被驅(qū)動(dòng)的 液壓缸。以下，可將液壓油的壓力稱為液壓。動(dòng)臂缸10驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂6,使其升降。斗桿缸11 驅(qū)動(dòng)斗桿7,使其圍繞斗桿銷14轉(zhuǎn)動(dòng)。鏟斗缸12驅(qū)動(dòng)鏟斗8,使其圍繞鏟斗銷15轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0084] 在動(dòng)臂缸10、斗桿缸11和鏟斗缸12等液壓缸與圖2所示的液壓栗36、37之間，設(shè) 置有圖2所示的方向控制閥64。方向控制閥64控制從液壓栗36、37向動(dòng)臂缸10、斗桿缸 11和鏟斗缸12等供給的液壓油的流量，并且切換液壓油流動(dòng)的方向。方向控制閥64包括： 用于驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)5c的行走用方向控制閥；和用于控制動(dòng)臂缸10、斗桿缸11、鏟斗缸12以 及使上部回轉(zhuǎn)體3回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)馬達(dá)38的作業(yè)機(jī)用方向控制閥。
[0085] 當(dāng)從操作裝置25供給的、被調(diào)整為規(guī)定的先導(dǎo)壓力后的液壓油使方向控制閥64 的閥芯動(dòng)作時(shí)，從方向控制閥64流出的液壓油的流量被調(diào)整，對從液壓栗36、37向動(dòng)臂缸 10、斗桿缸11、鏟斗缸12、回轉(zhuǎn)馬達(dá)38或液壓馬達(dá)5c供給的液壓油的流量進(jìn)行控制。其結(jié) 果，動(dòng)臂缸10、斗桿缸11和鏟斗缸12等的動(dòng)作得以控制。
[0086] 此外，通過由圖2所示的作業(yè)機(jī)控制器26對圖2所示的控制閥27進(jìn)行控制，從操 作裝置25供給到方向控制閥64的液壓油的先導(dǎo)壓力被控制，因此從方向控制閥64向動(dòng)臂 缸10、斗桿缸11、鏟斗缸12或回轉(zhuǎn)馬達(dá)38供給的液壓油的流量得以控制。其結(jié)果，作業(yè)機(jī) 控制器26能夠控制動(dòng)臂缸10、斗桿缸11、鏟斗缸12和上部回轉(zhuǎn)體3的動(dòng)作。
[0087] 在上部回轉(zhuǎn)體3的上部安裝有天線21、22。天線21、22用于檢測液壓挖掘機(jī)100 的當(dāng)前位置。天線21、22與圖2所示的全局坐標(biāo)運(yùn)算裝置23電連接。全局坐標(biāo)運(yùn)算裝 置23是用于檢測液壓挖掘機(jī)100的位置的位置檢測裝置。全局坐標(biāo)運(yùn)算裝置23利用 RTK-GNSS (Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite Systems，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)-全 球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，GNSS是指全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）檢測液壓挖掘機(jī)100的當(dāng)前位置。在下 面的說明中，可將天線21、22稱為GNSS天線21、22。將GNSS天線21、22接收到的與GNSS 電波對應(yīng)的信號輸入到全局坐標(biāo)運(yùn)算裝置23。全局坐標(biāo)運(yùn)算裝置23求取全局坐標(biāo)系中的 GNSS天線21、22的設(shè)置位置。作為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的一個(gè)示例，能夠例舉GPS (Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)），不過全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)不局限于此。
[0088] 如圖1所示，優(yōu)選GNSS天線21、22設(shè)置在上部回轉(zhuǎn)體3的上方的、液壓挖掘機(jī)100 的左右方向、即寬度方向上分開的兩端位置。在實(shí)施方式中，GNSS天線21、22安裝于分別 在上部回轉(zhuǎn)體3的寬度方向兩側(cè)安裝的扶手9。GNSS天線21、22安裝于上部回轉(zhuǎn)體3的位 置不局限于扶手9,不過GNSS天線21、22設(shè)置在盡可能分開的位置上就會(huì)更加提高液壓挖 掘機(jī)100的當(dāng)前位置的檢測精度，故優(yōu)選。此外，GNSS天線21、22優(yōu)選設(shè)置在盡可能不妨 礙操作員的視野的位置上。因此，例如GNSS天線21、22也可以設(shè)置于在機(jī)械室3EG的后方 配置的配重之上。
