JPS5854217B2 - 到達位置制御装置 - Google Patents
到達位置制御装置Info
- Publication number
- JPS5854217B2 JPS5854217B2 JP10906777A JP10906777A JPS5854217B2 JP S5854217 B2 JPS5854217 B2 JP S5854217B2 JP 10906777 A JP10906777 A JP 10906777A JP 10906777 A JP10906777 A JP 10906777A JP S5854217 B2 JPS5854217 B2 JP S5854217B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distance
- reclaimer
- azimuth
- television camera
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/26—Indicating devices
-
- 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
- E02F3/18—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
- E02F3/22—Component parts
- E02F3/26—Safety or control devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は掘削機械やりクレーマ等の切出し機械が、掘
削や切出しを開始すべき位置に自動的に着地するための
、到達位置制御装置に関するものである。
削や切出しを開始すべき位置に自動的に着地するための
、到達位置制御装置に関するものである。
従来より製鉄所の原料ヤード等には鉄鉱石等の原料が山
状に積み上げられており、原料が必要な場合には、原料
ヤード全体を制御する計算機システムの指令により、積
み上げられた山（以下積山と称する）より所定の量だけ
、上記のりクレーマにより切り出され、その原料を必要
とする炉などへ送られる。
状に積み上げられており、原料が必要な場合には、原料
ヤード全体を制御する計算機システムの指令により、積
み上げられた山（以下積山と称する）より所定の量だけ
、上記のりクレーマにより切り出され、その原料を必要
とする炉などへ送られる。
リクレーマは複数個のシャベルが円周状に配列され、こ
れが回転しながら積山から原料をすくい取って、自身の
もつベルトコンベアに落し、搬送するようにした機械装
置である。
れが回転しながら積山から原料をすくい取って、自身の
もつベルトコンベアに落し、搬送するようにした機械装
置である。
この装置の運転は人間によりおこなわれており、特に積
山の、必要な位置に上記の多数のシャベルをもったホイ
ール部を着地させることを自動でおこなうことが難しく
、この原料切り出し作業の自動化を困難にしてきた。
山の、必要な位置に上記の多数のシャベルをもったホイ
ール部を着地させることを自動でおこなうことが難しく
、この原料切り出し作業の自動化を困難にしてきた。
これに対し、リクレーマの先端部に超音波の送受信子か
らなる検知器をとりつけ、送信された超音波パルスの反
射が帰ってくるまでの時間から、積山とりクレーマとの
距離を検知して、この情報により積山の表面にゆるやか
に着地するよう制御する方式が研究されている。
らなる検知器をとりつけ、送信された超音波パルスの反
射が帰ってくるまでの時間から、積山とりクレーマとの
距離を検知して、この情報により積山の表面にゆるやか
に着地するよう制御する方式が研究されている。
この方式は、超音波の検出系の分解能の制約から、積山
のどの部分との距離を測っているのか明確でなく、また
真に切り出しの開始点にリクレーマが指向しているとい
う補償はなく、実用化は困難であった。
のどの部分との距離を測っているのか明確でなく、また
真に切り出しの開始点にリクレーマが指向しているとい
う補償はなく、実用化は困難であった。
これに対し、リクレーマの先端部にテレビカメラを設置
し、遠くの指令室より作業員が遠隔操作により着地させ
る方法が実用化されているが、この方式は遠隔操作には
なっているが１台１台リクレーマの着地するまで人間が
操じゆうする必要があり、作業員の高度な熟練を必要と
し、作業性の大巾な改善は達成できなかった。
し、遠くの指令室より作業員が遠隔操作により着地させ
る方法が実用化されているが、この方式は遠隔操作には
