JPS6136426A - 腕式作業機の作業具軌跡制御装置 - Google Patents
腕式作業機の作業具軌跡制御装置Info
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- JPS6136426A JPS6136426A JP15720784A JP15720784A JPS6136426A JP S6136426 A JPS6136426 A JP S6136426A JP 15720784 A JP15720784 A JP 15720784A JP 15720784 A JP15720784 A JP 15720784A JP S6136426 A JPS6136426 A JP S6136426A
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- arm
- angle
- face
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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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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- 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】
本発明は腕式作業機の作業具軌跡制御装置、さらに詳し
くは、作業具を法面に沿った任意の方向に容品に移動さ
せる制御を行うことができる装置に関する。
くは、作業具を法面に沿った任意の方向に容品に移動さ
せる制御を行うことができる装置に関する。
従来、たとえば油圧ショベルのフロントのパケットや、
パケットの代りに掴み装置または破砕機等を装着した作
業機によって、法面掘削、ブロック積み、コンクリート
破壊等の作業を法面に沿って行う場合、オペレータは上
εパケットや掴み装置などの作業具を法面に沿って任意
の方向に自由に動かす必要がある。しかし、これ等の作
業を行うためにオペレータは作業具が法面に沿って移動
するよう旋回レバー、プームレバーおよびアームレバー
を複合操作しなければならず、油圧ショベルの７ｐント
方向が法面最大傾斜角方向から外れると、法面の傾斜角
が変化するため、法面に沿つ【任意の方向に自由に作業
具を動かすことはほとんど不可能に近い作業であった。
パケットの代りに掴み装置または破砕機等を装着した作
業機によって、法面掘削、ブロック積み、コンクリート
破壊等の作業を法面に沿って行う場合、オペレータは上
εパケットや掴み装置などの作業具を法面に沿って任意
の方向に自由に動かす必要がある。しかし、これ等の作
業を行うためにオペレータは作業具が法面に沿って移動
するよう旋回レバー、プームレバーおよびアームレバー
を複合操作しなければならず、油圧ショベルの７ｐント
方向が法面最大傾斜角方向から外れると、法面の傾斜角
が変化するため、法面に沿つ【任意の方向に自由に作業
具を動かすことはほとんど不可能に近い作業であった。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、法面忙沿った任意の
方向に作業具を移動させることのできる腕式作業機の制
御装置を提供することを目的とする０ この目的を達成するため本発明は、旋回体の旋回角度と
、第１作業腕の俯仰動角度と、ｌｚの作業腕の揺動角度
とをそれぞれ検出する角度検出手段と、作業具がそれに
沿って移動すべき法面の傾斜角を設定する法面傾斜角設
定手段と、法面に沿った２つの方向および法面に垂直な
方向への作業具の移動速度を指令する速度指令手段とを
有し、前記２つの方向のうち１方向を法面傾斜角方向に
取り、他の１方向を水平方向に取り、この法面に沿った
２方向および法面に垂直な方向の３つの合成速度により
