特許ウォッチ

公開番号2025114922
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-06
出願番号2024009165
出願日2024-01-25
発明の名称作業機械の計測システム及び作業機械の計測方法
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 3/43 20060101AFI20250730BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】作業機の姿勢を検出する姿勢センサの取り付け姿勢誤差を計測すること。
【解決手段】作業機械の計測システムは、作業機械の作業機に取り付けられ、作業機に規定された作業機座標系の3つの基準軸のそれぞれを中心とする回転方向の姿勢を検出する姿勢センサと、作業機を第1姿勢から第2姿勢に変化させたときの姿勢センサにより検出された検出データに基づいて検出回転軸を算出し、検出回転軸と指標軸とに基づいて、姿勢センサの取り付け姿勢誤差を算出する算出部と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
作業機械の作業機に取り付けられ、前記作業機に規定された作業機座標系の３つの基準軸のそれぞれを中心とする回転方向の姿勢を検出する姿勢センサと、
前記作業機を第１姿勢から第２姿勢に変化させたときの前記姿勢センサにより検出された検出データに基づいて検出回転軸を算出し、前記検出回転軸と指標軸とに基づいて、前記姿勢センサの取り付け姿勢誤差を算出する算出部と、を備える、
作業機械の計測システム。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記作業機は、３つの前記基準軸のうち第１基準軸に平行な作業機回転軸を中心に回動するように操作されることにより、前記第１姿勢から前記第２姿勢に変化する、
請求項１に記載の作業機械の計測システム。
【請求項３】
前記算出部は、前記取り付け姿勢誤差として、前記指標軸と前記検出回転軸との角度差を算出する、
請求項２に記載の作業機械の計測システム。
【請求項４】
前記作業機は、ブームを含み、
前記姿勢センサは、前記ブームに取り付けられる、
請求項１に記載の作業機械の計測システム。
【請求項５】
前記作業機は、アームを含み、
前記姿勢センサは、前記アームに取り付けられる、
請求項１に記載の作業機械の計測システム。
【請求項６】
前記算出部により算出された取り付け姿勢誤差に基づいて、前記姿勢センサの検出データを補正する補正部を備える、
請求項１に記載の作業機械の計測システム。
【請求項７】
前記作業機は、ブームと、前記ブームに連結されるアームと、前記アームに連結されるバケットと、を含み、
前記姿勢センサは、前記ブーム及び前記アームのそれぞれに取り付けられ、
前記補正部により補正された前記検出データに基づいて、目標施工面に沿って前記バケットが移動するように、前記作業機の動作を制御する制御部を備える、
請求項６に記載の作業機械の計測システム。
【請求項８】
前記姿勢センサは、慣性計測装置を含む、
請求項１に記載の作業機械の計測システム。
【請求項９】
作業機械の作業機に、前記作業機に規定された作業機座標系の３つの基準軸のそれぞれを中心とする回転方向の姿勢を検出する姿勢センサが取り付けられた状態で、前記作業機を第１姿勢から第２姿勢に変化させることと、
前記作業機を第１姿勢から第２姿勢に変化させたときの前記姿勢センサにより検出された検出データに基づいて検出回転軸を算出し、前記検出回転軸と指標軸とに基づいて、前記姿勢センサの取り付け姿勢誤差を算出することと、を含む、
作業機械の計測方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、作業機械の計測システム及び作業機械の計測方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
作業機械に係る技術分野において、目標施工面に基づいて掘削対象を掘削する技術が知られている。目標施工面に基づいて掘削対象を掘削する技術として、目標施工面と作業機との相対位置を示すガイダンス画像を作業機械のオペレータに提示するマシンガイダンス技術と、目標施工面に従って作業機が動作するようにオペレータの操作をアシスト制御するマシンコントロール技術とが知られている。また、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、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）を備える作業機械が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０６７４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
目標施工面に基づいて掘削対象を掘削する場合、作業機の姿勢を検出する必要がある。作業機に取り付けられた姿勢センサを用いて作業機の姿勢を検出する場合、姿勢センサの取り付け姿勢誤差があると、目標施工面に基づいて掘削対象を掘削することが困難となる可能性がある。
【０００５】
本開示は、作業機の姿勢を検出する姿勢センサの取り付け姿勢誤差を計測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、作業機械の作業機に取り付けられ、作業機に規定された作業機座標系の３つの基準軸のそれぞれを中心とする回転方向の姿勢を検出する姿勢センサと、作業機を第１姿勢から第２姿勢に変化させたときの姿勢センサにより検出された検出データに基づいて検出回転軸を算出し、前記検出データと前記検出回転軸と指標軸とに基づいて、姿勢センサの取り付け姿勢誤差を算出する算出部と、を備える、作業機械の計測システムが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、作業機の姿勢を検出する姿勢センサの取り付け姿勢誤差を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る作業機械を示す斜視図である。
図２は、実施形態に係る作業機械を示す模式図である。
図３は、実施形態に係る作業機械の計測システムを示すブロック図である。
図４は、実施形態に係る姿勢センサの取り付け姿勢誤差を計測するときの作業機の動作を説明するための図である。
図５は、実施形態に係る姿勢センサの取り付け姿勢誤差を計測するときの作業機の動作を説明するための図である。
図６は、実施形態に係る姿勢センサの取り付け姿勢誤差が無い場合のセンサ作業系を説明するための図である。
図７は、実施形態に係る姿勢センサの取り付け姿勢誤差が有る場合のセンサ作業系を説明するための図である。
図８は、実施形態に係る姿勢センサの取り付け姿勢誤差が無い場合の検出回転軸を説明するための図である。
図９は、実施形態に係る姿勢センサの取り付け姿勢誤差が有る場合の検出回転軸を説明するための図である。
図１０は、実施形態に係る姿勢センサの取り付け姿勢誤差差の計測方法を示すフローチャートである。
図１１は、実施形態に係る作業機械の制御方法を示すフローチャートである。
図１２は、実施形態に係る作業機械の制御方法を示す模式図である。
図１３は、実施形態に係るコンピュータシステムを示すブロック図である。
【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】
［作業機械］
図１は、実施形態に係る作業機械１を示す斜視図である。図２は、実施形態に係る作業機械１を示す模式図である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許