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特許7186235コンクリートポンプ用のラージマニピュレータ及びコンクリートポンプ用のラージマニピュレータの関節式ブームの機械的振動を減衰するための方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-30
(45)【発行日】2022-12-08
(54)【発明の名称】コンクリートポンプ用のラージマニピュレータ及びコンクリートポンプ用のラージマニピュレータの関節式ブームの機械的振動を減衰するための方法
(51)【国際特許分類】
E04G 21/04 20060101AFI20221201BHJP
B25J 9/06 20060101ALI20221201BHJP
【ＦＩ】
E04G21/04
B25J9/06 B
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2020545132
(86)(22)【出願日】2019-02-21
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-06-24
(86)【国際出願番号】 EP2019054392
(87)【国際公開番号】W WO2019166330
(87)【国際公開日】2019-09-06
【審査請求日】2021-10-18
(31)【優先権主張番号】102018104491.7
(32)【優先日】2018-02-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(73)【特許権者】
【識別番号】510312961
【氏名又は名称】プッツマイスター エンジニアリング ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】100154612
【弁理士】
【氏名又は名称】今井 秀樹
(72)【発明者】
【氏名】ハイカー マイク
(72)【発明者】
【氏名】ヘルツレ ベンヤミーン
【審査官】山口 敦司
(56)【参考文献】
【文献】特表２００４－５１００７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１９２６６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１７０３８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－２３０９９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２９８７８４（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｇ ２１／０４
Ｂ２５Ｊ ９／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
分配ブーム（２０）を有し、ブーム架台（３０）に設置された関節式ブーム（３２）を有し、当該関節式ブームは、互いに関節式に連結した多数のブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）から成り、ブーム架台（３０）又は隣接するブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）に対してブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）を回動させる多数の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）とブーム先端を有し、及び
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）にそれぞれ割り当てられた駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）のための駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）の援助により関節式ブーム（３２）の移動を制御する制御装置（８６）を有し、
少なくとも１つのブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）上のブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜を決定する装置（１０２）を有し、
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉを決定する装置（１１６）を有し、
制御装置（８６）は、駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）の駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）のための位置決め制御変数ＳＤｉを提供することで関節式ブーム（３２）の移動を制御し、当該位置決め制御変数は、ブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜を決定する装置（１０２）により決定されるブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜と、関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度を決定する装置（１１６）により決定される関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉと、ブームオペレータにより操作されるコントローラ（８７）によって生成される分配ブーム（２０）を調節するための制御信号Ｓとに依存する、コンクリートポンプ用のラージマニピュレータにおいて、
ブームアーム位置（６４）の垂直速度を決定する装置（１０２）に及び関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉを決定する装置（１１６）に結合された、駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）を制御するためのコントローラアセンブリ（８９）を有し、当該コントローラアセンブリは分配ブーム減衰ルーチン（１５４，１５５）を含み、
当該分配ブーム減衰ルーチンは、
（ｉ）ブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜を決定する装置（１０２）によってブームアーム位置（６４）のために決定された垂直速度ｖ｜｜に基づいて、減衰力ＦＤ｜｜を決定し、
（ｉｉ）決定された当該減衰力ＦＤ｜｜を個々の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に割り当てられる成分減衰力に分割し、及び
（ｉｉｉ）関節式ブーム（３２）を減衰するための駆動ユニット作動要素（９２，９４，９６，９８，１００）を制御するために、当該成分減衰力に基づいて、及び関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に関連する駆動ユニット（２６，６８，７８，８０，８２，８４）のために、関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度を決定する装置（１１６）を用いて決定される関節角度εｉに基づいて、及び関節式ブーム（３２）を減衰するための分配ブーム（２０）の既知の物理量に基づいて、駆動ユニット作動要素（９２，９４，９６，９８，１００）を制御するための減衰制御変数ＤＳｉを決定し、当該減衰制御変数は、駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）の駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）のための位置決め制御変数ＳＤｉに含まれ、
分配ブーム減衰ルーチン（１５４，１５５）が、関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に関連する成分減衰力に基づいて及び関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の決定された関節角度に基づいて、関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に関連する駆動ユニット（２６，６８，７８，８０，８２，８４）により生成され得る成分目標減衰力ＦＤｉを、又は関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に関連する駆動ユニット（２６，６８，７８，８０，８２，８４）により生成され得る成分目標減衰トルクＭＤｉを決定し、