作業具が移動するように旋回体、第１作業腕および第２
作業腕の各アクチュエータの作動を制御する手段とを備
えたことにより、法面に沿った任意の方向に作業具を移
動せしめるよう忙したものである。
方向に作業具を移動させることのできる腕式作業機の制
御装置を提供することを目的とする０ この目的を達成するため本発明は、旋回体の旋回角度と
、第１作業腕の俯仰動角度と、ｌｚの作業腕の揺動角度
とをそれぞれ検出する角度検出手段と、作業具がそれに
沿って移動すべき法面の傾斜角を設定する法面傾斜角設
定手段と、法面に沿った２つの方向および法面に垂直な
方向への作業具の移動速度を指令する速度指令手段とを
有し、前記２つの方向のうち１方向を法面傾斜角方向に
取り、他の１方向を水平方向に取り、この法面に沿った
２方向および法面に垂直な方向の３つの合成速度により
作業具が移動するように旋回体、第１作業腕および第２
作業腕の各アクチュエータの作動を制御する手段とを備
えたことにより、法面に沿った任意の方向に作業具を移
動せしめるよう忙したものである。
以下本発明の一実捲例を第１図乃至第５図を用いて説明
する。
する。
第１図は作業機の一例で、走行体１上に旋回可能に枢着
された旋回体２と、旋回体２に俯仰動可能に枢着された
第１作業腕（ブーム）３と、第１作条構に揺動可能に枢
着された第２作業腕（アーム）４と、ｌ ｚ作業腕に取
付けられた作業具（パケット）５とを備えた油圧シ曹ペ
ルの平面図を示すものである。この例でパケット５はア
ーム４に回動可能に取付けられている。
された旋回体２と、旋回体２に俯仰動可能に枢着された
第１作業腕（ブーム）３と、第１作条構に揺動可能に枢
着された第２作業腕（アーム）４と、ｌ ｚ作業腕に取
付けられた作業具（パケット）５とを備えた油圧シ曹ペ
ルの平面図を示すものである。この例でパケット５はア
ーム４に回動可能に取付けられている。
第２図は第１図に示す油圧シ冒ベルの側面−を示し、旋
回体２は旋回モータ６により、ブーム３はブームシリン
ダ７により、アーム４はアームシリンダ８により、パケ
ット５はパケットシリンダ９によりそれぞれ駆動される
。
回体２は旋回モータ６により、ブーム３はブームシリン
ダ７により、アーム４はアームシリンダ８により、パケ
ット５はパケットシリンダ９によりそれぞれ駆動される
。
Ｍ２ｖＡにおいて、φはパケット５で掘削する法面の設
定傾斜角度を示す。４１１１図は油圧ショベルの７田ン
ト部（ブーム３、アーム４、パケット５）を法面の最大
傾斜角（φ）方向Ｔに向けて掘削する状Ｓな示し、図の
Ｔ″方向旋回体２が旋回角θだけ旋回した方向を示す。
定傾斜角度を示す。４１１１図は油圧ショベルの７田ン
ト部（ブーム３、アーム４、パケット５）を法面の最大
傾斜角（φ）方向Ｔに向けて掘削する状Ｓな示し、図の
Ｔ″方向旋回体２が旋回角θだけ旋回した方向を示す。
第３図は第１図のフロント部の位置関係およびアーム先
端点ＡのｌＡ度を示し、第４図および第５図は第２図の
フロント部の位置関係およびアーム先端点ムの速度を示
すものである。
端点ＡのｌＡ度を示し、第４図および第５図は第２図の
フロント部の位置関係およびアーム先端点ムの速度を示
すものである。
今ｓｆｔｇｓ図および第４図に示すように、アーム先端
点Ａの法面最大傾斜線方向の速度なＶＴ ｓ この傾
斜線に直角な方向の速度なＶ）ｌ、法面に沿った水平方
向の速度をＶａとする。
点Ａの法面最大傾斜線方向の速度なＶＴ ｓ この傾
斜線に直角な方向の速度なＶ）ｌ、法面に沿った水平方
向の速度をＶａとする。
第４図において、ＶＴ 、 Ｖｙの水平方向および鉛直
方向の速度成分Ｖｘ ｅ Ｖｘは、 Ｖｘ −ＶＴ ｏｏ−φ −ｖＨ― φ ・・・
・・・ ・・・ ・・・ （１）ｖＹ−ｖ、幽φ＋７
３１ ｃｏｏφ・・・・・・・・・・・・（２）で表わ
される。
方向の速度成分Ｖｘ ｅ Ｖｘは、 Ｖｘ −ＶＴ ｏｏ−φ −ｖＨ― φ ・・・
・・・ ・・・ ・・・ （１）ｖＹ−ｖ、幽φ＋７
