JPH0533363A - 自動法面掘削システム - Google Patents
自動法面掘削システムInfo
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- JPH0533363A JPH0533363A JP3210200A JP21020091A JPH0533363A JP H0533363 A JPH0533363 A JP H0533363A JP 3210200 A JP3210200 A JP 3210200A JP 21020091 A JP21020091 A JP 21020091A JP H0533363 A JPH0533363 A JP H0533363A
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- slope
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- posture
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
- E02F3/36—Component parts
- E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
- E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
- E02F3/435—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
- E02F3/438—Memorising movements for repetition, e.g. play-back capability
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
［目的］ 危険作業や苦渋作業などを解消して高効率で
かつ安全に作業ができ、しかも高品質の施工を可能とす
る自動法面掘削システムを提供する。 ［構成］ 無人パワーショベル５を用いて被施工面に所
定の法面を形成する際に、測量データ記憶装置２に記憶
された測量データと、設計データ記憶装置３に記憶され
た、形成すべき法面の設計データとに基づいて、前記所
定の法面を形成するための前記被施工面の掘削軌跡デー
タをオフラインティーチングシステム４にて求め、該掘
削軌跡データと前記無人パワーショベル５の位置及び姿
勢を認識する自己位置姿勢認識システム６の認識結果と
に基づいて、前記オフラインティーチングシステム４が
無人パワーショベル５の動作を制御するようにした。
かつ安全に作業ができ、しかも高品質の施工を可能とす
る自動法面掘削システムを提供する。 ［構成］ 無人パワーショベル５を用いて被施工面に所
定の法面を形成する際に、測量データ記憶装置２に記憶
された測量データと、設計データ記憶装置３に記憶され
た、形成すべき法面の設計データとに基づいて、前記所
定の法面を形成するための前記被施工面の掘削軌跡デー
タをオフラインティーチングシステム４にて求め、該掘
削軌跡データと前記無人パワーショベル５の位置及び姿
勢を認識する自己位置姿勢認識システム６の認識結果と
に基づいて、前記オフラインティーチングシステム４が
無人パワーショベル５の動作を制御するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無人で法面掘削を行う
自動法面掘削システムに関する。
自動法面掘削システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】現在の土木工事における法面掘削は、地
山の状態のときに測量を行い、法面勾配を丁張によって
表示し、この丁張を目安として、掘削機のオペレータが
地山を掘削して法面の平坦化作業を行っている。この場
合、オペレータは掘削機のブーム、アーム、バケットの
操作を複合して操作することにより、均一な法面勾配を
形成することができる。したがって、法面の仕上り程度
はオペレータの技量に依るところが大である。
山の状態のときに測量を行い、法面勾配を丁張によって
表示し、この丁張を目安として、掘削機のオペレータが
地山を掘削して法面の平坦化作業を行っている。この場
合、オペレータは掘削機のブーム、アーム、バケットの
操作を複合して操作することにより、均一な法面勾配を
形成することができる。したがって、法面の仕上り程度
はオペレータの技量に依るところが大である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、昨今の
人手不足のため、オペレータの高齢化、熟練者不足の条
件下では、法面掘削施工効率および品質がともに低下し
ているのが実情である。また、測量、丁張かけは急峻な
場所であることが多く、危険かつ苦渋を伴う作業であ
り、無人化が望まれるところである。本発明は上述のよ
うな事情に鑑みなされたものであり、その目的とすると
ころは、危険作業や苦渋作業などを解消して高効率でか
