上昇させていき、
前記移動操作の入力開始から入力終了までの間に蓄積された前記目標移動量が基準移動量以下の場合に、前記対象物を前記第１移動速度よりも小さい第２移動速度で移動させる制御プログラム。 A control program for controlling a moving device that moves an object by a computer, the computer comprising:
A storage unit that stores a target movement amount for moving the object,
An operation input section for inputting the movement operation of the operator,
An adding unit that adds a movement amount corresponding to the input movement operation to the target movement amount;
When the target movement amount is a value indicating that the object should be moved, a movement control unit that moves the object by the moving device,
A subtraction unit that subtracts the movement amount by which the movement control unit has moved the object from the target movement amount,
And let it work ,
The movement control unit,
From the start of the movement of the object until the predetermined first moving speed is reached, the moving speed of the object is increased,
Wherein when the input start of the movement operation following reference movement amount is the target amount of movement stored until input completion, Before moving said object with a small second moving speed than the first moving speed control program.
前記対象物を移動させるべき目標移動量を記憶する記憶部と、
操作者の移動操作を入力する操作入力部と、
入力された前記移動操作に応じた移動量を、前記目標移動量に加算していく加算部と、
前記目標移動量が前記対象物を移動すべきことを示す値である場合に、前記移動装置により前記対象物を移動させる移動制御部と、
前記移動制御部が前記対象物を移動させた移動量を、前記目標移動量から減じていく減算部と、
して機能させ、
前記移動制御部は、
前記対象物を予め定められた第１移動速度で移動している状態から移動を終了させるまでの間、前記対象物の移動速度を減少させていき、
前記移動操作の入力開始から入力終了までの間に蓄積された前記目標移動量が基準移動量以下の場合に、前記対象物の移動速度を前記第１移動速度に達することなく上昇および減少させる制御プログラム。 A control program for controlling a moving device that moves an object by a computer, the computer comprising:
A storage unit that stores a target movement amount for moving the object,
An operation input section for inputting the movement operation of the operator,
An adding unit that adds a movement amount corresponding to the input movement operation to the target movement amount;
When the target movement amount is a value indicating that the object should be moved, a movement control unit that moves the object by the moving device,
A subtraction unit that subtracts the movement amount by which the movement control unit has moved the object from the target movement amount,
And let it work ,
The movement control unit,
From the state where the object is moving at a predetermined first moving speed to the end of the movement, the moving speed of the object is reduced,
In the case of less than the reference amount of movement the target movement amount accumulated until input completion from an input start of the move operation, Ru was increased and decreased without reaching the moving speed of said object to said first moving speed Control program.
前記移動装置としてのクレーン装置と、
を備えるクレーンシステム。 A control device according to any one of claims 1 to 23 ,
A crane device as the moving device,
Crane system with.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015243067A JP6701709B2 (en) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | Control device, control method, control program, and crane system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015243067A JP6701709B2 (en) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | Control device, control method, control program, and crane system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017109806A JP2017109806A (en) | 2017-06-22 |
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ID=59079111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2015243067A Active JP6701709B2 (en) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | Control device, control method, control program, and crane system |
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|---|---|---|---|---|
| JP7426303B2 (en) | 2020-07-07 | 2024-02-01 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | Control system and control method for fuel grabbing device |
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- 2015-12-14 JP JP2015243067A patent/JP6701709B2/en active Active
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