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公開番号2025088505
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2023203242
出願日2023-11-30
発明の名称油圧ショベルの較正システム及び較正方法
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類E02F 3/43 20060101AFI20250604BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】オフセット式作業機を備える油圧ショベルにおいて、バケットの刃先位置の算出誤差を抑制すること。
【解決手段】較正システムは、第1ブーム、第2ブーム、揺動ブラケット、アーム、及びバケットのそれぞれの寸法と、旋回体に対する第1ブームの角度と、第1ブームに対する第2ブームの角度と、第2ブームに対する揺動ブラケットの角度と、揺動ブラケットに対するアームの角度と、アームに対するバケットの角度とを含む複数のパラメータに基づいて、バケットの刃先位置を算出する第1コントローラと、パラメータを較正するための第2コントローラと、作業機の作業点の位置情報を計測する計測装置と、を備える。第1ブームと第2ブームとの回転軸を示す第1オフセット軸の位置情報、及び第2ブームと揺動ブラケットとの回転軸を示す第2オフセット軸の位置情報に基づいて、第2コントローラはパラメータの較正値を算出する。
【選択図】図17
特許請求の範囲【請求項１】
オフセット式作業機を備える油圧ショベルの較正システムであって、
前記オフセット式作業機は、
前記油圧ショベルの旋回体に上下方向に回転可能に取り付けられる第１ブームと、
前記第１ブームに左右方向に揺動可能に取り付けられる第２ブームと、
前記第２ブームに左右方向に揺動可能に取り付けられる揺動ブラケットと、
前記揺動ブラケットに上下方向に回転可能に取り付けられるアームと、
前記アームに上下方向に回転可能に取り付けられるバケットと、を有し、
前記第１ブーム、前記第２ブーム、前記揺動ブラケット、前記アーム、及び前記バケットのそれぞれの寸法と、前記旋回体に対する前記第１ブームの角度と、前記第１ブームに対する前記第２ブームの角度と、前記第２ブームに対する前記揺動ブラケットの角度と、前記揺動ブラケットに対する前記アームの角度と、前記アームに対する前記バケットの角度とを含む複数のパラメータに基づいて、前記バケットの刃先位置を算出する第１コントローラと、
前記パラメータを較正するための第２コントローラと、
前記作業機の作業点の位置情報を計測する計測装置と、を備え、
前記作業点の位置情報は、前記第１ブームと前記第２ブームとの回転軸を示す第１オフセット軸の位置情報、及び前記第２ブームと前記揺動ブラケットとの回転軸を示す第２オフセット軸の位置情報を含み、
前記第２コントローラは、前記位置情報に基づいて、前記パラメータの較正値を算出する、
油圧ショベルの較正システム。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記第１オフセット軸と同軸にプリズムが取り付けられ、
前記第２オフセット軸と同軸にプリズムが取り付けられ、
前記計測装置は、前記プリズムを計測する、
請求項１に記載の油圧ショベルの較正システム。
【請求項３】
前記作業点の位置情報は、前記揺動ブラケットと前記アームとの回転軸の位置情報、及び前記アームと前記バケットとの回転軸の位置情報を含む、
請求項１に記載の油圧ショベルの較正システム。
【請求項４】
オフセット式作業機を備える油圧ショベルの較正方法であって、
前記オフセット式作業機は、
前記油圧ショベルの旋回体に上下方向に回転可能に取り付けられる第１ブームと、
前記第１ブームに左右方向に揺動可能に取り付けられる第２ブームと、
前記第２ブームに左右方向に揺動可能に取り付けられる揺動ブラケットと、
前記揺動ブラケットに上下方向に回転可能に取り付けられるアームと、
前記アームに上下方向に回転可能に取り付けられるバケットと、を有し、
前記第１ブーム、前記第２ブーム、前記揺動ブラケット、前記アーム、及び前記バケットのそれぞれの寸法と、前記旋回体に対する前記第１ブームの角度と、前記第１ブームに対する前記第２ブームの角度と、前記第２ブームに対する前記揺動ブラケットの角度と、前記揺動ブラケットに対する前記アームの角度と、前記アームに対する前記バケットの角度とを含む複数のパラメータに基づいて、前記バケットの刃先位置を算出することと、
前記パラメータを較正することと、
前記作業機の作業点の位置情報を前記油圧ショベルの外部に配置される計測装置で計測することと、を含み、
前記作業点の位置情報は、前記第１ブームと前記第２ブームとの回転軸を示す第１オフセット軸の位置情報、及び前記第２ブームと前記揺動ブラケットとの回転軸を示す第２オフセット軸の位置情報を含み、
前記位置情報に基づいて、前記パラメータの較正値を算出する、
