JPH0257167B2 - - Google Patents
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- JPH0257167B2 JPH0257167B2 JP11531381A JP11531381A JPH0257167B2 JP H0257167 B2 JPH0257167 B2 JP H0257167B2 JP 11531381 A JP11531381 A JP 11531381A JP 11531381 A JP11531381 A JP 11531381A JP H0257167 B2 JPH0257167 B2 JP H0257167B2
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- JP
- Japan
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- arm type
- signal
- arm
- angle
- boom
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Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 6
- 238000010291 electrical method Methods 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
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
- E02F3/437—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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はローデイング油圧シヨベル、バツク
ホウ油圧シヨベル等の作業具の軌跡を制御する装
置に関するものである。
ホウ油圧シヨベル等の作業具の軌跡を制御する装
置に関するものである。
ローデイング油圧シヨベル、バツクホウ油圧シ
ヨベルで水平面や法面などを堀削する際には、作
業具が所定の軌跡を描くように、２つの腕式すな
わち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、電気的に行なう方法は普通の円
弧状堀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。
ヨベルで水平面や法面などを堀削する際には、作
業具が所定の軌跡を描くように、２つの腕式すな
わち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、電気的に行なう方法は普通の円
弧状堀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図はローデイング油圧シヨベルのフロント
部を示す図である。図において１は油圧シヨベル
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ツト、５はブ
ーム２を俯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はバケツト４を
回動するバケツトシリンダ、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。
部を示す図である。図において１は油圧シヨベル
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ツト、５はブ
ーム２を俯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はバケツト４を
回動するバケツトシリンダ、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。
第２図は従来の作業具軌跡制御装置を示す図で
ある。図において１０，１１は油圧ポンプ、１２
は油圧ポンプ１０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
作するた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からバケツト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はスイツチ１７がオンになつた
ときの高さ演算器１５の出力信号ｈを記憶する記
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h0と高さ演算器１５の出力信号すな
わち実際高さ信号ｈ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はスイツチ２
１がオンのとき係数器１９の出力信号kΔhを増幅
および補償し、適当なブームシリンダ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、スイツチ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。
ある。図において１０，１１は油圧ポンプ、１２
は油圧ポンプ１０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
作するた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からバケツト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はスイツチ１７がオンになつた
ときの高さ演算器１５の出力信号ｈを記憶する記
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h0と高さ演算器１５の出力信号すな
わち実際高さ信号ｈ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はスイツチ２
