(57)【要約】本発明は特に大型マニピュレータやコンクリートポンプのための折れ曲がりマストを操作する装置に関する。上記折れ曲がりマスト（２２）は垂直軸（１３）回りに旋回可能なマストベース（２１）にヒンジ接続されている。上記マストは、互いに平行な水平折れ曲がり軸（２８〜３２）回りに限定された程度で旋回可能な少なくとも３本のマストアーム（２３〜２７）を有する。上記旋回動作はマストベース（２１）又は隣接したマストアーム（２３〜２７）に対するもので、夫々の駆動ユニット（３４〜３８）によってなされる。本発明に係る装置は更にマスト動作のために駆動ユニットを制御駆動するための制御装置を有する。上記制御装置は所定の案内量（ｒ）とマストアーム（２３〜２７）に位置した角度センサ（４４〜４８）によって測定された角度測定値（εν）とに反応する座標トランスフォーマ（７４，７６）を備える。座標トランスフォーマ（７４，７６）は所定のパス／旋回特性に応じて駆動ユニット（３４〜３８）のために動作信号（Δαν）への変換を行う。上記動作信号は折れ曲がり軸に関している。本発明に係る装置をより軽くより簡単に構成するために、個々のマストアーム（２３〜２７）に割り当てられる対地静止の角度測定値（εν）を決定する測地学的角度センサ（４４〜４８）はマストアーム（２３〜２７）に固定して配されている。
2005536369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に枠台（１１）での垂直軸（１３）回りに回転可能なマストベース（２１）に関節接合され少なくとも３本のマストアーム（２３〜２７）を有する折れ曲がりマスト（２２）を操作する装置にして、上記マストアームは、それぞれ互いに平行に位置した水平折れ曲がり軸（２８〜３２）回りに、マストベース（２１）又は隣接したマストアーム（２３〜２７）に対して、１つずつの駆動ユニット（３４〜３８）を用いて限定された程度で旋回可能であり、更にマスト動作のために駆動ユニット（３４〜３８）を制御駆動するための制御装置（マイクロコントローラ７０）を備え、当該制御装置は、特に枠台固定された座標系にて予め設定された案内量（ｒ、ｈ）とマストアーム（２３〜２７）に位置した角度センサ（４４〜４８）で決定された角度測定値（εν）とに反応する座標トランスフォーマ（７４，７６）を、所定のパス／旋回特性に応じて駆動ユニット（３４〜３８）のための折れ曲がり軸に関する動作信号（Δαν）への転換のために、有するような装置において、
個々のマストアーム（２３〜２７）に属する対地静止の角度測定値（εν）を決定するために測地学的角度センサ（４４〜４８）がマストアーム（２３〜２７）に固定して配されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
追加的に、マストベース（２１）に配された測地学的角度センサ（４９）が、マストベース（２１）に属する対地静止の角度測定値を測定するために備えられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
追加的に、枠台（１１）に配された少なくとも１つの測地学的角度センサが、枠台に属する少なくとも１つの対地静止の角度測定値を測定するために備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
測地学的角度センサ（４４〜４９）が、大地の重力に反応する勾配角度施与体として形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
座標トランスフォーマが、マストアームに関する対地静止の角度測定値（εν）を折れ曲がり角度（αｉν）に換算するためのソフトウェアルーチン（７６）を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
座標トランスフォーマが、案内量（ｒ）を折れ曲がりマスト（２２）の所定パス／旋回特性に応じて案内折れ曲がり角度（αｓν）に換算するためのソフトウェアルーチン（７４）を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
動力学的な角度測定値（αｉν）に反応するソフトウェアルーチン（７８）を、低振動数の角度測定値分と高振動数の角度測定値分に分割するために備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
折れ曲がり軸に関する一群の制御コンパレータ（９０）を備え、これが実際値として折れ曲がり軸に関する折れ曲がり角度（αｉν）の静止乃至低振動数分（αｉνＮ）を、設定値として折れ曲がり軸に関する案内折れ曲がり角度（αｓν）を与えられ得、出口側で該当の折れ曲がり軸（２８〜３２）の駆動ユニット（３４〜３８）を制御駆動するために折れ曲がり軸に関する案内量制御器（８４）と接続していることを特徴とする請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
折れ曲がり軸に関する一群の干渉量制御器（８６）を備え、これが折れ曲がり角度の折れ曲がり軸に関する高振動数分（ανＨ）を与えられ得、干渉量割り込みを形成しながら折れ曲がり軸（２８〜３２）の付属駆動ユニット（３４〜３８）の信号入口（８８）につながっていることを特徴とする請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
