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作业机械、作业机械的控制方法、施工管理装置及施工管理装置的控制方法与流程

2021-10-09 09:53:00 来源:中国专利 TAG:作业 施工管理 公开 机械


1.本公开涉及作业机械的施工管理。


背景技术:

2.以往,开发有如下一种技术:为了求出由于通过作业机械对施工对象进行施工而变形了的现状地形,基于铲斗所通过的位置信息来生成现状地形数据(参照专利文献1)。具体地说,专利文献1所记载的施工管理装置基于铲斗铲尖的位置数据来确定铲斗铲尖的轨迹,并在铲斗的铲尖所通过的位置的高度比现状地形数据的高度低的情况下,将现状地形数据的高度更新为铲斗的铲尖所通过的高度。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:国际公开第2014/167740号


技术实现要素:

6.发明要解决的课题
7.另一方面,在专利文献1所记载的技术中,由于基于铲斗的铲尖中的最下点来更新地形数据,因此即使当之后在由于填土作业而比最下点靠上方的位置进行了施工的情况下,现状地形数据也不被更新。由此,存在产生与实际的现状地形的偏离的可能性。
8.本公开的目的在于,提供一种能够进行高精度的现状地形数据的记录的作业机械、作业机械的控制方法、施工管理装置以及施工管理装置的控制方法。
9.用于解决课题的手段
10.根据本公开的某方案的作业机械具备:工作装置,其具有铲斗;铲斗位置取得部,其取得铲斗的位置;距离计算部,其计算由铲斗位置取得部取得的铲斗的位置与施工对象的设计地形之间的距离;以及记录部,其基于由距离计算部计算出的距离,记录对应于铲斗的位置的现状地形数据。
11.根据本公开的某方案的作业机械的控制方法是具备具有铲斗的工作装置的作业机械的控制方法,其中,该作业机械的控制方法包括如下步骤:取得铲斗的位置;计算所取得的铲斗的位置与施工对象的设计地形之间的距离;以及基于所计算出的距离,记录对应于铲斗的位置的现状地形数据。
12.根据本公开的某方案的施工管理装置具备:铲斗位置取得部,其从具有铲斗的作业机械取得铲斗的位置;距离计算部,其计算由铲斗位置取得部取得的铲斗的位置与施工对象的设计地形之间的距离;以及记录部,其基于由距离计算部计算出的距离,记录对应于铲斗的位置的现状地形数据。
13.根据本公开的某方案的施工管理装置的控制方法包括如下步骤:从具有铲斗的作业机械取得铲斗的位置;计算所取得的铲斗的位置与施工对象的设计地形之间的距离;以
及基于所计算出的距离,记录对应于铲斗的位置的现状地形数据。
14.发明效果
15.本公开的作业机械、作业机械的控制方法、施工管理装置以及施工管理装置的控制方法能够进行高精度的现状地形数据的记录。
附图说明
16.图1是基于实施方式1的作业机械100的外观图。
17.图2是示意性地说明基于实施方式1的作业机械100的图。
18.图3对示出基于实施方式1的作业机械100的控制系统的结构的概要框图进行说明。
19.图4是示出基于实施方式1的工作装置控制器26的结构的框图。
20.图5是示出根据实施方式1的铲斗8的多个轮廓点与设计地形的关系的图。
21.图6是对根据比较例的以往的现状地形数据的记录进行说明的图。
22.图7是对根据实施方式1的工作装置控制器26记录现状地形数据的情况(其1)进行说明的图。
23.图8是对根据实施方式1的工作装置控制器26记录现状地形数据的情况(其2)进行说明的图。
24.图9是对根据实施方式1的工作装置控制器26记录现状地形数据的情况进行说明的流程图。
25.图10是示出基于实施方式2的工作装置控制器26#的结构的框图。
26.图11是对根据实施方式2的工作装置控制器26记录现状地形数据的情况进行说明的图。
27.图12是对根据实施方式2的工作装置控制器26记录现状地形数据的情况进行说明的流程图。
28.图13是对根据实施方式3的工作装置控制器26记录现状地形数据的情况进行说明的图。
29.图14是对根据实施方式3的工作装置控制器26记录现状地形数据的情况进行说明的流程图。
30.图15是说明根据实施方式4的施工管理系统1000的结构的图。
具体实施方式