１がオンのとき係数器１９の出力信号kΔhを増幅
および補償し、適当なブームシリンダ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、スイツチ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
作動位置にあるときには、スイツチ１７，２１が
オフであり、ブーム操作レバー１３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
イツチ１７，２１がオンとなり、そのときの高さ
演算器１５の出力信号ｈ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kΔhが出力され、増幅器２０
により電磁制御弁１４が信号kΔhに応じた量だけ
切換えられて、ブームシリンダ５が信号kΔhに応
じた速度で作動するから、ブーム２の角速度が信
号kΔh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、アーム３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
h0に応じた値に保持することができる。この状態
で、ブーム操作レバー１３を作動位置にすると、
スイツチ１７，２１がオフになり、ブーム２は操
作レバー１３の操作量に応じた角速度で回動す
る。
作動位置にあるときには、スイツチ１７，２１が
オフであり、ブーム操作レバー１３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
イツチ１７，２１がオンとなり、そのときの高さ
演算器１５の出力信号ｈ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kΔhが出力され、増幅器２０
により電磁制御弁１４が信号kΔhに応じた量だけ
切換えられて、ブームシリンダ５が信号kΔhに応
じた速度で作動するから、ブーム２の角速度が信
号kΔh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、アーム３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
h0に応じた値に保持することができる。この状態
で、ブーム操作レバー１３を作動位置にすると、
スイツチ１７，２１がオフになり、ブーム２は操
作レバー１３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装置において
は、アーム３のみを手動制御するとき、バケツト
４が所定の軌跡を描くときの目標高さ信号h0と実
際のバケツト４の高さＨに応じた実際高さ信号ｈ
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kΔhに応じた速
度でブーム２を俯仰動しており、位置フイードバ
ツクによる追値制御を行なつているため、ブーム
２をある速度で俯仰動するには、常に高さ偏差信
号Δhが零でな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Δhを常に小さくすることができるが、油圧
シヨベルのように遅れの大きい系では、ゲインｋ
を大きくするとハ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がかなり大きくなつてし
まい、精度のよい軌跡制御を行なうことができな
い。
は、アーム３のみを手動制御するとき、バケツト
４が所定の軌跡を描くときの目標高さ信号h0と実
際のバケツト４の高さＨに応じた実際高さ信号ｈ
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kΔhに応じた速
度でブーム２を俯仰動しており、位置フイードバ
ツクによる追値制御を行なつているため、ブーム
２をある速度で俯仰動するには、常に高さ偏差信
号Δhが零でな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Δhを常に小さくすることができるが、油圧
シヨベルのように遅れの大きい系では、ゲインｋ
を大きくするとハ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がかなり大きくなつてし
まい、精度のよい軌跡制御を行なうことができな
い。
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
油圧シヨベル等の作業具軌跡制御装置を提供する
ことを目的とする。
れたもので、作業具の軌跡を精度よく制御できる
油圧シヨベル等の作業具軌跡制御装置を提供する
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の腕式を有する油圧シヨベル等の作業
具の軌跡を制御する装置において、上記第１の腕
式を操作するための操作レバーの操作量に応じた
アナログ信号および上記第１の腕式の上記第１の
腕式が取り付けられた部材に対する角度を検出す
る第１の角度計からのアナログ信号、上記第２の
腕式の上記第２の腕式が取り付けられた部材に対
する角度を検出する第２の角度計からのアナログ
信号を順次切換えて入力するマルチプレクサと、
そのマルチプレクサからのアナログ信号をデイジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、処理手段を
記憶する記憶回路と、上記第２の腕式の速度を制
御する速度制御手段を制御する出力回路と、上記
記憶回路に記憶された処理手段により、上記Ａ／
Ｄ変換器からの信号に基いて上記出力回路を制御
する演算回路とを有し、上記第２の腕式の角度お
よび上記第１の腕式の角速度から上記第２の腕式
の動くべき制御速度を求めるとともに、上記作業
具の初期位置および上記第１の腕式の上記第１の
腕式が取り付けられた部材に対する角度、上記第
２の腕式の上記第２の腕式が取り付けられた部材
に対する角度から目標位置と上記作業具の実際位
置との差である位置偏差を求めて、上記第１の操
