JPH0313377B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧シヨベルのバツクホウやローダシ
ヨベルなどのバケツト刃先の移動軌跡すなわち掘
削軌跡を制御する方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling the movement locus, that is, the excavation locus, of a bucket tip of a hydraulic shovel or a loader shovel.

第１図は油圧シヨベルを示す図で、走行可能な
シヨベル本体上の旋回体１の前部にはブーム２が
ブームシリンダ５によつて回動可能に枢着され、
またブーム２の先端にはアーム３がアームシリン
ダ６によつて回動可能に枢着され、さらにアーム
３の先端にはバケツト４がバケツトシリンダ７に
よつて回動可能に枢着されている。各シリンダは
運転席８に配置された操作レバーにより操作され
る。単純な掘削作業は、これらの油圧シリンダを
順次操作することによつて行なえるが、斜面の仕
上げ作業や溝底を水平に掘削する作業のようにバ
ケツト４を一定の直線に沿つて動かす場合には、
各油圧シリンダを同時に操作しなければならな
い。従来、このような作業を行なえるのは非常に
熟練した運転者に限られ、ほとんどの場合は手作
業に頼つているため作業能率が劣る。 FIG. 1 shows a hydraulic excavator, in which a boom 2 is pivotally attached to the front part of a revolving structure 1 on a movable excavator body by a boom cylinder 5,
An arm 3 is rotatably attached to the tip of the boom 2 by an arm cylinder 6, and a bucket 4 is rotatably attached to the tip of the arm 3 by a bucket cylinder 7. . Each cylinder is operated by an operating lever located on the driver's seat 8. Simple excavation work can be performed by sequentially operating these hydraulic cylinders, but when moving the bucket 4 along a fixed straight line, such as finishing a slope or horizontally excavating the bottom of a trench, teeth,
Each hydraulic cylinder must be operated simultaneously. Conventionally, only highly skilled drivers are able to carry out such work, and in most cases they rely on manual labor, resulting in poor work efficiency.

第１図に示す油圧シヨベルにおいて、のよ
うな直線に沿つて掘削を行なうためには、バケツ
ト４の取付位置であるアーム３の先端部Ｃを
P′Q′のような直線に沿つて動かす移動軌跡の制御
と、バケツト４の刃先が掘削面に対して一定の角
度を保つようなバケツト姿勢の制御とを同時に行
なう必要がある。アーム先端の移動軌跡の制御は
ブームシリンダ５およびアームシリンダ６の同時
操作により、また、バケツト４の姿勢の制御はバ
ケツトシリンダ７の操作により行なわれる。 In the hydraulic excavator shown in Fig. 1, in order to excavate along a straight line such as
It is necessary to simultaneously control the locus of movement along a straight line such as P'Q' and control the attitude of the bucket so that the cutting edge of the bucket 4 maintains a constant angle with respect to the excavation surface. The movement locus of the tip of the arm is controlled by simultaneous operation of the boom cylinder 5 and the arm cylinder 6, and the attitude of the bucket 4 is controlled by the operation of the bucket cylinder 7.

アーム３先端の移動軌跡を制御するための種々
の発明、考案がなされている。たとえば、特開昭
49−132801などがある。しかし、これらの装置に
おいては、軌跡を制御するのに、アームシリンダ
６、ブームシリンダ５の位置や角度を常にフイー
ドバツクして制御しているので、油圧シヨベルの
ように慣性体の重量が大きく、また作動油の圧縮
性のため、系の安定性、速応性に問題があり、ハ
ンチングをおこしたり、制御系に遅れが生じて、
実際に要求されるスピードで制御できないなどの
実現性に欠ける問題点がある。この問題を解決す
べく第２図に示す方法が提案されている。 Various inventions and ideas have been made to control the movement locus of the tip of the arm 3. For example, Tokukai Akira
49-132801 etc. However, in these devices, the trajectory is controlled by constantly feedbacking the positions and angles of the arm cylinder 6 and boom cylinder 5, so the weight of the inertial body is large like a hydraulic excavator, and Due to the compressibility of the hydraulic oil, there are problems with system stability and quick response, causing hunting and delays in the control system.
There are problems with the lack of feasibility, such as the inability to control at the speed actually required. In order to solve this problem, a method shown in FIG. 2 has been proposed.

第２図はアーム先端の移動軌跡を制御するため
の従来の制御装置の一例を示したものである。図
において、１０，１１はそれぞれブームシリンダ
５、アームシリンダ６に接続された可変吐出量ポ
ンプ、１２，１３はポンプ１０，１１の吐出量、
吐出方向を決めるすなわち斜板の傾転量、傾転方
向を決める吐出量コントローラである。この吐出
量コントローラ１２，１３は制御装置２６（説明
後述）の信号により制御される。１４，１５はポ
ンプ１０，１１の斜板の傾転量、傾転方向すなわ
ち吐出量、吐出方向を検出する変位計、１６，１
７はドレンから逃げた油や、シリンダ５，６のボ
トム側とロツド側の面積差により管路に不足する
作動油の補給をするチヤージポンプ、１８，１９
はシヤトルバルブ、２０，２１は余分の油をタン
ク２９に戻すためのフラツシングバルブ、２２，
２３は管路の圧力を常に一定圧力に保持するリリ
ーフバルブ、２４，２５はチヤージポンプ１６，
１７の吐出側管路に設けられたリリーフバルブ、
２６は吐出量コントローラ１２，１３を制御する
制御装置、２７はポンプ１０（吐出量コントロー
ラ１２）を操作するためのブームレバー、２８は
ポンプ１１（吐出量コントローラ１３）を操作す
るためのアームレバー、３０はブーム２とアーム
３との相対角度を検出する角度計である。 FIG. 2 shows an example of a conventional control device for controlling the movement locus of the tip of the arm. In the figure, 10 and 11 are variable discharge volume pumps connected to the boom cylinder 5 and arm cylinder 6, respectively, 12 and 13 are the discharge volumes of the pumps 10 and 11,
This is a discharge amount controller that determines the discharge direction, that is, the amount and direction of tilting of the swash plate. The discharge amount controllers 12 and 13 are controlled by signals from a control device 26 (described later). 14 and 15 are displacement meters that detect the amount and direction of tilting of the swash plates of the pumps 10 and 11, that is, the discharge amount and the discharge direction;
7 is a charge pump that replenishes the oil that escaped from the drain and the hydraulic oil that is insufficient in the pipe line due to the difference in area between the bottom side and rod side of cylinders 5 and 6, 18, 19
is a shuttle valve, 20, 21 is a flushing valve for returning excess oil to the tank 29, 22,
23 is a relief valve that always maintains the pressure in the pipeline at a constant pressure; 24 and 25 are charge pumps 16;
A relief valve provided in the discharge side pipe of No. 17,
26 is a control device for controlling the discharge rate controllers 12 and 13; 27 is a boom lever for operating the pump 10 (discharge rate controller 12); 28 is an arm lever for operating the pump 11 (discharge rate controller 13); 30 is an angle meter that detects the relative angle between the boom 2 and the arm 3.

