JPS5817938A - 油圧シヨベル等の作業具軌跡制御方法 - Google Patents
油圧シヨベル等の作業具軌跡制御方法Info
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- JPS5817938A JPS5817938A JP11531281A JP11531281A JPS5817938A JP S5817938 A JPS5817938 A JP S5817938A JP 11531281 A JP11531281 A JP 11531281A JP 11531281 A JP11531281 A JP 11531281A JP S5817938 A JPS5817938 A JP S5817938A
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- 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
- E02F3/437—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like providing automatic sequences of movements, e.g. linear excavation, keeping dipper angle constant
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はローディング油圧ショベル、バックホウ油圧
ショベル等の作業具の軌跡を制御する方法に関ザるもの
である。
ショベル等の作業具の軌跡を制御する方法に関ザるもの
である。
ローディング油圧ショベル、バックホウ油圧ショベルで
水平面や法面などを掘削する際には、作業具が所定の軌
跡を描くよ゛うに、ブームおよびアームを同時にしかも
微妙に操作しなければならず高度の技術と多大の労力が
必要である。この問題を解決するためには、ブーム、ア
ームのどちらか一方を操作するだけで、作業具が自動的
に所定の軌跡を描くようにすればよく、このための方法
としては、リンクによる方法、油圧による方法、電気的
に行なう方法等が提案されているが、電気的に行危う方
法は普通の円弧状掘削との切換えが容易であり、かつ軌
跡の選択に自由度がある等の利点を有する。
水平面や法面などを掘削する際には、作業具が所定の軌
跡を描くよ゛うに、ブームおよびアームを同時にしかも
微妙に操作しなければならず高度の技術と多大の労力が
必要である。この問題を解決するためには、ブーム、ア
ームのどちらか一方を操作するだけで、作業具が自動的
に所定の軌跡を描くようにすればよく、このための方法
としては、リンクによる方法、油圧による方法、電気的
に行なう方法等が提案されているが、電気的に行危う方
法は普通の円弧状掘削との切換えが容易であり、かつ軌
跡の選択に自由度がある等の利点を有する。
第1図はローディング油圧ショベルのフロント部を示す
図である。図において1は油圧ショベル本体、2は本体
1に枢着されたブーム、3はブーム2の先端に枢着され
たアーム、4はアーム3の先端に枢着された作業具であ
るバケット、5はブーム2を 仰動するブームシリンダ
、6はアーム3を揺動するアームシリンダ、7はバケッ
ト4を回動するバケットシリンダ、8は本体1に対する
ブーム2の角度すなわちブーム角度を検出し、ブーム角
度信号αを出力する角度計、9はブーム2に対するアー
ム3の角度すなわちアーム角度を検出し、アーム角度信
号βを出力する角度計である6第2図は従来の作業具軌
跡制御方法を実施す−るための装置を示す図である。図
において10.11は油圧ポンプ、12は油圧ポンプ1
0とブームシリンダ5との間に設けられた手動操作弁、
13は手動操作弁12を操作するだめのブーム操作レバ
ー、14は油圧ポンプ11とブームシリンダ5との間に
設けられた電磁制御弁、15は角度信号α、βからバケ
ット4の高さすなわち第1図のP点の高さHを演算する
高さ演算器、16はスイッチ17がオンになったときの
高さ演算器15あ出力信号りを記憶叶る記憶装置、18
は記憶装置16の出力信号すなわち目標高さ信号hoと
高さ績算器15の出力信号すなわち実際高さ信号りとの
差を算出する加減算器、19は加減算器18の出力信号
すなわち高さ偏差信号Δhを係数倍する係数器、20は
スイッチ21がオンのとき係数器19の出力信号にΔh
を増幅および補償し、適当カブ−ムシリンダ5の速度を
与えるべく電磁制御弁14を制御する増幅器であり、ス
イッチ17.21はブーム操作レバー13を中立位置に
したときオンとなる。