対地静止の角度測定値（εν）と折れ曲がり角度の高振動数概略分（αＨ）とに反応するソフトウェアルーチン（８０）が、折れ曲がり角度の折れ曲がり軸に関する高振動数分（ανＨ）を決定するために、干渉量制御器（８６）に直列接続していることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
特に枠台（１１）での垂直軸（１３）回りに回転可能なマストベース（２１）に関節接合され少なくとも３本のマストアーム（２３〜２７）を有する折れ曲がりマスト（２２）を操作する装置にして、上記マストアームは、それぞれ互いに平行に位置した水平折れ曲がり軸（２８〜３２）回りに、マストベース（２１）又は隣接したマストアーム（２３〜２７）に対して、１つずつの駆動ユニット（３４〜３８）を用いて限定された程度で旋回可能であり、更にマスト動作のために駆動ユニット（３４〜３８）を制御駆動するための制御装置（マイクロコントローラ７０）を備え、当該制御装置は、特に枠台固定された座標系にて予め設定された案内量（ｒ、ｈ）とマストアーム（２３〜２７）に位置した角度センサ（４４〜４８）で決定された角度測定値（εν）とに反応する座標トランスフォーマ（７４，７６）を、所定のパス／旋回特性に応じて駆動ユニット（３４〜３８）のための折れ曲がり軸に関する動作信号（Δαν）への転換のために、有するような装置において、
個々のマストアームに属する対地静止の位置測定値を決定するためにＧＰＳモジュールがマストアームに固定して配され、その際、座標トランスフォーマが上記ＧＰＳモジュールの位置測定値で作用され得ることを特徴とする装置。
【請求項１２】
追加的に、マストベースに配されたＧＰＳモジュールが、マストベースに属する対地静止の位置測定値を測定するために備えられていることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
追加的に、枠台に配された少なくとも１つのＧＰＳモジュールが、枠台に属する少なくとも１つの対地静止の位置測定値を測定するために備えられていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の装置。
【請求項１４】
座標トランスフォーマが、マストアームに関する対地静止の位置測定値を折れ曲がり角度（αｉν）に変換するためのソフトウェアルーチン（７４）を有することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
座標トランスフォーマが、案内量（ｒ）を折れ曲がりマスト（２２）の所定のパス／旋回に応じて案内折れ曲がり角度（αｓν）に変換するためのソフトウェアルーチンを有することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
動力学的な位置測定値に反応するソフトウェアルーチン（７８）を、低振動数の位置測定値分と高振動数の位置測定値分に分割するために備えることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
折れ曲がり軸に関する一群の制御コンパレータ（９０）を備え、これが実際値として折れ曲がり角度（αｉν）の静止乃至低振動数分（αｉνＮ）を、設定値として案内角度（αｓν）を与えられ得、出口側で該当の折れ曲がり軸（２８〜３２）の駆動ユニット（３４〜３８）を制御駆動するために折れ曲がり軸に関する案内量制御器（８４）と接続していることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の装置。
【請求項１８】
折れ曲がり軸に関する一群の干渉量制御器（８６）を備え、これが折れ曲がり角度の折れ曲がり軸に関する高振動数分（ανＨ）を与えられ得、干渉量割り込みを形成しながら折れ曲がり軸（２８〜３２）の付属駆動ユニット（３４〜３８）の信号入口（８８）につながっていることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の装置。
【請求項１９】
対地静止の位置測定値と折れ曲がり角度の高振動数分（αＨ）とに反応するソフトウェアルーチン（８０）が、折れ曲がり角度の折れ曲がり軸に関する高振動数分（ανＨ）を決定するために、干渉量制御器（８６）に直列接続していることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折れ曲がりマストを操作する装置に関する。上記折れ曲がりマストは特に枠台の垂直軸回りに回転可能なマストベースにヒンジ接続されており、夫々が互いに平行に位置した水平折れ曲がり軸回りにマストベースに対し又は隣接したマストアームに対して夫々駆動ユニットにより限定された程度で旋回可能な少なくとも３本のマストアームを有する。本発明に係る装置は更にマスト動作のために駆動ユニットを駆動するための制御ユニットを有する。当該制御ユニットは、とりわけ枠台に固定されるかマストベースに固定された座標系において予め設定された案内量（パラメータ）とマストアームでの角度センサによって測定された角度測定値とに反応する座標トランスフォーマを、所定のパス／旋回特性に応じて駆動ユニットのために折れ曲がり軸に関する動作信号への変換のために有する。
