推土铲控制装置及推土铲控制方法制造方法及图纸

推土铲控制装置包括：设计面获取部，其获取表示以由作业车辆的车身支承的推土铲进行挖掘的挖掘对象的目标形状的设计面，该设计面包括存在于作业车辆的前方的第一面以及与第一面坡度不同的第二面；车身角度获取部，其获取表示车身的前后方向上的倾斜角度的观测俯仰角度；预计俯仰角度计算部，其在车身的至少一部分定位于第一面且推土铲定位于第二面的上方的状态下，计算表示观测俯仰角度与表示第二面的倾斜角度的设计面俯仰角度之间的偏差的预计俯仰角度；校正俯仰角度计算部，其基于预计俯仰角度校正观测俯仰角度，计算车身的校正俯仰角度；目标缸速度计算部，其基于校正俯仰角度，计算用于调整推土铲的高度的液压缸的目标缸速度。

【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者地面平整。现提案有使推土铲沿着设计面的作业车辆。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。有时候设计面由坡度不同的多个面构成。在推土铲通过坡度不同的面的边界时，若发生控制延迟，推土铲可能会无法完全沿着设计面。其结果，推土铲可能会超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，提供了一种推土铲控制装置，其包括：设计面获取部，其获取表示以由作业车辆的车身支承的推土铲进行挖掘的挖掘对象的目标形状的设计面，该设计面包括存在于上述作业车辆的前方的第一面、以及与上述第一面坡度不同的第二面；车身角度获取部，其获取表示上述车身的前后方向上的倾斜角度的观测俯仰角度；预计俯仰角度计算部，其在上述车身的至少一部分定位于上述第一面且上述推土铲定位于上述第二面的上方的状态下，计算表示上述观测俯仰角度与表示上述第二面的倾斜角度的设计面俯仰角度之间的偏差的预计俯仰角度；校正俯仰角度计算部，其基于上述预计俯仰角度来校正上述观测俯仰角度，计算上述车身的校正俯仰角度；以及目标缸速度计算部，其基于上述校正俯仰角度，来计算用于调整上述推土铲的高度的液压缸的目标缸速度。依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为表示本实施方式涉及的作业车辆的图。图2为示意性地表示本实施方式涉及的作业车辆的图。图3为表示本实施方式涉及的推土铲控制装置的功能框图。图4为用于说明本实施方式涉及的基于目标高度计算部进行的目标高度的计算处理的图。图5为示意性地表示本实施方式涉及的设计面的图。图6为用于说明本实施方式涉及的预计俯仰角度的图。图7为表示本实施方式涉及的推定用表的图。图8为表示本实施方式涉及的推定用表的图。图9为表示本实施方式涉及的推土铲控制方法的流程图。图10为示意性地表示对比例涉及的作业车辆的动作的图。图11为示意性地表示本实施方式涉及的作业车辆的动作的图。图12为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，但本专利技术并不限于此。以下说明的实施方式的组成要素能够适当地进行组合。此外，有时也可以省略部分组成要素。在以下的说明中，规定全局坐标系及局部坐标系，对各部分的位置关系进行说明。全局坐标系是指以固定于地球的原点为基准的坐标系。全局坐标系是由GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem)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例，可举出GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)。GNSS具有多颗定位卫星。GNSS对由纬度、经度、以及高度的坐标数据规定的位置进行检测。局部坐标系是指以固定在作业车辆1的车身2的原点为基准的坐标系。在局部坐标系中规定上下方向、左右方向、以及前后方向。如后文所述，作业车辆1具有：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的行驶装置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。上方是指上下方向中的一个方向，即远离履带17的触地面的方向。下方是指上下方向中的上方的反方向，即接近履带17的触地面的方向。左方是指左右方向中的一个方向，即以以正对操作装置14的方式落座于座椅13的作业车辆1的驾驶员为基准的左侧的方向。右方是指左右方向中的左方的反方向，即以落座于座椅13的作业车辆1的驾驶员为基准的右侧的方向。前方是指前后方向中的一个方向，即从座椅13朝向操作装置14的方向。后方是指前后方向中的前方的反方向，即从操作装置14朝向座椅13的方向。此外，上部是指在上下方向上部件或者空间的上侧的部分，即远离履带17的触地面的部分。下部是指在上下方向上部件或者空间的下侧的部分，即靠近履带17的触地面的部分。左部是指以落座于座椅13的作业车辆1的驾驶员为基准时部件或者空间的左侧的部分。右部是指以落座于座椅13的作业车辆1的驾驶员为基准时部件或者空间的右侧的部分。