図である。図において1は油圧ショベル本体、2は本体
1に枢着されたブーム、3はブーム2の先端に枢着され
たアーム、4はアーム3の先端に枢着された作業具であ
るバケット、5はブーム2を 仰動するブームシリンダ
、6はアーム3を揺動するアームシリンダ、7はバケッ
ト4を回動するバケットシリンダ、8は本体1に対する
ブーム2の角度すなわちブーム角度を検出し、ブーム角
度信号αを出力する角度計、9はブーム2に対するアー
ム3の角度すなわちアーム角度を検出し、アーム角度信
号βを出力する角度計である6第2図は従来の作業具軌
跡制御方法を実施す−るための装置を示す図である。図
において10.11は油圧ポンプ、12は油圧ポンプ1
0とブームシリンダ5との間に設けられた手動操作弁、
13は手動操作弁12を操作するだめのブーム操作レバ
ー、14は油圧ポンプ11とブームシリンダ5との間に
設けられた電磁制御弁、15は角度信号α、βからバケ
ット4の高さすなわち第1図のP点の高さHを演算する
高さ演算器、16はスイッチ17がオンになったときの
高さ演算器15あ出力信号りを記憶叶る記憶装置、18
は記憶装置16の出力信号すなわち目標高さ信号hoと
高さ績算器15の出力信号すなわち実際高さ信号りとの
差を算出する加減算器、19は加減算器18の出力信号
すなわち高さ偏差信号Δhを係数倍する係数器、20は
スイッチ21がオンのとき係数器19の出力信号にΔh
を増幅および補償し、適当カブ−ムシリンダ5の速度を
与えるべく電磁制御弁14を制御する増幅器であり、ス
イッチ17.21はブーム操作レバー13を中立位置に
したときオンとなる。
この装置においては、ブーム操作レバー13が作動1位
置にあるときには、スイッチ17.21が。
置にあるときには、スイッチ17.21が。
オフであり、ブーム操作レバー16の操作量に応じた速
度でブームシリンダ5が動作し、ブーム2の角速度もブ
ーム操作レバー13の操作量に応じた値となる。そして
、ブーム操作レバー13を中立位置に戻し、アーム3を
作動したときには、スイッチ17.21がオンとなり、
そのときの高さ演算器15の出力信号りが記憶装置16
に記憶され加減算器18から高さ偏差信号Δhが出力さ
れ。
度でブームシリンダ5が動作し、ブーム2の角速度もブ
ーム操作レバー13の操作量に応じた値となる。そして
、ブーム操作レバー13を中立位置に戻し、アーム3を
作動したときには、スイッチ17.21がオンとなり、
そのときの高さ演算器15の出力信号りが記憶装置16
に記憶され加減算器18から高さ偏差信号Δhが出力さ
れ。
係数器19から信号にΔhが出力され、増幅器20によ
シミ磁制御弁14が信号にΔhに応じた量だけ切換えら
れて、ブームシリンダ5が信号にΔhに応じた速度で作
動するから、ブーム2の角速度が信号にΔhに応じた値
となる。このため、ブーム操作レバー13を操作せずに
1、アーム6の操作を行なうだけで、第1図のP点の高
さHを目標高さ信号り。に応じた値に保持することがで
きる。この状態で、ブーム操作レノく−13を作動位置
にすると1.スイッチ17.21がオフになり2、ブー
ム2は操作レバー16の操作量に応じた角速度で回動す
る。
シミ磁制御弁14が信号にΔhに応じた量だけ切換えら
れて、ブームシリンダ5が信号にΔhに応じた速度で作
動するから、ブーム2の角速度が信号にΔhに応じた値
となる。このため、ブーム操作レバー13を操作せずに
1、アーム6の操作を行なうだけで、第1図のP点の高
さHを目標高さ信号り。に応じた値に保持することがで
きる。この状態で、ブーム操作レノく−13を作動位置
にすると1.スイッチ17.21がオフになり2、ブー
ム2は操作レバー16の操作量に応じた角速度で回動す
る。
すなわち、従来の作業具軌跡制御方法においては、アー
ム3のみを手動制御するとき、ノくケノト4が所定の軌
跡を描くときの目標高さ信号11゜と実際のバケット4
の高さHに応じた実際高さ信号りとの差すなわち高さ偏
差信号Δhを求め、高さ偏差信号Δhにゲインを乗じた
信号にΔhに応じた速度でブーム2を 仰動しており、
位置フィードバックによる追値制御を行な、っているた
め、フ゛−ム2をある速度で 仰動するには、常に高さ
偏差信号Δhが零で々いことが必要である。そして、普
通は制御系のゲインkを大きくすれば、高さ偏差信号Δ
hを常に小さくすることができるが、油圧ショベルのよ
うに遅れの大きい系では、ゲインkを大きくするとノ・
ンチングを起こしてしまうから、ゲインkを小さくしな
ければならず、この場合には高さ偏差信号Δhがかなり
大きくなってしまい、精度のよい軌跡制御を行なうこと
ができない0 この発明は上述の問題点を解決するためになされたもの