第３図は第２図に示した制御装置２６の一例を
示す図である。図において２６ａ，２６ｂ，２６
ｄは増幅器、２６ｅは掛算器、２６ｆは加算器、
２６ｇ，２６ｈは比較器、２６ｉはスイツチ、２
６ｊはブーム２とアーム３との相対角度を検出す
る角度計３０の出力信号θを入力し、信号θを掘
削する軌跡に応じた関数に基づいて信号Ｑに変換
する関数発生器である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the control device 26 shown in FIG. 2. In the figure, 26a, 26b, 26
d is an amplifier, 26e is a multiplier, 26f is an adder,
26g, 26h are comparators, 26i is a switch, 2
6j is a function generator which inputs the output signal θ of the angle meter 30 that detects the relative angle between the boom 2 and the arm 3, and converts the signal θ into a signal Q based on a function corresponding to the excavation trajectory.

つぎに上述した従来の掘削制御装置の動作につ
いて説明する。まず、軌跡制御をしないときに
は、スイツチ２６ｉを開いておく。このとき、ア
ームレバー２８を操作すると、アームレバー２８
の操作信号AMLが増幅器２６ａを経て、吐出量
コントローラ１３にP_AMとして送られ、ポンプ１
１の斜板が作動し、ポンプ１１の吐出量が変化す
る。この結果アームシリンダ６がポンプ１１の吐
出量に応じて変位する。この変位量は信号P_AMOと
して変位計１５から出力される。この信号P_AMOは
比較器２６ｇに送られて、偏差P_AM−P_AMOが増幅
器２６ａに送られ、P_AM＝P_AMOとなるようにポン
プ１１の斜板が制御される。同様に、ブームレバ
ー２７の操作量に応じた速度でブームシリンダ５
が作動される。 Next, the operation of the conventional excavation control device mentioned above will be explained. First, when not performing trajectory control, the switch 26i is left open. At this time, when the arm lever 28 is operated, the arm lever 28
The operation signal AML is sent to the discharge amount controller 13 as P _AM through the amplifier 26a, and the pump 1
The swash plate 1 operates, and the discharge amount of the pump 11 changes. As a result, the arm cylinder 6 is displaced in accordance with the discharge amount of the pump 11. This amount of displacement is output from the displacement meter 15 as a signal P _AMO . This signal P _AMO is sent to the comparator 26g, the deviation P _AM -P _AMO is sent to the amplifier 26a, and the swash plate of the pump 11 is controlled so that P _AM =P _AMO . Similarly, the boom cylinder 5 is operated at a speed corresponding to the operation amount of the boom lever 27.
is activated.

つぎに、軌跡制御を行う場合について説明す
る。この場合にはスイツチ２６ｉを閉じておく。
このとき、関数発生器２６ｊから信号θをある関
数に基づいて変換した信号が出力される。この関
数発生器２６ｊは例えばアーム先端Ｃを設定軌跡
上′′に動かすには、ブーム２とアーム３との相
対角度がある角度のときブームシリンダ５をアー
ムシリンダ６の速度の何倍の速度で作動させれば
よいかを決めるものであり、上記関数はあらかじ
め計算して、関数発生器２６ｊに記憶させてお
く。そして、関数発生器２６ｊの出力信号Ｑと増
幅器２６ｄの出力信号KP_AMOが掛算器２６ｅに入
力される。これにより掛算器２６ｅからは信号
QKP_AMOが出力される。そして、信号QKP_AMOが
加算器２６ｆを介して増幅器２６ｂに入力され、
増幅器２６ｂの出力信号P_BOによつて吐出量コン
トローラ１２が制御され、ポンプ１０の吐出量す
なわちブームシリンダ５の速度が制御される。し
たがつてオペレータがアームレバー２８を適宜操
作すると、その操作信号に基づいて、ブーム２が
あらかじめ関数発生器２６ｊに設定された関数に
従つてアーム３と関連した動作を行ない、アーム
先端Ｃが設定された軌跡上を動く。このように、
フイードバツクをとらないで軌跡を制御できるの
で、ハンチングもなく、大きいスピードで制御す
ることができる。 Next, a case in which trajectory control is performed will be described. In this case, switch 26i is closed.
At this time, the function generator 26j outputs a signal obtained by converting the signal θ based on a certain function. For example, in order to move the arm tip C along a set trajectory, the function generator 26j sets the boom cylinder 5 at several times the speed of the arm cylinder 6 when the relative angle between the boom 2 and the arm 3 is a certain angle. This is to determine whether or not to operate the function, and the above function is calculated in advance and stored in the function generator 26j. Then, the output signal Q of the function generator 26j and the output signal KP _AMO of the amplifier 26d are input to the multiplier 26e. As a result, the signal from the multiplier 26e is
QKP _AMO is output. Then, the signal QKP _AMO is input to the amplifier 26b via the adder 26f,
The discharge amount controller 12 is controlled by the output signal _PBO of the amplifier 26b, and the discharge amount of the pump 10, that is, the speed of the boom cylinder 5 is controlled. Therefore, when the operator operates the arm lever 28 appropriately, based on the operation signal, the boom 2 performs an operation related to the arm 3 according to the function set in advance in the function generator 26j, and the arm tip C moves according to the set value. move on the trajectory. in this way,
Since the trajectory can be controlled without taking feedback, there is no hunting and the control can be performed at high speed.

しかし、この装置においては、関数発生器２６
ｊに記憶させておく関数は、各種の検出器、装置
が正常であることを前提にして、計算している
が、実際には各種の誤差がある。例えば、アーム
３とブーム２の相対角度を検出する角度計のゼロ
点およびゲインのずれがあつた場合やアームレバ
ー２８、ブームレバー２７の操作量に応じた速度
でアームシリンダ７、ブームシリンダ５が作動し
ない場合、すなわち、第３図におけるAML信号
とアームシリンダ７の速度V_AMが第４図の実線の
ようになつているような場合である。これらの誤
差は、装置組立時における取付け時や時間が経過
することによつて生ずる経年変化などにより、ど
うしても生ずるものなので、実際上なくすことは
できない誤差である。従来例ではこれらの誤差が
あると、アーム３の先端Ｃの軌跡は設定した軌跡
と大幅にずれてしまう欠点があつた。 However, in this device, the function generator 26
The functions stored in j are calculated on the assumption that various detectors and devices are normal, but in reality there are various errors. For example, if there is a shift in the zero point and gain of the angle meter that detects the relative angle between the arm 3 and the boom 2, or if the arm cylinder 7 and boom cylinder 5 move at a speed corresponding to the amount of operation of the arm lever 28 and boom lever 27, This is a case where the AML signal in FIG. 3 and the velocity V _AM of the arm cylinder 7 are as shown by the solid line in FIG. 4. These errors inevitably occur during installation during device assembly or due to secular changes that occur over time, so they are errors that cannot be eliminated in practice. In the conventional example, these errors caused the trajectory of the tip C of the arm 3 to deviate significantly from the set trajectory.

本発明は上述の事柄にもとづいてなされたもの
で、掘削軌跡制御装置を構成する各装置にゼロ点
のずれやゲインのずれがあつても、アームの先端
の軌跡を設定通りに制御することができる油圧シ
ヨベルの掘削軌跡制御方法を提供することを目的
とする。 The present invention has been made based on the above-mentioned matters, and it is possible to control the trajectory of the tip of the arm as set even if there is a shift in the zero point or a shift in the gain in each device that makes up the excavation trajectory control device. The purpose of this invention is to provide a method for controlling the excavation trajectory of a hydraulic excavator.