つ安全に作業ができ、しかも高品質の施工を可能とする
自動法面掘削システムを提供することにある。
人手不足のため、オペレータの高齢化、熟練者不足の条
件下では、法面掘削施工効率および品質がともに低下し
ているのが実情である。また、測量、丁張かけは急峻な
場所であることが多く、危険かつ苦渋を伴う作業であ
り、無人化が望まれるところである。本発明は上述のよ
うな事情に鑑みなされたものであり、その目的とすると
ころは、危険作業や苦渋作業などを解消して高効率でか
つ安全に作業ができ、しかも高品質の施工を可能とする
自動法面掘削システムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、被施工面をパワーショベルにより掘削し
て、あらかじめ定められた設計データに基づいた所定の
法面を形成する自動法面掘削システムであって、前記被
施工面の測量データを記憶する測量データ記憶装置と、
前記設計データを記憶する設計データ記憶装置と、前記
パワーショベルの位置及び姿勢を認識する自己位置姿勢
認識手段と、前記測量データ及び設計データに基づい
て、前記所定の法面を形成するための前記被施工面の掘
削軌跡データを求め、該掘削軌跡データ、及び前記自己
位置姿勢認識手段の認識結果に基づいて、前記パワーシ
ョベルの動作を制御する制御手段とを備える構成とし
た。
めに本発明は、被施工面をパワーショベルにより掘削し
て、あらかじめ定められた設計データに基づいた所定の
法面を形成する自動法面掘削システムであって、前記被
施工面の測量データを記憶する測量データ記憶装置と、
前記設計データを記憶する設計データ記憶装置と、前記
パワーショベルの位置及び姿勢を認識する自己位置姿勢
認識手段と、前記測量データ及び設計データに基づい
て、前記所定の法面を形成するための前記被施工面の掘
削軌跡データを求め、該掘削軌跡データ、及び前記自己
位置姿勢認識手段の認識結果に基づいて、前記パワーシ
ョベルの動作を制御する制御手段とを備える構成とし
た。
【０００５】
【実施例】以下、本発明の自動法面掘削システムの実施
例について図面に基づき説明する。図１はその一実施例
のシステム構成図であり、図中の１は中央制御室であ
り、この中央制御室１には、測量データ記憶装置２が設
けられている。この測量データ記憶装置２には、航空測
量などで被施工法面の地形を測量して所定の画像処理を
行った測量データが格納されている。
例について図面に基づき説明する。図１はその一実施例
のシステム構成図であり、図中の１は中央制御室であ
り、この中央制御室１には、測量データ記憶装置２が設
けられている。この測量データ記憶装置２には、航空測
量などで被施工法面の地形を測量して所定の画像処理を
行った測量データが格納されている。
【０００６】前記中央制御室１内には、設計データ記憶
装置３およびオフラインティーチングシステム４もに設
置されており、上記設計データ記憶装置３は法面を形成
する位置の設計データが格納されており、測量データ記
憶装置２と設計データ記憶装置３間は相互でデータの授
受が可能であるように接続されている。
装置３およびオフラインティーチングシステム４もに設
置されており、上記設計データ記憶装置３は法面を形成
する位置の設計データが格納されており、測量データ記
憶装置２と設計データ記憶装置３間は相互でデータの授
受が可能であるように接続されている。
【０００７】また、前記オフラインティーチングシステ
ム４は、測量データ記憶装置２に記憶された測量データ
と設計データ記憶装置３に記憶された設計データとを比
較して、掘削すべき法面の部分を認識し、これに基づい
て無人パワーショベル５（図２参照）の本***置、姿
勢、アームの伸縮量、バケットの動作といった掘削軌跡
データを前記無人パワーショベル５にティーチングする
ようにしている。この無人パワーショベル５はオフライ
ンティーチングシステム４でティーチングされた掘削軌
跡の通りに、アーム５ｄ，５ｅ，５ｆ、バケット５ｇ、
及び本体５ａ（図２）などを動かして、被施工法面の掘
削を行うようになっており、これらのアーム５ｄ，５
ｅ，５ｆ及びバケット５ｇの動作、及び無人パワーショ
ベル５の本体５ａの旋回は油圧回路（図示せず）によっ
て制御され、この油圧回路が上述の掘削軌跡データにし
たがって制御されるようになっている。
ム４は、測量データ記憶装置２に記憶された測量データ
と設計データ記憶装置３に記憶された設計データとを比
較して、掘削すべき法面の部分を認識し、これに基づい
て無人パワーショベル５（図２参照）の本***置、姿
勢、アームの伸縮量、バケットの動作といった掘削軌跡
データを前記無人パワーショベル５にティーチングする
ようにしている。この無人パワーショベル５はオフライ
ンティーチングシステム４でティーチングされた掘削軌
跡の通りに、アーム５ｄ，５ｅ，５ｆ、バケット５ｇ、
及び本体５ａ（図２）などを動かして、被施工法面の掘
削を行うようになっており、これらのアーム５ｄ，５
ｅ，５ｆ及びバケット５ｇの動作、及び無人パワーショ
ベル５の本体５ａの旋回は油圧回路（図示せず）によっ
