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公開番号2025074673
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-14
出願番号2023185654
出願日2023-10-30
発明の名称作業機械目標動作設定システム
出願人コベルコ建機株式会社
代理人弁理士法人ATEN
主分類E02F 3/43 20060101AFI20250507BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】作業機械が目標動作に従って動作する際の機械本体の浮き状態を抑制する。
【解決手段】作業機械目標動作設定システム1は、機械本体10aと、傾斜検出装置21bと、アタッチメント15と、コントローラ30と、を備える。コントローラ30は、傾斜検出装置21bに検出された機械本体10aの傾斜に基づいて、機械本体10aが接地面に対して浮いた浮き状態であるか否かを判定する。コントローラ30は、コントローラ30に設定された目標動作変更条件が満たされた場合、目標動作変更処理を行う。目標動作変更処理は、機械本体10aの傾斜が小さくなる側に目標動作を変更する処理である。目標動作変更条件は、機械本体10aが浮き状態であることを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
機械本体と、
前記機械本体の傾斜を検出する傾斜検出装置と、
前記機械本体に取り付けられ、掘削作業を行うバケットを有するアタッチメントと、
前記バケットでの掘削動作の目標動作を設定するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記傾斜検出装置に検出された前記機械本体の傾斜に基づいて、前記機械本体が接地面に対して浮いた浮き状態であるか否かを判定し、
前記コントローラに設定された目標動作変更条件が満たされた場合、前記機械本体の傾斜が小さくなる側に前記目標動作を変更する処理である目標動作変更処理を行い、
前記目標動作変更条件は、前記機械本体が浮き状態であることを含む、
作業機械目標動作設定システム。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
請求項１に記載の作業機械目標動作設定システムであって、
前記目標動作変更処理は、
前記掘削動作の開始位置での地面に対する前記バケットの角度である掘削開始目標バケット対地角度と、
前記掘削動作での前記バケットの目標経路と、
の一方または両方の変更である、
作業機械目標動作設定システム。
【請求項３】
請求項２に記載の作業機械目標動作設定システムであって、
前記目標動作変更条件は、前記機械本体の前側部分が接地面に対して浮いた前浮き状態であることを含む前浮き状態対処条件を含み、
前記コントローラは、前記前浮き状態対処条件が満たされた場合、前記目標動作変更処理において、
前記掘削開始目標バケット対地角度と、
前記掘削動作での前記バケットの目標掘削深さと、
の一方または両方を変更する、
作業機械目標動作設定システム。
【請求項４】
請求項２に記載の作業機械目標動作設定システムであって、
前記目標動作変更条件は、前記機械本体の後側部分が接地面に対して浮いた後浮き状態であることを含む後浮き状態対処条件を含み、
前記コントローラは、前記後浮き状態対処条件が満たされた場合、前記目標動作変更処理において、
前記掘削動作での前記バケットの水平方向における掘削距離である目標水平掘削距離と、
前記掘削動作での前記バケットの目標掘削深さと、
前記掘削動作が終了する位置である目標掘削終了位置と、
のうち１つ以上を変更する、
作業機械目標動作設定システム。
【請求項５】
請求項２に記載の作業機械目標動作設定システムであって、
前記コントローラは、
前記機械本体が前記浮き状態になった時の、高さ方向における前記バケットの位置である浮き状態バケット高さを記憶し、
前記浮き状態バケット高さに基づいて設定される閾値である高さ閾値よりも上の位置で前記バケットが前記掘削動作を行うときの、前記目標動作変更処理での前記目標動作の変更を制限する、
作業機械目標動作設定システム。
【請求項６】
請求項２に記載の作業機械目標動作設定システムであって、
前記アタッチメントは、前記バケットが回転可能に取り付けられるアームを備え、
前記コントローラには、前記アームに対する前記バケットの角度の許容範囲であるバケット回転角許容範囲が設定され、
前記コントローラは、
前記目標動作変更処理を行う場合に、変更後の前記掘削開始目標バケット対地角度を決定し、
決定した前記掘削開始目標バケット対地角度で前記バケットを配置するための、前記アームに対する前記バケットの角度が、前記バケット回転角許容範囲の範囲外である場合、前記掘削動作が開始される位置である目標掘削開始位置を変更する、
作業機械目標動作設定システム。
【請求項７】
請求項２に記載の作業機械目標動作設定システムであって、
前記コントローラは、前記目標動作変更処理において、前記傾斜検出装置に検出された前記機械本体の傾斜に応じて、前記目標動作の変更量を変える、
作業機械目標動作設定システム。
【請求項８】
請求項２に記載の作業機械目標動作設定システムであって、
前記コントローラは、変更後の前記目標動作で前記バケットに前記掘削動作を行わせたときに前記目標動作変更条件が満たされた場合、前記目標動作変更処理において、前記機械本体の傾斜が小さくなる側に前記目標動作をさらに変更する、
作業機械目標動作設定システム。
【請求項９】
請求項８に記載の作業機械目標動作設定システムであって、
