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公開番号2025170917
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2024075780
出願日2024-05-08
発明の名称作業機械の動作条件決定システム、作業機械、及び作業機械の動作条件決定方法
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 9/20 20060101AFI20251113BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】作業機械の転倒を抑制すること。
【解決手段】作業機械の動作条件決定システムは、コンピュータを備える。コンピュータは、作業機械の第1位置を含む第1状態を取得する第1状態取得部と、作業機械の第2位置を含む第2状態を取得する第2状態取得部と、第1位置から第2位置までの作業機械の移動において作業機械が有する走行装置を制御する走行入力値及び作業機械が有する作業機を制御する作業入力値を含む制御入力値を生成する制御入力値生成部と、第1状態と第2状態と制御入力値とを作業機械のモデルに入力して、移動において作業機械が転倒しない制約条件を満足するように、第1位置から第2位置までの走行装置の目標走行条件及び作業機の目標作業条件を含む作業機械の目標動作条件を決定する動作条件決定部と、を有する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
コンピュータを備え、
前記コンピュータは、
作業機械の第１位置を含む第１状態を取得する第１状態取得部と、
前記作業機械の第２位置を含む前記第１状態よりも後の第２状態を取得する第２状態取得部と、
前記第１位置から前記第２位置までの前記作業機械の移動において前記作業機械が有する走行装置を制御する走行入力値及び前記作業機械が有する作業機を制御する作業入力値を含む制御入力値を生成する制御入力値生成部と、
前記第１状態と前記第２状態と前記制御入力値とを前記作業機械のモデルに入力して、前記移動において前記作業機械が転倒しない制約条件を満足するように、前記第１位置から前記第２位置までの前記走行装置の目標走行条件及び前記作業機の目標作業条件を含む前記作業機械の目標動作条件を決定する動作条件決定部と、を有する、
作業機械の動作条件決定システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記目標走行条件は、前記第１位置から前記第２位置までの前記走行装置の目標軌道を含む、
請求項１に記載の作業機械の動作条件決定システム。
【請求項３】
前記目標走行条件は、前記目標軌道の複数のポイントのそれぞれにおける前記走行装置の目標方位角度、目標走行速度、及び目標ステアリング角度を含む、
請求項２に記載の作業機械の動作条件決定システム。
【請求項４】
前記目標作業条件は、前記目標軌道の複数のポイントのそれぞれにおける前記作業機の目標姿勢を含む、
請求項２に記載の作業機械の動作条件決定システム。
【請求項５】
前記制約条件は、前記走行装置の複数の接地点に基づいて設定された設定範囲から前記作業機械のゼロモーメントポイントが逸脱しない条件を含む、
請求項１に記載の作業機械の動作条件決定システム。
【請求項６】
前記コンピュータは、
前記制約条件を算出する制約条件算出部を有し、
前記制約条件算出部は、前記作業機が保持する積荷の状態に基づいて、前記制約条件を算出する、
請求項５に記載の作業機械の動作条件決定システム。
【請求項７】
前記動作条件決定部は、前記第２状態と前記目標軌道の最終位置における前記作業機械の状態との偏差に係る評価項目を含む評価関数を演算して、前記評価関数の評価値の度合いが良くなるように、前記目標動作条件を決定する、
請求項２に記載の作業機械の動作条件決定システム。
【請求項８】
前記評価関数は、前記制御入力値に係る評価項目を含む、
請求項７に記載の作業機械の動作条件決定システム。
【請求項９】
請求項１に記載の作業機械の動作条件決定システムを備える、
作業機械。
【請求項１０】
コンピュータが、
作業機械の第１位置を含む第１状態を取得することと、
前記作業機械の第２位置を含む第２状態を取得することと、
前記第１位置から前記第２位置までの前記作業機械の移動において前記作業機械が有する走行装置を制御する走行入力値及び前記作業機械が有する作業機を制御する作業入力値を含む制御入力値を生成することと、
前記第１状態と前記第２状態と前記制御入力値とを前記作業機械のモデルに入力して、前記移動において前記作業機械が転倒しない制約条件を満足するように、前記第１位置から前記第２位置までの前記走行装置の目標走行条件及び前記作業機の目標作業条件を含む前記作業機械の目標動作条件を決定することと、を含む、
作業機械の動作条件決定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、作業機械の動作条件決定システム、作業機械、及び作業機械の動作条件決定方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
作業機械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、車両が自動走行するための軌道を探索するシステムが知られている。特許文献１において、システムは、障害物の位置を表す第１制約条件に基づいて、車両の初期位置から目標位置へ移動するための経路である車両の位置及び姿勢を要素とする系列を探索し、経路からの逸脱距離に応じてペナルティ値が増加する第２制約条件を生成し、第２制約条件に基づいて、車両の初期位置から目標位置へ移動するための軌道である車両の位置、姿勢、速度及び舵角を要素とする系列を探索する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１５７２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
初期位置から目標位置までの作業機械の移動において、作業機械の動作条件によっては、作業機械の重量バランスが崩れて作業機械が転倒する可能性がある。
【０００５】
本開示は、作業機械の転倒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、コンピュータを備える作業機械の動作条件決定システムが提供される。コンピュータは、作業機械の第１位置を含む第１状態を取得する第１状態取得部と、作業機械の第２位置を含む第２状態を取得する第２状態取得部と、第１位置から第２位置までの作業機械の移動において作業機械が有する走行装置を制御する走行入力値及び作業機械が有する作業機を制御する作業入力値を含む制御入力値を生成する制御入力値生成部と、第１状態と第２状態と制御入力値とを作業機械のモデルに入力して、移動において作業機械が転倒しない制約条件を満足するように、第１位置から第２位置までの走行装置の目標走行条件及び作業機の目標作業条件を含む作業機械の目標動作条件を決定する動作条件決定部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、作業機械の転倒が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る作業機械の動作条件決定システムを模式的に示す図である。
図２は、実施形態に係る作業機械を示す構成図である。
図３は、実施形態に係るサーバのハードウエア構成図である。
図４は、実施形態に係る作業機械の動作条件決定システムを示す機能ブロック図である。
図５は、実施形態に係る作業機械の動作を説明する図である。
図６は、実施形態に係るサーバにおける処理を説明する図である。
図７は、実施形態に係る制約条件を説明する図である。
図８は、実施形態に係る目標動作条件の決定方法を説明するブロック図である。
図９は、実施形態に係る目標動作条件の決定方法を説明する模式図である。
図１０は、実施形態に係る目標動作条件の決定方法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】
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】
［動作条件決定システム］
図１は、実施形態に係る作業機械１の動作条件決定システム１００を模式的に示す図である。作業機械１は、作業現場において稼働する。実施形態において、作業機械１は、ホイールローダである。動作条件決定システム１００は、サーバ１０１を備える。サーバ１０１は、作業機械１の外部に配置される。サーバ１０１は、コンピュータシステムを含む。サーバ１０１は、通信システム１０２を介して、作業機械１と通信することができる。通信システム１０２は、インターネット通信網を含む。なお、通信システム１０２は、携帯電話通信網を含んでもよいし、衛星通信網を含んでもよいし、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ：Local Area Network）を含んでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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