本発明は上記の目的を達成するために、関数発
生器に記憶された関数に基づいて軌跡制御を行な
つた場合の軌跡と設定した軌跡とを比較して、ア
ームの先端の軌跡のずれ量を測定し、この測定量
から関数の誤差量を演算して、関数発生器の関数
を補正することによつて、アームの先端の軌跡が
設定した軌跡になるように制御するようにしたも
のである。 In order to achieve the above object, the present invention compares the trajectory when trajectory control is performed based on a function stored in a function generator with a set trajectory, and determines the amount of deviation in the trajectory of the tip of the arm. is controlled so that the trajectory of the tip of the arm follows the set trajectory by calculating the error amount of the function from this measured amount and correcting the function of the function generator. be.

以下本発明を添附図面の一実施例に基づいて詳
しく説明する。 The present invention will be described in detail below based on one embodiment of the accompanying drawings.

第５図は第１図におけるブーム２、アーム３の
位置関係を示すために、ブーム２の回動点Ａを座
標原点としたＸ−Ｙ座標系にアーム回動点Ｂおよ
びバケツト回動点Ｃ（アーム３の先端Ｃ）を夫々
示したものである。第５図において各部の角度お
よび長さをつぎのように定める。 In order to show the positional relationship between the boom 2 and the arm 3 in FIG. 1, FIG. (Tip C of arm 3) is shown respectively. In FIG. 5, the angles and lengths of each part are determined as follows.

Ｘ軸：Ａ，Ｂ，Ｃを含む平面とＡを含み車輛接地
面と平行な平面との交線 Ｙ軸：Ａを通り、車輛接地面に垂直な直線 L₁： L₂： Ｌ： α：Ｙ軸と線分ABのなす角（ブーム角） θ：線分ABと線分BCのなす角（アーム角） γ：線分ABと線分ACのなす角 各回動点Ａ，Ｂには角度検出器、例えばポテン
シヨメータ（図示せず）が配設されている。X-axis: Intersection between the plane containing A, B, and C and the plane containing A and parallel to the vehicle ground plane Y-axis: A straight line passing through A and perpendicular to the vehicle ground plane L ₁ : L ₂ : L: α: Angle between Y axis and line segment AB (boom angle) θ: Angle between line segment AB and line segment BC (arm angle) γ: Angle between line segment AB and line segment AC Each rotation point A and B have an angle A detector, for example a potentiometer (not shown), is provided.

第６図は本発明に用いられる制御装置の一実施
例を示したもので、図において、５０，５１はブ
ーム角αとアーム角θを検出する角度検出器、５
２，５３はアーム３の先端Ｃの軌跡の速度成分
dx／dt、dy／dtを与える装置である。これは、レバー を２本用いて、それぞれの速度成分dx／dt、dy／dtを 与えてもよいし、速度レバーとｘ／ｙを与えるレ
バーもしくはポテンシヨメータであつてもよい。
５４は軌跡制御開始スイツチ４９がONしたとき
の軌跡制御開始時におけるブーム角α₀（角度検出
器５０より与えられる）とアーム角θ₀（角度検出
器５１より与えられる）およびアーム３の先端Ｃ
の軌跡の速度成分dx／dt、dy／dtよりブーム角速度指 令値α₀（ポンプ１０の吐出量）とアーム角速度指
令値θ₀（ポンプ１１の吐出量）を演算する演算器、
５５，５６はブーム角αとアーム角θの各角速度
α〓₁、θ〓₁を検出する微分器、５７，５８はブームポ
ンプ吐出量コントローラ１２への出力α〓₂とアーム
ポンプ吐出量コントローラ１３への出力θ〓₂を軌跡
制御を行なつたときのブーム角速度α〓₁およびアー
ム角速度θ〓₁でそれぞれ割り算し、α〓₂／α〓₁とθ
〓₂／θ〓₁
とをそれぞれ求める割り算器、５９，６０は割り
算器５７，５８の出力α〓₂／α〓₁とθ〓₂／θ〓₁とを
それぞ
れブーム角α、アーム角θに対して記憶しておく
記憶装置である。この記憶装置５９，６０は軌跡
制御開始スイツチ４９のONと同時に記憶されて
いた内容を次段の記憶装置６１，６２に転送し、
そして新らたな入力値を逐次記憶する。６１，６
２は制御開始スイツチ４９のONと同時に記憶装
置５９，６０から転送された内容を記憶し、ブー
ム角α、アーム角θの変化に応じて、記憶されて
いる値を逐次出力する記憶装置である。この記憶
装置６１，６２はｎ−１回目の軌跡制御によつて
ブーム角α、アーム角θに対応して記憶したα₂／
α₁とθ₂／θ₁とをｎ回目の軌跡制御のブーム角α、
アーム角θに対応して、記憶されているｎ−１回
目のα〓₂／α〓₁とθ〓₂／θ〓₁の値を逐次出力する。
６３，
６４は演算器５４の出力値α〓₀、θ〓₀と記憶装置６
１，６２の出力値α〓₂／α〓₁、θ〓₂／θ〓₁とを掛算
する掛
算器、６５，６６は手動−自動の切換スイツチで
ある。この切換スイツチ６５，６６を図の状態に
しておくと、ブームレバー２７、アームレバー２
８の操作量に対応した信号がポンプ吐出量コント
ローラ１２，１３に送られて、ブームシリンダ
５、アームシリンダ６が動く。切換スイツチ６
５，６６を切換えると、掛算器６３，６４の信号
がポンプ吐出量コントローラ１２，１３に送られ
アーム３の先端Ｃが設定された軌跡になるよう
に、ブームシリンダ５、アームシリンダ６が動
く。 FIG. 6 shows an embodiment of the control device used in the present invention. In the figure, 50 and 51 are angle detectors for detecting the boom angle α and arm angle θ;
2,53 is the velocity component of the trajectory of the tip C of arm 3
This is a device that provides dx/dt and dy/dt. This may be done by using two levers to provide respective speed components dx/dt and dy/dt, or by a lever or potentiometer that provides a speed lever and x/y.
54 indicates the boom angle α ₀ (given by the angle detector 50), the arm angle θ ₀ (given by the angle detector 51), and the tip C of the arm 3 at the start of the trajectory control when the trajectory control start switch 49 is turned on.
a computing unit that calculates a boom angular velocity command value α ₀ (discharge amount of the pump 10) and an arm angular velocity command value θ ₀ (discharge amount of the pump 11) from the velocity components dx/dt, dy/dt of the trajectory;
55 and 56 are differentiators that detect the respective angular velocities α〓 ₁ and θ〓 ₁ of the boom angle α and arm angle θ, and 57 and 58 are outputs α〓 ₂ to the boom pump discharge amount controller 12 and the arm pump discharge amount controller 13 Divide the output θ〓 ₂ by the boom angular velocity α〓 ₁ and the arm angular velocity θ〓 ₁ when performing trajectory control, and calculate α〓 ₂ /α〓 ₁ and θ
〓 ₂ /θ〓 ₁
Dividers 59 and 60 store the outputs α〓 ₂ /α〓 ₁ and θ〓 ₂ /θ〓 ₁ of the dividers 57 and 58 for the boom angle α and arm angle θ, respectively. It is a storage device. These storage devices 59 and 60 transfer the stored contents to the next stage storage devices 61 and 62 at the same time as the trajectory control start switch 49 is turned on.
Then, new input values are stored one after another. 61,6
2 is a storage device that stores the contents transferred from the storage devices 59 and 60 at the same time as the control start switch 49 is turned on, and sequentially outputs the stored values according to changes in the boom angle α and arm angle θ. . The storage devices 61 and 62 store α ₂ /
Let α ₁ and θ ₂ /θ ₁ be the boom angle α of the n-th trajectory control,
Corresponding to the arm angle θ, the n-1th stored values of α〓 ₂ /α〓 ₁ and θ〓 ₂ /θ〓 ₁ are sequentially output.
63,
64 is the output value α〓 ₀ , θ〓 ₀ of the arithmetic unit 54 and the storage device 6
Multipliers 65 and 66 are manual/automatic changeover switches for multiplying the output values α〓 ₂ /α〓 ₁ and θ〓 ₂ /θ〓 ₁ of 1 and 62, respectively. When the changeover switches 65 and 66 are set to the state shown in the figure, the boom lever 27 and arm lever 2
A signal corresponding to the manipulated variable 8 is sent to the pump discharge amount controllers 12 and 13, and the boom cylinder 5 and arm cylinder 6 move. Changeover switch 6
5 and 66, the signals from the multipliers 63 and 64 are sent to the pump discharge amount controllers 12 and 13, and the boom cylinder 5 and arm cylinder 6 move so that the tip C of the arm 3 follows the set trajectory.