で、作業具の軌跡を精度よく制御できる油圧ショベル等
の作業具軌跡制御方法を提供することを目的とする。
ム3のみを手動制御するとき、ノくケノト4が所定の軌
跡を描くときの目標高さ信号11゜と実際のバケット4
の高さHに応じた実際高さ信号りとの差すなわち高さ偏
差信号Δhを求め、高さ偏差信号Δhにゲインを乗じた
信号にΔhに応じた速度でブーム2を 仰動しており、
位置フィードバックによる追値制御を行な、っているた
め、フ゛−ム2をある速度で 仰動するには、常に高さ
偏差信号Δhが零で々いことが必要である。そして、普
通は制御系のゲインkを大きくすれば、高さ偏差信号Δ
hを常に小さくすることができるが、油圧ショベルのよ
うに遅れの大きい系では、ゲインkを大きくするとノ・
ンチングを起こしてしまうから、ゲインkを小さくしな
ければならず、この場合には高さ偏差信号Δhがかなり
大きくなってしまい、精度のよい軌跡制御を行なうこと
ができない0 この発明は上述の問題点を解決するためになされたもの
で、作業具の軌跡を精度よく制御できる油圧ショベル等
の作業具軌跡制御方法を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、この発明においては第1、第
2の腕穴を有する油圧ショベル等の作業具の軌跡を制御
する方法において、少なくとも上記第1の腕穴の角速度
から上記第2の腕穴の動くべき角速度に応じた制御速度
信号を求めるとともに、初期位置および上記第1、第2
の腕穴の角度から目標位置と実際位置との差に応じた位
置偏差信号を求めて、上記第1の腕穴の操作時に、上記
制御速度信号にゲインを乗じた信号と上記位置偏差信号
に応じた信号とを加算した制御信号に応じた角速度で上
記第2の腕穴を動゛作するとともに、上記制御信号によ
る動作が終了したときの上記位置偏差信号に応じて、上
記ゲインの大きさを変える。
2の腕穴を有する油圧ショベル等の作業具の軌跡を制御
する方法において、少なくとも上記第1の腕穴の角速度
から上記第2の腕穴の動くべき角速度に応じた制御速度
信号を求めるとともに、初期位置および上記第1、第2
の腕穴の角度から目標位置と実際位置との差に応じた位
置偏差信号を求めて、上記第1の腕穴の操作時に、上記
制御速度信号にゲインを乗じた信号と上記位置偏差信号
に応じた信号とを加算した制御信号に応じた角速度で上
記第2の腕穴を動゛作するとともに、上記制御信号によ
る動作が終了したときの上記位置偏差信号に応じて、上
記ゲインの大きさを変える。
第6図はこの発明に係る油圧ショベルの作業具軌跡制御
方法を実施するための装置を示す図である。図において
22はアーム3を操作するためのアーム操作レバー、2
3はマイクロコンピータ25aは操作レバー13.22
および角度−゛計8.9からのアナログ信号XA、XB
、α、βを順次切換えて入力するマルチプレクサ、23
bはマルチプレクサ23aがらのアナログ信号をディジ
タル信号に変換するA/D変換器、23Cは電磁制御弁
14の処理手順、制御演算手順などを記憶する記憶回路
、23dは電磁制御弁14を制御する出力回路、25e
は記憶回路25CKHe憶された処理手順によシ、A/
D変換器23bからの信号に基いて出力回路23dを制
御する演算回路である。
方法を実施するための装置を示す図である。図において
22はアーム3を操作するためのアーム操作レバー、2
3はマイクロコンピータ25aは操作レバー13.22
および角度−゛計8.9からのアナログ信号XA、XB
、α、βを順次切換えて入力するマルチプレクサ、23
bはマルチプレクサ23aがらのアナログ信号をディジ
タル信号に変換するA/D変換器、23Cは電磁制御弁
14の処理手順、制御演算手順などを記憶する記憶回路
、23dは電磁制御弁14を制御する出力回路、25e
は記憶回路25CKHe憶された処理手順によシ、A/
D変換器23bからの信号に基いて出力回路23dを制
御する演算回路である。
そして、マイクロコンピュータ26は第4図に示す流れ
図に従5て電磁制御弁14を制御する。
図に従5て電磁制御弁14を制御する。
この装置においては、ブーム操作レバー16のみを操作
したときには、A −+ B→C−+ D −+ Eの
繰返しにより、出力回路26゛dがらは信号が出方され
ないから、電磁制御弁14は中立位置であり、また手7
動操作弁12がブーム操作レバー13の操作量に応じた
量だけ切換ゎるので、ブームシリンダ5には油圧ポンプ
1oの圧油のみが供給されるだめ、ブームシリンダ5は
ブーム操作レバー13の操作量に応じた速度で作動する
から、ブーム2がブーム操作レバー13の操作量に応じ
た角速度で回動する。この状態で、アーム操作レバー2