【背景技術】
【０００２】
このような様式の装置は例えば大型マニピュレータ、特にコンクリートポンプ用マニピュレータにおいて用いられている。このような大型マニピュレータは、遠隔操作装置を介してポンプ制御にも折れ曲がりマストの先端に配された端部ホースの位置決めにも責任のあるオペレータによって操作される。そのため、オペレータは工事現場周辺条件を考慮して、構造を与えられていない三次元作業空間において折れ曲がりマストの動きの中で、付設の駆動ユニットを介して折れ曲がりマストの色々な回転自由度を操作しなければならない。個別の軸の操作は確かに個別のマストアームが個々にその旋回範囲によってのみ定められる任意の各位置へもたらされ得るという利点がある。その際、折れ曲がりマストもしくはマストベースの各軸は遠隔操作装置の遠隔操作器の主調節方向を割り当てられ、その結果、３本以上のマストアームがある場合に操作は分かり難くなる。オペレータは、端部ホースの制御されていない動きのリスクとそれに伴う工事現場作業員の危険を回避するために、常に操作軸だけでなく端部ホースからも目を離すことができない。
【０００３】
この点に関する取り扱いを軽減するために、折れ曲がりマストの余剰折れ曲がり軸がマストベースの各回転位置でこの回転軸とは無関係に遠隔操作器の唯一の調節プロセスと共通して作動される操作装置が提案された（特許文献１）。折れ曲がりマストはオペレータにとって分かり易い伸縮動作を行い、その際、マスト先端の高さは一定に維持される。これを可能にするため、そこで制御装置は遠隔操作器を介して動作可能でコンピュータ支援された座標トランスフォーマを駆動ユニットのために有する。当該駆動ユニットを介して遠隔操作器の主調節方向にて折れ曲がり軸の駆動ユニットはマストベースの回転軸の駆動ユニットと無関係にマスト先端の所定高さで折れ曲がりマストの伸縮動作を行いながら操作される。他の主調節方向において折れ曲がり軸の駆動ユニットは回転軸の駆動ユニットと無関係にマスト先端の上下動作を行いながら操作可能である。伸縮プロセスの際の動作経過を最適化するために、そこで折れ曲がりマストの余剰折れ曲がり軸の駆動ユニットが夫々パス／旋回特性に応じて操作可能であることが重要とみなされる。このために座標トランスフォーマにおけるパス／旋回特性が個々のマストアームにかかる負荷に依存した曲げモーメント及び捻りモーメントの影響下で部分変更されることが必要である。
【０００４】
折れ曲がりマストにおける動作経過を把握するために、マストアームに折れ曲がり角度算定のための角度施与体（送信機）が備えられる。個々の角度施与体は夫々折れ曲がり軸の２つのマストアーム間の折れ曲がり角度のみを測定する。角度測定のこの様式は、軸範囲におけるシステムが比較的硬く且つ角度施与体が実際の折れ曲がり角度を正しく精密に通知するので、安定している。軸に関する測定値は他の軸での測定値に無関係である。それによって端部ホースの目下の位置と折り曲がり角度の間の比較的簡単な数学的分類・割り当てを得る。ここで折れ曲がり軸に関する角度座標と装置の端部ホースが動かされる支持固定された円筒座標との間の座標変換を話題とする。
【０００５】
折れ曲がり軸に関する角度測定値は、かかる負荷モーメントに基づく個々のマストアームの撓みにも無関係である。当該撓みは付加的に数学的な考慮をしなければならない。そのために先ず個々のマスト部分の質量が算出され、その際とりわけ属する供給管のコンクリートでの充填も算出されなければならない。そして撓みは純粋に計算上座標変換となる。これは欠点とみなされる。
【０００６】
他方、折れ曲がり軸に関する角度測定が振動状態自体に関する情報部分を含まず、角度測定に関して動力学的な分断があることが動力学的な観点で有利であると判明した。それゆえ、比較的安定した軸角度が個々の軸における振動状態に関する付加的情報、例えば属する支持円柱における力学的圧力経過を用いて干渉の回復を可能にする。それで有効な振動抑制が可能である（特許文献２参照）。
【０００７】
マストアーム角度が折れ曲がり軸に関して支持固定された座標系において測定される公知の装置配置は次の欠点がある：
ａ）軸範囲に角度施与体の増設の干渉となる多くの構造材料があるために折れ曲がり軸の範囲における角度施与体の取り付けに費用がかかる；
ｂ）電線ケーブルを含め軸に関する角度施与体の質量が軸当たり約５０ｋｇと比較的大きい；
ｃ）折れ曲がり軸に関する角度施与体で、折れ曲がり角度のみが測定され、しかも個々のマストアームの撓みを考慮せずに測定される。供給管にコンクリートが充填されている場合と充填されていない場合でのかかる負荷モーメントによって生じる撓みに対して、誤りを含み得る追加的な数学モデルが必要である。
【０００８】
【特許文献１】ＤＥ−Ａ−４３０６１２７
【特許文献２】ＤＥ−Ａ−１００４６５４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のことを前提に、本発明の課題は、特に大型マニピュレータ用の折れ曲がりマストを操作するための装置を、その測定器、固定パーツ及び配線が僅かな重量であって、簡単に据え付け可能であり、マストアームの撓みと系の動力学に関する情報も測定技術的に把握可能で制御技術的に利用可能であるように、開発することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題の解決のために、請求項１及び請求項１１に記載された特徴の組み合わせが提案される。本発明の有利な態様と更なる形成は従属請求項から与えられる。