て制御され、この油圧回路が上述の掘削軌跡データにし
たがって制御されるようになっている。
【０００８】なお、図１の６は自己位置姿勢認識システ
ムであり、各種のセンサを使用して、図２に示す無人パ
ワーショベル５のアーム５ｄ，５ｅ，５ｆ及びバケット
５ｇの動作、本体５ａの施回角度、ピッチング、ローリ
ング、ヨーイングなどを計測するものである。
ムであり、各種のセンサを使用して、図２に示す無人パ
ワーショベル５のアーム５ｄ，５ｅ，５ｆ及びバケット
５ｇの動作、本体５ａの施回角度、ピッチング、ローリ
ング、ヨーイングなどを計測するものである。
【０００９】図２は、前記オフラインティーチングシス
テム４による掘削軌跡データがティーチングされるティ
ーチングプレイバック型の無人パワーショベル５で被施
工法面を施工する場合の説明図である。この図２に示す
パワーショベル５は、一対のキャタピラ５ｂ，５ｃによ
り前後方向に自在に進行可能になっており、この一対の
キャタピラ５ｂ，５ｃ上に前記本体５ａが設けられ、本
体５ａは前記図示しない油圧回路の制御により３６０度
施回自在になっている。
テム４による掘削軌跡データがティーチングされるティ
ーチングプレイバック型の無人パワーショベル５で被施
工法面を施工する場合の説明図である。この図２に示す
パワーショベル５は、一対のキャタピラ５ｂ，５ｃによ
り前後方向に自在に進行可能になっており、この一対の
キャタピラ５ｂ，５ｃ上に前記本体５ａが設けられ、本
体５ａは前記図示しない油圧回路の制御により３６０度
施回自在になっている。
【００１０】前記本体５ａには図１で述べた中央制御室
１が設けられており、無人で操縦されるときには、この
中央制御室１内のオフラインティーチングシステム４に
より、上述のごとく、掘削軌跡データに基づいてアーム
５ｄ，５ｅ、５ｆの曲げ、バケット５ｇの動作、本体５
ａの施回などを制御するようになっている。また、前記
無人パワーショベル５をオペレータ（図示せず）の操作
により有人動作させる場合は、これらのアーム５ｄ，５
ｅ、５ｆ、バケット５ｇ、さらには本体５ａの施回など
の駆動は、中央制御室１内の操縦桿を前記図示しないオ
ペレータが操縦することにより行うことができるように
なっている。
１が設けられており、無人で操縦されるときには、この
中央制御室１内のオフラインティーチングシステム４に
より、上述のごとく、掘削軌跡データに基づいてアーム
５ｄ，５ｅ、５ｆの曲げ、バケット５ｇの動作、本体５
ａの施回などを制御するようになっている。また、前記
無人パワーショベル５をオペレータ（図示せず）の操作
により有人動作させる場合は、これらのアーム５ｄ，５
ｅ、５ｆ、バケット５ｇ、さらには本体５ａの施回など
の駆動は、中央制御室１内の操縦桿を前記図示しないオ
ペレータが操縦することにより行うことができるように
なっている。
【００１１】この中央制御室１の屋根部には、作業範囲
内障害物検知センサ１７と、前記位置姿勢認識システム
６の一部をなす位置姿勢センサ１８が取り付けられてい
る。このうち、前者の作業範囲内障害物検知センサ１７
は超音波センサにより、超音波を作業範囲内に放射し、
その反射波から作業範囲内に障害物や人間が存在するか
否かの検出を行うようになっている。この作業範囲内障
害物検知センサ１７は上記超音波による場合の外に、レ
ーザービームを照射する場合、テレビカメラによる撮影
など、各種の検知センサが使用できる。この障害物検知
センサ１７が障害物を検知した場合には、前記本体５ａ
の旋回動作、およびアーム５ｄ，５ｅ，５ｆ、バケット
５ｇなどの動作を停止するようになっている。
内障害物検知センサ１７と、前記位置姿勢認識システム
６の一部をなす位置姿勢センサ１８が取り付けられてい
る。このうち、前者の作業範囲内障害物検知センサ１７
は超音波センサにより、超音波を作業範囲内に放射し、
その反射波から作業範囲内に障害物や人間が存在するか
否かの検出を行うようになっている。この作業範囲内障
害物検知センサ１７は上記超音波による場合の外に、レ
ーザービームを照射する場合、テレビカメラによる撮影
など、各種の検知センサが使用できる。この障害物検知
センサ１７が障害物を検知した場合には、前記本体５ａ
の旋回動作、およびアーム５ｄ，５ｅ，５ｆ、バケット
５ｇなどの動作を停止するようになっている。
【００１２】また、位置姿勢センサ１８は、図１の自己
位置姿勢認識システム６のうち、前記無人パワーショベ
ル５の位置を認識するためのものであり、また、図２に
示すように前記本体５ａの屋根の一隅角部に設けられた
姿勢センサ１９と共に、前記無人パワーショベル５の姿
勢を認識するためのものである。さらに、前記本体５ａ
の屋根の他の３隅角部には、作業範囲内障害物検知セン
サ２０〜２２が配置されている。これらの作業範囲内障
害物検知センサ２０〜２２は上記作業範囲内障害物検知
センサ１７と同一機能を有するものであり、本体５ａの
３方向の作業範囲内の障害物の有無を検知するものであ
る。
位置姿勢認識システム６のうち、前記無人パワーショベ
ル５の位置を認識するためのものであり、また、図２に