31.以下,参照附图对实施方式进行说明。在以下的说明中,对相同部件标注有相同的附图标记。它们的名称以及功能相同。因此,不重复针对它们的详细说明。
32.(实施方式1)
33.<作业机械的整体结构>
34.图1是基于实施方式1的作业机械100的外观图。
35.如图1所示,作为能够应用本公开的思想的作业机械,列举具备通过液压来工作的工作装置2的液压挖掘机cm为例来进行说明。
36.液压挖掘机cm具备车辆主体1、以及工作装置2。
37.车辆主体1具有回转体3、驾驶室4、以及行驶装置5。
38.回转体3配置于行驶装置5上。行驶装置5支承回转体3。回转体3能够以回转轴ax为中心回转。在驾驶室4设置有供操作员就座的驾驶座4s。操作员在驾驶室4中操作液压挖掘机cm。行驶装置5具有一对履带5cr。通过履带5cr的旋转使液压挖掘机cm行驶。行驶装置5可以由车轮(轮胎)构成。
39.在实施方式1中,以就坐于驾驶座4s的操作员为基准来对各部分的位置关系进行说明。前后方向是指就坐于驾驶座4s的操作员的前后方向。左右方向是指以就坐于驾驶座4s的操作员为基准的左右方向。左右方向与车辆的宽度方向(车宽方向)一致。将就坐于驾驶座4s的操作员正面朝向的方向设为前方向,将与前方向相反的方向设为后方向。将就坐于驾驶座4s的操作员面朝正向时的右侧、左侧分别设为右方向、左方向。
40.回转体3具有收容发动机的发动机室9、以及设置于回转体3的后部的配重。在回转体3中,在发动机室9的前方设置有扶手19。在发动机室9中配置有发动机以及液压泵等。
41.工作装置2支承于回转体3。工作装置2具有动臂6、斗杆7、铲斗8、动臂缸10、斗杆缸11、以及铲斗缸12。
42.动臂6经由动臂销13连接于回转体3。斗杆7经由斗杆销14连接于动臂6。铲斗8经由铲斗销15连接于斗杆7。动臂缸10驱动动臂6。斗杆缸11驱动斗杆7。铲斗缸12驱动铲斗8。动臂6的基端部(动臂基座)与回转体3连接。动臂6的前端部(动臂顶端)与斗杆7的基端部(斗杆基座)连接。斗杆7的前端部(斗杆顶端)与铲斗8的基端部连接。动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸12均是由工作油驱动的液压缸。
43.动臂6能够以作为转动轴的动臂销13为中心相对于回转体3转动。斗杆7能够以与动臂销13平行的作为转动轴的斗杆销14为中心相对于动臂6旋转。铲斗8能够以与动臂销13以及斗杆销14平行的作为转动轴的铲斗销15为中心相对于斗杆7转动。
44.需要说明的是,铲斗8、工作装置2是本公开中的“铲斗”、“工作装置”的一例。
45.图2是示意性地说明基于实施方式1的作业机械100的图。
46.在图2的(a)中示出作业机械100的侧视图。在图2的(b)中示出作业机械100的后视图。
47.如图2的(a)以及图2的(b)所示,动臂6的长度l1为动臂销13与斗杆销14之间的距离。斗杆7的长度l2为斗杆销14与铲斗销15之间的距离。铲斗8的长度l3为铲斗销15与铲斗8的铲尖8a之间的距离。铲斗8具有多个斗齿,在本例中,将铲斗8的前端部称作铲尖8a。
48.需要说明的是,铲斗8也可以不具有斗齿。铲斗8的前端部也可以由笔直形状的钢板形成。
49.作业机械100具有动臂缸行程传感器16、斗杆缸行程传感器17、以及铲斗缸行程传感器18。动臂缸行程传感器16配置于动臂缸10。斗杆缸行程传感器17配置于斗杆缸11。铲斗缸行程传感器18配置于铲斗缸12。需要说明的是,动臂缸行程传感器16、斗杆缸行程传感器17以及铲斗缸行程传感器18也可以被总称为缸行程传感器。
50.基于动臂缸行程传感器16的检测结果来求出动臂缸10的行程长度。基于斗杆缸行程传感器17的检测结果来求出斗杆缸11的行程长度。基于铲斗缸行程传感器18的检测结果来求出铲斗缸12的行程长度。
51.需要说明的是,在本例中,也将动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸12的行程长度分别
称作动臂缸长、斗杆缸长以及铲斗缸长。另外,在本例中,也将动臂缸长、斗杆缸长、以及铲斗缸长总称为缸长数据l。需要说明的是,也能够采用使用角度传感器来检测行程长度的方式。
52.作业机械100具备能够检测作业机械100的位置的位置检测装置20。