【００１１】
本発明の第１の解決バリエーションは、個々のマストアームに属する対地静止（大地固定）の角度測定値を決定するための測地学的角度センサがマストアームに折れ曲がり軸から間隔をおいて固定配置されることを想定する。座標変換の際にマストベースやその担持枠台の水平でない向きも考慮可能とするために、マストベース及び／又は枠台に属する対地静止の角度測定値を測定するためにマストベースに配された測地学的角度センサ及び／又は枠台に配された少なくとも１つの測地学的角度センサを付加的に設けるならば有利である。
【００１２】
本発明の好適な態様は、測地学的角度センサを大地の重力に反応する勾配角度施与体（送信機、供給器）として構成することを想定する。
本発明に係る測地学的角度センサで決定される対地静止の角度測定値は、本発明に係る操作装置において様々に評価され得る：
ａ）これから静力学的に個々の折れ曲がり角度が算定され得る。折れ曲がり角度を介して枠台固定の円筒座標に関連づけられる。従来の座標変換は折れ曲がり角度から、個々のマストアームの向きをスペース的に決定し、そこから端部ホースの瞬間的な位置を半径方向と土台（基礎）からの高さにおいて決定する。
ｂ）マストアームの本発明に係る測地学的角度測定値はまた、直接的に迂回せず折れ曲がり角度を介して端部ホースの円筒座標に換算され得る。
ｃ）上記ａ）とｂ）の両方の場合に、負荷モーメントに基づく静力学的な変形作用が測定値に既に含まれる。土台（基礎）における変形に起因する設置勾配も既に考慮されている。
ｄ）折れ曲がりマストの別々の折り畳みや全体的な折り畳みの際、字句ａ）に係る折れ曲がり軸での角度ポジションは知られていなければならず、それでマストアームは衝突することなく相互に動かされ得る。これには自己の衝突、即ち、個々のマストアーム間とそれらの増設パーツを有した部分との間の衝突も属する。
【００１３】
これらを全て可能にするために、本発明の有利な態様によれば、座標トランスフォーマが対地静止のマストアームに関する角度測定値を折れ曲がり角度に換算するためのソフトウェアルーチンを有することが提案される。付加的に座標トランスフォーマは、折れ曲がりマストの所定のパス／旋回特性にしたがって、枠台固定の円筒座標系における案内量（パラメータ）を案内折れ曲がり角度に換算するためのソフトウェアルーチンを有する。
【００１４】
マストアームの箇所で測地学的な角度センサを用いる場合、先行するアームの傾きとそれらの変動が直接的に隣のアームの角度測定値に作用を及ぼす。したがって第１マストがその勾配角度を変える場合、次のマストアームの傾きも対応する数値だけ変わる。これは単に静止状態だけでなく動力学的な勾配変動の場合にも考慮されるべきものである。その変動の際に生じる慣性作用や質量作用が動力学的にも個々のマストアームに分かれる。座標変換の場合、勾配変動が測定アーム自体に起因するか先行マストアームに起因するか、区別されざるを得ない。これによって関連の問題がもたらされる：個々のマストアームで測定された各角度変動の際、どの変動部分がどのマストアームに起因するか算出されなければならない。このために個々のマストアームにおける測地学的な角度測定の連結解除を生じさせる数学モデルが必要である。本発明によれば、これに加えて折れ曲がり軸に関する角度座標で換算される信号の動力学的な連結解除が行われる。そのために本発明によれば動力学的な角度測定値に反応するソフトウェアルーチンが低い振動数（低周波）と高い振動数（高周波）の角度測定値分への分割のために備えられる。更に本発明の好適な態様にしたがって、実際値として折れ曲がり角度の静止乃至低振動数分を、設定値として案内折れ曲がり角度を与えられ得、出口側で該当の折れ曲がり軸の駆動ユニットを制御駆動するために折れ曲がり軸に関する案内量制御器と接続する一群の折れ曲がり軸に関する制御コンパレータが備えられる。
【００１５】
本発明の更なる好適な態様によれば、動力学的な角度測定値の折れ曲がり軸に関する高振動数分を与えられ得且つ干渉量（妨害パラメータ）割り込み（Stoergroessenaufschaltung）を形成しながら折れ曲がり軸の付属駆動ユニットの信号インレットにつながる一群の折れ曲がり軸に関する干渉量制御器が備えられる。その際、干渉量制御器に、動力学的に対地静止の角度測定値と折れ曲がり角度の概略的な高振動数分とに反応するソフトウェアルーチンが、個々の折れ曲がり角度の高振動数分を確定するために直列接続され得る。
【００１６】
動力学的な角度測定値の前述の分解（Zerlegung）によって、異なったカテゴリーの様々な制御信号が得られ、異なる制御ループにおいて評価され利用される：オペレータによって予め設定された案内挙動に影響を与える案内量制御器と振動挙動に影響を与える干渉量制御器。両方の制御器群は、実際値・信号分をこの分解から与えられる。案内量制御器の設定値は、予め調整されたパス／旋回特性を付加的に考慮して、例えばジョイスティックの受け入れデータから、したがってオペレータの指示から生じる一方、割り出された干渉量が干渉量制御器を介してゼロを期した振動抑制のために制御される。案内挙動は、本発明によれば、付加的にマストアームの静止変形と土台（基礎）の設置勾配を含む。