2をも操作したときには、A −+ B −* F −
+ G −+ D −+ Eの繰返しにより、出力回路
23dがら信号が出力されないから、電磁制御弁14は
中立位置のままであり、ブーム2はブーム操作レバー1
3の41量に応じた角速度で回動し続ける。また、アー
ム操作レバー22のみを操作したときKは、A −+
73→F −+ G→H→I→Jにより、アーム操作レ
バー22の操作を開始したときの作業具の高さ11に応
じた目標高さ信号り。がブーム角度信号α、アーム角度
信号βから求められ、目標高さ信号り。が記憶される。
したときには、A −+ B→C−+ D −+ Eの
繰返しにより、出力回路26゛dがらは信号が出方され
ないから、電磁制御弁14は中立位置であり、また手7
動操作弁12がブーム操作レバー13の操作量に応じた
量だけ切換ゎるので、ブームシリンダ5には油圧ポンプ
1oの圧油のみが供給されるだめ、ブームシリンダ5は
ブーム操作レバー13の操作量に応じた速度で作動する
から、ブーム2がブーム操作レバー13の操作量に応じ
た角速度で回動する。この状態で、アーム操作レバー2
2をも操作したときには、A −+ B −* F −
+ G −+ D −+ Eの繰返しにより、出力回路
23dがら信号が出力されないから、電磁制御弁14は
中立位置のままであり、ブーム2はブーム操作レバー1
3の41量に応じた角速度で回動し続ける。また、アー
ム操作レバー22のみを操作したときKは、A −+
73→F −+ G→H→I→Jにより、アーム操作レ
バー22の操作を開始したときの作業具の高さ11に応
じた目標高さ信号り。がブーム角度信号α、アーム角度
信号βから求められ、目標高さ信号り。が記憶される。
つぎに、A→B4F’、に→L→M→N→0→P −+
Qの繰返しにより、プーム角度信号α、アーム角度信
号βから実際高さhが求められ目標高さ信号り。、実際
高さ信号りがら高さ偏差信号Δhが求められ、アーム角
度信号βを時間、的に微分したアーム角速度信号衣が求
められ、ブー ′ム角度信号α、アーム角速度信号衣か
らバケット4が水平軌跡を描くときのブーム2の動くべ
き角速度に応じた制御速度信号外が求められ、さらに制
御速度信号外にゲインに1を乗じた信号と高さ偏差信号
Δhにゲインに2を乗じた信号との和すなわち制御信号
z1が求められ、出力信号z1が出力される。このだめ
、電磁制御弁14は制御信号z1に応じた量だけ切換え
られるから、ブーム2は出力信号21に応じた角速度で
回動されろ。
Qの繰返しにより、プーム角度信号α、アーム角度信
号βから実際高さhが求められ目標高さ信号り。、実際
高さ信号りがら高さ偏差信号Δhが求められ、アーム角
度信号βを時間、的に微分したアーム角速度信号衣が求
められ、ブー ′ム角度信号α、アーム角速度信号衣か
らバケット4が水平軌跡を描くときのブーム2の動くべ
き角速度に応じた制御速度信号外が求められ、さらに制
御速度信号外にゲインに1を乗じた信号と高さ偏差信号
Δhにゲインに2を乗じた信号との和すなわち制御信号
z1が求められ、出力信号z1が出力される。このだめ
、電磁制御弁14は制御信号z1に応じた量だけ切換え
られるから、ブーム2は出力信号21に応じた角速度で
回動されろ。
すなわち、ブーム2は制御速度信号外に応じた角速度で
回動されるから、バケット4の高さHは一定に々る。そ
して、外乱の影響等により高さHがアーム操作レバー2
2の操作開始時の高さHがら変動したときには、その変
動量に比例した信号に2Δシに応じた速度で高さHが修
正されて、高さHは一定に保たれる。つぎに、この状態
でブーム操作レバー13をも操作すると、A→B→F−
+に→L −+ M −+ N→O→R→S→T→Uの
繰返しにより、制御速度信号&、にゲインに1を乗じた
信号すなわち制御信号z2が求められ、出力信号z2が
出力される。このため、電磁制御弁14が制御信号z2
に市じた量だけ切換えられるとともK、手動操作弁12
がブーム操作レバー16の操作量に応じた量だけ切換え
られるから、バケット4の高さHがブーム操作レバー1
6の操作量に対応した速度で修正されるので、高さHの
修正操作をスムーズに行なうことができる。なお、目標
高さ信号ho は修正された高さHに応じた値となる
。つぎに、この状態でブーム操作レバー13を中立位置
ニ戻スト、A−+B −+ F −+ K −+ L
4 M −+ N →O4P→Qの繰返しにより、バケ
ット4はブーム2の手動操作終了時の高さHに保持され
る。つぎに、この状態でアーム操作レバー22を中立位
置に戻すと、A −+ B −+ C−+ V−+W−
* X−+”Y i タハY2→Zによシ、高さ偏差信