53.位置检测装置20具有天线21、全球坐标运算部23、以及imu(inertial measurement unit)24。
54.天线21例如是gnss(global navigation satellite systems:全球导航卫星系统)用的天线。天线21例如是rtk

gnss(real time kinematic

global navigation satellite systems:实时动态全球导航卫星系统)用天线。
55.天线21设置于回转体3。在本例中,天线21设置于回转体3的扶手19。需要说明的是,天线21也可以设置于发动机室9的后方向。例如,也可以在回转体3的配重设置天线21。天线21将与所接收到的电波(gnss电波)对应的信号向全球坐标运算部23输出。
56.全球坐标运算部23检测全球坐标系中的天线21的设置位置p1。全球坐标系是以设置于作业区域的基准位置pr为原点的三维坐标系(xg,yg,zg)。在本例中,基准位置pr是在作业区域中设定的基准桩的前端的位置。另外,局部坐标系是以作业机械100作为基准的、由(x,y,z)示出的三维坐标系。局部坐标系的基准位置是示出位于回转体3的回转轴(回转中心)ax的基准位置p2的数据。
57.在本例中,天线21具有以在车宽方向上相互分开的方式设置于回转体3的第一天线21a以及第二天线21b。
58.全球坐标运算部23检测第一天线21a的设置位置p1a以及第二天线21b的设置位置p1b。全球坐标运算部23取得由全球坐标示出的基准位置数据p。在本例中,基准位置数据p是示出位于回转体3的回转轴(回转中心)ax的基准位置p2的数据。需要说明的是,基准位置数据p也可以是示出设置位置p1的数据。
59.在本例中,全球坐标运算部23基于两个设置位置p1a以及设置位置p1b来生成回转体方位数据q。回转体方位数据q基于由设置位置p1a和设置位置p1b决定的直线相对于全球坐标的基准方位(例如北)所成的角而被决定。回转体方位数据q示出回转体3(工作装置2)所朝向的方位。全球坐标运算部23向后述的工作装置控制器26输出基准位置数据p以及回转体方位数据q。
60.imu24设置于回转体3。在本例中,imu24配置于驾驶室4的下部。在回转体3中,在驾驶室4的下部配置有高刚性的框架。imu24配置于该框架上。需要说明的是,imu24也可以配置于回转体3的回转轴ax(基准位置p2)的侧方(右侧或者左侧)。imu24检测车辆主体1向左右方向倾斜的倾斜角θ4、以及车辆主体1向前后方向倾斜的倾斜角θ5。
61.<控制系统的结构>
62.图3对示出基于实施方式1的作业机械100的控制系统的结构的概要框图进行说明。
63.如图3所示,作业机械100具有动臂缸行程传感器16、斗杆缸行程传感器17、铲斗缸行程传感器18、天线21、全球坐标运算部23、imu24、操作装置25、工作装置控制器26、以及液压装置64。
64.操作装置25配置于驾驶室4。由操作员对操作装置25进行操作。操作装置25接受驱
动工作装置2的操作员操作。在本例中,操作装置25是先导液压方式的操作装置。
65.液压装置64具备未图示的工作油箱、液压泵、流量控制阀、电磁比例控制阀。液压泵由未图示的发动机的动力驱动,经由流量调整阀向动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸12供给工作油。
66.操作装置25具有第一操作杆25r、以及第二操作杆25l。第一操作杆25r例如配置于驾驶座4s的右侧。第二操作杆25l例如配置于驾驶座4s的左侧。对于第一操作杆25r以及第二操作杆25l,前后左右的动作对应于2轴的动作。通过第一操作杆25r来操作动臂6以及铲斗8。通过第二操作杆25l来操作斗杆7以及回转体3。
67.传感器控制器30基于动臂缸行程传感器16的检测结果来计算动臂缸长。动臂缸行程传感器16将伴随回转动作的脉冲向传感器控制器30输出。传感器控制器30基于从动臂缸行程传感器16输出的脉冲来计算动臂缸长。
68.同样地,传感器控制器30基于斗杆缸行程传感器17的检测结果来计算斗杆缸长。传感器控制器30基于铲斗缸行程传感器18的检测结果来计算铲斗缸长。