示すように前記本体５ａの屋根の一隅角部に設けられた
姿勢センサ１９と共に、前記無人パワーショベル５の姿
勢を認識するためのものである。さらに、前記本体５ａ
の屋根の他の３隅角部には、作業範囲内障害物検知セン
サ２０〜２２が配置されている。これらの作業範囲内障
害物検知センサ２０〜２２は上記作業範囲内障害物検知
センサ１７と同一機能を有するものであり、本体５ａの
３方向の作業範囲内の障害物の有無を検知するものであ
る。
【００１３】また、上記アーム５ｄ，５ｅ，５ｆにはシ
リンダ５ｈ，５ｊ，５ｋが付設されており、シリンダ５
ｈ，５ｊ，５ｋの伸縮に応じてアーム５ｄ，５ｅ，５ｆ
が曲がるようになっており、これらシリンダ５ｈ，５
ｊ，５ｋにはそれぞれストローク計２３ａ〜２３ｃが取
り付けられている。これらのストローク計２３ａ〜２３
ｃにより、アーム５ｄ，５ｅ，５ｆの曲げの状態が計測
されるようになっている。
リンダ５ｈ，５ｊ，５ｋが付設されており、シリンダ５
ｈ，５ｊ，５ｋの伸縮に応じてアーム５ｄ，５ｅ，５ｆ
が曲がるようになっており、これらシリンダ５ｈ，５
ｊ，５ｋにはそれぞれストローク計２３ａ〜２３ｃが取
り付けられている。これらのストローク計２３ａ〜２３
ｃにより、アーム５ｄ，５ｅ，５ｆの曲げの状態が計測
されるようになっている。
【００１４】次に、上記自己位置姿勢認識システム６の
一つとして、前記位置姿勢センサ１８と姿勢センサ１９
とによって、前記本体５ａの姿勢、ひいては、無人パワ
ーショベル５の姿勢認識を行う一例を図３により説明す
る。この図３はＧＰＳ（Grobal Positioning System ）
衛星を利用して、無人パワーショベル５の姿勢認識を行
うものであり、本体５ａの屋根に取り付けられた位置姿
勢センサ１８と姿勢認識センサ１９とを移動局側とし、
現場内の所定位置に固定局２５を設置して、該固定局２
５に対する移動局、すなわち位置姿勢センサ１８と姿勢
認識センサ１９との傾きなどの状態を、前記無人パワー
ショベル５内に設けられた図示しない解析装置がＧＰＳ
衛星局２４を用いて検出し、無人パワーショベル５の姿
勢を認識するようにしている。
一つとして、前記位置姿勢センサ１８と姿勢センサ１９
とによって、前記本体５ａの姿勢、ひいては、無人パワ
ーショベル５の姿勢認識を行う一例を図３により説明す
る。この図３はＧＰＳ（Grobal Positioning System ）
衛星を利用して、無人パワーショベル５の姿勢認識を行
うものであり、本体５ａの屋根に取り付けられた位置姿
勢センサ１８と姿勢認識センサ１９とを移動局側とし、
現場内の所定位置に固定局２５を設置して、該固定局２
５に対する移動局、すなわち位置姿勢センサ１８と姿勢
認識センサ１９との傾きなどの状態を、前記無人パワー
ショベル５内に設けられた図示しない解析装置がＧＰＳ
衛星局２４を用いて検出し、無人パワーショベル５の姿
勢を認識するようにしている。
【００１５】また、前記図示しない解析装置は、前記Ｇ
ＰＳ衛星局２４、固定局２５、及び移動局としての前記
位置姿勢センサ１８の３点の位置関係から、例えば三角
測距法などを用いて、無人パワーショベル５の位置を認
識するようにしている。なお、上述した無人パワーショ
ベル５の姿勢及び位置の認識に当たっては、前記ＧＰＳ
衛星局２４、固定局２５、及び位置姿勢センサ１８ない
し姿勢認識センサ１９の相互間で電波の送受信を行うよ
うになっており、各受信波の位相偏位あるいは指向偏移
から、無人パワーショベル５の位置や姿勢を検出するよ
うにしている。
ＰＳ衛星局２４、固定局２５、及び移動局としての前記
位置姿勢センサ１８の３点の位置関係から、例えば三角
測距法などを用いて、無人パワーショベル５の位置を認
識するようにしている。なお、上述した無人パワーショ
ベル５の姿勢及び位置の認識に当たっては、前記ＧＰＳ
衛星局２４、固定局２５、及び位置姿勢センサ１８ない
し姿勢認識センサ１９の相互間で電波の送受信を行うよ
うになっており、各受信波の位相偏位あるいは指向偏移
から、無人パワーショベル５の位置や姿勢を検出するよ
うにしている。
【００１６】図４は無人パワーショベル５の姿勢認識を
行う場合に、図３におけるＧＰＳ衛星２４とＧＰＳ受信
機２５に代えて、固定局２７を作業現場の所定位置に設
置し、この固定局２７と無人パワーショベル５に設けた
移動局２６との間で、双方向自動追尾を行うことによ
り、固定局２７に対する無人パワーショベル５の姿勢や
位置を認識するようにした例を示す。
行う場合に、図３におけるＧＰＳ衛星２４とＧＰＳ受信
機２５に代えて、固定局２７を作業現場の所定位置に設
置し、この固定局２７と無人パワーショベル５に設けた
移動局２６との間で、双方向自動追尾を行うことによ
り、固定局２７に対する無人パワーショベル５の姿勢や
位置を認識するようにした例を示す。
【００１７】次に、本実施例の無人パワーショベル５の
動作について説明する。図２に示すように、無人パワー
ショベル５のバケット５ｇで凹凸のある斜面の被施工法
面２８を平坦な法面２９に自動的に施工する場合の説明