作レバーが操作されたとき、上記制御速度に上記
位置偏差を加算した値に応じた信号により上記速
度制御手段を制御するマイクロコンピユーを設け
る。
第１、第２の腕式を有する油圧シヨベル等の作業
具の軌跡を制御する装置において、上記第１の腕
式を操作するための操作レバーの操作量に応じた
アナログ信号および上記第１の腕式の上記第１の
腕式が取り付けられた部材に対する角度を検出す
る第１の角度計からのアナログ信号、上記第２の
腕式の上記第２の腕式が取り付けられた部材に対
する角度を検出する第２の角度計からのアナログ
信号を順次切換えて入力するマルチプレクサと、
そのマルチプレクサからのアナログ信号をデイジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、処理手段を
記憶する記憶回路と、上記第２の腕式の速度を制
御する速度制御手段を制御する出力回路と、上記
記憶回路に記憶された処理手段により、上記Ａ／
Ｄ変換器からの信号に基いて上記出力回路を制御
する演算回路とを有し、上記第２の腕式の角度お
よび上記第１の腕式の角速度から上記第２の腕式
の動くべき制御速度を求めるとともに、上記作業
具の初期位置および上記第１の腕式の上記第１の
腕式が取り付けられた部材に対する角度、上記第
２の腕式の上記第２の腕式が取り付けられた部材
に対する角度から目標位置と上記作業具の実際位
置との差である位置偏差を求めて、上記第１の操
作レバーが操作されたとき、上記制御速度に上記
位置偏差を加算した値に応じた信号により上記速
度制御手段を制御するマイクロコンピユーを設け
る。
第３図はこの発明に係る油圧シヨベルの作業具
軌跡制御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はマイクロコンピユータ、２３ａ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、２３ｂはマルチプレクサ２３ａから
のアナログ信号をデイ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、２３ｅは記
憶回路２３ｃに記憶された処理手順により、Ａ／
Ｄ変換器２３ｂからの信号に基いて出力回路２３
ｄを制御する演算回路である。そして、マイクロ
コンピユータ２３は第４図に示す流れ図に従つて
電磁制御弁１４を制御する。
軌跡制御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はマイクロコンピユータ、２３ａ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、２３ｂはマルチプレクサ２３ａから
のアナログ信号をデイ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、２３ｅは記
憶回路２３ｃに記憶された処理手順により、Ａ／
Ｄ変換器２３ｂからの信号に基いて出力回路２３
ｄを制御する演算回路である。そして、マイクロ
コンピユータ２３は第４図に示す流れ図に従つて
電磁制御弁１４を制御する。
この作業具軌跡制御装置においては、ブーム操
作レバー１３のみを操作したときには、Ａ→Ｂ→
Ｃ→Ｄの繰返しにより、出力回路２３ｄからは信
号が出力されないから、電磁制御弁１４は中立位
置であり、また手動操作弁１２がブーム操作レバ
ー１３の操作量に応じた量だけ切換わるので、ブ
ームシリンダ５には油圧ポンプ１０の圧油のみが
供給されるため、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２２をも操作したときには、Ａ→Ｂ→Ｅ→
Ｆ→Ｃ→Ｄの繰返しにより、出力回路２３ｄから
信号が出力されないから、電磁制御弁１４は中立
位置であり、ブーム２はブーム操作レバー１３の
操作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には、Ａ
→Ｂ→Ｅ→Ｆ→Ｇ→Ｈ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Ｈに応
じた目標高さ信号h0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h0が記憶
される。つぎに、Ａ→Ｂ→Ｅ→Ｉ→Ｊ→Ｋ→Ｌ→
Ｍ→Ｎ→Ｏの繰返しにより、ブーム角度信号α、
アーム角度信号βから実際高さ信号ｈが求めら
れ、目標高さ信号h0、実際高さ信号ｈから高さ偏
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β〓が求められ、ブ
ーム角度信号α、アーム角速度信号β〓からバケツ
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α〓rが求められ、さら
に制御速度信号α〓rにゲインk1を乗じた値と高さ偏
差信号Δhにゲインk2を乗じた値との和すなわち
出力信号z1が求められ、出力信号z1が出力され
る。このため、電磁制御弁１４は出力信号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z1に応じた角速度で回動される。すなわち、ブ
ーム２は制御速度信号α〓rに応じた角速度で回動さ
れるから、バケツト４の高さＨは一定になる。そ
して、外乱の影響等により高さＨがアーム操作レ
バー２２の操作開始時の高さＨから変動したとき
には、その変動量に比例した信号k2Δh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→Ｅ→Ｉ→Ｊ→Ｋ→Ｌ→
Ｍ→Ｐ→Ｑ→Ｒ→Ｓの繰返しにより、制御速度信
号α〓rにゲインk1を乗じた信号すなわち出力信号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が出力信号z2に応じた量だけ
切換えられるとともに、手動操作弁１２がブーム
操作レバー１３の操作量に応じた量だけ切換えら
れるから、バケツト４の高さＨがブーム操作レバ