３１ ｃｏｏφ・・・・・・・・・・・・（２）で表わ
される。
一方、ｔｊ！４３図に示すように旋回体が旋回角θのＴ
゛方向おいて、ｖＨおよび（１）式より求められるＶＸ
のＴ°力方向よびこれに直交する方向の速度成分Ｖｘ、
Ｖθは、 Ｖｘ−Ｖｚｏｏ−θ＋ｖＨ―θ・−ｅ・・・…・脅・（
８）Ｖａ −−ＶＸ―θ＋ｖＨＣＯｄ・・・・・・・・
・・・・（４）と表わされる。
゛方向おいて、ｖＨおよび（１）式より求められるＶＸ
のＴ°力方向よびこれに直交する方向の速度成分Ｖｘ、
Ｖθは、 Ｖｘ−Ｖｚｏｏ−θ＋ｖＨ―θ・−ｅ・・・…・脅・（
８）Ｖａ −−ＶＸ―θ＋ｖＨＣＯｄ・・・・・・・・
・・・・（４）と表わされる。
ｆａＩｓ図において、Ｘ、Ｙ座標を旋回体２およびフロ
ント部に固定されたものとすれば、この座標での鉛直方
向成分Ｖｙは、 Ｖｙ−Ｌｘ・・・・・・・・・・・・（５）である。
ント部に固定されたものとすれば、この座標での鉛直方
向成分Ｖｙは、 Ｖｙ−Ｌｘ・・・・・・・・・・・・（５）である。
そこで、（ｌ）〜（６）式をまとめれば、ＶＸ −（７
７ｏｏ−φ−Ｖｎ ｇｈｉφ） Ｃｏ−θ＋Ｖｍ ｄｎ
ＩＩ −・（（１）■７−Ｖｒｇｆｎφ＋ｖＭＣＯ−
φ・・・・・・・・・・・・（７）Ｖａ−−（ＶＴ ａ
ｏｇφ−Ｖｍｍφ）血θ＋ｖＨｏｏ−θ・・・・・・（
８）と表わすことができる。
７ｏｏ−φ−Ｖｎ ｇｈｉφ） Ｃｏ−θ＋Ｖｍ ｄｎ
ＩＩ −・（（１）■７−Ｖｒｇｆｎφ＋ｖＭＣＯ−
φ・・・・・・・・・・・・（７）Ｖａ−−（ＶＴ ａ
ｏｇφ−Ｖｍｍφ）血θ＋ｖＨｏｏ−θ・・・・・・（
８）と表わすことができる。
、また、Ｘ、Ｙ座標上のアーム先端点Ａの座標をＣＸｈ
ｍｙ人）とし、旋回中心点Ｓとブーム３の枢着点０との
距離なＬ８、ブーム３の枢着点０とアーム４の枢着点Ｂ
との距離をＬｂ、アーム４の枢着点Ｂとパケット枢着点
Ａの距離なＬαとし、ＬＢＯＸ−β、ＬＡＢＯ−９０°
−αとすれば、Ｘ人、ｙ＾は・ ＸＡ−Ｌｂａｏ−β＋Ｌａ 虐（β＋α）・・・・・・
・・・・・・（９）ｙＡ−Ｌｂｇｌｎβ−Ｉ、５ｃｏｓ
（β＋α）・・・・・・・・・（ｉｎとなる。
ｍｙ人）とし、旋回中心点Ｓとブーム３の枢着点０との
距離なＬ８、ブーム３の枢着点０とアーム４の枢着点Ｂ
との距離をＬｂ、アーム４の枢着点Ｂとパケット枢着点
Ａの距離なＬαとし、ＬＢＯＸ−β、ＬＡＢＯ−９０°
−αとすれば、Ｘ人、ｙ＾は・ ＸＡ−Ｌｂａｏ−β＋Ｌａ 虐（β＋α）・・・・・・
・・・・・・（９）ｙＡ−Ｌｂｇｌｎβ−Ｉ、５ｃｏｓ
（β＋α）・・・・・・・・・（ｉｎとなる。
ここで、ＸムーＶｘ 、 ｙｈ−Ｖｙであるから、上記
（９）、０１式を微分してブーム角速度βおよびアーム
角速度αについて整理すれば、 ７３−−ｖ）（幽（β＋” ） ＋ Ｖｙ ｏｏｓ （
β＋ｇ）／ Ｌｂ ａｏ−α・・・・・・・・・・・・
αＯα−ｖｘ（ＬｂＣｏ−β＋Ｌａ＊ｃβ＋α））＋Ｖ
ｙ（Ｌｂ−β−ＩＬ：Ｌｏｏｓ （Ｊ９＋α） ）／
Ｌ ｂＬｃＬＯｎα・−−−−・・−−−−・＜１３と
なる。
（９）、０１式を微分してブーム角速度βおよびアーム
角速度αについて整理すれば、 ７３−−ｖ）（幽（β＋” ） ＋ Ｖｙ ｏｏｓ （
β＋ｇ）／ Ｌｂ ａｏ−α・・・・・・・・・・・・
αＯα−ｖｘ（ＬｂＣｏ−β＋Ｌａ＊ｃβ＋α））＋Ｖ
ｙ（Ｌｂ−β−ＩＬ：Ｌｏｏｓ （Ｊ９＋α） ）／
Ｌ ｂＬｃＬＯｎα・−−−−・・−−−−・＜１３と
なる。
また、旋回角速度θは、
θ−Ｖθ／Ｌ１１＋ＸＡ・・・・・・・・・・・・（Ｉ
３となり０式Ｋ（９）式を代入すれば、 シーｖθ／ Ｌｓ ＋ Ｌｌ） ｏｏｓβ＋Ｌｃｃｄｎ
（β＋α）・・・・・・Ｑ４となる。
３となり０式Ｋ（９）式を代入すれば、 シーｖθ／ Ｌｓ ＋ Ｌｌ） ｏｏｓβ＋Ｌｃｃｄｎ
（β＋α）・・・・・・Ｑ４となる。
以上の（１）〜Ｉ式で明らかなように、アーム先端点Ａ
に法面上の最大傾斜角方向および水平方向の速度ｖＴ
、 ｖ、および法面に垂直な速度ＶＭを与えることによ
