推土铲控制装置及推土铲控制方法制造方法及图纸

一种推土铲控制装置，具备：校正设计面生成部，其生成将初始设计面中存在于作业车辆的前方的第一面与坡度不同于第一面的第二面连接的校正设计面，其中初始设计面表示用作业车辆的推土铲进行挖掘的挖掘对象的目标形状；以及推土铲控制部，其基于校正设计面来输出用于控制推土铲的高度的控制指令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】推土铲控制装置及推土铲控制方法
本专利技术涉及一种推土铲控制装置及推土铲控制方法。
技术介绍
具有推土铲的作业车辆被用于对挖掘对象进行挖掘或平整。现提出有一种使推土铲追随设计面的作业车辆。设计面是指挖掘对象的目标形状。专利文献1：WO/2015/083469
技术实现思路
推土铲由液压系统驱动。液压系统基于从推土铲控制装置输出的控制指令进行驱动。有时在设计面中存在坡度不同的多个面。若在推土铲经过坡度不同的面的边界时，发生控制延迟，则推土铲可能无法完全追随设计面。其结果，推土铲可能会越过设计面对挖掘对象进行挖掘，而无法将挖掘对象挖掘成所需的形状。本专利技术的实施方式的目的在于，将挖掘对象挖掘成所需的形状。根据本专利技术的实施方式，提供一种推土铲控制装置，其具备：校正设计面生成部，其生成将初始设计面中存在于作业车辆的前方的第一面与坡度不同于所述第一面的第二面连接的校正设计面，其中所述初始设计面表示用所述作业车辆的推土铲进行挖掘的挖掘对象的目标形状；以及推土铲控制部，其基于所述校正设计面来输出用于控制所述推土铲的高度的控制指令。根据本专利技术的实施方式，能够将挖掘对象挖掘成所需的形状。附图说明图1是表示本实施方式涉及的作业车辆的图。图2是示意性表示本实施方式涉及的作业车辆的图。图3是表示本实施方式涉及的推土铲控制装置的功能框图。图4是示意性表示本实施方式涉及的初始设计面的图。图5是示意性表示本实施方式涉及的校正设计面的图。图6是表示本实施方式涉及的推土铲控制方法的流程图。图7是示意性表示本实施方式涉及的作业车辆的动作的图。图8是示意性表示比较例涉及的作业车辆的动作的图。图9是表示本实施方式涉及的计算机系统的框图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术涉及的实施方式进行说明，但本专利技术不限于此。以下说明的实施方式的构成要素能够适当地进行组合。此外，一部分构成要素有时也可不使用。以下的说明中，规定全球坐标系及本地坐标系，来对各部件的位置关系进行说明。全球坐标系，是指以固定于地球的原点为基准的坐标系。全球坐标系是通过GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem，全球导航卫星系统)规定的坐标系。GNSS是指全球导航卫星系统。作为全球导航卫星系统的一个示例，举出有GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)。GNSS具有多个测位卫星。GNSS检测由纬度、经度以及高度的坐标数据规定的位置。本地坐标系，是指以固定于作业车辆1的车身2的原点为基准的坐标系。本地坐标系中，规定了上下方向、左右方向及前后方向。如下所述，作业车辆1具备：设置有座椅13及操作装置14的车身2、以及包括驱动轮15及履带17的行走装置3。上下方向，是指与履带17的触地面正交的方向。左右方向，是指与驱动轮15的旋转轴平行的方向。左右方向与作业车辆1的车宽方向同义。前后方向，是指与左右方向及上下方向正交的方向。上方是指上下方向上的一方向，即远离履带17的触地面的方向。下方是指上下方向上与上方相反的方向，即接近履带17的触地面的方向。左方是指左右方向上的一方向，即以面对操作装置14就座于座椅13的作业车辆1的驾驶员为基准而朝左侧的方向。右方是指左右方向上与左方相反的方向，即以就座于座椅13的作业车辆1的驾驶员为基准而朝右侧的方向。前方是指前后方向上的一方向，即从座椅13朝向操作装置14的方向。后方是指前后方向上与前方相反的方向，即从操作装置14朝向座椅13的方向。此外，上部是指上下方向上构件或空间的上侧的部分，即远离履带17的触地面的部分。下部是指上下方向上构件或空间的下侧的部分，即接近履带17的触地面的部分。左部，是指以就座于座椅13的作业车辆1的驾驶员为基准时的构件或空间的左侧的部分。右部，是指以就座于座椅13的作业车辆1的驾驶员为基准时的构件或空间的右侧的部分。前部，是指前后方向上构件或空间的前侧的部分。后部，是指前后方向上构件或空间的后侧的部分。作业车辆图1是表示本实施方式涉及的作业车辆1的图。图2是示意性表示本实施方式涉及的作业车辆1的图。本实施方式中，设作业车辆1为推土机。