号Δhが正のときには、(′に1−Δk)をに1 とし
て記憶し、高さ偏差信号Δhが零または負のときには、
(k1+Δk)を記憶したのち、A −+ B −+
C→D −+ Eの繰返しとなり、ブーム2は回、動し
ない。
回動されるから、バケット4の高さHは一定に々る。そ
して、外乱の影響等により高さHがアーム操作レバー2
2の操作開始時の高さHがら変動したときには、その変
動量に比例した信号に2Δシに応じた速度で高さHが修
正されて、高さHは一定に保たれる。つぎに、この状態
でブーム操作レバー13をも操作すると、A→B→F−
+に→L −+ M −+ N→O→R→S→T→Uの
繰返しにより、制御速度信号&、にゲインに1を乗じた
信号すなわち制御信号z2が求められ、出力信号z2が
出力される。このため、電磁制御弁14が制御信号z2
に市じた量だけ切換えられるとともK、手動操作弁12
がブーム操作レバー16の操作量に応じた量だけ切換え
られるから、バケット4の高さHがブーム操作レバー1
6の操作量に対応した速度で修正されるので、高さHの
修正操作をスムーズに行なうことができる。なお、目標
高さ信号ho は修正された高さHに応じた値となる
。つぎに、この状態でブーム操作レバー13を中立位置
ニ戻スト、A−+B −+ F −+ K −+ L
4 M −+ N →O4P→Qの繰返しにより、バケ
ット4はブーム2の手動操作終了時の高さHに保持され
る。つぎに、この状態でアーム操作レバー22を中立位
置に戻すと、A −+ B −+ C−+ V−+W−
* X−+”Y i タハY2→Zによシ、高さ偏差信
号Δhが正のときには、(′に1−Δk)をに1 とし
て記憶し、高さ偏差信号Δhが零または負のときには、
(k1+Δk)を記憶したのち、A −+ B −+
C→D −+ Eの繰返しとなり、ブーム2は回、動し
ない。
すなわち、この発明に係る作業具軌跡制御方法において
は、アーム6を手動操作し、ブーム2を自動操作して、
バケット4に所定の軌跡を描せるため、に、プーム角度
信号αおよびアーム角速度信号衣から、バケット4が上
記所定の軌跡を描く場合のブーム角速度に応じた制御速
度信号α、を求めて、この制御速度信号α1、に応じた
角速度でブーム2を府仰動してオープンループ制御を行
なうそして、従来のような高さ偏差信号Δh等の位置偏
差信号でブーム2の角速度を制御するいわゆる位置フィ
ードバック制御方式より、この発明のようなオープンル
ープ制御の方が応答性が速く、またハンチングを起こす
ことがなく、荷の重量のような系のパーメータの変化、
バケット4が何かに当たったときのような外乱の影響が
小さければ、バケット4の軌跡を精度よく制御すること
ができろ。そして、この発明に係る作業員軌跡制御方法
においては、高さ偏差信号Δh、ブーム角偏差信号Δα
のような位置偏差信号による制御も行なっているから、
オープンループ制御と位置フィードバック制御とを組合
わせた制御であシ、系のパラメータ変化、外乱の影響等
が大きくとも、それによって生じた位置変化を位置フィ
ードバック制御で修正することができるので、バケット
4の軌跡をきわめて精度よく制御することができる。
は、アーム6を手動操作し、ブーム2を自動操作して、
バケット4に所定の軌跡を描せるため、に、プーム角度
信号αおよびアーム角速度信号衣から、バケット4が上
記所定の軌跡を描く場合のブーム角速度に応じた制御速
度信号α、を求めて、この制御速度信号α1、に応じた
角速度でブーム2を府仰動してオープンループ制御を行
なうそして、従来のような高さ偏差信号Δh等の位置偏
差信号でブーム2の角速度を制御するいわゆる位置フィ
ードバック制御方式より、この発明のようなオープンル
ープ制御の方が応答性が速く、またハンチングを起こす
ことがなく、荷の重量のような系のパーメータの変化、
バケット4が何かに当たったときのような外乱の影響が
小さければ、バケット4の軌跡を精度よく制御すること
ができろ。そして、この発明に係る作業員軌跡制御方法
においては、高さ偏差信号Δh、ブーム角偏差信号Δα
のような位置偏差信号による制御も行なっているから、
オープンループ制御と位置フィードバック制御とを組合
わせた制御であシ、系のパラメータ変化、外乱の影響等
が大きくとも、それによって生じた位置変化を位置フィ
ードバック制御で修正することができるので、バケット
4の軌跡をきわめて精度よく制御することができる。
また、フィードバックゲインに2を大きくとれば、最終
偏差を小さくすることができるが、ゲインに2を大きく
すると、油圧ショベルのように遅れの大きな系では必ず
ハンチングを起こしてしまうので、ゲインに2をあまシ