69.传感器控制器30根据基于动臂缸行程传感器16的检测结果所取得的动臂缸长,计算动臂6相对于回转体3的垂直方向的倾斜角θ1。传感器控制器30根据基于斗杆缸行程传感器17的检测结果所取得的斗杆缸长,计算斗杆7相对于动臂6的倾斜角θ2。传感器控制器30根据基于铲斗缸行程传感器18的检测结果所取得的铲斗缸长,计算铲斗8的铲尖8a相对于斗杆7的倾斜角θ3。
70.基于上述计算结果即倾斜角θ1、θ2、θ3、车辆主体1向左右方向倾斜的倾斜角θ4、车辆主体1向前后方向倾斜的倾斜角θ5、以及基准位置数据p、回转体方位数据q,能够确定作业机械100的动臂6、斗杆7以及铲斗8的位置,且能够生成示出铲斗8的三维位置的铲斗位置数据。
71.需要说明的是,动臂6的倾斜角θ1、斗杆7的倾斜角θ2、以及铲斗8的倾斜角θ3也可以不由缸行程传感器检测。也可以通过旋转编码器那样的角度检测器来检测动臂6的倾斜角θ1。角度检测器检测动臂6相对于回转体3的弯曲角度,从而检测倾斜角θ1。同样地,斗杆7的倾斜角θ2也可以由安装于斗杆7的角度检测器来检测。铲斗8的倾斜角θ3也可以由安装于铲斗8的角度检测器来检测。
72.<工作装置控制器的结构>
73.图4是示出基于实施方式1的工作装置控制器26的结构的框图。
74.如图4所示,工作装置控制器26包括检测信息取得部102、铲斗位置取得部104、目标施工数据存储部106、距离计算部108、以及铲斗位置记录部110。
75.检测信息取得部102取得来自传感器控制器30的倾斜角θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、以及来自全球坐标运算部23的基准位置数据p、回转体方位数据q。
76.铲斗位置取得部104基于由检测信息取得部102取得的信息,能够确定作业机械100的动臂6、斗杆7以及铲斗8的位置,从而计算(取得)示出铲斗8的三维位置的铲斗位置数据。
77.目标施工数据存储部106存储表示施工现场的设计地形的目标施工数据。目标施工数据包括作为由全球坐标系表示的三维数据、且由表示设计地形的多个三角多边形构成的立体地形数据等。构成目标施工数据的三角多边形具有与各自相邻的其他三角多边形共
用的边。目标施工数据表示由多个平面构成的连续的平面。目标施工数据通过从外部存储介质读取而储存于目标施工数据存储部106。并不局限于外部存储介质,目标施工数据也可以经由网络从外部服务器取得并储存。
78.距离计算部108计算铲斗8的位置与施工对象的设计地形之间的距离。作为一例,距离计算部108计算铲斗8的铲尖位置与施工对象的设计地形之间的距离。距离计算部108计算从铲斗8的铲尖位置起相对于施工对象的设计地形垂直的垂线方向上的距离。并不局限于铲尖位置,距离计算部108也可以计算铲斗8的多个轮廓点分别与施工对象的设计地形之间的距离。轮廓点也可以是多个轮廓点中的一个点。
79.图5是示出根据实施方式1的铲斗8的多个轮廓点与设计地形的关系的图。
80.如图5所示,铲斗8的多个轮廓点e是铲斗8的多个横切线与多个横截面的交点。铲斗8的多个横切线由铲斗8的铲尖8a排列的铲尖线、以及作为与该铲尖线平行的线的铲斗的底面8b以及尾部8c等区域中的多个线构成。铲斗8的多个纵截面由铲斗8的两侧面、以及作为与两侧面平行的面的对两侧面之间进行分割的面构成。
81.再次参照图4,距离计算部108分别计算多个轮廓点e在垂直于设计地形的垂直方向上的距离。距离计算部108将多个轮廓点e之中对应于最短距离的轮廓点e与设计地形之间的距离计算为铲斗8的位置与施工对象的设计地形之间的距离。
82.铲斗位置记录部110基于由距离计算部108计算出的距离,将与铲斗8的位置对应的现状地形数据记录于存储器。铲斗位置记录部110判断由距离计算部108计算出的距离是否处于规定范围内。铲斗位置记录部110在判断为所计算出的距离处于规定范围内的情况下,将铲斗位置数据作为现状地形数据记录于存储器。铲斗位置记录部110在判断为由距离计算部108计算出的距离不处于规定范围内的情况下,不将铲斗位置数据作为现状地形数据记录于存储器。铲斗位置数据也可以作为示出铲斗8的铲尖的位置数据,还可以是铲斗8的多个轮廓点e之中的一个点。