次に上述した制御装置の動作を説明する。ま
ず、切換スイツチ６５，６６を手動側にしてアー
ム３の先端Ｃを任意の位置に設定する。次に切換
スイツチ６５，６６を自動側に倒す。そして、希
望すべき軌跡のＸ、Ｙ軸の速度成分dx／dt、dy／dtを 与えると共に軌跡制御開始スイツチ４９をONす
ると、演算器５４で初期のブーム角α₀およびアー
ム角θ₀とＸ、Ｙ軸の速度成分dx／dt、dy／dtに基づい て、ブーム角速度指令値α〓₀、アーム角速度指令値
θ〓₀を演算し、そして出力する。この演算方法は
種々あり、例えば特開昭49−132801の最急降下法
などがある。そして、記憶装置６１，６２の出力
が常に１であれば、α〓₂＝α〓₀、θ〓₂＝θ〓₀となり
α〓₀、θ〓₀
がそのまま吐出量コントローラ１２，１３へ入力
されポンプ１０，１１の吐出量が制御され、ブー
ムシリンダ５、アームシリンダ６の速度が制御さ
れ、アーム３の先端Ｃの軌跡が制御される。ま
た、ブームシリンダ５、アームシリンダ６の変化
に対応してブーム角α、アーム角θも変化し、そ
れらの変化が角度検出器５０，５１で検出され、
微分器５５，５６で微分される。そして、割り算
器５７，５８でそれぞれの値α〓₁、θ〓₁でブームポン
プ吐出量コントローラ１２への入力値α〓₂とアーム
ポンプ吐出量コントローラ１３への入力値θ〓₂を割
り算し、ブーム角α、アーム角θに対応して記憶
装置５９，６０に記憶する。第７図はブームポン
プ吐出量コントローラ１２への入力値α〓₂と実際に
動いたブーム角速度α〓₁の一例を示したものであ
り、第８図はブームシリンダ５が第７図のように
動いた場合に記憶装置５９に記憶されたデータの
一例を示したものである。 Next, the operation of the above-mentioned control device will be explained. First, the changeover switches 65 and 66 are set to the manual side, and the tip C of the arm 3 is set at an arbitrary position. Next, turn the changeover switches 65 and 66 to the automatic side. Then, when the velocity components dx/dt, dy/dt of the desired trajectory on the X and Y axes are given, and the trajectory control start switch 49 is turned on, the calculator 54 calculates the initial boom angle α ₀ , arm angle θ ₀ , and , Y-axis velocity components dx/dt, dy/dt, a boom angular velocity command value α〓 ₀ and an arm angular velocity command value θ〓 ₀ are calculated and output. There are various methods for this calculation, such as the steepest descent method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 132801/1983. If the outputs of the storage devices 61 and 62 are always 1, then α〓 ₂ = α〓 ₀ , θ〓 ₂ = θ〓 ₀ , and α〓 ₀ , θ〓 ₀
is directly input to the discharge amount controllers 12 and 13 to control the discharge amount of the pumps 10 and 11, the speeds of the boom cylinder 5 and the arm cylinder 6, and the trajectory of the tip C of the arm 3. In addition, the boom angle α and arm angle θ also change in response to changes in the boom cylinder 5 and arm cylinder 6, and these changes are detected by angle detectors 50 and 51.
It is differentiated by differentiators 55 and 56. Then, the input value α〓 ₂ to the boom pump discharge amount controller 12 and the input value θ〓 ₂ to the arm pump discharge amount controller 13 are divided by the respective values α〓 ₁ and θ〓 ₁ using the dividers 57 and 58, The boom angle α and arm angle θ are stored in the storage devices 59 and 60 in correspondence with each other. FIG. 7 shows an example of the input value α〓 ₂ to the boom pump discharge amount controller 12 and the actual boom angular velocity α〓 ₁ , and FIG. 8 shows an example of the boom cylinder 5 as shown in FIG. This shows an example of data stored in the storage device 59 when the robot moves.

次に、また手動でアーム３の先端Ｃを任意の位
置（通常前回の位置とほぼ同じ位置）に設定す
る。そして、再びdx／dt dy／dtを与え軌跡制御開始 スイツチ４９をONすると、記憶装置５９，６０
の記憶内容が記憶装置６１，６２に転送される。
そして、演算器５４の演算出力値α〓₀、θ〓₀と第８図
に示した記憶値（アームに対しては別の記憶値が
ある。）とを掛算器６３，６４で掛算することに
より、例えば、第７図のａからｂまでは吐出量コ
ントローラ１２への入力値α〓₂に対して、実際のブ
ーム角速度α〓₁が小さく出てしまうので、第８図の
a′からb′のように１より大きい値と演算出力値α₀
とを掛算し、第７図のｃからｄまでは吐出量コン
トローラ１２への入力値α〓₂に対して、負の速度が
大きく出てしまうので、第８図のc′からd′のよう
に１より小さい値と演算出力値α〓₀とを掛算するこ
とにより、演算出力値α〓₀を補正して、吐出量コン
トローラ１２，１３への入力とする。 Next, manually set the tip C of the arm 3 to an arbitrary position (usually approximately the same position as the previous position). Then, when dx/dt dy/dt is given again and the trajectory control start switch 49 is turned on, the storage devices 59 and 60
The stored contents are transferred to the storage devices 61 and 62.
Then, the calculation output values α〓 ₀ , θ〓 ₀ of the calculation unit 54 are multiplied by the stored value shown in FIG. 8 (there is another stored value for the arm) using multipliers 63 and 64. For example, from a to b in FIG. 7, the actual boom angular velocity α 〓 ₁ is smaller than the input value α 〓 ₂ to the discharge rate controller 12, so the values shown in FIG.
Values larger than 1 like a′ to b′ and calculation output value α ₀
From c to d in Fig. 7, a large negative velocity appears relative to the input value α 〓 ₂ to the discharge rate controller 12, so from c' to d' in Fig. 8, By multiplying the calculated output value α〓 ₀ by a value smaller than 1, the calculated output value α〓 ₀ is corrected and is input to the discharge amount controllers 12 and 13.