ー１３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h0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を中立位置に戻すと、Ａ→Ｂ→Ｅ
→Ｉ→Ｊ→Ｋ→Ｌ→Ｍ→Ｎ→Ｏの繰返しにより、
バケツト４はブーム２の手動操作終了時点の高さ
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→Ｄ
の繰返しとなり、ブーム２は回動しない。
作レバー１３のみを操作したときには、Ａ→Ｂ→
Ｃ→Ｄの繰返しにより、出力回路２３ｄからは信
号が出力されないから、電磁制御弁１４は中立位
置であり、また手動操作弁１２がブーム操作レバ
ー１３の操作量に応じた量だけ切換わるので、ブ
ームシリンダ５には油圧ポンプ１０の圧油のみが
供給されるため、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２２をも操作したときには、Ａ→Ｂ→Ｅ→
Ｆ→Ｃ→Ｄの繰返しにより、出力回路２３ｄから
信号が出力されないから、電磁制御弁１４は中立
位置であり、ブーム２はブーム操作レバー１３の
操作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には、Ａ
→Ｂ→Ｅ→Ｆ→Ｇ→Ｈ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Ｈに応
じた目標高さ信号h0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h0が記憶
される。つぎに、Ａ→Ｂ→Ｅ→Ｉ→Ｊ→Ｋ→Ｌ→
Ｍ→Ｎ→Ｏの繰返しにより、ブーム角度信号α、
アーム角度信号βから実際高さ信号ｈが求めら
れ、目標高さ信号h0、実際高さ信号ｈから高さ偏
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β〓が求められ、ブ
ーム角度信号α、アーム角速度信号β〓からバケツ
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α〓rが求められ、さら
に制御速度信号α〓rにゲインk1を乗じた値と高さ偏
差信号Δhにゲインk2を乗じた値との和すなわち
出力信号z1が求められ、出力信号z1が出力され
る。このため、電磁制御弁１４は出力信号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z1に応じた角速度で回動される。すなわち、ブ
ーム２は制御速度信号α〓rに応じた角速度で回動さ
れるから、バケツト４の高さＨは一定になる。そ
して、外乱の影響等により高さＨがアーム操作レ
バー２２の操作開始時の高さＨから変動したとき
には、その変動量に比例した信号k2Δh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→Ｅ→Ｉ→Ｊ→Ｋ→Ｌ→
Ｍ→Ｐ→Ｑ→Ｒ→Ｓの繰返しにより、制御速度信
号α〓rにゲインk1を乗じた信号すなわち出力信号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が出力信号z2に応じた量だけ
切換えられるとともに、手動操作弁１２がブーム
操作レバー１３の操作量に応じた量だけ切換えら
れるから、バケツト４の高さＨがブーム操作レバ
ー１３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h0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を中立位置に戻すと、Ａ→Ｂ→Ｅ
→Ｉ→Ｊ→Ｋ→Ｌ→Ｍ→Ｎ→Ｏの繰返しにより、
バケツト４はブーム２の手動操作終了時点の高さ
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→Ｄ
の繰返しとなり、ブーム２は回動しない。
なお、上述実施例においては、油圧シヨベルの
作業具軌跡制御装置について説明したが、油圧シ
ヨベルに限定されない。また、上述実施例におい
ては、ローデイング油圧シヨベルのバケツト軌跡
制御装置について説明したが、バツクホウ油圧シ
ヨベルでも全く同様である。さらに、上述実施例
においては、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３
を自動制御してもよい。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、ブーム２の角速度を制御する
速度制御手段として電磁制御弁１４を用いたが、
速度制御手段として可変容量形油圧ポンプを用い
てもよい。
作業具軌跡制御装置について説明したが、油圧シ
ヨベルに限定されない。また、上述実施例におい
ては、ローデイング油圧シヨベルのバケツト軌跡
制御装置について説明したが、バツクホウ油圧シ
ヨベルでも全く同様である。さらに、上述実施例
においては、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３
を自動制御してもよい。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、ブーム２の角速度を制御する
速度制御手段として電磁制御弁１４を用いたが、
速度制御手段として可変容量形油圧ポンプを用い
てもよい。
以上説明したように、この発明に係る油圧シヨ
ベルの作業具軌跡制御装置においては、たとえば
アーム３を手動操作したとき、バケツト４が所定
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〓rを求めて、この制御速度信号α〓rに応じた
角速度でブーム２を回動してオープンループ制御
を行なうとともに、高さ偏差信号Δhのような位
置偏差信号による位置フイードバツク制御を行な
つているから、応答性が速く、またハンチングを
起こすことがなく、かつ系のパラメータ変化、外
乱の影響等が大きくとも、それによつて生じた位
置変化を修正することができるから、作業具の軌
跡をきわめて精度よく制御することができる。ま