作业车辆1具备车身2、行走装置3、作业机4、液压缸5、位置传感器6、倾斜传感器7、速度传感器8、动作量传感器9和推土铲控制装置10。车身2具有驾驶室11和发动机室12。发动机室12配置于驾驶室11的前方。驾驶室11中配置有供驾驶员就座的座椅13、以及供驾驶员操作的操作装置14。操作装置14包括：用于操作作业机4的作业杆、以及用于操作行走装置3的行走杆。行走装置3支承车身2。行走装置3具有：被称为链轮(sprocket)的驱动轮15、被称为惰轮(idlerwheel)的引导轮16、以及由驱动轮15及引导轮16支承的履带17。引导轮16配置于驱动轮15的前方。驱动轮15通过液压马达这类驱动源产生的动力来驱动。驱动轮15通过对操作装置14的行走杆的操作而旋转。驱动轮15旋转而使履带17旋转，从而作业车辆1行走。作业机4由车身2支承为能够移动。作业机4具有升降架18和推土铲19。升降架18由车身2支承为能够以沿车宽方向延伸的旋转轴AX为中心在上下方向旋转。升降架18经由球状关节部20、俯仰支承连杆21及支柱部22而支承推土铲19。推土铲19配置于车身2的前方。推土铲19具有：与球状关节部20接触的万向接头23、以及与俯仰支承连杆21接触的俯仰接头24。推土铲19经由升降架18而由车身2支承为能够移动。推土铲19与升降架18在上下方向上的转动连动而在上下方向移动。推土铲19具有齿尖19P。齿尖19P配置于推土铲19的下端部。挖掘作业或平整作业中，齿尖19P对挖掘对象进行挖掘。液压缸5产生使作业机4移动的动力。液压缸5包括升降缸25、回转缸26和侧倾缸27。升降缸25是使推土铲19在上下方向(升降方向)能够移动的液压缸5。升降缸25与车身2及升降架18分别连结。通过升降缸25的伸缩，升降架18及推土铲19以旋转轴AX为中心在上下方向移动。回转缸26是使推土铲19在旋转方向(回转方向)能够转动的液压缸5。回转缸26与升降架18及推土铲19分别连结。通过回转缸26的伸缩，推土铲19以旋转轴BX为中心转动。旋转轴BX穿过万向接头23的旋转轴和俯仰接头24的旋转轴。侧倾缸27是使推土铲19在旋转方向(侧倾方向)能够转动的液压缸5。侧倾缸27与升降架18的支柱部22及推土铲19的右上端部连结。通过侧倾缸27的伸缩，推土铲19以旋转轴CX为中心转动。旋转轴CX穿过球状关节部20和俯仰支承连杆21的下端部。位置传感器6检测作业车辆1的车身2的位置。位置传感器6包括GPS接收器，检测全球坐标系中车身2的位置。位置传感器6的检测数据包括表示车身2的绝对位置的车身位置数据。倾斜传感器7检测车身2相对于水平面的倾斜角度。倾斜传感器7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种推土铲控制装置，其特征在于，具备：/n校正设计面生成部，其生成将初始设计面中存在于作业车辆的前方的第一面与坡度不同于所述第一面的第二面连接的校正设计面，其中所述初始设计面表示用所述作业车辆的推土铲进行挖掘的挖掘对象的目标形状；以及/n推土铲控制部，其基于所述校正设计面来输出用于控制所述推土铲的高度的控制指令。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180529 JP 2018-1026321.一种推土铲控制装置，其特征在于，具备：
校正设计面生成部，其生成将初始设计面中存在于作业车辆的前方的第一面与坡度不同于所述第一面的第二面连接的校正设计面，其中所述初始设计面表示用所述作业车辆的推土铲进行挖掘的挖掘对象的目标形状；以及
推土铲控制部，其基于所述校正设计面来输出用于控制所述推土铲的高度的控制指令。


2.根据权利要求1所述的推土铲控制装置，其特征在于，
所述推土铲控制装置具备：
拐点位置查找部，其在所述初始设计面中查找表示所述第一面与所述第二面的边界的拐点位置，
所述校正设计面生成部基于所述拐点位置，生成所述校正设计面。


3.根据权利要求2所述的推土铲控制装置，其特征在于，
所述校正设计面生成部以将位于距所述拐点位置第一距离处的所述第一面的第一部分、与位于距所述拐点位置第二距离处的所述第二面的第二部分连接的方式，来生成所述校正设计面。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的推土铲控制装置，其特征在于，
所述校正设计面生成部在满足规定的校正条件时生成所述校正设计面，
所述校正条件包含下述条件中的至少一个：所述第一面与所述第二面所成的角度为角度阈值以...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原隆男，登尾大地，中山裕，
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