【００１７】
第２の解決代案は、マストアームにそれぞれ、衛星支援されたＧＰＳモジュール（Global Positioning System）が個々のマストアームに属する対地静止の位置測定値を確定するために固定して配置され、その際、座標トランスフォーマ（変換器）がＧＰＳモジュールの位置測定値を与えられ得る点にある。有利には、マストベースに配されたＧＰＳモジュールと場合によっては枠台に配された少なくとも１つのＧＰＳモジュールが、マストベース及び／又は枠台に属する対地静止の位置測定値を確定するために付加的に設けられる。マストアームに関する対地静止の位置測定値は有利には、座標トランスフォーマのソフトウェアルーチンによって、折れ曲がり角度に転換される。有利には、座標トランスフォーマは、案内量を折れ曲がりマストの所定パス／旋回特性に応じて枠台固定の案内折れ曲がり角度に換算するためのソフトウェアルーチンを付加的に有する。位置測定値が十分に高い振動数を有した動力学的な位置情報も含む場合、動力学的な位置測定値に反応するソフトウェアルーチンが低い振動数と高い振動数の各位置測定値分への分解のために備えられると有利である。この場合において、実際値として折れ曲がり角度の静止乃至低振動数分を、設定値として案内折れ曲がり角度を与えられ得且つ該当の折れ曲がり軸の駆動ユニットを制御駆動するために折れ曲がり軸に関する案内量制御器と出口側で接続する一群の制御コンパレータを備えると有利である。案内量制御器は、オペレータの事前設定が例えばジョイスティックを用いて所望の伸縮動作に変換されることを考慮する。振動抑制のために、動力学的な角度測定値の折れ曲がり軸に関する高振動数分を与えられ得且つ干渉量割り込みを形成しながら折れ曲がり軸の付属駆動ユニットの信号インレットにつながる一群の折れ曲がり軸に関する干渉量制御器が付加的に備えられる。その際、干渉量制御器に、目的に適って、動力学的に対地静止の位置測定値と折れ曲がり角度の概略的な高振動数分とに反応するソフトウェアルーチンが、折れ曲がり角度の折れ曲がり軸に関する高振動数分を確定するために直列接続され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明を、図面に概略的に示した実施例に基づいて詳細に説明する。
コンクリートポンプ車１０は、車台（走行枠台）１１、例えばツインシリンダー・ピストンポンプとして形成された濃厚物質ポンプ１２並びにコンクリート供給導管１６用担体としてのコンクリート分配マスト１４を有する。コンクリート供給導管１６を介して、コンクリート打ち作業中に続けて送り出し容器１７に取り込まれる液状コンクリートが、車両１１の所在位置から離れて配されたコンクリート打ち個所１８に搬送される。分配マスト１４は、液圧式の回転駆動装置１９によって垂直軸１３回りに回転可能なマストベース２１と、これに接して旋回可能な折れ曲がりマスト２２とを備えて成り、折れ曲がりマストは車両１１とコンクリート打ち個所１８の間の可変な到達範囲と高度差につき連続的に調節可能である。折れ曲がりマスト２２は図示した実施例の場合、互いに関節接合された５本のマストアーム２３〜２７を有している。これらアームはマストベース２１の垂直軸１３に対し直角で互いに平行に延在する軸２８〜３２回りに旋回可能である。折れ曲がり軸２８〜３２によって形成された折れ曲がり連結部の折れ曲がり角度α１〜α５（図２）と重なり合うそれらの配置とは、分配マストが図１から明白で数回の折り畳みに対応して空間節約された搬送形態を有して車両１１に収められ得るように、互いに調整されている。折れ曲がり軸２８〜３２に個々に属する駆動ユニット３４〜３８が作動することによって、折れ曲がりマスト２２は、コンクリート打ち個所１８と車両所在位置の間の様々な間隔ｒ及び／又は高度差ｈにおいて展開可能である（図２）。
【００１９】
オペレータは無線の遠隔操作装置５０を用いて、端部ホース４３を備えたマスト先端３３をコンクリート打ちする範囲へ案内するマスト動作を制御する。端部ホース４３は３〜４ｍの典型的な長さを有し、マスト先端３３の範囲におけるその関節懸架のために、またその自己の柔軟性に基づいて、ホース（Schlauchmann）流出側でコンクリート打ち個所１８にとって都合のよい位置において保持され得る。
【００２０】
図２から、個々のマストアームに属する対地静止の角度測定値εν（図３参照）を決定するための測地学的な角度センサ４４〜４８が、各マストアーム２３〜２７に固定して配されることが見て取れる。別の測地学的な角度センサ４９がマストベース２１に存する。このセンサで、鉛直線に対する垂直軸１３の傾きと、土台（基礎）に対する車体の傾きが測定され得る。角度センサ４４〜４８は、従来の折れ曲がりマスト制御の際に備えられた折れ曲がり軸に関する角度施与体（送信機）の代わりとなる。
【００２１】
図３から見て取れるように、不動状態において折れ曲がり軸に関する折れ曲がり角度ανは、測地学的角度センサ４４〜４８で決定されたマストアームの対地静止の角度ενから、次のように計算される：
【数１】
2005536369.tif 000003