大きくすることができない。したがって、オープンルー
プゲインに1を適切に選ぶ必要があるが、ゲインに1
を一定とした場合には、ゲインに1が大きすぎると、信
号に1勾が大きくなるから、全体として軌跡が下りすぎ
、逆にゲインに1 が小さすぎると、信号に1α、が小
さくなるから、全体として軌跡が上り気味となる。しか
しながら、この発明の方法においては、ブーム2の自動
操作終了時の高さ偏差信号Δhを求めて、高さ偏差信号
Δhが正のときには(k1+Δk)をゲインに1 とし
て記憶し、高さ一偏差信号Δhが零または負のときには
、(kl−Δ1く)をゲインに1 として記憶するので
、ゲインに1を常に適切な値にすることができるから、
バケット4の軌跡を非常に精度よく制御することができ
る。
偏差を小さくすることができるが、ゲインに2を大きく
すると、油圧ショベルのように遅れの大きな系では必ず
ハンチングを起こしてしまうので、ゲインに2をあまシ
大きくすることができない。したがって、オープンルー
プゲインに1を適切に選ぶ必要があるが、ゲインに1
を一定とした場合には、ゲインに1が大きすぎると、信
号に1勾が大きくなるから、全体として軌跡が下りすぎ
、逆にゲインに1 が小さすぎると、信号に1α、が小
さくなるから、全体として軌跡が上り気味となる。しか
しながら、この発明の方法においては、ブーム2の自動
操作終了時の高さ偏差信号Δhを求めて、高さ偏差信号
Δhが正のときには(k1+Δk)をゲインに1 とし
て記憶し、高さ一偏差信号Δhが零または負のときには
、(kl−Δ1く)をゲインに1 として記憶するので
、ゲインに1を常に適切な値にすることができるから、
バケット4の軌跡を非常に精度よく制御することができ
る。
なお、上述実施例においては、油圧ショベルの作業具軌
跡制御方法について説明したが、油圧7ヨベルに限定さ
れない。また、上述実施例においテハ、ローディング油
圧ショベルのバケット軌跡制御方法について説明したが
、バックホウ油圧ショベルでも全く同様である。さらに
、上述実施例においでは、ブーム2を自動制御゛する場
合について説明したが、ブーム2を手動制御してアーム
6を自動側!してもよい。また、上述実施例においては
、ブーム角度信号α、アーム角度信号βを角度計8.9
により直接的に検出したが、シリンダ5.6の伸長量を
検出すること等により、角度信号α、βを間接的に求め
てもよい。さらに、上述実施例においては、角度信号β
を微分することにより、間接的に角速度信号表を求めた
が、直接的に角速度信号み、表を求めてもよく、シリン
ダ56の速度やシリンダ5.6に接続された管路の流量
などの角速度信号ル、λに対応する値を用いてもよい。
跡制御方法について説明したが、油圧7ヨベルに限定さ
れない。また、上述実施例においテハ、ローディング油
圧ショベルのバケット軌跡制御方法について説明したが
、バックホウ油圧ショベルでも全く同様である。さらに
、上述実施例においでは、ブーム2を自動制御゛する場
合について説明したが、ブーム2を手動制御してアーム
6を自動側!してもよい。また、上述実施例においては
、ブーム角度信号α、アーム角度信号βを角度計8.9
により直接的に検出したが、シリンダ5.6の伸長量を
検出すること等により、角度信号α、βを間接的に求め
てもよい。さらに、上述実施例においては、角度信号β
を微分することにより、間接的に角速度信号表を求めた
が、直接的に角速度信号み、表を求めてもよく、シリン
ダ56の速度やシリンダ5.6に接続された管路の流量
などの角速度信号ル、λに対応する値を用いてもよい。
また、上述実施例では、ブー・入操作レバー13、アー
ム操作レバー22の操作信号によシ操作レバー13.2
2の操作状態を検出したが、別の自動制御信号に上りブ
ーム2、アーム6が動作される。ときには、その自動制
御信号によシ操作レバー13.22の操作状態を検出し
てもよく、ブーム2、アーム6の角速度信号α、表によ
シ操作レバー16.22の操作状態を検出してもよい。
ム操作レバー22の操作信号によシ操作レバー13.2
2の操作状態を検出したが、別の自動制御信号に上りブ
ーム2、アーム6が動作される。ときには、その自動制
御信号によシ操作レバー13.22の操作状態を検出し
てもよく、ブーム2、アーム6の角速度信号α、表によ
シ操作レバー16.22の操作状態を検出してもよい。
さらに、上述実施例においては、バケット4に水平軌跡
を描かせる場合について説明したが、バケット4に他の
軌跡を描かせる場合にも、この発明を適用することが可
能である。また、上述実施例においては、アーム角度信
号αおよびアーム自速−ム角速度信号表のみからまたは