83.铲斗位置记录部110在判断为由距离计算部108计算出的距离处于规定范围内的情况下,将最新的铲斗位置数据更新为现状地形数据。例如,铲斗位置记录部110在铲斗8反复移动通过三维数据的x,y坐标相同的地点时由距离计算部108计算出的距离处于规定范围内的情况下,作为现状地形数据,将最新的z坐标的铲斗位置数据更新为现状地形数据。
84.需要说明的是,铲斗位置取得部104、距离计算部108以及铲斗位置记录部110是本公开的“铲斗位置取得部”、“距离计算部”以及“记录部”的一例。
85.图6是对根据比较例的以往的现状地形数据的记录进行说明的图。
86.如图6的(a)所示,示出了在施工现场以接近设计地形r的方式操作包括铲斗在内的工作装置而进行了作业面l0的施工作业的情况。在此,示出了在一部分与设计地形r相比挖掘过多的情况。
87.如图6的(b)所示,示出了在施工现场以接近设计地形r的方式操作包括铲斗在内的工作装置而进行了填土作业以及作业面l1的施工作业的情况。
88.另一方面,在以往的方式中,基于铲斗8的铲尖中的最下点来更新现状地形数据。因此,在与设计地形r相比挖掘过多后进行了填土作业以及施工作业的情况下,在比最下点靠上方的位置进行作业。因此,现状地形数据未被更新而作业面l0的状态被维持为现状地形数据。因此,存在产生与实际的现状地形的偏离的可能性。
89.图7是对根据实施方式1的工作装置控制器26记录现状地形数据的情况(其1)进行说明的图。
90.如图7所示,示出了在施工现场以接近设计地形r的方式操作包括铲斗在内的工作装置而进行了作业面l1的施工作业的情况。在此,示出了在一部分与设计地形r相比挖掘过多的情况。
91.在实施方式1中,比设计地形r靠上侧d1且比设计地形r靠下侧d2的宽度的区域被预先设定为规定范围。上侧d1和下侧d2的宽度可以是相同的值也可以是不同的值。
92.距离计算部108计算设计地形r与铲斗8之间的距离。
93.铲斗位置记录部110在判断为由距离计算部108计算出的距离处于规定范围内的情况下,将铲斗位置数据作为现状地形数据记录于存储器。
94.铲斗位置记录部110将由距离计算部108计算出的距离处于规定范围内的情况下的与作业面l1相对应的铲斗位置数据作为现状地形数据记录于存储器。铲斗位置记录部110在由距离计算部108计算出的距离处于规定范围外的情况下,不将铲斗位置数据作为现状地形数据记录于存储器。
95.图8是对根据实施方式1的工作装置控制器26记录现状地形数据的情况(其2)进行说明的图。
96.如图8所示,示出了在施工现场以接近设计地形r的方式操作包括铲斗在内的工作装置而进行了填土作业以及作业面l2的施工作业的情况。
97.铲斗位置记录部110在判断为由距离计算部108计算出的距离处于规定范围内的情况下,将铲斗位置数据作为现状地形数据记录于存储器。
98.铲斗位置记录部110将由距离计算部108计算出的距离处于规定范围内的情况下的与作业面l2相对应的铲斗位置数据作为现状地形数据记录于存储器。因此,与最新的作业面l2相对应的铲斗位置数据被记录为现状地形数据。因此,不产生与实际的现状地形的偏离,能够进行最新的高精度的现状地形数据的记录。
99.图9是对根据实施方式1的工作装置控制器26记录现状地形数据的情况进行说明的流程图。
100.参照图9,工作装置控制器26取得检测信息(步骤s2)。
101.检测信息取得部102取得来自传感器控制器30的倾斜角θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、以及来自全球坐标运算部23的基准位置数据p、回转体方位数据q。
102.接下来,工作装置控制器26取得铲斗位置(步骤s4)。
103.铲斗位置取得部104基于由检测信息取得部102取得的信息,能够确定作业机械100的动臂6、斗杆7以及铲斗8的位置,从而计算(取得)示出铲斗8的三维位置的铲斗位置数据。
104.接下来,工作装置控制器26计算与设计地形的距离(步骤s6)。
105.距离计算部108计算由铲斗位置取得部104计算出的铲斗8的位置与施工对象的设计地形之间的距离。铲斗8的位置与设计地形之间的距离可以是铲斗8的铲尖位置与设计地形之间的距离,或者也可以如利用图5所说明的那样,分别计算铲斗8的多个轮廓点e在垂直于设计地形的垂直方向上的距离,将与最短距离相关的轮廓点e与设计地形之间的距离计算为铲斗的位置与施工对象的设计地形之间的距离。