[0089] 如圖2所示，液壓挖掘機(jī)100的液壓系統(tǒng)300具有發(fā)動(dòng)機(jī)35和液壓栗36、37。液 壓栗36、37由發(fā)動(dòng)機(jī)35驅(qū)動(dòng)，排出液壓油。從液壓栗36、37排出的液壓油被供給到動(dòng)臂缸 10、斗桿缸11和鏟斗缸12。此外，液壓挖掘機(jī)100具有回轉(zhuǎn)馬達(dá)38?；剞D(zhuǎn)馬達(dá)38是液壓 馬達(dá)，由從液壓栗36、37排出的液壓油驅(qū)動(dòng)。回轉(zhuǎn)馬達(dá)38使上部回轉(zhuǎn)體3回轉(zhuǎn)。此外，在 圖2中示出了 2個(gè)液壓栗36、37,不過液壓栗也可以是1個(gè)?；剞D(zhuǎn)馬達(dá)38不局限于液壓馬 達(dá)，也可以是電動(dòng)機(jī)。
[0090] 作為作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)200包括：全局坐標(biāo)運(yùn)算裝置23、作為檢測 角速度和加速度的狀態(tài)檢測裝置的頂U(kuò) (Inertial Measurement Unit :慣性測量裝置）24、 操作裝置25、作為作業(yè)機(jī)控制部的作業(yè)機(jī)控制器26、作為位置信息生成部的傳感器控制器 39、作為目標(biāo)值生成部的顯示控制器28、以及顯示部29。操作裝置25是用于操作圖1所示 的作業(yè)機(jī)2、上部回轉(zhuǎn)體3和行走裝置5中的至少1個(gè)的裝置。操作裝置25接受操作員為 了驅(qū)動(dòng)作業(yè)機(jī)2等而進(jìn)行的操作，輸出與操作量對應(yīng)的先導(dǎo)液壓。
[0091] 操作裝置25具有設(shè)置在操作員的左側(cè)的左操縱桿25L和設(shè)置在操作員的右側(cè)的 右操縱桿25R。左操縱桿25L和右操縱桿25R的前后左右的動(dòng)作與兩個(gè)軸的動(dòng)作對應(yīng)。例 如右操縱桿25R的前后方向的操作與動(dòng)臂6的操作對應(yīng)。右操縱桿25R的左右方向的操作 與鏟斗8的操作對應(yīng)。左操縱桿25L的前后方向的操作與斗桿7的操作對應(yīng)。左操縱桿 25L的左右方向的操作與上部回轉(zhuǎn)體3的回轉(zhuǎn)對應(yīng)。
[0092] 在實(shí)施方式中，操作裝置25采用先導(dǎo)液壓式?；趧?dòng)臂操作、鏟斗操作、斗桿操 作、回轉(zhuǎn)操作和行走操作將由未圖示的減壓閥減壓至規(guī)定的先導(dǎo)壓力的液壓油從液壓栗36 供給到操作裝置25。
[0093] 根據(jù)右操縱桿25R的前后方向的操作，能夠?qū)⑾葘?dǎo)液壓供給到先導(dǎo)油路450,接受 操作員對動(dòng)臂6的操作。右操縱桿25R具備的閥裝置與右操縱桿25R的操作量對應(yīng)地打 開，將液壓油供給到先導(dǎo)油路450。此外，作為先導(dǎo)壓力，壓力傳感器66檢測此時(shí)的先導(dǎo)油 路450內(nèi)的液壓油的壓力。壓力傳感器66將檢測出的先導(dǎo)壓力作為動(dòng)臂操作信號MB發(fā)送 到作業(yè)機(jī)控制器26。
[0094] 在操作裝置25與動(dòng)臂缸10之間的先導(dǎo)油路450中設(shè)置有壓力傳感器68、控制閥 (以下可稱為干預(yù)閥）27C和梭閥（shuttle valve) 51。根據(jù)右操縱桿25R的左右方向的操 作，能夠?qū)⑾葘?dǎo)液壓供給到先導(dǎo)油路450,接受操作員對鏟斗8的操作。右操縱桿25R具備 的閥裝置與右操縱桿25R的操作量對應(yīng)地打開，將液壓油供給到先導(dǎo)油路450。此外，作為 先導(dǎo)壓力，壓力傳感器66檢測此時(shí)的先導(dǎo)油路450內(nèi)的液壓油的壓力。壓力傳感器66將 檢測出的先導(dǎo)壓力作為鏟斗操作信號MT發(fā)送到作業(yè)機(jī)控制器26。
[0095] 根據(jù)左操縱桿25L的前后方向的操作，能夠?qū)⑾葘?dǎo)液壓供給到先導(dǎo)油路450,接受 操作員對斗桿7的操作。左操縱桿25L具備的閥裝置與左操縱桿25L的操作量對應(yīng)地打 開，將液壓油供給到先導(dǎo)油路450。此外，作為先導(dǎo)壓力，壓力傳感器66檢測此時(shí)的先導(dǎo)油 路450內(nèi)的液壓油的壓力。壓力傳感器66將檢測出的先導(dǎo)壓力作為斗桿操作信號MA發(fā)送 到作業(yè)機(jī)控制器26。