その際、設置勾配がゼロと想定される。測地学的な角度センサ４４〜４９は目的に適って大地の重力に反応する勾配角度施与体として構成される。マストアーム２３〜２７での角度センサが折れ曲がり軸２８〜３２の外側に配されているので、それらの測定値はマスト系の撓みと動力学的振動状態に関する情報分を付加的に含む。更に測定値には、マストベース又は枠台での追加的測定個所４９を介して分離され得る土台における変形と設置勾配に関する情報も含まれる。
【００２２】
遠隔操作装置５０は、図４に示された実施例の場合、制御レバーとして形成された少なくとも１つの遠隔制御器６０を含む。当該制御器は３つの主調節方向において制御信号６２を送り出しながらあちこちに調節され得る。制御信号６２は無線区間（Funkstrecke）６４を介して車両固定されたラジオ受信器６６に伝送される。ラジオ受信器は出口側で例えばＣＡＮバスとして形成されたバス系６８を介してマイクロコントローラ７０に接続されている。マイクロコントローラ７０はソフトウェアモジュール７４，７６，７８，８０を有する。ソフトウェアモジュールを介して、遠隔操作装置５０によって受信される制御信号６２（φ、ｒ、ｈ）と測地学的角度センサ４４〜４８によって受信される測定信号８２（εν）とが解釈され、変換され、案内量制御器８４、干渉量制御器８６及び後続する信号施与体８８を介して折れ曲がり軸２８〜３２の駆動ユニット３４〜３８（Aktoren）用の操作信号（Δαν）に転換される。
【００２３】
図示した実施例の場合、遠隔制御器６０の出口信号は、３つの主調節方向においてマストベースの旋回軸１３についてのマスト先端３３の半径ｒを調節するための「前後傾倒」、角度φだけマストベース２１の旋回軸１３を進めるための「左右傾倒」及びコンクリート打ち個所１８についてマスト先端３３の高さｈを調整するための「左右回転」を解釈される。夫々の方向における遠隔操作器６０の振れ（ゆがみ）は不図示の補間ルーチンにおいて速度信号に転換される。その際、極限値ファイルは、軸の動き速度とその加速度が所定の最大値を超えないことを考慮する（ＤＥ-Ａ-１００６００７７）。
【００２４】
「変換ルーチン」と表示されたソフトウェアモジュール７４は、円筒座標φ、ｒ、ｈとして解釈される受け入れ制御信号（設定値）を、所定の時間サイクルで、旋回軸１３、折れ曲がり軸２８〜３２での角度信号φｓ、αｓνに変換させるという課題を有する。各折れ曲がり軸２８〜３２は変換ルーチン７４の範囲内で所定のパス／旋回特性を用いながら、折れ曲がり連結部がパスと時間に依存して互いに調和して動くようにソフトウェアにしたがって制御される。そのために折れ曲がり連結部の余剰自由度の制御は、動作経過において隣接するマストアーム２３〜２７との自己衝突も排除し得るようにプログラム化された計略にしたがって行われる。
【００２５】
測地学的角度センサ４４〜４８は所定の時間サイクルにおいて瞬間的な対地静止の角度ενを測定し、バス系６８を介してマイクロコントローラ７４に測定値を伝送する。測定値ενはソフトウェアモジュール７６において折れ曲がり角度実際値αｉνに換算される。そして時間に依存する折れ曲がり角度は、「フィルタールーチン」と表示されたソフトウェアモジュール７８において低振動数の（準定常的な）折れ曲がり角度αｉνＮと高振動数の概略折れ曲がり信号αＨに分割される。軸に関する低振動数の折れ曲がり角度実際値αｉνＮは制御コンパレータ９０において設定値αｓνと比較され、案内量制御器８４と信号施与体８８を介して、駆動ユニット３４〜３８に通じる弁の制御のために用いられる。高振動数の概略分αＨは、マストに関する対地静止の角度測定値ενを用いて「相関ルーチン」と表示されたソフトウェアモジュール８０において折れ曲がり軸に関する高振動数干渉信号ανＨに転換される。当該干渉信号は制御コンパレータ９２と干渉量制御器８６を介して干渉量割り込みの意味において信号施与体８８に供給され、ゼロに調整される。
【００２６】
基本的に、測地学的角度センサの代わりに衛星制御されたＧＰＳ位置センサをマストアームに備えることも可能である。そこで測定された位置値は実際値として適当な変換ルーチン７６を介して折れ曲がり角度に換算され、対地静止の角度測定値と同様にしてマイクロコントローラ７０で評価し利用できるようにされる。
【００２７】
要約して次のことが記される：本発明は、特に大型マニピュレータやコンクリートポンプのための折れ曲がりマストを操作する装置に関する。折れ曲がりマスト２２は垂直軸１３回りに回転可能なマストベース２１に関節接続されている。上記マストアームは、互いに平行な水平折れ曲がり軸２８〜３２回りに、マストベース２１又は隣接したマストアーム２３〜２７に対して、１つずつの駆動ユニット３４〜３８を用いて限定された程度で旋回可能な少なくとも３本のマストアーム２３〜２７を有する。更にマスト動作のために駆動ユニットを制御駆動するための制御装置を有する。当該制御装置は、所定の案内量（パラメータ）ｒとマストアーム２３〜２７に位置した角度センサ４４〜４８によって決定された角度測定値ενとに反応する座標トランスフォーマ７４，７６を備える。当該座標トランスフォーマは所定のパス／旋回特性に応じて駆動ユニット３４〜３８のために、折れ曲がり軸に関する動作信号Δανへの転換を行う。より軽くより簡単に構成するために、本発明によれば、マストアーム２３〜２７に属する対地静止の角度測定値ενを決定するために測地学的角度センサ４４〜４８が折れ曲がり軸と間隔をおいてマストアーム２３〜２７に固定して配される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】まとめておかれた折れ曲がりマストを有するコンクリートポンプ車の側面図である。
