JPH01268923A - 移動体の水平垂直移動制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は建設機械の制御装置における制御方法に関する
もので、−殻内荷投機械の制御にも適用することができ
る。

〔従来の技術〕

従来の建設機械に於いては、その機械の所要の部分を、
目的の点まで移動させるには、各関節に対応した複数の
操作レバーを操作しなければならず、操作者には熟練が
必要であり、操作ミスを発生する危険性があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の各関節に対応した操作レバーを使用する制御方法
には次のような問題点がある。

（１）同じ速度で関節角度を変化させても、その関節角
度で、所要の点の水平、垂直の移動速度が異る。

（２）　　また多くの操作レバーを操作せねばならず。

熟練が必要であり、操作ミスを発生する危険性がある。

本発明はこれ等の問題点を解決することを目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

操作レノで−からの３個の信号の内、前後水平方向及び
上下垂直方向の移動指令入力信号により、その信号の大
きさに応じた、水平及び垂直方向の速度で、所要の部分
が移動する様に、演算装置を用いて、各軸の角移動速度
を決定し、各軸をその角速度で回転（移動）させる。ま
た残りの操作レノξ−からの信号は、その機械を中心と
した円周方向の移動速度入力信号どする。

〔作　用〕

操作レバーからの前後水平方向及び上下垂直方向の移動
指令入力信号に基き、演算装置により、それ等の入力信
ぢの大きさに応じた水平及び垂直方向の速度となる各関
節部分の角移動速度が決定される。

操作レバーからの横水平方向の移動指令入力信号に基き
、演算装置により、その機械を中心とした円周方向移動
速度を決定する。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の制御方法による、制御を可能とする
制御装置を有する建設機械の概略図で、１は運転席また
は運転室を示し２，３及び４は関節軸を示し、５は移動
させたい所要の部分を示している。また、６，７及び８
は各々のプームを示している。

本機械を制御するにあたって、下記の条件を付ける。

１）２．３及び４の関節を回転（移動）させる動力とし
て、それぞれの関節部分に油圧シリンダを装備する。

２）２．３及び４の関節の回転角度を検出する為の角度
検出器をそれぞれの関節部分に装備する。

３）ズーム８の部分は常に垂直になる様に制御するもの
とする。

第２図は本制御装置の概略制御ブロックダイアダラムで
、操作レバー９から入力された。電圧。

電流等のアナログ信号はＡ／Ｄ変換器を通して移動速度
のディジタル値に変換され、演算装置１１に入力される
。演算装置には、関節部に装備された角度検出器１６の
信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器１７を通し
た信号が入力されており、現在の角度が分かる様になっ
ている。演算装置は、操作レバーから入力された、上下
（第１図のＣ→Ｄ）方向及び前後（゛第１図のＡＯＢ）
方向の速度信号を三角関数演算の手法を用いて、それぞ
れの関節の回転角速度成分に分解した信号を算出し、そ
の信号をサーボアンプ１３に与え、制御電磁弁１３及び
油圧シリンダ１４を通して、プーム１５を動かす。

移動させたい所要の部分を、水平又は垂直に直線的に移
動させるには、前述の条件より、間接軸４０点を水平ま
たは、垂直に直線的に移動させると同時に、プーム８を
常に垂直に保っておけば実現できる。この移動の制御は
次の様に行なわれる。

第３図は、第１図をより簡略化して記載したものである
。

プーム６の長さをｌ、プーム７の長さをｍ、シーム６の
水平線と成す角度なψ、関節軸４と間接軸２を通る直ｉ
（仮想１ｉｔ）と水平線の成す角をψ２゜その仮想線と
ズーム６の成す角をψ□、プーム６とプーム７の成す角
α、プーム７とプーム８の成−ｊ角をβとおくことにす
る。また間接軸４の点は、第３図に示す様に１図に向っ
て右側なＸ方向、上側をＺ方向とした座標（Ｘ、Ｚ）で
表わすこととする。