以上説明した補正動作を次に図を用いて詳しく
説明する。第９図は、例えば吐出量コントローラ
１２の特性を示したもので、入力α〓₂に対して出力
であるブーム角速度α〓₁が図中実線であるべき特性
のものが破線のような特性になつていた場合、す
なわちゲインが変化していた場合の一例である。 The correction operation described above will now be explained in detail using the drawings. Figure 9 shows, for example, the characteristics of the discharge rate controller 12, where the boom angular velocity α〓 ₁ , which is the output for the input α〓 ₂ , should be a solid line in the figure, but the characteristic is like a broken line. This is an example of a case where the gain has changed, that is, the gain has changed.

この場合には、まず、演算器５４の出力α₀がブ
ーム角速度α₁を1.5（図中e₁）にすべく吐出量コン
トローラ１２へe₂の信号を出力するが、破線で示
すような特性のために、実際には0.75（図中f₁）
の速度しか得られない。したがつて次の軌跡制御
時には、演算器５４の出力α〓₀（＝1.5）にα〓₂／α
〓₁＝
1.5／0.75＝２の値を掛算した３の値（図中g₂）を
吐出量コントローラ１２へ出力する。その結果、
ブーム角速度α〓₁は1.5（図中e₁）になり、設定した
速度と一致する。 In this case, first, the output α ₀ of the calculator 54 outputs a signal e ₂ to the discharge amount controller 12 in order to make the boom angular velocity α ₁ 1.5 (e ₁ in the figure), but the characteristics shown by the broken line Therefore, it is actually 0.75 (f ₁ in the figure)
You can only get the speed of Therefore, during the next trajectory control, the output α〓 ₀ (=1.5) of the computing unit 54 is changed to α〓 ₂ /α
〓 ₁ =
A value of 3 (g ₂ in the figure) obtained by multiplying the value of 1.5/0.75=2 is output to the discharge amount controller 12. the result,
The boom angular speed α〓 ₁ becomes 1.5 (e ₁ in the figure), which matches the set speed.

第１０図は第９図と同じく吐出量コントローラ
１２の特性を示したもので、この図の場合はゼロ
点がずれていた場合である。 FIG. 10, like FIG. 9, shows the characteristics of the discharge amount controller 12, and this figure shows the case where the zero point has shifted.

この場合には第９図の場合と同様に、まず、演
算器５４の出力α〓₀がブーム角速度α〓₁を1.5（図中
h₁）にすべく吐出量コントローラ１２へh₂の信号
を出力するが、破線のような特性のために、実際
には１（図中i₁）の速度しか得られない。したが
つて次の軌跡制御時には演算器５４の出力α〓₀（＝
1.5）にα〓₂／α〓₁＝1.5／１＝1.5の値を掛算した2.2
5
の値（図中j₂）を吐出量コントローラ１２へ出力
する。その結果、ブーム角速度α〓₁は２（図中j₁）
となり、設定した速度（1.5）より大きい値とな
る。そして、次の軌跡制御時にはα〓（＝1.5）に
α〓₂／α〓₁＝2.5／２＝1.25の値を掛算した1.875の値
（図中k₂）を吐出量コントローラ１２へ出力する。
その結果、ブーム角速度α〓₁は1.375（図中k₁）とな
り、前回、前々回の軌跡制御時におけるブーム角
速度α〓₁の誤差より小さくなる。そして、軌跡制御
毎にこの補正動作を行なうことにより、設定速度
α〓₁＝1.5に徐々に近づくことがわかる。 In _this case, as in the case of _FIG .
h ₁ ), a signal of h ₂ is output to the discharge amount controller 12, but due to the characteristics shown by the broken line, in reality only a speed of 1 (i ₁ in the figure) can be obtained. Therefore, during the next trajectory control, the output α〓 ₀ (=
1.5) multiplied by α〓 ₂ / α〓 ₁ = 1.5/1 = 1.5, 2.2
Five
( _j2 in the figure) is output to the discharge amount controller 12. As a result, the boom angular velocity α〓 ₁ is 2 (j ₁ in the figure)
This is a value larger than the set speed (1.5). Then, during the next trajectory control, a value of 1.875 (k ₂ in the figure), which is obtained by multiplying α〓 (=1.5) by a value of α〓 ₂ /α〓 ₁ =2.5/2=1.25, is output to the discharge amount controller 12.
As a result, the boom angular velocity α〓 ₁ becomes 1.375 (k ₁ in the figure), which is smaller than the error in the boom angular velocity α〓 ₁ during the previous trajectory control and the time before the previous. It can be seen that by performing this correction operation for each trajectory control, the set speed α〓 ₁ =1.5 is gradually approached.

第１１図は本発明に用いられる制御装置の他の
実施例を示すもので、図において第６図と同符号
のものは同じ部分を示している。第１１図におい
て、７１，７２は吐出コントローラ１２，１３へ
の出力α〓₂、θ〓₂とブーム角速度α〓₁、θ〓₁の差を
とる減
算器、７３，７４は演算器５４の出力値α〓₀、θ〓₀と
記憶装置６１，６２の出力値α〓₂−α〓₁、θ〓₂−θ
〓₁を加
える加算器である。 FIG. 11 shows another embodiment of the control device used in the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 6 indicate the same parts. In FIG. 11, 71 and 72 are subtractors that take the difference between the outputs α〓 ₂ and θ〓 ₂ to the discharge controllers 12 and 13 and the boom angular velocities α〓 ₁ and θ〓 ₁ , and 73 and 74 are the outputs of the calculator 54. Values α〓 ₀ , θ〓 ₀ and output values α〓 ₂ −α〓 ₁ , θ〓 ₂ −θ of the storage devices 61 and 62
〓 It is an adder that adds ₁ .