前記コントローラは、前記目標動作変更処理において、前記目標動作の変更量を積算した積算変更量が、前記コントローラに設定された積算変更量制限値以下となるように、前記目標動作の変更を制限する、
作業機械目標動作設定システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の作業機械目標動作設定システムであって、
前記コントローラは、前記バケットが今回の前記掘削動作を行っている最中に、前記目標動作変更条件が満たされた場合、前記目標動作変更処理において次回以降の前記掘削動作の前記目標動作を変更する、
作業機械目標動作設定システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の目標動作を設定する作業機械目標動作設定システムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に、土質と地形情報とに基づいてバケットの掘削計画（目標動作）を作成する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１８８３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業機械が目標動作に従って作業を行ったときに、機械本体の接地面から機械本体の底面が浮いた浮き状態になる場合がある。この浮き状態を抑制できることが望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、作業機械が目標動作に従って動作する際の機械本体の浮き状態を抑制することができる、作業機械目標動作設定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
作業機械目標動作設定システムは、機械本体と、傾斜検出装置と、アタッチメントと、コントローラと、を備える。前記傾斜検出装置は、前記機械本体の傾斜を検出する。前記アタッチメントは、前記機械本体に取り付けられる。前記アタッチメントは、掘削作業を行うバケットを有する。前記コントローラは、前記バケットでの掘削動作の目標動作を設定する。前記コントローラは、前記傾斜検出装置に検出された前記機械本体の傾斜に基づいて、前記機械本体が接地面に対して浮いた浮き状態であるか否かを判定する。前記コントローラは、前記コントローラに設定された目標動作変更条件が満たされた場合、目標動作変更処理を行う。前記目標動作変更処理は、前記機械本体の傾斜が小さくなる側に前記目標動作を変更する処理である。前記目標動作変更条件は、前記機械本体が浮き状態であることを含む。
【発明の効果】
【０００７】
上記の作業機械目標動作設定システムにより、作業機械が目標動作に従って動作する際の機械本体の浮き状態を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
作業機械目標動作設定システム１の作業機械１０を横から見た図である。
作業機械目標動作設定システム１のブロック図である。
図１に示す機械本体１０ａが前浮き状態のときの作業機械１０を横から見た図である。
図３に示す機械本体１０ａが前浮き状態になったことで変更された目標経路Ｐなどを横から見た図である。
図１に示す機械本体１０ａが後浮き状態のときの作業機械１０を横から見た図である。
図５に示す機械本体１０ａが後浮き状態になったことで変更された目標経路Ｐなどを横から見た図である。
図１に示す機械本体１０ａが前浮き状態であり、掘削開始目標バケット対地角度θｓでバケット１５ｃを配置できないときの作業機械１０を横から見た図である。
図７に示す目標掘削開始位置Ｐｓが、図７に示す位置よりも前側Ｘ１に変更された目標経路Ｐなどを横から見た図である。
図７および図８に示す掘削開始目標バケット対地角度θｓおよび目標掘削開始位置Ｐｓに関する処理のフローチャートである。
図１に示す機械本体１０ａが後浮き状態となったときに記憶されるバケット高さＨ１５ｃなどを示す図である。
図１に示す機械本体１０ａの傾斜と、図２に示すコントローラ３０による目標動作の変更量と、の関係を示すグラフである。
図１に示す作業機械１０の作業時間と、図２に示すコントローラ３０による目標動作の積算変更量と、の関係を示すグラフである。
図１１に示す積算変更量制限値による積算変更量の制限の処理のフローチャートである。
図１に示す機械本体１０ａが浮き状態になったときにアタッチメント１５の動作方向の変更が行われた場合の作業機械１０を横から見た図である。
図１に示すアタッチメント１５の、動作させる要素の変更が行われた場合の、作業機械１０を横から見た図である。
図１に示すバケット１５ｃの動作が排出動作に変更された場合の作業機械１０を横から見た図である。
図２に示すコントローラ３０の処理のフローチャートである。
図１７に示す「今回の掘削動作での前浮き状態の対処」の処理（Ｓ５０）を示すフローチャートである。
図１７に示す「今回の掘削動作での後浮き状態の対処」の処理（Ｓ７０）を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１～図１９を参照して、作業機械目標動作設定システム１について説明する。
【００１０】
作業機械目標動作設定システム１は、図１に示すように、作業機械１０の目標動作を設定するシステムである。作業機械目標動作設定システム１は、作業機械１０と、コントローラ３０と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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