【図２】作業ポジションにある折れ曲がりますとを有した図１に係るコンクリートポンプ車の図である。
【図３】折れ曲がり軸に関する角度測定値における測地学的な角度測定値の変換のためのパターン図である。
【図４】折れ曲がりマストを操作するための装置の図式である。
【符号の説明】
【００２９】
１１  枠台
１３  垂直軸
２１  マストベース
２２  折れ曲がりマスト
２３〜２７  マストアーム
２８〜３２  折れ曲がり軸
３４〜３８  駆動ユニット
４４〜４９  角度センサ
７０  マイクロコントローラ
７４，７６  座標トランスフォーマ
【図１】
2005536369.tif 000004
【図２】
2005536369.tif 000005
【図３】
2005536369.tif 000006
【図４】
2005536369.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月7日(2004.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に枠台（１１）での垂直軸（１３）回りに回転可能なマストベース（２１）に関節接合され少なくとも３本のマストアーム（２３〜２７）を有する折れ曲がりマスト（２２）を備えた大型マニピュレータにして、上記マストアームは、それぞれ互いに平行に位置した水平折れ曲がり軸（２８〜３２）回りに、マストベース（２１）又は隣接したマストアーム（２３〜２７）に対して、１つずつの駆動ユニット（３４〜３８）を用いて限定された程度で旋回可能であり、最後のマストアーム（２７）の自由端にマスト先端（３３）を形成し、更にマスト動作のために駆動ユニット（３４〜３８）を制御駆動するための制御装置（７０）を備え、当該制御装置は、特に枠台固定された座標系にて予め設定されマスト先端（３３）あるいはそこに配された端部ホース（４３）のための案内量（ｒ、ｈ）とマストアーム（２３〜２７）に位置した角度センサ（４４〜４８）で決定された角度測定値とに反応する座標トランスフォーマ（７４，７６）を、所定のパス／旋回特性に応じて駆動ユニット（３４〜３８）のための折れ曲がり軸に関する動作信号（Δαν）への転換のために、有するような大型マニピュレータにおいて、
個々のマストアーム（２３〜２７）に属する対地静止の角度測定値（εν）を決定するために測地学的角度センサ（４４〜４８）がマストアーム（２３〜２７）に固定して配されていること、及び
座標トランスフォーマが測地学的角度センサ（４４〜４８）の角度測定値（εν）を与えられ得ること
を特徴とする大型マニピュレータ。
【請求項２】
追加的に、マストベース（２１）に配された測地学的角度センサ（４９）が、マストベース（２１）に属する対地静止の角度測定値を測定するために備えられていることを特徴とする請求項１に記載の大型マニピュレータ。
【請求項３】
追加的に、枠台（１１）に配された少なくとも１つの測地学的角度センサが、枠台に属する少なくとも１つの対地静止の角度測定値を測定するために備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の大型マニピュレータ。
【請求項４】
測地学的角度センサ（４４〜４９）が、大地の重力に反応する勾配角度施与体として形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の大型マニピュレータ。
【請求項５】
座標トランスフォーマが、マストアームに関する対地静止の角度測定値（εν）を折れ曲がり角度（αｉν）に換算するためのソフトウェアルーチン（７６）を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の大型マニピュレータ。
【請求項６】
座標トランスフォーマが、マストアームに関する対地静止の角度測定値（εν）をマスト先端もしくは端部ホースの枠台固定の円筒座標（ｒ，ｈ）に換算するためのソフトウェアルーチンを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の大型マニピュレータ。
【請求項７】
座標トランスフォーマが、案内量（ｒ）を折れ曲がりマスト（２２）の所定パス／旋回特性に応じて案内折れ曲がり角度（αｓν）に換算するためのソフトウェアルーチン（７４）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の大型マニピュレータ。
【請求項８】
動力学的な角度測定値（αｉν）に反応するソフトウェアルーチン（７８）を、低振動数の角度測定値分と高振動数の角度測定値分に分割するために備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の大型マニピュレータ。
【請求項９】
折れ曲がり軸に関する一群の制御コンパレータ（９０）を備え、これが実際値として折れ曲がり軸に関する折れ曲がり角度（αｉν）の静止乃至低振動数分（αｉνＮ）を、設定値として折れ曲がり軸に関する案内折れ曲がり角度（αｓν）を与えられ得、出口側で該当の折れ曲がり軸（２８〜３２）の駆動ユニット（３４〜３８）を制御駆動するために折れ曲がり軸に関する案内量制御器（８４）と接続していることを特徴とする請求項７又は８に記載の大型マニピュレータ。