なっているが１台１台リクレーマの着地するまで人間が
操じゆうする必要があり、作業員の高度な熟練を必要と
し、作業性の大巾な改善は達成できなかった。
これらの従来から考えられてきた方式に対し、この発明
ではテレビカメラの画面上で、作業員が必要な着地点を
指示するのみでリクレーマを自動着地させ、作業性の大
巾な向上をはかつている。
ではテレビカメラの画面上で、作業員が必要な着地点を
指示するのみでリクレーマを自動着地させ、作業性の大
巾な向上をはかつている。
以下この発明の一実施例による装置を詳細に説明する。
即ち、第１図に於て、１は従来から使用されているリク
レーマ本体、２はリクレーマを走行させるレール、３は
原料を積み上げた山、４は原料を切り出すための回転式
のホイール、５，６はテレビカメラ、７は超音波送受信
子である。
レーマ本体、２はリクレーマを走行させるレール、３は
原料を積み上げた山、４は原料を切り出すための回転式
のホイール、５，６はテレビカメラ、７は超音波送受信
子である。
第２図は制御系の全体の構成図であり、８，９はそれぞ
れテレビカメラ５，６の方位を制御する方位制御装置、
１０は後述する原理に従って対象点までの距離を計測す
る装置、１１，１２はそれぞれテレビカメラ５，６の映
像を映すモニターテレビ、１３，１４は後述するように
モニターテレビ１１．１２上に映されたマークを２次元
的に移動させるための操作レバー、１５は超音波送受信
子７の信号より対象物の距離を計測する装置、１６はリ
クレーマ全体を制御する制御装置である。
れテレビカメラ５，６の方位を制御する方位制御装置、
１０は後述する原理に従って対象点までの距離を計測す
る装置、１１，１２はそれぞれテレビカメラ５，６の映
像を映すモニターテレビ、１３，１４は後述するように
モニターテレビ１１．１２上に映されたマークを２次元
的に移動させるための操作レバー、１５は超音波送受信
子７の信号より対象物の距離を計測する装置、１６はリ
クレーマ全体を制御する制御装置である。
次にこの発明の装置の動作を説明する。
第１図で、まずリクレーマ本体１は中央の計算機から積
山３の概略の位置情報を与えられてレール２上を走行し
、積山３に対し所定の位置に停止する。
山３の概略の位置情報を与えられてレール２上を走行し
、積山３に対し所定の位置に停止する。
この時テレビカメラ５，６の視野中に積山３はほぼ入っ
ている。
ている。
第２図のテレビカメラモニター１１゜１２、および操作
レバー１３，１４は中央制御室に設置されている。
レバー１３，１４は中央制御室に設置されている。
テレビカメラは第３図に示すように回転台にのせられ、
リクレーマ本体上に互いに所定の位置関係を保って設置
されている。
リクレーマ本体上に互いに所定の位置関係を保って設置
されている。
このテレビカメラは第３図のサーボモータ１７，１８、
および１９，２０によりそれぞれ仰角および水平角をか
え、テレビカメラの光学軸の方位を制御することができ
るようにしている。
および１９，２０によりそれぞれ仰角および水平角をか
え、テレビカメラの光学軸の方位を制御することができ
るようにしている。
またこれらのサーボモータには、それぞれの回転角を読
みとるためのシャフトエンコーダが取付けられている（
図示せず）。
みとるためのシャフトエンコーダが取付けられている（
図示せず）。
第３図に於て２１．２２はそれぞれテレビカメラモニタ
ー１１，１２の視野を示し、この中にそれぞれクロスマ
ーク２３，２４が映し出されている。
ー１１，１２の視野を示し、この中にそれぞれクロスマ
ーク２３，２４が映し出されている。
このクロスマークはモニターと共に中央制御室におかれ
た第２図の操作レバー１３゜１４によりそれぞれ視野内
を、手動で移動できる。
た第２図の操作レバー１３゜１４によりそれぞれ視野内
を、手動で移動できる。
いまりクレーマ１が停止した際、モニターには第３図２
１．２２のように積山が映っているとする。
１．２２のように積山が映っているとする。
もし何らかの原因で積山の見たい部分が視野に入らない
場合には、中央制御室よりマニアル操作にてサーボモー
タ１７．’１８，１９，２０を動かし、テレビカメラの
視野を移動させることができるようにしている（図示せ
ず）。
場合には、中央制御室よりマニアル操作にてサーボモー
タ１７．’１８，１９，２０を動かし、テレビカメラの
視野を移動させることができるようにしている（図示せ
ず）。
いまりクレーマ１が最初に切り出しを始めるべき点を第
３図でＰとすると、視野２１．２２の中でクロスマーク
２３．２４を操作レバー１３，１４により動かせ、画面
上でＰ点に合致させる。
３図でＰとすると、視野２１．２２の中でクロスマーク