[0096] 根據(jù)左操縱桿25L的左右方向的操作，能夠?qū)⑾葘?dǎo)液壓供給到先導(dǎo)油路450,接受 操作員對上部回轉(zhuǎn)體3的回轉(zhuǎn)操作。左操縱桿25L具備的閥裝置與左操縱桿25L的操作量 對應(yīng)地打開，將液壓油供給到先導(dǎo)油路450。此外，作為先導(dǎo)壓力，壓力傳感器66檢測此時(shí) 的先導(dǎo)油路450內(nèi)的液壓油的壓力。壓力傳感器66將檢測出的先導(dǎo)壓力作為回轉(zhuǎn)操作信 號MR發(fā)送到作業(yè)機(jī)控制器26。
[0097] 基于對右操縱桿25R的操作，操作裝置25將大小與右操縱桿25R的操作量對應(yīng)的 先導(dǎo)液壓供給到方向控制閥64?；趯ψ蟛倏v桿25L的操作，操作裝置25將大小與左操縱 桿25L的操作量對應(yīng)的先導(dǎo)液壓供給到控制閥27。方向控制閥64的閥芯基于該先導(dǎo)液壓 而移動(dòng)。
[0098] 在先導(dǎo)油路450中設(shè)置有控制閥27。右操縱桿25R和左操縱桿25L的操作量由設(shè) 置于先導(dǎo)油路450的壓力傳感器66檢測。將由壓力傳感器66檢測出的先導(dǎo)液壓輸入到作 業(yè)機(jī)控制器26。作業(yè)機(jī)控制器26將與所輸入的先導(dǎo)液壓對應(yīng)的、先導(dǎo)油路450的控制信號 N輸出到控制閥27,對先導(dǎo)油路450進(jìn)行開閉。
[0099] 操作裝置25具有行走桿25FU25FR。在實(shí)施方式中，操作裝置25采用先導(dǎo)液壓 方式，因此將減壓后的液壓油從液壓栗36供給到方向控制閥64,基于先導(dǎo)油路450內(nèi)的液 壓油的壓力來驅(qū)動(dòng)方向控制閥64的閥芯。于是，將液壓油從液壓栗36、37供給到液壓挖掘 機(jī)100的行走裝置5具備的液壓馬達(dá)5c、5c，使其能夠行走。先導(dǎo)油路450內(nèi)的液壓油的壓 力、即先導(dǎo)壓力由壓力傳感器27PC檢測。
[0100] 在液壓挖掘機(jī)100的操作員使行走裝置5動(dòng)作時(shí)，操作員操作行走桿25FU25FR。 操作員對行走桿25FU25FR的操作量由壓力傳感器27PC檢測，將其作為操作信號MD輸出 到作業(yè)機(jī)控制器26。
[0101] 左操縱桿25L和右操縱桿25R的操作量例如也可以由電位計(jì)和霍爾IC等檢測，作 業(yè)機(jī)控制器26基于這些檢測值控制方向控制閥64和控制閥27,由此控制作業(yè)機(jī)2。這樣， 左操縱桿25L和右操縱桿25R也可以是電氣方式。
[0102] 控制系統(tǒng)200具有第一行程傳感器16、第二行程傳感器17和第三行程傳感器18。 例如第一行程傳感器16設(shè)置于動(dòng)臂缸10,第二行程傳感器17設(shè)置于斗桿缸11，第三行程 傳感器18設(shè)置于鏟斗缸12。第一行程傳感器16檢測與動(dòng)臂缸10的伸長對應(yīng)的位移量，將 其輸出到傳感器控制器39。第二行程傳感器17檢測與斗桿缸11的伸長對應(yīng)的位移量，將 其輸出到傳感器控制器39。第三行程傳感器18檢測與鏟斗缸12的伸長對應(yīng)的位移量，將 其輸出到傳感器控制器39。
[0103] 作業(yè)機(jī)控制器26具有CPU (Central Processing Unit，中央處理單元）等作為 處理器的處理部26P、RAM(Random Access Memory，隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器）和R0M(Read Only Memory，只讀存儲(chǔ)器）等作為存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)部26M。作業(yè)機(jī)控制器26基于圖2所示的壓 力傳感器66的檢測值，對控制閥27和干預(yù)閥27C進(jìn)行控制。
[0104] 圖2所示的方向控制閥64例如是比例控制閥，由從操作裝置25供給的液壓油控 制。方向控制閥64配置在動(dòng)臂缸10、斗桿缸11、鏟斗缸12及回轉(zhuǎn)馬達(dá)38等液壓致動(dòng)機(jī)構(gòu) 與液壓栗36、37之間。方向控制閥64控制從液壓栗36、37供給到動(dòng)臂缸10、斗桿缸11、鏟 斗缸12和回轉(zhuǎn)馬達(dá)38的液壓油的流量。