【請求項１０】
折れ曲がり軸に関する一群の干渉量制御器（８６）を備え、これが折れ曲がり角度の折れ曲がり軸に関する高振動数分（ανＨ）を与えられ得、干渉量割り込みを形成しながら折れ曲がり軸（２８〜３２）の付属駆動ユニット（３４〜３８）の信号入口（８８）につながっていることを特徴とする請求項８又は９に記載の大型マニピュレータ。
【請求項１１】
対地静止の角度測定値（εν）と折れ曲がり角度の高振動数概略分（αＨ）とに反応するソフトウェアルーチン（８０）が、折れ曲がり角度の折れ曲がり軸に関する高振動数分（ανＨ）を決定するために、干渉量制御器（８６）に直列接続していることを特徴とする請求項１０に記載の大型マニピュレータ。
【請求項１２】
特に枠台（１１）での垂直軸（１３）回りに回転可能なマストベース（２１）に関節接合され少なくとも３本のマストアーム（２３〜２７）を有する折れ曲がりマスト（２２）を備えた大型マニピュレータにして、上記マストアームは、それぞれ互いに平行に位置した水平折れ曲がり軸（２８〜３２）回りに、マストベース（２１）又は隣接したマストアーム（２３〜２７）に対して、１つずつの駆動ユニット（３４〜３８）を用いて限定された程度で旋回可能であり、最後のマストアーム（２７）の自由端にマスト先端（３３）を形成し、更にマスト動作のために駆動ユニット（３４〜３８）を制御駆動するための制御装置（７０）を備え、当該制御装置は、特に枠台固定された座標系にて予め設定されマスト先端（３３）あるいはそこに配された端部ホース（４３）のための案内量（ｒ、ｈ）とマストアーム（２３〜２７）に位置した角度センサ（４４〜４８）で決定された角度測定値（εν）とに反応する座標トランスフォーマ（７４，７６）を、所定のパス／旋回特性に応じて駆動ユニット（３４〜３８）のための折れ曲がり軸に関する動作信号（Δαν）への転換のために、有するような大型マニピュレータにおいて、
個々のマストアームに属する対地静止の位置測定値を決定するために位置センサとしてＧＰＳモジュールがマストアームに固定して配され、その際、座標トランスフォーマが上記ＧＰＳモジュールの位置測定値で作用され得ることを特徴とする大型マニピュレータ。
【請求項１３】
追加的に、マストベースに配されたＧＰＳモジュールが、マストベースに属する対地静止の位置測定値を測定するために備えられていることを特徴とする請求項１２に記載の大型マニピュレータ。
【請求項１４】
追加的に、枠台に配された少なくとも１つのＧＰＳモジュールが、枠台に属する少なくとも１つの対地静止の位置測定値を測定するために備えられていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の大型マニピュレータ。
【請求項１５】
座標トランスフォーマが、マストアームに関する対地静止の位置測定値を折れ曲がり角度（αｉν）に変換するためのソフトウェアルーチン（７４）を有することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の大型マニピュレータ。
【請求項１６】
座標トランスフォーマが、案内量（ｒ，ｈ）を折れ曲がりマスト（２２）の所定のパス／旋回に応じて案内折れ曲がり角度（αｓν）に変換するためのソフトウェアルーチンを有することを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の大型マニピュレータ。
【請求項１７】
動力学的な位置測定値に反応するソフトウェアルーチン（７８）を、低振動数の位置測定値分と高振動数の位置測定値分に分割するために備えることを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の大型マニピュレータ。
【請求項１８】
折れ曲がり軸に関する一群の制御コンパレータ（９０）を備え、これが実際値として折れ曲がり角度（αｉν）の静止乃至低振動数分（αｉνＮ）を、設定値として案内角度（αｓν）を与えられ得、出口側で該当の折れ曲がり軸（２８〜３２）の駆動ユニット（３４〜３８）を制御駆動するために折れ曲がり軸に関する案内量制御器（８４）と接続していることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の大型マニピュレータ。
【請求項１９】
折れ曲がり軸に関する一群の干渉量制御器（８６）を備え、これが折れ曲がり角度の折れ曲がり軸に関する高振動数分（ανＨ）を与えられ得、干渉量割り込みを形成しながら折れ曲がり軸（２８〜３２）の付属駆動ユニット（３４〜３８）の信号入口（８８）につながっていることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の大型マニピュレータ。
【請求項２０】
対地静止の位置測定値と折れ曲がり角度の高振動数概略分（αＨ）とに反応するソフトウェアルーチン（８０）が、折れ曲がり角度の折れ曲がり軸に関する高振動数分（ανＨ）を決定するために、干渉量制御器（８６）に直列接続していることを特徴とする請求項１９に記載の大型マニピュレータ。
【国際調査報告】
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