106.接下来,工作装置控制器26判断距离是否处于规定范围内(步骤s8)。铲斗位置记录部110判断由距离计算部108计算出的距离是否处于规定范围内。
107.接下来,工作装置控制器26在判断为距离处于规定范围内的情况下(步骤s8中是),将对应于铲斗8的位置的现状地形数据记录于存储器。铲斗位置记录部110在判断为所计算出的距离处于规定范围内的情况下,将由铲斗位置取得部104计算出的铲斗位置数据作为现状地形数据记录于存储器。
108.接下来,工作装置控制器26判断作业是否已结束(步骤s12)。工作装置控制器26在判断为在规定期间未接受来自操作装置25的操作员操作的情况下,判断为作业已结束。或者,工作装置控制器26也可以在具有作业机械100的发动机的停止指示的情况下,判断为作业已结束。
109.在步骤s12中,工作装置控制器26在判断为作业未结束的情况下(步骤s12中否),返回步骤s2并重复上述处理。
110.另一方面,在步骤s12中,工作装置控制器26在判断为作业已结束的情况下(步骤s12中是),结束处理(结束)。
111.另一方面,在步骤s8中,工作装置控制器26在判断为距离不处于规定范围内的情况下(步骤s8中否),跳过步骤s10而前进至步骤s12。铲斗位置记录部110在判断为所计算出的距离不处于规定范围内的情况下,不将由铲斗位置取得部104计算出的铲斗位置数据作为现状地形数据记录于存储器。
112.通过该处理,工作装置控制器26在设计地形r附近的施工作业中,在设计地形r与铲斗8的位置之间的距离处于规定范围内的情况下,将铲斗位置数据记录为现状地形数据。因此,在设计地形r附近的施工作业中,能够进行高精度的现状地形数据的记录。
113.(实施方式2)
114.在实施方式1中,对在设计地形r与铲斗的位置之间的距离处于规定范围内的情况下将铲斗位置数据记录为现状地形数据的情况进行了说明。
115.在实施方式2中,对直接反应作业者的意图来记录现状地形数据的方式进行说明。
116.图10是示出基于实施方式2的工作装置控制器26#的结构的框图。
117.如图10所示,工作装置控制器26#包括检测信息取得部102、铲斗位置取得部104、目标施工数据存储部106、铲斗位置记录部110#、以及记录按钮输入接受部112。
118.操作装置25还包括用于记录现状地形数据的记录按钮25p。
119.工作装置控制器26#与工作装置控制器26相比,不同点在于,删除距离计算部108,并将铲斗位置记录部110置换为铲斗位置记录部110#,且还设置有记录按钮输入接受部112。其他结构相同,因此不重复它们的详细说明。
120.记录按钮输入接受部112接受记录按钮25p的输入。
121.铲斗位置记录部110#根据在记录按钮输入接受部112中接受的记录按钮25p的输入,将铲斗位置数据记录为现状地形数据。因此,能够根据用户对记录按钮25p的输入,将用户所期望的位置的铲斗位置数据记录为现状地形数据。
122.需要说明的是,记录按钮25p是本公开的“操作构件”的一例。
123.图11是对根据实施方式2的工作装置控制器26的现状地形数据的记录进行说明的图。
124.如图11的(a)所示,示出了在施工现场操作包括铲斗在内的工作装置而进行了作业面l3的施工作业的情况。在此,示出了在一部分挖掘过多的情况。
125.在实施方式2中,铲斗位置记录部110#根据作业者对记录按钮25p的输入,将铲斗位置数据记录为设计地形数据。
126.在本例中,铲斗位置记录部110#将与作业面l3对应的铲斗位置数据记录为现状地形数据。
127.如图11的(b)所示,示出了在施工现场操作包括铲斗在内的工作装置而进行了填土作业以及作业面l4的施工作业的情况。
128.在实施方式2中,铲斗位置记录部110#根据作业者对记录按钮25p的输入,将铲斗位置数据记录为设计地形数据。
129.因此,符合作业者的意图的与最新的作业面l4对应的铲斗位置数据被记录为现状地形数据。因此,不产生与实际的现状地形的偏离,能够进行最新的高精度的现状地形数据的记录。
130.图12是对根据实施方式2的工作装置控制器26记录现状地形数据的情况进行说明的流程图。
131.参照图12,工作装置控制器26取得检测信息(步骤s2)。