ｎは、関節軸２と４の直線距離で、三平方の定理より、 ｎ＝４と表わせる。三角関数の定理より、ｎ”　＝　１
２＋ｍ２−２１ｍｃａｓ　（π−α）＝７”＋ｍ２＋２
ノｍｃｏｓα　であるノテ、※α＝ｃｏｓ−１（（ｎ２
−１２．−ｍ２）７２１ｍ）となる。

またｎ５１ｍψ、＝ｍｓｉｎ（π−α）＝ｍｓｉｎαで
あるので。

※ψ、＝　５ｉｎ−１（（ｍ／ｎ　）　Ｘ　ｓｉｎα）
となる。

ｔａｎψ２＝Ｚ／ｘ　なので、 ※ψ２＝　ｔａｎ−”　（Ｚ／Ｘ　）　となる。

プーム８０部分を垂直に保つには、 ψ＋α＋β＝π　となればよいので、 ※β＝π−ψ−α＝π−（ψ１＋ψ２）−αとなり、全
ての関節軸の角度は、固定値Ｌｍ及び間接軸４の座標（
Ｘ、Ｙ）で求めることが可能である。

（＊印を付した式） また、逆に各関節軸の角度から上記座標（Ｘ、Ｙ）は次
式で求められる。

Ｘ　＝　ｌ　ｃｏｓψ＋ｍｃｃｓ（α−ψ）Ｚ＝ｌｓｉ
ｎψ−ｍｓｉｎ（α−ψ） 今操作レバーより上下方向の移動速度Ｖ及び前後方向の
移動速度シが入力されたとし、演算装置１１の演算周期
（時間）をｄｔとすると、次の演算周期までに、現在座
標位置よりそれぞれｖ２Ｘｄｔ。

Ｖ、Ｘｄｔ　進んだ座標位置、つまり（ｘ＋ｖ工ｘｄｔ
。

Ｚ＋ｖ２Ｘｄｔ）に、関節１４が移動する様に、前記の
式（※を付した分）を用い計算して、各軸に指令値を出
力してやれば、上下及び前後の直線的な移動が実現可能
となる。横水平方向は、第１図に示す様に、ＥＱＦの回
転方向に移動させることにより、上記演算とは独立して
移動の指令を出力することができる。

操作レバーについては、レノζ−の前後方向、左右方向
、回転の３個の操作により、１個のレバーでも実現可能
であるが、上下方向と前後方向の操作方向の区割けし難
いので１次の様に２個にするのが好しい。

操作レノマート・・左右方向に操作して、水平円周方向
に、及び前後方向に操作して、 前後方向に移動させる。

操作レバー２・・・前後方向に操作して、上及び下方向
に移動させる。

〔発明の効果〕

多関節を有する連設機械の制御方法に於いて、把持部、
ノ２ケット部、ワイヤーシーズ軸芯等の所要部分を１個
又は２個の操作レバーにより、前後水平方向及び上下垂
直方向は直線的に移動させ、横水平方向はその機械を中
心とした円周方向に移動させ、またその３個の合成され
た方向に移動させるようにしたことにより、次の効果を
生ずる。

（１）操作レノ２−角度に応じた、機械の所要の部分の
移動は、その操作レバーに比例したものとなり、レバー
操作が非常に簡単となる。

（２Ｊ　　従って、従来の各関節に対応したレバー操作
に際して発生しがちな、“思わぬ方向への移動”はなく
なり、熟練を殆んど必要としない、安全な操作が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による制御を実施する建設機械の概略図
、第２図は第１図に示した装置の制御ブロックダイアダ
ラム、第３図は演算方法を説明する第１図の簡略図であ
る。 １・・・運転席または運転室 ２．３及び４・・・関節軸 ５・・・移動すべき所要部 ６．７．８・・・ブーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多関節を有する建設機械の制御方法に於いて、把持部、
   バケット部、ワイヤーシーブ軸芯等の所要部分を１個又
   は２個の操作レバーにより、前後水平方向及び上下垂直
   方向は直線的に移動させ、横水平方向はその機械を中心
   とした円周方向に移動させ、またその３個の合成された
   方向に移動させるようにしたことを特徴とする移動体の
   水平垂直移動制御方法。