を行う。あらかじめ、中央制御室１内の測量データ記憶
装置２に被施工法面２８の全体の航空測量などで測量し
て所定の画像処理を施した測量データを記憶しておくと
ともに、設計データ記憶装置３に平坦な法面２９を形成
する位置の設計データを記憶させておき、図２に示すよ
うに、無人パワーショベル５を被施工法面２８の位置に
設置する。
動作について説明する。図２に示すように、無人パワー
ショベル５のバケット５ｇで凹凸のある斜面の被施工法
面２８を平坦な法面２９に自動的に施工する場合の説明
を行う。あらかじめ、中央制御室１内の測量データ記憶
装置２に被施工法面２８の全体の航空測量などで測量し
て所定の画像処理を施した測量データを記憶しておくと
ともに、設計データ記憶装置３に平坦な法面２９を形成
する位置の設計データを記憶させておき、図２に示すよ
うに、無人パワーショベル５を被施工法面２８の位置に
設置する。
【００１８】継いで、自己位置姿勢認識システム６が、
位置姿勢センサ１８と姿勢センサ１９、及びＧＰＳ衛星
局２４、固定局２５を用いて無人パワーショベル５の位
置及び姿勢を認識し、これによる無人パワーショベル５
の姿勢、位置に関するデータは、前記オフラインティー
チングシステム４にフィードバックされる。オフライン
ティーチングシステム４はこれら位置及び姿勢データ
と、測量データ記憶手段２に記憶されている被施工法面
２８の測量データおよび設計データ記憶装置３に記憶さ
れている法面を形成する位置の設計データとに基づい
て、バケット５ｇで掘削すべき被施工法面２８の掘削軌
跡データを作成するとともに、作業範囲内障害物検知セ
ンサ１７、２０〜２２により作業範囲内の障害物が検知
されないことを確認する。
位置姿勢センサ１８と姿勢センサ１９、及びＧＰＳ衛星
局２４、固定局２５を用いて無人パワーショベル５の位
置及び姿勢を認識し、これによる無人パワーショベル５
の姿勢、位置に関するデータは、前記オフラインティー
チングシステム４にフィードバックされる。オフライン
ティーチングシステム４はこれら位置及び姿勢データ
と、測量データ記憶手段２に記憶されている被施工法面
２８の測量データおよび設計データ記憶装置３に記憶さ
れている法面を形成する位置の設計データとに基づい
て、バケット５ｇで掘削すべき被施工法面２８の掘削軌
跡データを作成するとともに、作業範囲内障害物検知セ
ンサ１７、２０〜２２により作業範囲内の障害物が検知
されないことを確認する。
【００１９】次に、上記のようにして作成した掘削軌跡
データを無人パワーショベル５にティーチングすること
により、無人パワーショベル５の油圧回路が制御され
て、シリンダストロークを調整制御しながら掘削軌跡デ
ータに従って、アーム５ｄ，５ｅ，５ｆ、バケット５ｇ
などの駆動制御を行って、被施工法面２８を自動掘削す
る。
データを無人パワーショベル５にティーチングすること
により、無人パワーショベル５の油圧回路が制御され
て、シリンダストロークを調整制御しながら掘削軌跡デ
ータに従って、アーム５ｄ，５ｅ，５ｆ、バケット５ｇ
などの駆動制御を行って、被施工法面２８を自動掘削す
る。
【００２０】図２はこの被施工法面の施工状態を示して
おり、図中の２９は掘削軌跡データにしたがって平坦化
した法面を示し、順次バケット５ｇが掘削軌跡データに
したがって、１回掘削するごとに無人パワーショベル５
を順次図２の左方向に、バケット５ｇの掘削幅寸法だけ
移動する。以下、同様の動作を繰り返して、所定の設計
通りの法面施工を行う。上記一連の施工が終了して仕上
げ施工が終了すると、無人パワーショベル５をシフト走
行させて、新たな被施工法面の位置で上記と同様にし
て、位置姿勢計測を行う。
おり、図中の２９は掘削軌跡データにしたがって平坦化
した法面を示し、順次バケット５ｇが掘削軌跡データに
したがって、１回掘削するごとに無人パワーショベル５
を順次図２の左方向に、バケット５ｇの掘削幅寸法だけ
移動する。以下、同様の動作を繰り返して、所定の設計
通りの法面施工を行う。上記一連の施工が終了して仕上
げ施工が終了すると、無人パワーショベル５をシフト走
行させて、新たな被施工法面の位置で上記と同様にし
て、位置姿勢計測を行う。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、パワーシ
ョベルを用いて被施工面に所定の法面を形成する際に、
前記被施工面の測量データと形成すべき法面の設計デー
タに基づいて、前記所定の法面を形成するための前記被
施工面の掘削軌跡データを求め、該掘削軌跡データと前
記パワーショベルの位置及び姿勢を認識する自己位置姿
勢認識手段の認識結果とに基づいて、前記パワーショベ
ルの動作を制御するようにしたので、設計データ通りの
法面施工を無人で行うことができ、危険作業や苦渋作業
などに対処でき、作業の安全性と効率の向上を図ること
ができるという効果を奏する。
ョベルを用いて被施工面に所定の法面を形成する際に、
前記被施工面の測量データと形成すべき法面の設計デー
タに基づいて、前記所定の法面を形成するための前記被
施工面の掘削軌跡データを求め、該掘削軌跡データと前
