作业车辆的控制系统、工作装置的轨迹设定方法以及作业车辆制造方法及图纸

作业车辆的控制系统具备控制器。控制器取得表示作业对象的现状面的现状地形数据。控制器将现状面置换为设计面。

Control system of working vehicle, trajectory setting method of working device and working vehicle

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作业车辆的控制系统、工作装置的轨迹设定方法以及作业车辆
本专利技术涉及作业车辆的控制系统、工作装置的轨迹设定方法以及作业车辆。
技术介绍
以往，在推土机或平地机等作业车辆中，提出了自动地调整工作装置的位置的自动控制。例如，在专利文献1中，公开了挖掘控制与整地控制。在挖掘控制中，以使施加于刮板的负荷与目标负荷一致的方式来自动调整刮板的位置。在整地控制中，以沿着表示挖掘对象的目标完成形状的最终设计面而移动刮板的板尖的方式来自动调整刮板的位置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5247939号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题根据上述以往的控制，通过在对刮板的负荷过度变大时使刮板上升，能够抑制履带板滑动的产生。由此，能够高效地进行作业。但是，如图29所示，在以往的控制中，首先将刮板控制为沿着最终设计面100。之后，若对刮板的负荷变大，则通过负荷控制使刮板上升(参照图29的刮板的轨迹200)。因而，在挖掘具有较大起伏的地形300的情况下，施加于刮板的负荷迅速变大，由此可能导致刮板迅速地上升。在该情况下，将会形成凹凸较大的地形，因此难以顺畅地进行挖掘作业。另外，所挖掘的地形容易被破坏，存在完工质量降低的隐患。另外，在通过作业车辆进行的作业中，除了挖掘作业之外，还有填土作业。在填土作业中，作业车辆利用工作装置从削土部削出土。然后，作业车辆利用工作装置将削出的土填到规定位置。通过使作业车辆在所填的土上行驶，或者利用辊，将土夯实。由此，例如能够将凹陷的地形填埋而形成为平坦的形状。但是，在上述自动控制中，也难以进行良好的填土作业。例如，如图30所示，在整地控制中，以使刮板的板尖沿最终设计面100移动的方式自动调整刮板的位置。因此，若通过整地控制对具有较大起伏的地形300进行填土作业，则如图30中虚线400所示，将会一次将大量的土填于作业车辆的跟前的位置。在该情况下，所填的土的厚度较大，因此难以将所填的土夯实。因此，存在作业的完工质量降低这一问题。本专利技术的技术问题在于，提供能够通过自动控制进行高效且完工质量好的作业的作业车辆的控制系统、工作装置的轨迹设定方法以及作业车辆。用于解决技术问题的手段第一方式为一种具有工作装置的作业车辆的控制系统。控制系统具备控制器。控制器被编程为进行以下的处理。控制器取得表示作业对象的现状面的现状地形数据。控制器将现状面置换为设计面。第二方式是一种作业车辆的工作装置的目标轨迹设定方法。目标轨迹设定方法具备以下的处理。第一处理是，取得表示作业对象的现状面的现状地形数据。第二处理是，将现状面置换为设计面。第三方式是一种作业车辆。作业车辆具备工作装置与控制器。控制器被编程为进行以下的处理。控制器取得表示作业对象的现状面的现状地形数据。控制器将现状面置换为设计面。专利技术效果根据本专利技术，现状面被置换为设计面。由此，能够使工作装置沿现状面移动。例如，通过使设计面位移到比现状面靠上方的位置，能够沿现状面较薄地填土。另外，通过使设计面位移到比现状面靠下方的位置，能够在抑制对工作装置的负荷过度变大的同时沿现状面进行挖掘。或者，通过使工作装置沿置换后的设计面移动，能够使被破坏了的现状面平滑化。由此，能够使作业的完工质量提高。另外，能够通过自动控制使作业的效率提高。附图说明图1是表示实施方式的作业车辆的侧视图。图2是表示作业车辆的驱动系统与控制系统的构成的框图。图3是表示作业车辆的构成的示意图。图4是表示设计面以及现状面的一个例子的图。图5是表示工作装置的自动控制的处理的流程图。图6是表示现状面偏移功能的处理的流程图。图7是表示设计面以及现状面的一个例子的图。图8是表示设计面以及现状面的一个例子的图。图9是表示设计面以及现状面的一个例子的图。图10是表示设计面以及现状面的一个例子的图。图11是表示设计面以及现状面的一个例子的图。图12是表示设计面以及现状面的一个例子的图。图13是表示设计面以及现状面的一个例子的图。图14是表示设计面以及现状面的一个例子的图。图15是表示设计面以及现状面的一个例子的图。图16是表示设计面以及现状面的一个例子的图。图17是表示设计面以及现状面的一个例子的图。图18是表示设计面以及现状面的一个例子的图。图19是表示操作画面的一个例子的图。图20是表示操作画面的一个例子的图。图21是表示操作画面的一个例子的图。图22是表示操作画面的一个例子的图。图23是表示操作画面的一个例子的图。图24是表示操作画面的一个例子的图。图25是表示操作画面的一个例子的图。图26是表示操作画面的一个例子的图。图27是表示其他实施方式的作业车辆的驱动系统与控制系统的构成的框图。图28是表示其他实施方式的作业车辆的驱动系统与控制系统的构成的框图。图29是表示相关技术的一个例子的图。图30是表示相关技术的一个例子的图。具体实施方式以下，参照附图对实施方式的作业车辆进行说明。图1是表示实施方式的作业车辆1的侧视图。本实施方式的作业车辆1是推土机。作业车辆1具备车体11、行驶装置12以及工作装置13。