上述した制御装置による補正動作を図を用いて
説明する。第１２図は第９図と同様に吐出量コン
トローラ１２のゲインが変化していた場合の一例
である。この場合には、まず、演算器５４の出力
α〓₀がブーム角速度α〓₁を1.5（図中l₁）にすべく吐
出
量コントローラ１２へl₂の信号を出力するが、破
線のような特性のために、実際には0.75（図中
m₁）の速度しか得られない。したがつて次の軌
跡制御時には、演算器５４の出力α〓₀（＝1.5）にα〓
₂
−α〓₁＝0.75の値を加算した2.25の値（図中n₂）を
吐出量コントローラ１２へ出力する。その結果ブ
ーム角速度α₁は1.125（図中n₁）となり、前回より
設定した速度（1.5）に近い値になる。そして、
軌跡制御毎にこの補正を行なうことにより、設定
速度α〓₁＝1.5に徐々に近づく。また、第９図のよ
うに吐出量コントローラ１２のゼロ点がずれてい
た場合には、１回の補正で設定速度にすることが
可能であることはすぐわかる。 The correction operation by the above-mentioned control device will be explained using the drawings. FIG. 12 is an example in which the gain of the discharge amount controller 12 is changing as in FIG. 9. In this case, first, the output α〓 ₀ of the calculator 54 outputs a signal l 2 to the discharge rate controller ₁₂ in order to set the boom angular velocity α〓 ₁ to 1.5 (l ₁ in the figure). Due to the characteristics, it is actually 0.75 (in the figure
m ₁ ). Therefore, during the next trajectory control, the output α〓 ₀ (=1.5) of the calculator 54 is changed to α〓
₂
A value of 2.25 (n ₂ in the figure) obtained by adding the value of −α〓 ₁ =0.75 is output to the discharge amount controller 12 . As a result, the boom angular velocity α ₁ becomes 1.125 (n ₁ in the figure), which is a value close to the velocity (1.5) set from the previous time. and,
By performing this correction for each trajectory control, the set speed α〓 ₁ =1.5 is gradually approached. Further, if the zero point of the discharge amount controller 12 is shifted as shown in FIG. 9, it is immediately clear that the set speed can be achieved with one correction.

第１３図は本発明に用いられる制御装置のもう
一つの実施例を示すもので、図において第６図と
同符号のものは同じ装置を示している。７５は演
算器で、この演算器７５はアーム３の先端Ｃを設
定軌跡上に動かす場合にアーム角度θがある角度
のときブーム角速度α〓をアーム角速度θ〓の何倍で
動かせば良いかを決めるものである。７６，７
７，７９は掛算器、８０は割算器、７８は演算器
で、この演算器７８はアーム３の先端Ｃが設定軌
跡上を動いているときのブーム角α〓とアーム角θ〓
からブーム角速度α〓とアーム角速度θ〓との比を求
めるものである。 FIG. 13 shows another embodiment of the control device used in the present invention, and in the figure, the same reference numerals as in FIG. 6 indicate the same devices. Reference numeral 75 denotes a computing unit, and this computing unit 75 determines how many times the boom angular velocity α should be moved as compared to the arm angular velocity θ when the arm angle θ is a certain angle when moving the tip C of the arm 3 on a set trajectory. It's up to you to decide. 76,7
7 and 79 are multipliers, 80 is a divider, and 78 is an arithmetic unit. This arithmetic unit 78 calculates the boom angle α〓 and arm angle θ〓 when the tip C of the arm 3 is moving on the set trajectory.
The ratio between the boom angular velocity α〓 and the arm angular velocity θ〓 is obtained from .

次に、上述した演算器７５，７８の演算内容に
ついて詳しく説明する。 Next, the calculation contents of the above-mentioned calculation units 75 and 78 will be explained in detail.

第３図において、アーム３の先端Ｃの座標
（Ｘ、Ｙ）は次式によつて求まる。 In FIG. 3, the coordinates (X, Y) of the tip C of the arm 3 are determined by the following equation.

ｘ＝L₁sinα＋L₂sin（α＋θ） ……(1) ｙ＝L₁cosα＋L₂cos（α＋θ） ……(2) 式(1)、(2)を時間で微分すると、 dx／dt＝ｘ〓＝L₁cosα・α〓 ＋L₂cos（α＋θ）・（α〓＋θ〓）……(3) dy／dt＝ｙ〓＝−L₁sinα・α〓 −L₂sin（α＋θ）・（α〓＋θ〓）……(4) となる。ここで、たとえば、アーム３の先端Ｃを
水平方向に平行に移動させる場合には式(4)＝０と
すれば良い。x = L ₁ sin α + L ₂ sin (α + θ) ... (1) y = L ₁ cos α + L ₂ cos (α + θ) ... (2) When formulas (1) and (2) are differentiated with respect to time, dx / dt = x〓 =L ₁ cosα・α〓 +L ₂ cos(α+θ)・(α〓+θ〓)……(3) dy／dt=y〓=−L ₁ sinα・α〓 −L ₂ sin(α+θ)・(α〓 +θ〓)...(4). Here, for example, when moving the tip C of the arm 3 in parallel to the horizontal direction, equation (4) may be set to 0.

L₁・sinα・α〓＋L₂・sin（α＋θ） ・（α〓＋θ〓）＝０ ……(5) L₁・sinα・α〓＋L₂・sin（α＋θ） ・α〓＋L₂・sin（α＋θ）・θ〓＝０ ……(6) ∴α／θ＝L₂・sin（α＋θ）／L₁・sinα＋L₂・sin（
α＋θ）……(7) となる。次に、ｙを一定にするためのブーム角α
とアーム角θの関係を求める。 L ₁・sinα・α〓＋L ₂・sin(α+θ) ・(α〓+θ〓)=0 ...(5) L ₁・sinα・α〓＋L ₂・sin(α+θ) ・α〓＋L ₂・sin( α＋θ）・θ〓=0 ...(6) ∴α／θ＝L ₂・sin(α＋θ)／L ₁・sinα＋L ₂・sin（
α+θ)...(7) Next, the boom angle α to keep y constant
Find the relationship between the arm angle θ and the arm angle θ.

まず、角度γとアーム角θとの関係は正弦定理
より、 sinγ＝−L₂／Ｌsin（θ＋180゜） ……(8) ∴γ＝sin^-1（−L₂／Ｌsin（θ＋180゜）……(9) ここでＬ＝L² ₁＋L² ₂−2L₁L₂cos（θ＋180゜） また、軌跡制御開始時のアーム３の先端Ｃの位
置をy₀とすると、 ｙ＝y₀＝Lsin（90゜−（α＋γ） ……(10) ∴α＝90゜−γ−sin^-1（y₀／Ｌ） ……(11) よつて、式(9)を式(11)に代入して次式を得る。 First, the relationship between the angle γ and the arm angle θ is determined from the sine theorem as sinγ=−L ₂ /Lsin (θ+180°) ……(8) ∴γ=sin ^-1 (−L ₂ /Lsin (θ+180°)… (9) Here, L=L ² ₁ +L ² ₂ −2L ₁ L ₂ cos(θ+180°) Also, if the position of the tip C of arm 3 at the start of trajectory control is y ₀ , then y=y ₀ =Lsin( 90゜−(α＋γ) ……(10) ∴α＝90゜−γ−sin ^-1 (y ₀ /L) ……(11) Therefore, by substituting formula (9) into formula (11), we get Get the formula.