記パワーショベルの位置及び姿勢を認識する自己位置姿
勢認識手段の認識結果とに基づいて、前記パワーショベ
ルの動作を制御するようにしたので、設計データ通りの
法面施工を無人で行うことができ、危険作業や苦渋作業
などに対処でき、作業の安全性と効率の向上を図ること
ができるという効果を奏する。
【図１】本発明の自動法面掘削システムの一実施例の全
体構成を示すシステム構成図である。
体構成を示すシステム構成図である。
【図２】同上自動法面掘削システムによる法面形成作業
の説明図である。
の説明図である。
【図３】同上自動法面掘削システムにおける位置姿勢認
識システムの説明図である。
識システムの説明図である。
【図４】同上自動法面掘削システムにおける位置姿勢認
識システムの別の例を示す説明図である。
識システムの別の例を示す説明図である。
２ 測量データ記憶装置 ３ 設計データ記憶装置 ４ オフラインティーチングシステム（制御手段） ５ 無人パワーショベル（パワーショベル） ６ 自己位置姿勢認識システム（自己位置姿勢認識手
段） １８ 位置姿勢センサ（自己位置姿勢認識手段） １９ 姿勢センサ（自己位置姿勢認識手段）
段） １８ 位置姿勢センサ（自己位置姿勢認識手段） １９ 姿勢センサ（自己位置姿勢認識手段）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 被施工面をパワーショベルにより掘削し
て、あらかじめ定められた設計データに基づいた所定の
法面を形成する自動法面掘削システムであって、 前記被施工面の測量データを記憶する測量データ記憶装
置と、 前記設計データを記憶する設計データ記憶装置と、 前記パワーショベルの位置及び姿勢を認識する自己位置
姿勢認識手段と、 前記測量データ及び設計データに基づいて、前記所定の
法面を形成するための前記被施工面の掘削軌跡データを
求め、該掘削軌跡データ、及び前記自己位置姿勢認識手
段の認識結果に基づいて、前記パワーショベルの動作を
制御する制御手段と、 を備えた自動法面掘削システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3210200A JP2696442B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 自動法面掘削システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3210200A JP2696442B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 自動法面掘削システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0533363A true JPH0533363A (ja) | 1993-02-09 |
| JP2696442B2 JP2696442B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=16585447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3210200A Expired - Fee Related JP2696442B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 自動法面掘削システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2696442B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997046763A1 (de) * | 1996-06-03 | 1997-12-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und anordnung zur steuerung eines bewegungsablaufs bei einer fortbewegbaren landbearbeitungsmaschine |
| WO1998036131A1 (fr) * | 1997-02-13 | 1998-08-20 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Controleur de creusement de pente de pelle hydraulique, dispositif d'etablissement de la pente cible et procede de formation d'un creusement en pente |
| JP2001064993A (ja) * | 1999-08-25 | 2001-03-13 | Konoike Constr Ltd | 掘削揚土作業支援システム |