132.检测信息取得部102取得来自传感器控制器30的倾斜角θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、以及来自全球坐标运算部23的基准位置数据p、回转体方位数据q。
133.接下来,工作装置控制器26取得铲斗位置(步骤s4)。
134.铲斗位置取得部104基于由检测信息取得部102取得的信息,能够确定作业机械100的动臂6、斗杆7以及铲斗8的位置,从而计算(取得)示出铲斗8的三维位置的铲斗位置数据。
135.接下来,工作装置控制器26判断是否接受了记录按钮25p的输入(步骤s9)。记录按钮输入接受部112判断是否具有记录按钮25p的输入。
136.接下来,工作装置控制器26在判断为接受了记录按钮25p的输入的情况下(步骤s9中是),将对应于铲斗8的位置的现状地形数据记录于存储器。记录按钮输入接受部112在具有记录按钮25p的输入的情况下,将该情况通知给铲斗位置记录部110。铲斗位置记录部110根据记录按钮输入接受部112的通知,将由铲斗位置取得部104计算出的铲斗位置数据作为现状地形数据记录于存储器。
137.接下来,工作装置控制器26判断作业是否已结束(步骤s12)。工作装置控制器26在判断为在规定期间未接受来自操作装置25的操作员操作的情况下,判断为作业已结束。或者,工作装置控制器26也可以在具有作业机械100的发动机的停止指示的情况下,判断为作业已结束。
138.在步骤s12中,工作装置控制器26在判断为作业未结束的情况下(步骤s12中否),返回步骤s2并重复上述处理。
139.另一方面,在步骤s12中,工作装置控制器26在判断为作业已结束的情况下(步骤s12中是),结束处理(结束)。
140.另一方面,在步骤s9中,工作装置控制器26在判断为未接受记录按钮25p的输入的情况下(步骤s9中否),跳过步骤s10而前进至步骤s12。铲斗位置记录部110在没有来自记录
按钮输入接受部112的通知的情况下,不将由铲斗位置取得部104计算出的铲斗位置数据作为现状地形数据记录于存储器。
141.通过该处理,工作装置控制器26在施工作业中,根据记录按钮25p的输入而将铲斗位置数据记录为现状地形数据。因此,能够进行符合用户的意图的最新的高精度的现状地形数据的记录。
142.在本例中,对在操作装置25中设置有记录按钮25p、且记录按钮输入接受部112接受记录按钮的输入的方式进行了说明,但并不特别限定于记录按钮,也可以是记录开关,只要是能够接受用于进行记录的操作的操作构件,则可以使用任何机构。
143.(实施方式3)
144.在实施方式3中,对将实施方式1的方式与实施方式2的方式组合的方式进行说明。
145.图13是对根据实施方式3的工作装置控制器26记录现状地形数据的情况进行说明的图。
146.如图13所示,示出了在施工现场进行以接近设计地形r的方式操作包括铲斗在内的工作装置的施工作业的情况。具体地说,示出了在远离设计地形r的位置进行了作业面l5的施工作业的情况。
147.在实施方式1的方式中,在设计地形r与铲斗8的位置之间的距离包含于规定范围内的情况下,将铲斗位置数据记录为现状地形数据。因此,在像上述情况那样在远离设计地形r的位置进行操作包括铲斗在内的工作装置的施工作业的情况下,不将铲斗位置数据记录为现状地形数据。
148.然而,如果能够将挖掘作业的进行中途的作业状况记录为现状地形数据,则施工作业时的便利性提高。
149.在实施方式3中,在设计地形r与铲斗的位置之间的距离包含于规定范围内的情况下,将铲斗位置数据记录为现状地形数据。另外,即使在设计地形r与铲斗的位置之间的距离不处于规定范围内的情况下,在接受了记录按钮25p的输入时,也将铲斗位置数据记录为现状地形数据。
150.通过该处理,工作装置控制器26能够将挖掘作业的进行中途的状况记录为现状地形数据,从而能够进行与实际的现状地形一致的现状地形数据的记录。
151.图14是对根据实施方式3的工作装置控制器26记录现状地形数据的情况进行说明的流程图。
152.参照图14,与图9的流程图相比,就追加了步骤s14这一点而言不同。关于其他的流程,与通过图9所说明过的内容相同,因此不重复它们的详细说明。