α＝90゜−sin^-1（L₂／Ｌsin（θ
＋180゜））−sin^-1（y₀／Ｌ）……(12) したがつて、軌跡制御開始スイツチ４９がON
したときのブーム角αとアーム角θとから、アー
ム３の先端Ｃの高さy₀を求める。次にこのy₀とア
ーム角θを順次式(12)に代入することにより、アー
ム３の先端Ｃが水平移動するためのブーム角度α
が求まる。このαとθを式(7)に代入することによ
り、アーム角θに対するブーム角速度α〓とアーム
角速度θ〓の比を求めることができる。演算器７５
では以上説明した演算を軌跡制御開始スイツチ４
９がONしたときに行ない、第１４図に示すよう
な値を記憶しておく。 α=90°−sin ^-1 (L ₂ /Lsin(θ
+180゜)) -sin ^-1 (y ₀ /L)...(12) Therefore, the trajectory control start switch 49 is turned on.
The height y ₀ of the tip C of the arm 3 is determined from the boom angle α and arm angle θ. Next, by sequentially substituting this y ₀ and arm angle θ into equation (12), the boom angle α for horizontal movement of the tip C of arm 3 can be calculated.
is found. By substituting α and θ into equation (7), the ratio of boom angular velocity α and arm angular velocity θ to arm angle θ can be determined. Arithmetic unit 75
Now, the calculations explained above are applied to trajectory control start switch 4.
This is done when 9 is turned ON, and the value shown in FIG. 14 is memorized.

演算器７８では軌跡制御時におけるブーム角
α、アーム角θを逐次取り込み、式(7)を用いて演
算しα〓₁／θ〓₁を計算する。 The calculator 78 sequentially takes in the boom angle α and arm angle θ during trajectory control, and calculates α〓 ₁ /θ〓 ₁ by using equation (7).

次に上述した制御装置の動作を説明する。ま
ず、切換スイツチ６５を手動側にしてアーム３の
先端Ｃを任意の位置に設定する。次に切換スイツ
チ６５を自動側に倒す。そして、軌跡制御開始ス
イツチ４９をONすると、演算器７５は前記した
演算を行ない、例えば第１４図に示すような値を
演算し、記憶する。次にアームレバー２８を操作
すると、操作量に応じたアーム角速度指令値θ〓₀が
ポンプ吐出量コントローラ１３に送られ、アーム
シリンダ６が動き、アーム角θが変化する。演算
器７５ではこの時々刻々と変化するアーム角θを
取り込み、アーム角θに対応した値α₀／θ₀を時々刻 刻と出力する。そして、この値とアーム角速度指
令値θ〓₀を掛算器７６で掛算し、ブーム角速度指令
値α〓₀を得る。そして、記憶装置６１の出力がアー
ム角θに対応して常に１であればα〓₂＝α〓₀となり、
α〓₂が吐出量コントローラ１２へ入力され、ポンプ
１０の吐出量が制御される。この結果ブームシリ
ンダ５の速度が制御され、アーム３の先端Ｃの軌
跡が制御される。また、ブームシリンダ５、アー
ムシリンダ６の動きに対応してブーム角α、アー
ム角θも動く。演算器７８では、このブーム角
α、アーム角θを逐次取り込み、式(7)を用いて
α〓₁／θ₁を逐次演算する。そして、掛算器７９で
α〓₁／θ〓₁とアーム角速度指令値θ〓₀を掛算する。
次
に、この出力値α〓₁θ〓₀／θ〓₁で吐出量コントロー
ラ１
３への入力値α〓₂を割算器８０で割り算し、α〓₂θ〓
₁／
α〓₁θ〓₀を得る。そして、アーム角θに対応して記憶
装置５９に記憶する。 Next, the operation of the above-mentioned control device will be explained. First, the changeover switch 65 is set to the manual side and the tip C of the arm 3 is set at an arbitrary position. Next, turn the changeover switch 65 to the automatic side. Then, when the trajectory control start switch 49 is turned on, the calculator 75 performs the above-mentioned calculations, and calculates and stores the values shown in FIG. 14, for example. Next, when the arm lever 28 is operated, an arm angular velocity command value θ〓 ₀ corresponding to the operation amount is sent to the pump discharge amount controller 13, the arm cylinder 6 moves, and the arm angle θ changes. The arithmetic unit 75 takes in the arm angle θ which changes from time to time, and outputs the value α ₀ /θ ₀ corresponding to the arm angle θ from time to time. Then, this value is multiplied by the arm angular velocity command value θ〓 ₀ by a multiplier 76 to obtain the boom angular velocity command value α〓 ₀ . If the output of the storage device 61 is always 1 corresponding to the arm angle θ, then α〓 ₂ = α〓 ₀ ,
α〓 ₂ is input to the discharge amount controller 12, and the discharge amount of the pump 10 is controlled. As a result, the speed of the boom cylinder 5 is controlled, and the trajectory of the tip C of the arm 3 is controlled. Furthermore, the boom angle α and the arm angle θ also move in response to the movements of the boom cylinder 5 and arm cylinder 6. The calculator 78 sequentially takes in the boom angle α and arm angle θ, and sequentially calculates α〓 ₁ /θ ₁ using equation (7). Then, a multiplier 79 multiplies α〓 ₁ /θ〓 ₁ by arm angular velocity command value θ〓 ₀ .
Next, with this output value α〓 ₁ θ〓 ₀ /θ〓 ₁ , the discharge amount controller 1
The input value α〓 ₂ to 3 is divided by the divider 80, and α〓 ₂ θ〓
₁ /
We get α〓 ₁ θ〓 ₀ . Then, it is stored in the storage device 59 in correspondence with the arm angle θ.

次に、また手動でアーム３の先端Ｃを任意の位
置（通常前回の位置とほぼ同じ位置）に設定す
る。そして、再び軌跡制御開始スイツチ４９を
ONすると記憶装置５９の内容が記憶装置６１に
転送される。そして、アームレバー２８を操作す
ることにより、ブーム角速度指令値α〓₀がアーム角
θに対応して時々刻々出力される。このブーム角
速度指令値α〓₀と記憶装置６１の出力α〓₂θ〓₁／α
〓₁θ〓₀を
掛算器７７で掛算し、α〓₂＝α₂θ₁／α₁θ₀α〓₀なる
信号を吐 出量コントローラ１２へ出力する。すなわち、た
とえばアーム角θの実際の速度が指令値より大き
く出る場合（θ〓₁＞θ〓₀）は、ブーム角速度指令値α
〓₀
よりも大きい値α〓₂を吐出量コントローラ１２へ出
力する。また、ブーム角αの実際の速度が指令値
より大きく出る場合（α〓₁＞α〓₂）は、ブーム角速度
指令値α〓₀よりも小さい値α〓₂を吐出量コントローラ
１２へ出力する。したがつて、吐出量コントロー
ラ１２，１３などにゲインやゼロ点の誤差があつ
ても、設定した速度に制御することができ、アー
ム３の先端Ｃの軌跡を制御することができる。 Next, manually set the tip C of the arm 3 to an arbitrary position (usually approximately the same position as the previous position). Then, turn the trajectory control start switch 49 again.
When turned ON, the contents of the storage device 59 are transferred to the storage device 61. Then, by operating the arm lever 28, the boom angular velocity command value α〓 ₀ is outputted momentarily in correspondence with the arm angle θ. This boom angular velocity command value α〓 ₀ and the output of the storage device 61 α〓 ₂ θ〓 ₁ /α
₁ θ ₀ is multiplied by the multiplier 77 and a signal α ₂ = α ₂ θ ₁ /α ₁ θ ₀ α ₀ is output to the discharge amount controller 12. That is, for example, if the actual speed of arm angle θ is greater than the command value (θ〓 ₁ > θ〓 ₀ ), the boom angular speed command value α
〓 ₀
A value α〓 ₂ larger than 2 is output to the discharge amount controller 12. Furthermore, if the actual speed of the boom angle α is greater than the command value (α〓 ₁ >α〓 ₂ ), a value α〓 ₂ smaller than the boom angular velocity command value α〓 ₀ is output to the discharge amount controller 12 . Therefore, even if there is an error in gain or zero point in the discharge amount controllers 12, 13, etc., the speed can be controlled to a set speed, and the trajectory of the tip C of the arm 3 can be controlled.