り、プーム３、アーム４および旋回体２の角速度ｊ、α
、ｂをαυ、 （Ｌｌ 、 ａ◆式で演算することがで
き、この角速度でプーム３、アーム４および旋回体２を
動かせば、アーム先端点ＡはｖＨ１Ｖ丁、ｖＨの合成速
度で移動させることができる。
に法面上の最大傾斜角方向および水平方向の速度ｖＴ
、 ｖ、および法面に垂直な速度ＶＭを与えることによ
り、プーム３、アーム４および旋回体２の角速度ｊ、α
、ｂをαυ、 （Ｌｌ 、 ａ◆式で演算することがで
き、この角速度でプーム３、アーム４および旋回体２を
動かせば、アーム先端点ＡはｖＨ１Ｖ丁、ｖＨの合成速
度で移動させることができる。
すなわち、法面に沿った速度７丁と法面の水平方向の速
度ＶＨを与え、法面角度の変化に伴う上下方向の修正を
法面に垂直な速度ＶＷを与えることによってアーム先端
点Ａの法面に沿った移動及び垂直方向の補正又は法面に
対する上下方向の作業を行うことが可能となる。
度ＶＨを与え、法面角度の変化に伴う上下方向の修正を
法面に垂直な速度ＶＷを与えることによってアーム先端
点Ａの法面に沿った移動及び垂直方向の補正又は法面に
対する上下方向の作業を行うことが可能となる。
しかし実際上は種々の制御誤差により必ずしも所望の動
きが得られない場合もあるので、上記のようにβ、ａ、
＃を制御すると共にｊ、α、θを積分した値な角度の目
標値９ ＃ ’Ａ Ｉ Ｇとし、実際の角度β、α、θ
と比較して修正するフィードバック制御を加えれば制御
精度が向上する。
きが得られない場合もあるので、上記のようにβ、ａ、
＃を制御すると共にｊ、α、θを積分した値な角度の目
標値９ ＃ ’Ａ Ｉ Ｇとし、実際の角度β、α、θ
と比較して修正するフィードバック制御を加えれば制御
精度が向上する。
第６図は本発明の制御袋デの実池例を示すものである。
１０はアーム先端点ムの法面の最大傾斜角方向進度信号
ＶＴｓ法面水平方向速度信号ｖｉおよび法面忙垂直な速
度信号ＶＨを与える速度指令レバーで３軸ジヨイステイ
クレバーにより構成される。
ＶＴｓ法面水平方向速度信号ｖｉおよび法面忙垂直な速
度信号ＶＨを与える速度指令レバーで３軸ジヨイステイ
クレバーにより構成される。
１１はレバー１０の操作量に応じてＶＴ 、 ＶＨ、Ｖ
Ｗを出力すると共にレバー１０が操作されたことを示１
制御指令信号■を出力する速度指令器である。
Ｗを出力すると共にレバー１０が操作されたことを示１
制御指令信号■を出力する速度指令器である。
第２は法面の傾斜角を設定する法面傾斜角設定ダイヤル
、１３はダイヤル第２の動きに連動して傾斜角信号φを
出力する法面傾斜角設定器、１４は旋回体２の旋回角度
を検出する旋回角度計、１５は旋回角度計１４をりセッ
トするリセットスイッチで、リセットスイッチ１５が押
されたとき旋回角度計１４が零となる。１６はプーム３
のプーム角度βを検出するブーム角度計、１７はアーム
４のアーム角度αを検出するアーム角度計である。
、１３はダイヤル第２の動きに連動して傾斜角信号φを
出力する法面傾斜角設定器、１４は旋回体２の旋回角度
を検出する旋回角度計、１５は旋回角度計１４をりセッ
トするリセットスイッチで、リセットスイッチ１５が押
されたとき旋回角度計１４が零となる。１６はプーム３
のプーム角度βを検出するブーム角度計、１７はアーム
４のアーム角度αを検出するアーム角度計である。
１８は速度指令器１１からの速度信号ＶＴ 、 ＶＩ！
、 ＶＭ、旋回角度計からの旋回角度θおよび法面傾斜
角設定器からの法面傾斜信号φを入力し、上記（６）、
（７）、（＋り式に基いて速度成分Ｖ９ 、 Ｖｘ 、
Ｖｙ を演算する速度演ｎ器、１９は速度演算器１８
からの速度成分Ｖθ、ブーム角度計１６からのブーム角
度βおよびアーム角度計１７からのアーム角度αを入力
し、王妃ａ４式に基いて旋回角速度θを演算し、旋回角
速度の目標値θを出力する角速度演算器、２０は速度演
算器１８からの速度成分ｖｘ、ｖｙ。