车体11具有驾驶室14与发动机室15。在驾驶室14配置有未图示的驾驶席。发动机室15配置于驾驶室14的前方。行驶装置12安装于车体11的下部。行驶装置12具有左右一对履带16。另外，在图1中，仅图示了左侧的履带16。作业车辆1通过履带16旋转而行驶。作业车辆1的行驶也可以是自主行驶、半自主行驶、基于操作人员的操作的行驶中的任一形式。工作装置13安装于车体11。工作装置13具有提升架17、刮板18以及提升缸19。提升架17以能够以沿车宽方向延伸的轴线X为中心向上下动作的方式安装于车体11。提升架17支承刮板18。刮板18配置于车体11的前方。刮板18伴随着提升架17的上下移动而向上下移动。提升缸19连结于车体11与提升架17。通过提升缸19伸缩，提升架17以轴线X为中心向上下旋转。图2是表示作业车辆1的驱动系统2与控制系统3的构成的框图。如图2所示，驱动系统2具备发动机22、液压泵23以及动力传递装置24。液压泵23由发动机22驱动而排出工作油。从液压泵23排出的工作油被供给到提升缸19。另外，在图2中图示出一个液压泵23，但也可以设有多个液压泵。动力传递装置24将发动机22的驱动力传递到行驶装置12。动力传递装置24例如可以是HST(HydroStaticTransmission：静液压变速器)。或者，动力传递装置24例如也可以是变矩器或具有多个变速齿轮的变速器。控制系统3具备操作装置25a、输入装置25b、显示器25c、控制器26、控制阀27以及存储装置28。操作装置25a是用于操作工作装置13以及行驶装置12的装置。操作装置25a配置于驾驶室14。操作装置25a接受用于驱动工作装置13以及行驶装置12的操作人员的操作，输出与操作相应的操作信号。操作装置25a例如包含操作杆、踏板、开关等。例如，行驶装置12用的操作装置25a被设为能够操作为前进位置、后退位置以及中立位置。表示操作装置25a的位置的操作信号被输出到控制器26。控制器26在操作装置25a的操作位置为前进位置时，控制行驶装置12或动力传递装置24以使作业车辆1前进。在操作装置25a的操作位置为后退位置时，控制器26控制行驶装置12或动力传递装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作业车辆的控制系统，是具有工作装置的作业车辆的控制系统，其特征在于，具备控制器，所述控制器被编程为，取得表示作业对象的现状面的现状地形数据，并将所述现状面置换为设计面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.02 JP 2017-0397991.一种作业车辆的控制系统，是具有工作装置的作业车辆的控制系统，其特征在于，具备控制器，所述控制器被编程为，取得表示作业对象的现状面的现状地形数据，并将所述现状面置换为设计面。2.根据权利要求1所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，所述控制器决定包含所述设计面并表示所述工作装置的目标轨迹的目标设计面。3.根据权利要求2所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，还具备输入装置，该输入装置将表示操作人员所进行的操作的操作信号向所述控制器输出，所述控制器根据来自所述输入装置的操作信号，使所述目标设计面沿铅垂方向位移。4.根据权利要求3所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，所述输入装置包含上升键，所述控制器根据对所述上升键的操作而使所述目标设计面上升。5.根据权利要求3所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，所述输入装置包含下降键，所述控制器根据对所述下降键的操作而使所述目标设计面下降。6.根据权利要求1所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，所述控制器进行所述现状地形数据的平滑化，所述控制器基于平滑化后的所述现状地形数据决定所述设计面。7.根据权利要求2所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，所述控制器将置换了所述现状面的所述设计面设定为第一设计面，所述控制器取得表示第二设计面的第二设计面数据，所述控制器从所述第一设计面与所述第二设计面中选择较低一方的部分而决定所述目标设计面。8.根据权利要求7所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，还具备输入装置，该输入装置将表示操作人员所进行的操作的操作信号向所述控制器输出，所述控制器根据来自所述输入装置的操作信号，使所述第一设计面沿铅垂方向位移，并且维持所述第二设计面的位置。9.根据权利要求8所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，所述控制器取得调整量，所述控制器根据来自所述输入装置的操作信号使所述第一设计面沿铅垂方向位移，并且将所述第二设计面在铅垂方向上维持在位移了所述调整量的位置。10.根据权利要求7所述的作业车辆的控...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田纯仁，石桥永至，松下俊范，下条隆宏，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP