作业区域设定系统和操作目标检测系统技术方案

提供了一种用于进一步促进作业机器的自动驱动控制的技术。作业区域设定系统包括区域设定单元(24)。区域设定单元(24)被提供来设定作业区域(50)。作业区域(50)是作业机器(1)的操作目标(100)被堆叠在其中的预定范围。操作目标(100)被堆叠在其中的预定范围。操作目标(100)被堆叠在其中的预定范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作业区域设定系统和操作目标检测系统


[0001]本专利技术涉及一种作业区域设定系统和一种操作目标检测系统。

技术介绍

[0002]关于在作业机器的自动驱动技术中检测操作目标的技术，专利文献1叙述了一种基于三维测量装置的测量数据来计算从轮式装载机到作为挖掘目标的自然地面的距离或自然地面的休止角的技术。
[0003][引文列表][0004][专利文献][0005][专利文献1]日本特许公开专利公报第2019
‑
178599号

技术实现思路

[0006][技术问题][0007]假设例如在三维测量装置的检测区域内存在多个自然地面。在这种情况下，难以通过专利文献1中叙述的技术来指定挖掘目标的计算目标范围。结果，可能难以执行作业机器的自动驱动控制。
[0008]本专利技术的目的是提供一种作业区域设定系统，其促进作业机器的自动驱动控制。
[0009][问题的解决方案][0010]一种作业区域设定系统包括区域设定单元，该区域设定单元被构造成设定作业区域的预定范围，作业机器的操作目标被堆叠在作业区域处。
[0011][本专利技术的有利效果][0012]这种布置进一步促进作业机器的自动驱动控制。
附图说明
[0013]图1是作为作业机器的液压挖掘机和作为操作目标的土堆的侧视图。
[0014]图2是用于解释例如设定作业区域的过程的平面图。
[0015]图3是其中向图2中所示的作业区域添加了关于土堆的位置、范围和形状的三维信息的平面图。
>[0016]图4是安装在液压挖掘机上的构成操作目标检测系统的控制器的框图。
[0017]图5是由图4中所示的检测控制器执行的过程的流程图。
[0018]图6是用于解释当土堆散布跨越作业区域和作业区域的外部时计算关于土堆的位置、范围和形状的三维信息的过程的平面图。
[0019]图7是用于解释当土堆散布跨越作业区域的外部和作业区域时计算关于土堆的位置、范围和形状的三维信息的过程的平面图。
[0020]图8对应于第二实施例并且等同于图1。
[0021]图9对应于第二实施例并且等同于图3。
[0022]图10是沿着图9的线F10
‑
F10截取的箭头方向视图。
[0023]图11对应于第二实施例并且等同于图4。
[0024]图12是设定参数(诸如，图9中所示的作业区域和图10中所示的操作初始高度)的流程图。
[0025]图13是由图11中所示的控制器执行的过程的流程图。
具体实施方式
[0026](第一实施例)
[0027]下文将参考诸图来描述本专利技术的实施例。下面的描述假设作业机器是液压挖掘机1。将描述第一实施例的作业区域设定系统和操作目标检测系统。
[0028](液压挖掘机的结构)
[0029]如图1中所示，液压挖掘机1是通过使用附属设备4执行操作的机器。液压挖掘机1包括下部行走主体2、上部转动主体3、附属设备4、转向角度传感器16和倾斜角度传感器20。
[0030]下部行走主体2是液压挖掘机1行走所用的部分，并且包括履带牵引装置5。上部转动主体3通过转动装置6可旋转地附接到下部行走主体2，使得上部转动主体3设置在下部行走主体2上方。上部转动主体3包括驾驶室7。驾驶室7是设置在上部转动主体3的前部分处的驾驶员的舱室。
[0031]附属设备4附接到上部转动主体3以沿上下方向可旋转。附属设备4包括动臂10、斗杆11和挖斗12。动臂10的基底端部分附接到上部转动主体3。斗杆11的基底端部分附接到动臂10的前端部分。挖斗12附接到斗杆11的前端部分。挖斗12设置在附属设备4的前端部分处，以执行诸如挖掘、平整和铲取操作目标(诸如，土堆100)之类的操作。
[0032]动臂10、斗杆11和挖斗12分别由动臂缸13、斗杆缸14和挖斗缸15驱动。动臂缸13、斗杆缸14和挖斗缸15中的每一者均是液压致动器。例如，随着动臂缸13延伸和收缩，动臂缸13使动臂10上下移动。
[0033]转动角度传感器16被构造成检测上部转动主体3相对于下部行走主体2的转动角度。转动角度传感器16是例如编码器、旋转变压器或陀螺仪传感器。
