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公開番号2025132138
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024029503
出願日2024-02-29
発明の名称掘削機
出願人株式会社フジタ
代理人インフォート弁理士法人
主分類E02F 3/43 20060101AFI20250903BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】自動化された掘削作業の作業効率を改善する技術を提供する。
【解決手段】バックホウ100は、バケット20を有し、バケット20で土砂1を掘削する作業腕装置10と、作業腕装置10に取り付けられた、土砂1を検出するセンサと、作業腕装置10の動作を制御する制御装置60を備える。制御装置60は、センサの検出結果に基づいて、バケット20を動かす鉛直下方向成分を含む押し込み動作からバケット20を動かす水平方向成分を含む掻き込み動作への移行タイミングと、掻き込み動作からバケット20を動かす鉛直上方向成分を含む掬い上げ動作への移行タイミングを決定する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
バケットを有し、前記バケットで掘削対象を掘削する作業腕装置と、
前記作業腕装置に取り付けられた、前記掘削対象を検出するセンサと、
前記作業腕装置の動作を制御する制御装置であって、前記センサの検出結果に基づいて、前記バケットを動かす鉛直下方向成分を含む第１動作から前記バケットを動かす水平方向成分を含む第２動作への移行タイミングと、前記第２動作から前記バケットを動かす鉛直上方向成分を含む第３動作への移行タイミングを決定する制御装置と、を備える
ことを特徴とする掘削機。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
請求項１に記載の掘削機において、
前記センサは、
前記バケットと前記掘削対象の表面との鉛直方向の位置関係を検出する第１センサと、
前記バケット内の所定領域における前記掘削対象の存在を検出する第２センサと、を含み、
前記制御装置は、
前記第１センサの検出結果に基づいて、前記第１動作から前記第２動作への移行タイミングを決定し、
前記第２センサの検出結果に基づいて、前記第２動作から前記第３動作への移行タイミングを決定する
ことを特徴とする掘削機。
【請求項３】
請求項２に記載の掘削機において、
前記作業腕装置は、さらに、前記バケットを支持するアームを有し、
前記第１センサは、前記バケットの前記アーム側のエッジに前記バケットのツースへ向けて配置された、前記表面までの距離を検出し、
前記制御装置は、
前記第１センサが所定距離以内に前記表面を検出したときに、前記作業腕装置の動作を、前記第１動作から前記第２動作へ移行し、
前記第２センサが前記所定距離に対応する位置よりも前記アーム側にある前記エッジの近傍領域に前記掘削対象の存在を検出したときに、前記作業腕装置の動作を、前記第２動作から前記第３動作へ移行する
ことを特徴とする掘削機。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の掘削機において、
前記センサは、前記バケットに取り付けられている
ことを特徴とする掘削機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書の開示は、掘削機に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
人手不足と重機不足を背景に、重機による無人作業が検討されている。しかしながら、作業効率がオペレータの技量に依存しやすい掘削作業の自動化は、一回の掘削動作における掘削量が不安定になりやすく、結果として単位時間当たりの掘削量が有人作業に劣るという課題がある。
【０００３】
これに関連する技術は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１には、バケット内の土量を検知可能な土量検知装置付きバケットが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平０３－２０８９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、バケット内の土量を検知する構成が記載されているが、一回の掘削動作における掘削量を安定化させて、単位時間当たりの掘削量を改善する技術は記載されていない。
【０００６】
以上のような実情を踏まえ、本発明の一側面に係る目的は、自動化された掘削作業の作業効率を改善する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る掘削装置は、バケットを有し、前記バケットで掘削対象を掘削する作業腕装置と、前記作業腕装置に取り付けられた、前記掘削対象を検出するセンサと、前記作業腕装置の動作を制御する制御装置であって、前記センサの検出結果に基づいて、前記バケットを動かす鉛直下方向成分を含む第１動作から前記バケットを動かす水平方向成分を含む第２動作への移行タイミングと、前記第２動作から前記バケットを動かす鉛直上方向成分を含む第３動作への移行タイミングを決定する制御装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
上記の態様によれば、自動化された掘削作業の作業効率を改善する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態に係る掘削機の構成を例示した図である。
掘削機の自動掘削制御に関連する構成のブロック図の一例である。
掘削機の制御装置が行う制御処理の一例を示すフローチャートである。
掘削機が有する第１センサの一例を説明するための図である。
土砂が十分に充填されていないバケットの状態を例示した図である。
土砂が十分に充填されていないバケットの別の状態を例示した図である。
土砂が十分に充填されたバケットの状態を例示した図である。
掘削機が有する第２センサの一例を説明するための図である。
掘削機が有する第２センサの別の例を説明するための図である。
掘削機が有する第２センサの更に別の例を説明するための図である。
一実施形態に係るシステムの構成を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、一実施形態に係る掘削機であるバックホウ１００の構成を例示した図である。図２は、図１に示すバックホウ１００の自動掘削制御に関連する構成のブロック図の一例である。以下、図１及び図２を参照しながら、バックホウ１００の構成について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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