油圧ショベルの較正方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、油圧ショベルの較正システム及び較正方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルの較正システムに係る技術分野において、特許文献１に開示されているような、油圧ショベルの較正システムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１５／１７３９２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
オフセット式作業機を備える油圧ショベルにおいても、バケットの刃先位置の算出誤差を抑制する必要がある。
【０００５】
本開示は、オフセット式作業機を備える油圧ショベルにおいて、バケットの刃先位置の算出誤差を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に従えば、オフセット式作業機を備える油圧ショベルの較正システムが提供される。オフセット式作業機は、油圧ショベルの旋回体に上下方向に回転可能に取り付けられる第１ブームと、第１ブームに左右方向に揺動可能に取り付けられる第２ブームと、第２ブームに左右方向に揺動可能に取り付けられる揺動ブラケットと、揺動ブラケットに上下方向に回転可能に取り付けられるアームと、アームに上下方向に回転可能に取り付けられるバケットと、を有する。較正システムは、第１ブーム、第２ブーム、揺動ブラケット、アーム、及びバケットのそれぞれの寸法と、旋回体に対する第１ブームの角度と、第１ブームに対する第２ブームの角度と、第２ブームに対する揺動ブラケットの角度と、揺動ブラケットに対するアームの角度と、アームに対するバケットの角度とを含む複数のパラメータに基づいて、バケットの刃先位置を算出する第１コントローラと、パラメータを較正するための第２コントローラと、作業機の作業点の位置情報を計測する計測装置と、を備える。作業点の位置情報は、第１ブームと第２ブームとの回転軸を示す第１オフセット軸の位置情報、及び第２ブームと揺動ブラケットとの回転軸を示す第２オフセット軸の位置情報を含む。第２コントローラは、位置情報に基づいて、パラメータの較正値を算出する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、オフセット式作業機を備える油圧ショベルにおいて、バケットの刃先位置の算出誤差が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る作業機械を示す斜視図である。
図２は、実施形態に係る作業機械を示す側面図である。
図３は、実施形態に係る作業機械を示す正面図である。
図４は、実施形態に係る第１ブームと第２ブームとの連結構造を示す図である。
図５は、実施形態に係る作業機械の駆動システム及び駆動制御システムを示すブロック図である。
図６は、実施形態に係る姿勢検出システムを示すブロック図である。
図７は、実施形態に係る表示入力装置に表示されるガイド画面を示す図である。
図８は、実施形態に係るオフセット角度較正方法を示すフロー図である。
図９は、実施形態に係るオフセット角度較正方法を示すフロー図である。
図１０は、実施形態に係る作業機を複数のオフセット姿勢に移動させてトータルステーションでブームトップの座標を計測している状態を示す平面図である。
図１１は、実施形態に係るオフセット角度較正の際の表示入力装置の表示画面を示す図である。
図１２は、実施形態に係るオフセット角度較正方法を説明するための図である。
図１３は、実施形態に係るオフセット角度較正方法を説明するための図である。
図１４は、実施形態に係るオフセット角度較正方法を説明するための図である。
図１５は、実施形態に係るオフセット角度較正方法を説明するための図である。
図１６は、実施形態に係るオフセット角度較正方法で作成されたオフセット角度誤差テーブルを示す図である。
図１７は、実施形態に係るパラメータを較正するときの作業機械を示す側面図である。
図１８は、実施形態に係る作業機械を模式的に示す側面図である。
図１９は、実施形態に係る作業機械を模式的に示す平面図である。
図２０は、実施形態に係るパラメータの較正のためにトータルステーションがプリズムを計測するときの作業機械の姿勢を模式的に示す側面図である。
図２１は、実施形態に係るパラメータの較正のためにトータルステーションがプリズムを計測するときの作業機械の姿勢を模式的に示す側面図である。
図２２は、実施形態に係るパラメータの較正のためにトータルステーションがプリズムを計測するときの作業機械の姿勢を模式的に示す側面図である。
図２３は、実施形態に係るパラメータの較正のためにトータルステーションがプリズムを計測するときの作業機械の姿勢を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１０】
実施形態においては、「左」、「右」、「前」、「後」、「上」、及び「下」の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は、作業機械の中心を基準とした相対位置又は方向を示す。左右方向と前後方向と上下方向とは直交する。
（【００１１】以降は省略されています）

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