ブーム角度信号α、アーム角度信号βおよびアーム角速
度信号表から制御速度信号外を求めてもよい。さらに、
上述実施例においては、位置偏差信号として高さ偏差信
号Δh゛を用いたが、ブーム角度偏差信号、アーム角度
偏差信号を用いてもよく、この場合には初期位置として
、ブーム角度、アーム角度を用いる。また、上述実施例
においては、ブーム2を自動制御している場合にアーム
操作レバー22を中立位置に戻したときに、ゲインに1
の大きさを変えたが、アーム操作レバー22を中立位置
に戻したときまたはアームシリンダ6がストロークエン
ドに達したときに、ゲインに1 の大きさを変えてもよ
い。さらに、上述実施例においては、演算部をディジタ
ル回路で構成しだが、アナログ回路で構成してもよい。
を描かせる場合について説明したが、バケット4に他の
軌跡を描かせる場合にも、この発明を適用することが可
能である。また、上述実施例においては、アーム角度信
号αおよびアーム自速−ム角速度信号表のみからまたは
ブーム角度信号α、アーム角度信号βおよびアーム角速
度信号表から制御速度信号外を求めてもよい。さらに、
上述実施例においては、位置偏差信号として高さ偏差信
号Δh゛を用いたが、ブーム角度偏差信号、アーム角度
偏差信号を用いてもよく、この場合には初期位置として
、ブーム角度、アーム角度を用いる。また、上述実施例
においては、ブーム2を自動制御している場合にアーム
操作レバー22を中立位置に戻したときに、ゲインに1
の大きさを変えたが、アーム操作レバー22を中立位置
に戻したときまたはアームシリンダ6がストロークエン
ドに達したときに、ゲインに1 の大きさを変えてもよ
い。さらに、上述実施例においては、演算部をディジタ
ル回路で構成しだが、アナログ回路で構成してもよい。
また、上述実施例においては、手動操作a12、電磁制
御弁14によりブームシリンダ5を制御したが、電磁制
御弁のみでブームシリンダ5を制御し、その電磁制御弁
をブーム操作レバー16の操作信号と制御信号−1、z
2とを加算した信号で制御してもよい。さらに、制御信
号z1、z2を電気油圧変換弁によってパイロット圧力
に変換し、ブーム操作レバー13の操作信号をパイロッ
ト圧として取出し、両パイロット圧でパイロット操作形
流量制御弁を切換え、その流量制御弁でブームシリンダ
5を制御してもよい。また、電磁制御弁14のような弁
を制御してシリンダ5.6を制御せずに、流体圧源であ
るポンプの吐出量を制御してシリンダ5.6を制御して
もよい0 以上説明したように、この発明に係る油圧ショベル等の
作業具軌跡制御方法においては、作業具の軌跡を非常に
精度よく制御することが可能である。このように、この
発明の効果は顕著である。
御弁14によりブームシリンダ5を制御したが、電磁制
御弁のみでブームシリンダ5を制御し、その電磁制御弁
をブーム操作レバー16の操作信号と制御信号−1、z
2とを加算した信号で制御してもよい。さらに、制御信
号z1、z2を電気油圧変換弁によってパイロット圧力
に変換し、ブーム操作レバー13の操作信号をパイロッ
ト圧として取出し、両パイロット圧でパイロット操作形
流量制御弁を切換え、その流量制御弁でブームシリンダ
5を制御してもよい。また、電磁制御弁14のような弁
を制御してシリンダ5.6を制御せずに、流体圧源であ
るポンプの吐出量を制御してシリンダ5.6を制御して
もよい0 以上説明したように、この発明に係る油圧ショベル等の
作業具軌跡制御方法においては、作業具の軌跡を非常に
精度よく制御することが可能である。このように、この
発明の効果は顕著である。
第1図はローディング油圧ショベルのフロント部を示す
図、第2図は従来の作業具軌跡制御方法を実施するため
の装置を示す図、第6図はこの発明に係る油圧ショベル
の作業具軌跡制御方法を実施するだめの装置を示す図、
第4図は第3図に示したマイクロコンピュータの動作を
示す流れ図である。 2°°゛ブーム 6・・・アーム4・・・バ
ケット 5・・・ブームシリンダ8.9・・・
角度計 10.11・・・油圧ポンプ12・・・手
動操作弁 16・・・ブーム操作レバー14・・・
電磁制御弁 22・・・アーム操作レバー26・・
・マイクロコンピュータ 23a・・・マルチプレクサ 23b・・・A/D変換器 23C・・・記憶回路23
d・・・出力回路 23e・・・演算回路代理人弁
理士 中村純之助
図、第2図は従来の作業具軌跡制御方法を実施するため
の装置を示す図、第6図はこの発明に係る油圧ショベル
の作業具軌跡制御方法を実施するだめの装置を示す図、
第4図は第3図に示したマイクロコンピュータの動作を
示す流れ図である。 2°°゛ブーム 6・・・アーム4・・・バ