、 ＶＭ、旋回角度計からの旋回角度θおよび法面傾斜
角設定器からの法面傾斜信号φを入力し、上記（６）、
（７）、（＋り式に基いて速度成分Ｖ９ 、 Ｖｘ 、
Ｖｙ を演算する速度演ｎ器、１９は速度演算器１８
からの速度成分Ｖθ、ブーム角度計１６からのブーム角
度βおよびアーム角度計１７からのアーム角度αを入力
し、王妃ａ４式に基いて旋回角速度θを演算し、旋回角
速度の目標値θを出力する角速度演算器、２０は速度演
算器１８からの速度成分ｖｘ、ｖｙ。
ブーム角度計１６からのブーム角度βおよびアーム角度
計１７からのアーム角度αを入力し、上記ａｎ 、 ａ
ｓ式に基いてブーム角速度βおよびアーム角度指令器１
１からの制御指令信号■が入るまでは旋回角度計１４か
らの検出角度θをそのま＼角度の目標値台として出力し
、制御指令信号■が入ると、その時点の旋回角度計１４
の検出角度θ０を初□ｈｔ、−ｃｉｖ□い、□ヵｉ□ヵ
オ る積分器、２２は速度指令器１１からの制御指令・信号
■が入るまではプーム−角度計１６からの検出角度βを
そのま一角度の目標値台として出力し、ブーム目標角度
合を出力する積分器、２３は速度指令器１１からの制御
指令信号■が入るまではアーム角度計１７からの検出角
度αをそのま＼角度の目標値αとして出力し、制御指令
信号■が入る力する積分器である。積分器２１．２２．
２３の力θとの偏差ノｌ−会一θを演算する減算器、２
５は上記積分器２２の出力介と検出器１６の出力βとの
偏差Δβ−介一βを演算する減算器、２６は上記積分器
２３の出力αと検出器１７の出力αとの偏差Δα−α−
αを演算する減算器、２７は偏差Δθにゲインに１を乗
する係数器、２８は偏差Δβにゲインに、を乗する係数
器、２９は偏差Δαにゲインに１を乗する係数器、３０
は角速度演算器、して゛ｊ十Ｋ・Δθな演算する加算器
、３１は角速９＾ ぞれ加算１３０，３１．３２の出力に制御上の補正や補
償を行う補償増巾器である。３６．３７．３８はそれぞ
れ補償増巾器３３．３４．３５の出力により動作して３
＠回モータ６、ブームシリンダ７、アームシリンダ８の
流量を制御する流量制御装置である。
計１７からのアーム角度αを入力し、上記ａｎ 、 ａ
ｓ式に基いてブーム角速度βおよびアーム角度指令器１
１からの制御指令信号■が入るまでは旋回角度計１４か
らの検出角度θをそのま＼角度の目標値台として出力し
、制御指令信号■が入ると、その時点の旋回角度計１４
の検出角度θ０を初□ｈｔ、−ｃｉｖ□い、□ヵｉ□ヵ
オ る積分器、２２は速度指令器１１からの制御指令・信号
■が入るまではプーム−角度計１６からの検出角度βを
そのま一角度の目標値台として出力し、ブーム目標角度
合を出力する積分器、２３は速度指令器１１からの制御
指令信号■が入るまではアーム角度計１７からの検出角
度αをそのま＼角度の目標値αとして出力し、制御指令
信号■が入る力する積分器である。積分器２１．２２．
２３の力θとの偏差ノｌ−会一θを演算する減算器、２
５は上記積分器２２の出力介と検出器１６の出力βとの
偏差Δβ−介一βを演算する減算器、２６は上記積分器
２３の出力αと検出器１７の出力αとの偏差Δα−α−
αを演算する減算器、２７は偏差Δθにゲインに１を乗
する係数器、２８は偏差Δβにゲインに、を乗する係数
器、２９は偏差Δαにゲインに１を乗する係数器、３０
は角速度演算器、して゛ｊ十Ｋ・Δθな演算する加算器
、３１は角速９＾ ぞれ加算１３０，３１．３２の出力に制御上の補正や補
償を行う補償増巾器である。３６．３７．３８はそれぞ
れ補償増巾器３３．３４．３５の出力により動作して３
＠回モータ６、ブームシリンダ７、アームシリンダ８の
流量を制御する流量制御装置である。
また、第６図には示さないが、旋回体２、ブーム３、ア
ーム４およびパナット５の各アクチュエータを手動操作
する各操作レバーが旋回体２の運転室内に設けられてお
り、各アクチュエータを単独または複合操作可能になっ
ている・ 上記のように構成した第６図の制御装置の作用、動作に