なお、上述の実施例においては、ハード演算器
を用いたが、マイクロコンピユータを用いても良
い。また、上述の実施例ではアーム３の先端Ｃの
軌跡制御について説明したが、バケツト４の軌跡
を制御する場合でも、角速度指令値と実際の角速
度から設定した軌跡になるように指令値を補正す
ることができる。さらに、上述の実施例では、ア
ーム３の先端Ｃの軌跡制御を行なう指令値とし
て、アーム角θとブーム角αの角速度を与えた
が、アームシリンダ６、ブームシリンダ５の速度
を与えても良い。また、アーム角θ、ブーム角α
をポテンシヨメータで検出したが、アームシリン
ダ６、ブームシリンダ５の変位を検出してもよ
い。さらに、第６図、第１１図の実施例では、ア
ーム角速度θ、ブーム角速度α〓を角度から微分し
ているが、角速度計をつけてもよい。また、第１
３図に示す実施例では、軌跡制御開始スイツチ４
９がONしたときのα₀、θ₀からy₀を求めて、アー
ム３の先端Ｃを水平移動させるべきα₀／θ₀を演算し ているが、時々刻々とy₀を演算してα₀／θ₀を演算し ても良い。 In addition, in the above-mentioned embodiment, a hardware arithmetic unit is used, but a microcomputer may also be used. Further, in the above embodiment, the trajectory control of the tip C of the arm 3 was explained, but even when controlling the trajectory of the bucket 4, the command value is corrected so that the trajectory is set based on the angular velocity command value and the actual angular velocity. be able to. Further, in the above embodiment, the angular velocities of the arm angle θ and the boom angle α are given as the command values for controlling the trajectory of the tip C of the arm 3, but the velocities of the arm cylinder 6 and the boom cylinder 5 may also be given. . Also, arm angle θ, boom angle α
is detected by a potentiometer, but the displacement of the arm cylinder 6 and boom cylinder 5 may also be detected. Further, in the embodiments shown in FIGS. 6 and 11, the arm angular velocity θ and the boom angular velocity α are differentiated from the angle, but an angular velocity meter may be provided. Also, the first
In the embodiment shown in FIG. 3, the trajectory control start switch 4
By calculating y ₀ from α ₀ and θ ₀ when 9 is ON, α ₀ /θ ₀ to horizontally move the tip C of arm ₃ is calculated. ₀ /θ ₀ may also be calculated.

以上説明したように、本発明によれば、掘削軌
跡制御装置を構成する各装置に何らかの原因でゼ
ロ点のずれやゲインのずれがあつても軌跡を設定
通りに制御することができるので、掘削軌跡作業
精度を向上させることができる。 As explained above, according to the present invention, even if there is a shift in the zero point or a shift in the gain for some reason in each device constituting the excavation trajectory control device, the trajectory can be controlled as set. The accuracy of trajectory work can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は油圧シヨベルの構成を示す側面図、第
２図および第３図は従来の掘削制御装置の一例を
示す構成図、第４図は従来の装置によつて得られ
るポンプの特性を表わす図、第５図は本発明の原
理を説明するために供するアーム、ブームの座標
位置、角度等を定義するための説明図、第６図は
本発明に用いられる制御装置の一例の構成を示す
図、第７図〜第１０図はその動作説明のための特
性図、第１１図は本発明に用いられる制御装置の
他の例の構成を示す図、第１２図はその動作説明
のための特性図、第１３図は本発明に用いられる
制御装置のさらに他の例の構成を示す図、第１４
図はその動作説明のための特性図である。 ２……ブーム、３……アーム、４……バケツ
ト、１２，１３……吐出量コントローラ、２７，
２８……操作レバー、５２，５３……角度検出
器、５４，７５，７８……演算器、５９，６０，
６１，６２……記憶装置。 Fig. 1 is a side view showing the configuration of a hydraulic excavator, Figs. 2 and 3 are block diagrams showing an example of a conventional excavation control device, and Fig. 4 shows the characteristics of a pump obtained by the conventional device. Figure 5 is an explanatory diagram for defining the coordinate positions, angles, etc. of the arm and boom used to explain the principle of the present invention, and Figure 6 shows the configuration of an example of a control device used in the present invention. 7 to 10 are characteristic diagrams for explaining its operation, FIG. 11 is a diagram showing the configuration of another example of the control device used in the present invention, and FIG. 12 is a diagram for explaining its operation. Characteristic diagram, FIG. 13 is a diagram showing the configuration of still another example of the control device used in the present invention, FIG.
The figure is a characteristic diagram for explaining its operation. 2...Boom, 3...Arm, 4...Bucket, 12, 13...Discharge rate controller, 27,
28... Operating lever, 52, 53... Angle detector, 54, 75, 78... Arithmetic unit, 59, 60,
61, 62...Storage device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 走行可能なシヨベル本体上の旋回体前部に、
ブームシリンダによつて回動されるブームを枢着
し、このブームの先端にアームシリンダによつて
回動されるアームを枢着し、このアームの先端に
バケツトを取付けた油圧シヨベルにおいて、操作
盤により掘削面の勾配や掘削速度などの条件を与
え、それらの条件の下で軌跡制御を行うに必要な
各油圧シリンダの速度（または角速度）を演算器
を用いて計算し、その演算結果に基いて軌跡制御
を行つた場合の実際の速度と演算した速度との誤
差量を演算して記憶し、次に行う軌跡制御時にこ
の誤差量を用いて演算器の計算結果値を補正した
演算値に基き軌跡制御を行う工程を逐次繰返し、
制御された実際の軌跡を設定した軌跡に近づける
ようにしたことを特徴とする油圧シヨベルの掘削
軌跡制御方法。1 At the front of the revolving structure on the movable shovel body,
In a hydraulic excavator, a boom rotated by a boom cylinder is pivotally attached, an arm rotated by an arm cylinder is pivotally attached to the tip of the boom, and a bucket is attached to the tip of the arm. Given the conditions such as the slope of the excavation surface and the excavation speed, the velocity (or angular velocity) of each hydraulic cylinder required to perform trajectory control under these conditions is calculated using a calculator, and based on the calculation results. Calculate and store the amount of error between the actual speed and the calculated speed when trajectory control is performed, and use this error amount to correct the calculated value of the calculator during the next trajectory control. The process of performing base trajectory control is repeated one after another,
A method for controlling the excavation trajectory of a hydraulic excavator, characterized in that the actual controlled trajectory is brought closer to a set trajectory.