た、マイクロコンピユータを用いているから、装
置をきわめてコンパクトにすることができ、また
装置が安価になる。このように、この発明の効果
は顕著である。
ベルの作業具軌跡制御装置においては、たとえば
アーム３を手動操作したとき、バケツト４が所定
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〓rを求めて、この制御速度信号α〓rに応じた
角速度でブーム２を回動してオープンループ制御
を行なうとともに、高さ偏差信号Δhのような位
置偏差信号による位置フイードバツク制御を行な
つているから、応答性が速く、またハンチングを
起こすことがなく、かつ系のパラメータ変化、外
乱の影響等が大きくとも、それによつて生じた位
置変化を修正することができるから、作業具の軌
跡をきわめて精度よく制御することができる。ま
た、マイクロコンピユータを用いているから、装
置をきわめてコンパクトにすることができ、また
装置が安価になる。このように、この発明の効果
は顕著である。
第１図はローデイング油圧シヨベルのフロント
部を示す図、第２図は従来の作業具軌跡制御装置
を示す図、第３図はこの発明に係る油圧シヨベル
の作業具軌跡制御装置を示す図、第４図は第３図
に示したマイクロコンピユータの動作を示す流れ
図である。 ２……ブーム、３……アーム、４……バケツ
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、１３……ブーム操作レバー、１４……電磁制
御弁、２２……アーム操作レバー、２３……マイ
クロコンピユータ、２３ａ……マルチプレクサ、
２３ｂ……Ａ／Ｄ変換器、２３ｃ……記憶回路、
２３ｄ……出力回路、２３ｅ……演算回路。
部を示す図、第２図は従来の作業具軌跡制御装置
を示す図、第３図はこの発明に係る油圧シヨベル
の作業具軌跡制御装置を示す図、第４図は第３図
に示したマイクロコンピユータの動作を示す流れ
図である。 ２……ブーム、３……アーム、４……バケツ
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、１３……ブーム操作レバー、１４……電磁制
御弁、２２……アーム操作レバー、２３……マイ
クロコンピユータ、２３ａ……マルチプレクサ、
２３ｂ……Ａ／Ｄ変換器、２３ｃ……記憶回路、
２３ｄ……出力回路、２３ｅ……演算回路。
Claims (1)
- １ 第１、第２の腕式を有する油圧シヨベル等の
作業具の軌跡を制御する装置において、上記第１
の腕式を操作するための操作レバーの操作量に応
じたアナログ信号および上記第１の腕式の上記第
１の腕式が取り付けられた部材に対する角度を検
出する第１の角度計からのアナログ信号、上記第
２の腕式の上記第２の腕式が取り付けられた部材
に対する角度を検出する第２の角度計からのアナ
ログ信号を順次切換えて入力するマルチプレクサ
と、そのマルチプレクサからのアナログ信号をデ
イジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、処理手
段を記憶する記憶回路と、上記第２の腕式の速度
を制御する速度制御手段を制御する出力回路と、
上記記憶回路に記憶された処理手段により、上記
Ａ／Ｄ変換器からの信号に基いて上記出力回路を
制御する演算回路とを有し、上記第２の腕式の角
度および上記第１の腕式の角速度から上記第２の
腕式の動くべき制御速度を求めるとともに、上記
作業具の初期位置および上記第１の腕式の上記第
１の腕式が取り付けられた部材に対する角度、上
記第２の腕式の上記第２の腕式が取り付けられた
部材に対する角度から目標位置と上記作業具の実
際位置との差である位置偏差を求めて、上記第１
の操作レバーが操作されたとき、上記制御速度に
上記位置偏差を加算した値に応じた信号により上
記速度制御手段を制御するマイクロコンピユータ
を具備することを特徴とする油圧シヨベル等の作
業具軌跡制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11531381A JPS5817939A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 油圧シヨベル等の作業具軌跡制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11531381A JPS5817939A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 油圧シヨベル等の作業具軌跡制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5817939A JPS5817939A (ja) | 1983-02-02 |
| JPH0257167B2 true JPH0257167B2 (ja) | 1990-12-04 |
Family
ID=14659523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11531381A Granted JPS5817939A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 油圧シヨベル等の作業具軌跡制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5817939A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02171431A (ja) * | 1988-12-23 | 1990-07-03 | Komatsu Ltd | 建設機械の作業自動化装置 |
-
1981
- 1981-07-24 JP JP11531381A patent/JPS5817939A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5817939A (ja) | 1983-02-02 |
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