２３．２４を操作レバー１３，１４により動かせ、画面
上でＰ点に合致させる。
この作業は中央制御室の作業員によりおこなわれ、合せ
作業が完了したことを知らせる信号が、第２図のテレビ
カメラ°距離計測装置１０に送られる。
作業が完了したことを知らせる信号が、第２図のテレビ
カメラ°距離計測装置１０に送られる。
クロスマーク２３゜２４の視野の中心（光学軸上にある
）ｏ、ｏ’に対する座標は計測１０により読みとられ、
座標値により方位制御装置８，９を駆動し、クロスマー
ク、いいかえれは積山のＰ点に対し、光学軸が合致する
ように２つのテレビカメラの方位が制御される。
）ｏ、ｏ’に対する座標は計測１０により読みとられ、
座標値により方位制御装置８，９を駆動し、クロスマー
ク、いいかえれは積山のＰ点に対し、光学軸が合致する
ように２つのテレビカメラの方位が制御される。
この時のテレビカメラの方位角を方位制御装置８゜９が
読みとると、テレビカメラの間の距離ｌは既知であるか
ら、三角測量法により、テレビカメラ間の中心と、Ｐ点
との距離が直ちに計測装置１０にて求められる。
読みとると、テレビカメラの間の距離ｌは既知であるか
ら、三角測量法により、テレビカメラ間の中心と、Ｐ点
との距離が直ちに計測装置１０にて求められる。
Ｐ点とテレビカメラ間の中心、すなわちリクレーマ上の
所定の１点との距離情報は、方位情報と共にリクレーマ
制御装置１６に与えられ、リクレーマの先端は、上記の
テレビカメラによる距Ｍｉｆ測の誤差により許容される
範囲にまで、積山の１点Ｐに到達することができる。
所定の１点との距離情報は、方位情報と共にリクレーマ
制御装置１６に与えられ、リクレーマの先端は、上記の
テレビカメラによる距Ｍｉｆ測の誤差により許容される
範囲にまで、積山の１点Ｐに到達することができる。
ここで、リクレーマ１がＰ点へ接近時に超音波距離計測
手段を上記の三角測量法と併用すれば、リクレーマ１の
着地精度をさらに向上できる。
手段を上記の三角測量法と併用すれば、リクレーマ１の
着地精度をさらに向上できる。
リクレーマの先端がＰ点に接近後、超音波送受信子７か
ら超音波パルスを発し、積山からの反射パルスを検知す
る。
ら超音波パルスを発し、積山からの反射パルスを検知す
る。
この反射パルスの時間おくれを超音波距離計測装置によ
り、積山までの距離として計測する。
り、積山までの距離として計測する。
この計測値により、リクレーマ制御装置１６がリクレー
マ本体の先端（ホイール部）をほぼＰ点の附近に着地さ
せ、自動の切り出し作業を開始することができる。
マ本体の先端（ホイール部）をほぼＰ点の附近に着地さ
せ、自動の切り出し作業を開始することができる。
第４図は上記のテレビカメラによる距離計測装置の具体
的な回路構成を示す。
的な回路構成を示す。
第４図に於て２５゜２６はシャフトエンコーダ、２７は
仰角制御回路、２８は水平角制御回路である。
仰角制御回路、２８は水平角制御回路である。
上記２５，２６゜２７．２８により第２図の方位制御装
置８を構成する。
置８を構成する。
２９はテレビカメラの制御回路、３０は映像信号処理回
路、３１はモニター制御回路、３２は２次元ポテンショ
メータ、３３はクロスマークの座標読取回路、３４は演
算回路である。
路、３１はモニター制御回路、３２は２次元ポテンショ
メータ、３３はクロスマークの座標読取回路、３４は演
算回路である。
而して上記２９，３０，３１，３２，３３及び３４によ
り第２図の距離計測装置１０を構成する。
り第２図の距離計測装置１０を構成する。
次、にこの装置の動作を説明する。
テレビカメラ５のビデコン面の走査はテレビカメラ制御
回路２９によりおこなわれ、カメラからの映像信号は映
像信号処理回路３０により適当な処理を施され、モニタ
ー制御回路３１によりモニター上に映像が映し出される
。
回路２９によりおこなわれ、カメラからの映像信号は映
像信号処理回路３０により適当な処理を施され、モニタ
ー制御回路３１によりモニター上に映像が映し出される
。
モニター制御回路３１にはクロスマークをモニターに映
す回路が内蔵され、そのクロスマークの位置は２次元ポ
テンショメータ３２の出力電圧により決められている。
す回路が内蔵され、そのクロスマークの位置は２次元ポ
テンショメータ３２の出力電圧により決められている。
いま操作レバー１３を２次元方向に動かすと、それぞれ
の方向に対応したポテンショメータの出力電圧が変化し
、クロスマークの位置を自由に力）えることができる。
の方向に対応したポテンショメータの出力電圧が変化し
、クロスマークの位置を自由に力）えることができる。