ケット 5・・・ブームシリンダ8.9・・・
角度計 10.11・・・油圧ポンプ12・・・手
動操作弁 16・・・ブーム操作レバー14・・・
電磁制御弁 22・・・アーム操作レバー26・・
・マイクロコンピュータ 23a・・・マルチプレクサ 23b・・・A/D変換器 23C・・・記憶回路23
d・・・出力回路 23e・・・演算回路代理人弁
理士 中村純之助
Claims (1)
- 第1、第2の腕穴を有する油圧ショベル等の作業具の軌
跡を制御する方法において、少なくとも上記第1の腕穴
の角速度から上記第2の腕穴の動くべき角速度に応じた
制御速度信号を求めるとともに、初期位置および上記第
1、第2の腕穴の角度から目標位置と実際位置との差に
応じた位置偏差信号を求めて、上記第1の腕穴の操作時
に、上記制御速度信号にゲインを乗じた信号と上記位置
偏差信号に応じた信号とを加算した制御信号に応じた角
速度で上記第2の腕穴を動作するとともに、上記制御信
号による動作が終了したときの上記位置偏差信号に応じ
て、上記ゲインの大きさを変えることを特徴とする油圧
ショベル等の作業具軌跡制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11531281A JPS5817938A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 油圧シヨベル等の作業具軌跡制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11531281A JPS5817938A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 油圧シヨベル等の作業具軌跡制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5817938A true JPS5817938A (ja) | 1983-02-02 |
JPH0257166B2 JPH0257166B2 (ja) | 1990-12-04 |
Family
ID=14659500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11531281A Granted JPS5817938A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 油圧シヨベル等の作業具軌跡制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5817938A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01312125A (ja) * | 1988-06-13 | 1989-12-15 | Komatsu Ltd | 腕式作業機の制御方法 |
WO2018189765A1 (ja) * | 2017-04-10 | 2018-10-18 | 株式会社小松製作所 | 建設機械および制御方法 |
-
1981
- 1981-07-24 JP JP11531281A patent/JPS5817938A/ja active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01312125A (ja) * | 1988-06-13 | 1989-12-15 | Komatsu Ltd | 腕式作業機の制御方法 |
WO2018189765A1 (ja) * | 2017-04-10 | 2018-10-18 | 株式会社小松製作所 | 建設機械および制御方法 |
KR20180123000A (ko) * | 2017-04-10 | 2018-11-14 | 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 | 건설 기계 및 제어 방법 |
JPWO2018189765A1 (ja) * | 2017-04-10 | 2020-02-20 | 株式会社小松製作所 | 建設機械および制御方法 |
US10822769B2 (en) | 2017-04-10 | 2020-11-03 | Komatsu Ltd. | Earthmoving machine and control method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0257166B2 (ja) | 1990-12-04 |
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