前部是指在前后方向上部件或者空间的前侧的部分。后部是指在前后方向上部件或者空间的后侧的部分。作业车辆图1为表示本实施方式涉及的作业车辆1的图。图2为示意性地表示本实施方式涉及的作业车辆1的图。在本实施方式中，作业车辆1为推土机。作业车辆1包括：车身2、行驶装置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、以及推土铲控制装置10。车身2具有驾驶室11与发动机室12。发动机室12配置于驾驶室11的前方。在驾驶室11配置有供驾驶员落座的座椅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、以及用于操作行驶装置3的行驶杆。行驶装置3支承车身2。行驶装置3具有：称作链轮的驱动轮15、称作惰轮的引导轮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通过如液压马达那样的驱动源产生的动力进行驱动。驱动轮15通过对操作装置14的行驶杆的操作而旋转。通过驱动轮15旋转而履带17旋转，由此，作业车辆1行驶。作业机4被车身2支承为能够移动。作业机4具有升降架18与推土铲19。升降架18被车身2支承为能够以在车宽方向上延伸的旋转轴AX为中心在上下方向上转动。升降架18通过球状关节部20、俯仰支承连杆21、以及支柱部22，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相接的万向接头23、以及与俯仰支承连杆21相接的俯仰接头24。推土铲19通过升降架18，被车身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地，在上下方向上移动。推土铲19具有齿尖19P。齿尖19P配置于推土铲19的下端部。在挖掘作业或者地面平整作业中，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、以及侧倾缸27。升降缸25为使推土铲19在上下方向(升降方向)上能够移动的液压缸5。升降缸25能够调整表示上下方向上的推土铲19的位置的推土铲19的高度。升降缸25分别与车身2及升降架18连接。通过升降缸25的伸缩，升降架18及推土铲19以旋转轴AX为中心在上下方向上移动。回转缸26为使推土铲19在旋转方向(回转方向)上能够移动的液压缸5。回转缸26分别与升降架18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，包括：/n设计面获取部，其获取表示以由作业车辆的车身支承的推土铲进行挖掘的挖掘对象的目标形状的设计面，该设计面包括存在于所述作业车辆的前方的第一面、以及与所述第一面坡度不同的第二面；/n车身角度获取部，其获取表示所述车身的前后方向上的倾斜角度的观测俯仰角度；/n预计俯仰角度计算部，其在所述车身的至少一部分定位于所述第一面且所述推土铲定位于所述第二面的上方的状态下，计算表示所述观测俯仰角度与表示所述第二面的倾斜角度的设计面俯仰角度之间的偏差的预计俯仰角度；/n校正俯仰角度计算部，其基于所述预计俯仰角度来校正所述观测俯仰角度，计算所述车身的校正俯仰角度；以及/n目标缸速度计算部，其基于所述校正俯仰角度，来计算用于调整所述推土铲的高度的液压缸的目标缸速度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180531 JP 2018-1056601.一种推土铲控制装置，其特征在于，包括：
设计面获取部，其获取表示以由作业车辆的车身支承的推土铲进行挖掘的挖掘对象的目标形状的设计面，该设计面包括存在于所述作业车辆的前方的第一面、以及与所述第一面坡度不同的第二面；
车身角度获取部，其获取表示所述车身的前后方向上的倾斜角度的观测俯仰角度；
预计俯仰角度计算部，其在所述车身的至少一部分定位于所述第一面且所述推土铲定位于所述第二面的上方的状态下，计算表示所述观测俯仰角度与表示所述第二面的倾斜角度的设计面俯仰角度之间的偏差的预计俯仰角度；
校正俯仰角度计算部，其基于所述预计俯仰角度来校正所述观测俯仰角度，计算所述车身的校正俯仰角度；以及
目标缸速度计算部，其基于所述校正俯仰角度，来计算用于调整所述推土铲的高度的液压缸的目标缸速度。


2.根据权利要求1所述的推土铲控制装置，其特征在于，包括：
拐点位置查找部，其在所述设计面内查找表示所述第一面与所述第二面的边界的拐点位置，
所述预计俯仰角度计算部基于所述拐点位置来计算所述预计俯仰角度。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的推土铲控制装置，其特征在于，包括：
车身位置获取部，其获取所述车身的位置；
动作量获取部，其获取所述液压缸的动作量；
实际高度计算部，其基于所述车身的位置、所述车身的倾斜角度、以及所述液压缸的动作量，来计算所述推土铲的高度；
目标高度获取部，其获取基...

【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