[0034]倾斜角度传感器20被构造成检测附属设备4的姿势。倾斜角度传感器20包括动臂倾斜角度传感器17、斗杆倾斜角度传感器18和挖斗倾斜角度传感器19。
[0035]动臂倾斜角度传感器17被构造成检测动臂10的姿势。例如，动臂倾斜角度传感器17是被构造成获得动臂10相对于水平线的倾斜角度的传感器。例如，动臂倾斜角度传感器17附接到动臂10。动臂倾斜角度传感器17是例如倾斜传感器或加速度传感器。动臂倾斜角度传感器17可通过检测动臂座架销10a(动臂基底端部分)的旋转角度来检测动臂10的姿势。动臂倾斜角度传感器17可通过检测动臂缸13的行程量来检测动臂10的姿势。
[0036]斗杆倾斜角度传感器18被构造成检测斗杆11的姿势。例如，斗杆倾斜角度传感器18是被构造成获得斗杆11相对于水平线的倾斜角度的传感器。例如，斗杆倾斜角度传感器18附接到斗杆11。斗杆倾斜角度传感器18是例如倾斜传感器或加速度传感器。斗杆倾斜角度传感器18可通过检测斗杆连接销11a(斗杆基底端部分)的旋转角度来检测斗杆11的姿势。斗杆倾斜角度传感器18可通过检测斗杆缸14的行程量来检测斗杆11的姿势。
[0037]挖斗倾斜角度传感器19被构造成检测挖斗12的姿势。例如，挖斗倾斜角度传感器
19是被构造成获得挖斗12相对于水平线的倾斜角度的传感器。例如，挖斗倾斜角度传感器19附接到连杆部件21，通过该连杆部件驱动挖斗12。挖斗倾斜角度传感器19是例如倾斜传感器或加速度传感器。挖斗倾斜角度传感器19可通过检测挖斗连接销12a(挖斗基底端部分)的旋转角度来检测挖斗12的姿势。挖斗倾斜角度传感器19可通过检测挖斗缸15的行程量来检测挖斗12的姿势。
[0038](作业区域设定系统和操作目标检测系统)
[0039]液压挖掘机1包括操作目标检测系统。操作目标检测系统包括三维测量装置9和控制器8。
[0040]三维测量装置9是被构造成获得土堆100(操作目标)的数据和土堆100的周围环境的数据的成像装置。在本实施例中，三维测量装置9附接到液压挖掘机1。然而，三维测量装置9可不附接到液压挖掘机1。三维测量装置9设置在能够拍摄操作目标的图像的位置处，例如，在操作目标被堆叠的位置附近的位置处。
[0041]三维测量装置9是例如LIDAR(光检测和测距)、激光雷达、毫米波雷达或立体相机。三维测量装置9可以是例如LIDAR和相机的组合。
[0042]图2中所示的便携式终端29是由操作员在作业场所操作的终端。便携式终端29的示例是平板电脑终端。便携式终端29能够与液压挖掘机1相互通信。
[0043]控制器8可设置在液压挖掘机1外部，或者可安装在液压挖掘机1上，如图4中所示。控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种作业区域设定系统，其包括区域设定单元，所述区域设定单元被构造成设定作业区域的预定范围，作业机器的操作目标被堆叠在作业区域处。2.根据权利要求1所述的作业区域设定系统，其中，所述区域设定单元将所述作业机器的附属设备的前端放置在其处的至少一个位置设定为用于指定所述作业区域和所述作业区域的外部之间的边界的至少一个点。3.根据权利要求2所述的作业区域设定系统，其中，所述作业区域在平面图中是矩形的。4.根据权利要求3所述的作业区域设定系统，其中，其余两个点基于远离所述作业机器的第一位置和靠近所述作业机器的第二点确定，所述第一点和所述第二点是所述前端放置在其处的点。5.根据权利要求1至4中任一项所述的作业区域设定系统，其进一步包括：附属设备前端路径位置确定单元，其被构造成确定当所述作业机器的所述附属设备的所述前端从所述作业区域的外部移动到内部时和/或当所述前端从所述作业区域的内部移动到外部时所述前端所通过的通过点。6.根据权利要求5所述的作业区域设定系统，其中，所述附属设备前端路径位置确定单元被构造成在平面图中将所述通过点设定在所述作业区域和所述作业区域的外部之间的所述边界上。7.根据权利要求1至6中任一项所述的作业区域设定系统，其进一步包括：操作初始高度确定单元，其被构造成确定操作初始高度，其是操作起始点的高度，所述操作起始点是在设定了所述作业区域之后由所述作业机器的所述附属设备第一次针对所述操作目标执行操作所在的地方，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：野田大辅，福尾展弘，秋山将贵，藤原翔，
申请(专利权)人：神钢建机株式会社，
类型：发明
国别省市：