| JP2002328022A (ja) * | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Komatsu Ltd | 地形形状計測装置およびガイダンス装置 |
| CN110945187A (zh) * | 2017-09-08 | 2020-03-31 | 住友重机械工业株式会社 | 挖土机 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62185932A (ja) * | 1986-02-13 | 1987-08-14 | Komatsu Ltd | 掘削機械の作業状態監視装置 |
| JPH03131792A (ja) * | 1989-10-17 | 1991-06-05 | Komatsu Ltd | 地下埋設物掘削作業方法およびその装置 |
| JPH03295934A (ja) * | 1990-04-13 | 1991-12-26 | Shimizu Corp | 切盛土工事における法面整形施工法及び施工装置 |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP3210200A patent/JP2696442B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62185932A (ja) * | 1986-02-13 | 1987-08-14 | Komatsu Ltd | 掘削機械の作業状態監視装置 |
| JPH03131792A (ja) * | 1989-10-17 | 1991-06-05 | Komatsu Ltd | 地下埋設物掘削作業方法およびその装置 |
| JPH03295934A (ja) * | 1990-04-13 | 1991-12-26 | Shimizu Corp | 切盛土工事における法面整形施工法及び施工装置 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997046763A1 (de) * | 1996-06-03 | 1997-12-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und anordnung zur steuerung eines bewegungsablaufs bei einer fortbewegbaren landbearbeitungsmaschine |
| WO1998036131A1 (fr) * | 1997-02-13 | 1998-08-20 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Controleur de creusement de pente de pelle hydraulique, dispositif d'etablissement de la pente cible et procede de formation d'un creusement en pente |
| US6076029A (en) * | 1997-02-13 | 2000-06-13 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Slope excavation controller of hydraulic shovel, target slope setting device and slope excavation forming method |
| JP2001064993A (ja) * | 1999-08-25 | 2001-03-13 | Konoike Constr Ltd | 掘削揚土作業支援システム |
| JP2002328022A (ja) * | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Komatsu Ltd | 地形形状計測装置およびガイダンス装置 |
| CN110945187A (zh) * | 2017-09-08 | 2020-03-31 | 住友重机械工业株式会社 | 挖土机 |
| EP3680394A4 (en) * | 2017-09-08 | 2020-11-25 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | SHOVEL |
| US11377816B2 (en) | 2017-09-08 | 2022-07-05 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Shovel |
| CN110945187B (zh) * | 2017-09-08 | 2022-08-16 | 住友重机械工业株式会社 | 挖土机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2696442B2 (ja) | 1998-01-14 |
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