つい【説明する。
ーム４およびパナット５の各アクチュエータを手動操作
する各操作レバーが旋回体２の運転室内に設けられてお
り、各アクチュエータを単独または複合操作可能になっ
ている・ 上記のように構成した第６図の制御装置の作用、動作に
つい【説明する。
まず、第１図に示す法面最大傾斜角方向Ｔに旋回体２、
ブーム３、アーム４、バナット５を向け、リセットスイ
ッチ１５を押す。これによって旋回角度計１４が零にセ
ットされる。次いで、バナット５の先端り点を第２図に
示すような位置に手動操作し、法面傾斜角設定ダイヤル
第２を掘削しようとする法面の傾斜角φに設定し、速度
指令レバー１０を操作すると、速度指令Ｉａ１１かも制
御指令信号■が出力されると共に速度指令レバー１０の
操作量（応じた速度信号Ｖ、、Ｖ丁、ｖＭが出力されろ
。そして、速度演算器１８では速度信号ＶＨ。
ブーム３、アーム４、バナット５を向け、リセットスイ
ッチ１５を押す。これによって旋回角度計１４が零にセ
ットされる。次いで、バナット５の先端り点を第２図に
示すような位置に手動操作し、法面傾斜角設定ダイヤル
第２を掘削しようとする法面の傾斜角φに設定し、速度
指令レバー１０を操作すると、速度指令Ｉａ１１かも制
御指令信号■が出力されると共に速度指令レバー１０の
操作量（応じた速度信号Ｖ、、Ｖ丁、ｖＭが出力されろ
。そして、速度演算器１８では速度信号ＶＨ。
ＶＴ ＊ ＶＮｓ旋回角度計からの旋回角度θおよび法
面傾斜角設定器からの傾斜角信号φを入力し、上記（６
） 、 （）） 、 （８）式で示した速度成分Ｖθ、
ｖｘ 、 ｖｙが演算される。角速度演算器１９は速
度成分Ｖθ、度演ｎ器２０は速度成分ＶＸ 、 Ｍｙ
、ブーム角度β流量制御装置３６．３７．３８を介して
旋回モータ６、ブームシリンダ７、アームシリンダ８が
それぞれ作動され、旋回体２、ブーム３、アーム４積分
され、角度計１４．１６．１７から検出された実際の角
度σ、β、αと比較され、それらの偏差Δθ、ｌβ、ｌ
ｌＫがあるときは旋回体２、ブーム４の動きが補正され
る。このようにして旋回体２、ブーム３、アーム４が精
度良く目標値に追従し、アーム先端点大は速度指令レバ
ー１０の操作量に応じて法面に沿つ℃移動するので、バ
ｔット先端点りを法面に沿って任意方向に移動して掘削
をすることが可能となる。また、速度指令レバー１０で
法面に沿った水平方向と最大傾斜角方向の移動速度を指
令するので、法面な基準とした操作が容易であり、特に
、オペレータが作業機上にいないリモコンなどの操作に
適する。また法面に垂直な方向の速度を指令するので、
法面の傾斜方向から外れた任意の方向での補正が容易で
あり、かつ法面への押しつけ動作を行うことが可能であ
る。
面傾斜角設定器からの傾斜角信号φを入力し、上記（６
） 、 （）） 、 （８）式で示した速度成分Ｖθ、
ｖｘ 、 ｖｙが演算される。角速度演算器１９は速
度成分Ｖθ、度演ｎ器２０は速度成分ＶＸ 、 Ｍｙ
、ブーム角度β流量制御装置３６．３７．３８を介して
旋回モータ６、ブームシリンダ７、アームシリンダ８が
それぞれ作動され、旋回体２、ブーム３、アーム４積分
され、角度計１４．１６．１７から検出された実際の角
度σ、β、αと比較され、それらの偏差Δθ、ｌβ、ｌ
ｌＫがあるときは旋回体２、ブーム４の動きが補正され
る。このようにして旋回体２、ブーム３、アーム４が精
度良く目標値に追従し、アーム先端点大は速度指令レバ
ー１０の操作量に応じて法面に沿つ℃移動するので、バ
ｔット先端点りを法面に沿って任意方向に移動して掘削
をすることが可能となる。また、速度指令レバー１０で
法面に沿った水平方向と最大傾斜角方向の移動速度を指
令するので、法面な基準とした操作が容易であり、特に
、オペレータが作業機上にいないリモコンなどの操作に
適する。また法面に垂直な方向の速度を指令するので、
法面の傾斜方向から外れた任意の方向での補正が容易で
あり、かつ法面への押しつけ動作を行うことが可能であ
る。