153.在步骤s14中,工作装置控制器26在判断为距离不处于规定范围内的情况下(步骤s8中否),判断是否具有记录按钮25p的输入(步骤s14)。记录按钮输入接受部112接受记录按钮25p的输入而将该情况向铲斗位置记录部110输出。
154.在步骤s14中,工作装置控制器26在判断为具有记录按钮25p的输入的情况下,前进至步骤s10,并将对应于铲斗的位置的现状地形数据记录于存储器。铲斗位置记录部110在所计算出的距离处于规定范围内的情况下,将由铲斗位置取得部104计算出的铲斗位置数据作为现状地形数据记录于存储器。
155.另一方面,在步骤s14中,工作装置控制器26在判断为没有记录按钮25p的输入的
情况下,跳过步骤s10而前进至步骤s12。铲斗位置记录部110在判断为未接受记录按钮25p的输入的情况下,不将由铲斗位置取得部104计算出的铲斗位置数据作为现状地形数据记录于存储器。
156.根据该方式,在设计地形r附近,设计地形r与铲斗的位置之间的距离处于规定范围内的铲斗位置数据被记录为现状地形数据。另外,即使在设计地形r与铲斗的位置之间的距离不处于规定范围内的情况下,根据记录按钮25p的输入,也将铲斗位置数据记录为现状地形数据。因此,能够进行与符合用户的意图的现状地形一致的最新的高精度的现状地形数据的记录。
157.(实施方式4)
158.在上述的实施方式中,对在作业机械中生成现状地形数据的情况进行了说明,但并不特别局限于作业机械,也可以在外部装置中生成现状地形数据。
159.图15是对根据实施方式4的施工管理系统1000的结构进行说明的图。
160.参照图15,施工管理系统1000具备作业机械100、以及施工管理装置200。
161.作业机械100与施工管理装置200经由网络n连接。
162.作业机械100经由网络n将来自传感器控制器30以及全球坐标运算部23的信息向施工管理装置200发送。
163.施工管理装置200具有通过图4所说明过的工作装置控制器26的各功能块,施工管理装置200计算(取得)铲斗位置数据,并将其作为现状地形数据记录于存储器。
164.根据实施方式4的方式,在作为外部装置的施工管理装置200中,计算铲斗位置数据并将其作为现状地形数据记录于存储器,由此能够减轻作业机械100的处理负载。
165.需要说明的是,在本例中,对在施工管理装置200中计算铲斗位置数据并将其作为现状地形数据记录于存储器的情况进行了说明,但并不特别局限于此,也可以在作业机械100侧执行一部分处理,并在施工管理装置200侧执行剩余的处理。
166.在上述实施方式中,作为作业机械的一例而列举了液压挖掘机,但并不局限于液压挖掘机,也可以应用于推土机、轮式装载机等其他种类的作业机械。
167.以上,对本公开的实施方式进行了说明,但应认为本次公开的实施方式在所有方面是例示性的而非限制性的。本公开的范围由技术方案示出,且旨在包含与技术方案等同的含义及范围内的全部变更。
168.附图标记说明:
169.1...车辆主体;2...工作装置;3...回转体;4...驾驶室;4s...驾驶座;5...行驶装置;5cr...履带;6...动臂;7...斗杆;8...铲斗;8a...铲尖;8b...底面;9...发动机室;10...动臂缸;11...斗杆缸;12...铲斗缸;13...动臂销;14...斗杆销;15...铲斗销;16...动臂缸行程传感器;17...斗杆缸行程传感器;18...铲斗缸行程传感器;19...扶手;20...位置检测装置;21...天线;21a...第一天线;21b...第二天线;23...全球坐标运算部;25...操作装置;25l...第二操作杆;25p....记录按钮;25r...第一操作杆;26、26#...工作装置控制器;30...传感器控制器;64...液压装置;100...作业机械;102...检测信息取得部;104...铲斗位置取得部;106...目标施工数据存储部;108...距离计算部;110、110#...铲斗位置记录部;112...记录按钮输入接受部;200...施工管理装置;1000...施工管理系统。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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