このクロスマークの視野の中心に対する位置は座標読取
回路３３にて検知され、仰角、および水平角制御回路２
７，２８に送られ、それぞれサーボモータ１７，１８に
より、クロスマークが視野の中心（光学軸上）に合致す
るよう制御される。
回路３３にて検知され、仰角、および水平角制御回路２
７，２８に送られ、それぞれサーボモータ１７，１８に
より、クロスマークが視野の中心（光学軸上）に合致す
るよう制御される。
この時の回転角はそれぞれシャフトエンコーダ２５゜２
６により読み取られ、演算回路３４に送られる。
６により読み取られ、演算回路３４に送られる。
ここではやはりもう１台のテレビカメラ（図示せず）か
らの回転角データを入カイよりとり入れ、上記の三角測
量法に従って、距離の演算をおこない、その結果を方位
情報と共に出力ロヘアウトプットする。
らの回転角データを入カイよりとり入れ、上記の三角測
量法に従って、距離の演算をおこない、その結果を方位
情報と共に出力ロヘアウトプットする。
上記の実施例では２台のテレビカメラによる距離計測に
おいて、テレビカメラの光学軸を積山の１点Ｐに合致す
るようサーボモータにより制御したが、これは上記のモ
ニター視野上のクロスマーク点（Ｐ点と合致させた）の
座標値と、テレビカメラのレンズとビデコンの光電面間
の距離とから、Ｐ点をねらう方位角を求め、これより三
角測量をおこなう方式を用いることも可能である。
おいて、テレビカメラの光学軸を積山の１点Ｐに合致す
るようサーボモータにより制御したが、これは上記のモ
ニター視野上のクロスマーク点（Ｐ点と合致させた）の
座標値と、テレビカメラのレンズとビデコンの光電面間
の距離とから、Ｐ点をねらう方位角を求め、これより三
角測量をおこなう方式を用いることも可能である。
また上記実施例では超音波による距離計測を用いたが、
これらはもちろん超音波以外の距離計測手段を用いても
よい。
これらはもちろん超音波以外の距離計測手段を用いても
よい。
また上記実施例はりクレーマの着地制御の場合であった
が、他の機械、たとえば掘削機械等の制御等にも適用は
十分可能である。
が、他の機械、たとえば掘削機械等の制御等にも適用は
十分可能である。
以上の通りこの発明による装置によれば、作業員は中央
制御室にいて遠隔操作により、単に着地すべき位置をテ
レビモニター上で指示するのみで、リクレーマの自動着
地、切り出し開始が可能となり、作業性の向上は著しい
ものがある。
制御室にいて遠隔操作により、単に着地すべき位置をテ
レビモニター上で指示するのみで、リクレーマの自動着
地、切り出し開始が可能となり、作業性の向上は著しい
ものがある。
第１図はこの発明の一実施例による装置の全体構成を示
す略図、第２図はこの発明の計測制御装置の一実施例を
示すブロック図、第３図はその装置の動作を説明する説
明図、第４図はテレビカメラによる距離計測装置の一実
施例のブロック図である。 図に於て、１はリクレーマ本体、２はレール、３は原料
の積山、４はホイール、５，６はテレビカメラ、７は超
音波送受信子、８，９は方位制御装置、１０はテレビカ
メラ距離計測装置、１１゜１２はテレビモニター、１３
，１４は操作レバー１５は超音波距離計測装置、１６は
リクレーマの制御装置、１７，１Ｂはサーボモータ、２
５ 、２６はシャフトエンコーダ、２７，２８は仰角、
および水平角制御回路、２９はテレビカメラ制御回路、
３０は映像信号処理回路、３１はモニター制御回路、３
２は２次元ポテンショメータ、３３は座標読取回路、３
４は演算回路である。 なお図中同一部分または対応する部分は同一符号にて示
す。
す略図、第２図はこの発明の計測制御装置の一実施例を
示すブロック図、第３図はその装置の動作を説明する説
明図、第４図はテレビカメラによる距離計測装置の一実
施例のブロック図である。 図に於て、１はリクレーマ本体、２はレール、３は原料
の積山、４はホイール、５，６はテレビカメラ、７は超
音波送受信子、８，９は方位制御装置、１０はテレビカ
メラ距離計測装置、１１゜１２はテレビモニター、１３
，１４は操作レバー１５は超音波距離計測装置、１６は
リクレーマの制御装置、１７，１Ｂはサーボモータ、２
５ 、２６はシャフトエンコーダ、２７，２８は仰角、
および水平角制御回路、２９はテレビカメラ制御回路、
３０は映像信号処理回路、３１はモニター制御回路、３
２は２次元ポテンショメータ、３３は座標読取回路、３
４は演算回路である。 なお図中同一部分または対応する部分は同一符号にて示
す。
Claims (1)
- １ 所定の距離を保って置かれ、かつ同一対象物を映す
ように配置された一対のテレビカメラと、これらのテレ