[0105] GNSS天線21從定位衛(wèi)星接收表示自身位置的基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)Pl。GNSS天線22從 定位衛(wèi)星接收表示自身位置的基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)P2。GNSS天線21、22以規(guī)定的周期接收基準(zhǔn) 位置數(shù)據(jù)P1、P2?；鶞?zhǔn)位置數(shù)據(jù)P1、P2是設(shè)置有GNSS天線的位置的信息。將與由GNSS天 線21、22接收的GNSS電波對應(yīng)的信號輸入到全局坐標(biāo)運(yùn)算裝置23。GNSS天線21、22每次 接收基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)PI、P2時(shí)，都將其輸出到全局坐標(biāo)運(yùn)算裝置23。
[0106] 全局坐標(biāo)運(yùn)算裝置23獲取以全局坐標(biāo)系表示的2個(gè)基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)P1、P2 (多個(gè)基 準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)）。全局坐標(biāo)運(yùn)算裝置23基于2個(gè)基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)PU P2,生成表示上部回轉(zhuǎn)體 3的配置的回轉(zhuǎn)體配置數(shù)據(jù)。在實(shí)施方式中，回轉(zhuǎn)體配置數(shù)據(jù)包含2個(gè)基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)P1、P2 中的至少一個(gè)基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)P、以及基于2個(gè)基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)PU P2生成的回轉(zhuǎn)體方位數(shù)據(jù) Q。也可以由這2個(gè)GNSS天線21、22構(gòu)成GPS羅盤來獲取回轉(zhuǎn)體方位數(shù)據(jù)Q。也就是說，也 可以不輸出2個(gè)GNSS天線21、22的基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)，而基于2個(gè)GNSS天線的相對位置計(jì)算 方位角，將該方位角作為回轉(zhuǎn)體方位數(shù)據(jù)Q。
[0107] 在實(shí)施方式中，回轉(zhuǎn)體方位數(shù)據(jù)Q是基于GNSS天線21、22獲取的基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)P 而確定的方位相對于全局坐標(biāo)的基準(zhǔn)方位（例如北）所構(gòu)成的角度、即方位角。方位角也 是液壓挖掘機(jī)100的橫擺角?；剞D(zhuǎn)體方位數(shù)據(jù)Q表示上部回轉(zhuǎn)體3、即作業(yè)機(jī)2朝向的方 位。
[0108] 全局坐標(biāo)運(yùn)算裝置23具有處理部和存儲(chǔ)部，處理部為CPU等處理器，存儲(chǔ)部為RAM 和ROM等存儲(chǔ)裝置。全局坐標(biāo)運(yùn)算裝置23按規(guī)定的周期從GNSS天線21、22獲取2個(gè)基準(zhǔn) 位置數(shù)據(jù)PI、P2。全局坐標(biāo)運(yùn)算裝置23基于所獲取的2個(gè)基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)PU P2,求取回轉(zhuǎn) 體方位數(shù)據(jù)Q即液壓挖掘機(jī)100的方位角，更具體而言是上部回轉(zhuǎn)體3的方位角。全局坐 標(biāo)運(yùn)算裝置23每次獲取2個(gè)基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)PU P2時(shí)，都更新回轉(zhuǎn)體配置數(shù)據(jù)、即基準(zhǔn)位置 數(shù)據(jù)P和回轉(zhuǎn)體方位數(shù)據(jù)Q，并輸出到傳感器控制器39。