なお、第６図の制御に加えて、パケット５の姿勢を法面
に対して一定の姿勢を保つような制御を別途行えば、よ
り作業性の良い法面掘削を行うことができる。
に対して一定の姿勢を保つような制御を別途行えば、よ
り作業性の良い法面掘削を行うことができる。
また、上記実施例の演算はブロック（２）を用いて示し
たが、演算にはアナログ演算、ディジタル演算のどちら
を用いても良く、マイク四コンピュータなどを用いると
最も適切である。
たが、演算にはアナログ演算、ディジタル演算のどちら
を用いても良く、マイク四コンピュータなどを用いると
最も適切である。
以上説明した本発明によれば、法面に沿った２つの方向
および垂直な方向の移動速度を与えることによって、ｍ
Ｉ単な操作により作業具を法面に沿って任意の方向に移
動することが可能である。
および垂直な方向の移動速度を与えることによって、ｍ
Ｉ単な操作により作業具を法面に沿って任意の方向に移
動することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第１１は作業機の一例となる油圧ショベルノ平面図、第
２図は第１図の油圧ショベルの側面図、第３図は第１図
の作業腕の位置関係およびアーム先端点の速度を示す図
、第４図は第２図のアーム先端点の速度を示す図、第５
図は、フロント部に固定したＸ−Ｙ座標上での作業腕の
位置関係およびアーム先端点の速度を示す図、第６図は
本発明の制御装置を示すブロック図である。 ２・・・・・・旋回体、３・・・・・・ブーム、４・・
・・・・アーム、５・・・・・・パケット、６・・・・
・・旋回モータ、７・・・・・・ブームシリンダ、８・
・・・・・アームシリンダ、１０・・・・・・速度指令
レバー、１ｚ・・・・・・法面傾斜角設定ダイヤル、１
４・・・・・・旋回角度計、１６・・・・・・ブーム角
度計、１７・・・・・・アーム角度計、１８・・・・・
・速度演算器、１９．２０・・・・・・角速度演算器。 第１図 第２図 第３図 Ｏ 第５図
２図は第１図の油圧ショベルの側面図、第３図は第１図
の作業腕の位置関係およびアーム先端点の速度を示す図
、第４図は第２図のアーム先端点の速度を示す図、第５
図は、フロント部に固定したＸ−Ｙ座標上での作業腕の
位置関係およびアーム先端点の速度を示す図、第６図は
本発明の制御装置を示すブロック図である。 ２・・・・・・旋回体、３・・・・・・ブーム、４・・
・・・・アーム、５・・・・・・パケット、６・・・・
・・旋回モータ、７・・・・・・ブームシリンダ、８・
・・・・・アームシリンダ、１０・・・・・・速度指令
レバー、１ｚ・・・・・・法面傾斜角設定ダイヤル、１
４・・・・・・旋回角度計、１６・・・・・・ブーム角
度計、１７・・・・・・アーム角度計、１８・・・・・
・速度演算器、１９．２０・・・・・・角速度演算器。 第１図 第２図 第３図 Ｏ 第５図
Claims (1)
- 走行体上に旋回可能に枢着された旋回体と、その旋回体
上に俯仰動可能に枢着された第１作業腕と、その第１作
業腕に揺動可能に枢着された第２作業腕と、その第２作
業腕に取付けられた作業具と、それら旋回体、第１作業
腕および第２作業腕を作動する各アクチュエータとを備
えた腕式作業機において、前記旋回体の旋回角度と、第
１作業腕の俯仰動角度と、第２作業腕の揺動角度とをそ
れぞれ検出する角度検出手段と、作業具がそれに沿って
移動すべき法面の傾斜角を設定する法面傾斜角設定手段
と、法面に沿った２つの方向および法面に垂直な方向へ
の作業具の移動速度を指令する速度指令手段とを有し、
前記２つの方向のうち１方向を法面の最大傾斜角方向に
取り、他の１方向を水平方向に取り、この法面に沿った
２方向および法面に垂直な方向の３つの合成速度により
作業具が移動するように前記旋回体、第１作業腕および
第２作業腕の各アクチュエータの作動を制御する手段を