ビカメラにより映された像を表示する一対のモニターと
、上記モニター上に所定のマークを映し出し、かつ２次
元方向に手動にて上記マークを移動させる装置と、この
装置により上記マークを、上記映し出された対象物の所
定の位置に合わせることにより、上記テレビカメラの光
学中心に対する上記所定の位置の座標を読みとる座標読
取回路と、この座標読取回路の座標値に基づき上記対象
物上の所定の位置とテレビカメラの光学中心を結ぶ線の
方位角を検出する方位制御装置と、両テレビカメラの方
位角と両テレビカメラ間の距離に基づき上記所定位置ま
での距離を計測する演算回路を備え、この演算回路の距
離情報と方位情報により所定の機器を上記対象物の所定
位置に到達させることを特徴とする到達位置制御装糺
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10906777A JPS5854217B2 (ja) | 1977-09-09 | 1977-09-09 | 到達位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10906777A JPS5854217B2 (ja) | 1977-09-09 | 1977-09-09 | 到達位置制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5442801A JPS5442801A (en) | 1979-04-05 |
| JPS5854217B2 true JPS5854217B2 (ja) | 1983-12-03 |
Family
ID=14500750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10906777A Expired JPS5854217B2 (ja) | 1977-09-09 | 1977-09-09 | 到達位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5854217B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5648329A (en) * | 1979-05-29 | 1981-05-01 | Mitsubishi Electric Corp | Controlling device for automatic operation of reclaimer |
| JPS57146106A (en) * | 1981-03-04 | 1982-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | Measuring device |
| JPS58217284A (ja) * | 1982-06-10 | 1983-12-17 | 労働省産業安全研究所長 | マニピュレ−タの制御方法 |
| JPS5988280A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-22 | 株式会社東芝 | 多関節アームの制御方法 |
| JPS59106634A (ja) * | 1982-12-11 | 1984-06-20 | Caterpillar Mitsubishi Ltd | 建設機械の運行制御システム |
| JPS63134187A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-06 | 財団法人 ライフテクノロジ−研究所 | マニピユレ−タ制御装置 |
| JP2922904B2 (ja) * | 1988-05-10 | 1999-07-26 | 株式会社日立製作所 | Ｔｖカメラによる監視方法、及び、同監視装置 |
| DE10021675A1 (de) * | 2000-05-05 | 2001-11-15 | Isam Inma Ges Fuer Angewandte | Steuer-System bzw. Verfahren für die automatische Steuerung eines verfahrbaren Schaufelradgerätes |
-
1977
- 1977-09-09 JP JP10906777A patent/JPS5854217B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5442801A (en) | 1979-04-05 |
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