[0109] 顯示控制器28具有處理部28P和存儲(chǔ)部28M，處理部28P為CPU等處理器，存儲(chǔ)部 28M為RAM (Random Access Memory，隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器）和ROM等存儲(chǔ)裝置。除了使顯示部 29顯示例如后述的引導(dǎo)畫面等圖像以外，顯示控制器28還使用從傳感器控制器39獲得的 液壓挖掘機(jī)100的位置信息IPL來生成鏟斗齒尖位置數(shù)據(jù)S，其表示鏟斗8的齒尖8T的三 維位置即齒尖位置。顯示部29例如是液晶顯示裝置等，不過不局限于此。顯示部29可以 使用例如將輸入部和顯示部一體化而成的觸摸面板。在實(shí)施方式中，與顯示部29相鄰地設(shè) 置有開關(guān)29S。開關(guān)29S是用于執(zhí)行后述的挖掘控制、或者使正在執(zhí)行的挖掘控制停止的輸 入裝置。在顯示部29使用觸摸面板的情況下，也可以將開關(guān)29S裝入在觸摸面板的輸入部 中。
[0110] 顯示控制器28能夠?qū)⒆鳂I(yè)機(jī)2挖掘?qū)ο蟮哪繕?biāo)施工面的圖像和使用鏟斗齒尖位 置數(shù)據(jù)S生成的鏟斗8的圖像作為引導(dǎo)畫面而顯示在顯示部29中。顯示控制器28能夠通 過引導(dǎo)畫面使液壓挖掘機(jī)100的操作員識(shí)別目標(biāo)施工面與鏟斗8的位置關(guān)系，從而減輕操 作員在進(jìn)行信息化施工時(shí)的負(fù)擔(dān)。
[0111] MU24是檢測表示液壓挖掘機(jī)100的動(dòng)作的動(dòng)作信息MI的狀態(tài)檢測裝置。液壓挖 掘機(jī)100的動(dòng)作包含上部回轉(zhuǎn)體3的動(dòng)作和行走裝置5的動(dòng)作中的至少一方。在實(shí)施方式 中，動(dòng)作信息MI也可以包含表示液壓挖掘機(jī)100的姿態(tài)的信息。表示液壓挖掘機(jī)100的姿 態(tài)的信息例如有液壓挖掘機(jī)100的側(cè)傾角、俯仰角和方位角。
[0112] 在實(shí)施方式中，IMU24檢測液壓挖掘機(jī)100的角速度和加速度。伴隨液壓挖掘機(jī) 100的動(dòng)作，液壓挖掘機(jī)100中會(huì)產(chǎn)生行走時(shí)產(chǎn)生的加速度、回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的角加速度和重力 加速度等各種加速度，頂U(kuò)24檢測至少包含重力加速度的加速度，并且不對各種加速度種類 進(jìn)行區(qū)分而輸出所檢測出的加速度。這里，重力加速度是相對于重力的抵抗力所對應(yīng)的加 速度。頂U(kuò)24檢測圖1所示的局部坐標(biāo)系（x，y，z)中的X軸方向、y軸方向和z軸方向的加 速度、以及圍繞X軸、y軸和z軸的角速度（旋轉(zhuǎn)角速度）。上述信息構(gòu)成動(dòng)作信息MI。局 部坐標(biāo)系是指以液壓挖掘機(jī)100為基準(zhǔn)、由（X，y，z)表示的三維坐標(biāo)系。
[0113] 由頂U(kuò)24檢測的動(dòng)作信息MI包含上部回轉(zhuǎn)體3以作為上部回轉(zhuǎn)體3的旋轉(zhuǎn)中心 軸的z軸為中心進(jìn)行回轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角速度、即回轉(zhuǎn)角速度ω?；剞D(zhuǎn)角速度ω可以通過對基于 表示GNSS天線21、22的位置的信息而獲取的上部回轉(zhuǎn)體3的回轉(zhuǎn)角度按時(shí)間進(jìn)行微分來 求取。通過對回轉(zhuǎn)角速度ω按時(shí)間進(jìn)行積分，能夠求取回轉(zhuǎn)角度。
[0114] 頂U(kuò)24安裝于上部回轉(zhuǎn)體3。為了以更高的精度檢測加速度等，例如優(yōu)選將頂U(kuò)24 設(shè)置在液壓挖掘機(jī)100的上部回轉(zhuǎn)體3的回轉(zhuǎn)中心軸上，不過也可以將頂U(kuò)24設(shè)置在駕駛 室4的下部。
[0115] 傳感器控制器39具有處理部39Ρ和存儲(chǔ)部39Μ，處理部39Ρ為CPU(Central Processing Unit，中央處理單元）等處理器，存儲(chǔ)部39Μ為RAM (Random Access Memory，隨 機(jī)訪問存儲(chǔ)器）和ROM (Read Only Memory，只讀存儲(chǔ)器）等存儲(chǔ)裝置。傳感器控制器39輸 入全局坐標(biāo)運(yùn)算裝置23的檢測值、頂U(kuò)24的檢測值、壓力傳感器27PC、66、68的檢測值、第 一行程傳感器16的檢測值、第二行程傳感