備えたことを特徴とする腕式作業機の作業具軌跡制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15720784A JPS6136426A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 腕式作業機の作業具軌跡制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15720784A JPS6136426A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 腕式作業機の作業具軌跡制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3628592A Division JPH0627407B2 (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 腕式作業機の作業具軌跡制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6136426A true JPS6136426A (ja) | 1986-02-21 |
| JPH0441219B2 JPH0441219B2 (ja) | 1992-07-07 |
Family
ID=15644544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15720784A Granted JPS6136426A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 腕式作業機の作業具軌跡制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6136426A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5160239A (en) * | 1988-09-08 | 1992-11-03 | Caterpillar Inc. | Coordinated control for a work implement |
| WO1994026988A1 (en) * | 1993-05-13 | 1994-11-24 | Caterpillar Inc. | Coordinated control for a work implement |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6741219B1 (ja) | 2019-06-14 | 2020-08-19 | Toto株式会社 | 衛生洗浄装置 |
-
1984
- 1984-07-30 JP JP15720784A patent/JPS6136426A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5160239A (en) * | 1988-09-08 | 1992-11-03 | Caterpillar Inc. | Coordinated control for a work implement |
| WO1994026988A1 (en) * | 1993-05-13 | 1994-11-24 | Caterpillar Inc. | Coordinated control for a work implement |
| US5424623A (en) * | 1993-05-13 | 1995-06-13 | Caterpillar Inc. | Coordinated control for a work implement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0441219B2 (ja) | 1992-07-07 |
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