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に関連する駆動ユニット（７８，８０，８２，８４）により生成される実際の力Ｆｉを決定する装置（１７６）又は関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に関連する駆動ユニット（７８，８０，８２，８４）により生成される実際のトルクＭｉを決定する装置（１７６）を有し、
分配ブーム減衰ルーチン（１５４，１５５）が、駆動ユニット（２６，６８，７８，８０，８２，８４）により生成される実際の力Ｆｉと生成すべき成分目標減衰力ＦＤｉとの比較に基づいて、又は駆動ユニット（２６，６８，７８，８０，８２，８４）により生成される実際のトルクＭｉと生成すべき成分目標減衰トルクＭＤｉとの比較から、分配ブーム（２０）を減衰するために駆動ユニット（２６，６８，７８，８０，８２，８４）のための減衰制御変数ＤＳｉを決定する制御ステージ（１７８）を含み、
コントローラアセンブリ（８９）が、コントローラ（８７）の制御信号Ｓを分配ブーム（２０）の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉの目標値の形態の目標姿勢値ＰＳｉに変換する分配ブーム目標姿勢値ルーチン（１５８）を有し、
コントローラアセンブリ（８９）が、分配ブーム（２０）の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉのコントローラアセンブリ（８９）に供給される実測値の形態の実際の姿勢値ＰＩｉと目標姿勢値ＰＳｉに基づいて駆動ユニット（２６，６８，７８，８０，８２及び８４）の駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）のための位置決め制御変数ＳＤｉを決定する分配ブーム制御ルーチン（１５６）を含み、及び
コントローラアセンブリ（８９）は、駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）の駆動ユニット作動要素（９２，９４，９６，９８，１００）のための制御信号ＳＷｉを形成するために、減衰制御変数ＤＳｉと位置決め制御変数ＳＤｉを重ね合わせるための重ね合わせルーチン（１６０）を有する、ことを特徴とするコンクリートポンプ用のラージマニピュレータ。
【請求項2】
分配ブーム制御ルーチン（１５６）は、実際の姿勢値ＰＩｉと目標姿勢値ＰＳｉとの差を決定し、この差をゼロ次保持フィルタ（１９６）で処理し、それを制御変数として、位置決め制御変数ＳＤｉを出力するＰＩコントローラとして設計された制御ステージ（１９８）に送信する、ことを特徴とする請求項１に記載のコンクリートポンプ用のラージマニピュレータ。
【請求項3】
前記重ね合わせルーチン（１６０）が、減衰制御変数ＤＳｉを位置決め制御変数ＳＤｉに加算する加算ルーチンとして設計されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリートポンプ用のラージマニピュレータ。
【請求項4】
分配ブーム（２０）を有し、ブーム架台（３０）に設置された関節式ブーム（３２）を有し、当該関節式ブームは、互いに関節式に連結した多数のブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）から成り、ブーム架台（３０）又は隣接するブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）に対してブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）を回動させる多数の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）とブーム先端を有し、及び
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）にそれぞれ割り当てられた駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）のための駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）の援助により関節式ブーム（３２）の移動を制御する制御装置（８６）を有し、
少なくとも１つのブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）上のブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜を決定する装置（１０２）を有し、
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉを決定する装置（１１６）を有し、
制御装置（８６）は、駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）の駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）のための制御信号ＳＷｉを提供することで関節式ブーム（３２）の移動を制御し、当該制御信号ＳＷ ｉ は、ブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜を決定する装置（１０２）により決定されるブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜と、関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度を決定する装置（１１６）により決定される関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉと、ブームオペレータにより操作されるコントローラ（８７）によって生成される分配ブーム（２０）を調節するための制御信号Ｓとに依存する、コンクリートポンプ用のラージマニピュレータにおいて、
制御装置（８６）は、ブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜を決定する装置（１０２）に及び関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉを決定する装置（１１６）に結合したコントローラアセンブリ（８９）を含み、分配ブーム垂直減衰ルーチン（１１５４）を有し、及び駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）により生成される実際の力Ｆｉ又は実際のトルクＭｉを計算する装置（１７６）を有し、
コントローラ（８７）はコントローラアセンブリ（８９’）に、コントローラアセンブリ（８９）において分配ブーム（２０）の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉの目標値の形態の目標姿勢値ＰＳｉに変換される制御信号Ｓを供給し、
駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）により生成される決定された実際の力Ｆｉ又は実際のトルクＭｉ、前記装置（１１６）により決定されたブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜及び関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の決定された関節角度εｉが、分配ブーム垂直減衰ルーチン（１１５４）に連続的に供給され、
当該垂直減衰ルーチン（１１５４）は、
供給される実際の力Ｆｉ又は実際のトルクＭｉ及び供給される関節ジョイントの関節角度εｉ、及び分配ブーム（２０）の既知の物理量に基づいて、ブームアーム位置（６４）に作用する垂直力Ｆ｜｜を決定し、
ブームアーム位置（６４）に作用する垂直力Ｆ｜｜をブームアーム位置（６４）の目標垂直速度Ｖ｜｜目標に変換し、
ブームアーム位置（６４）の目標垂直速度Ｖ｜｜目標とブームアーム位置（６４）のために決定される垂直速度ｖ｜｜の間の垂直比較値Δｖ｜｜を決定し、
垂直比較値Δｖ｜｜は、供給される関節ジョイントの関節角度εｉに基づく及び分配ブーム（２０）の既知の物理量に基づく逆変換により関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の逆変換角速度ε・ ｉ逆に変換され、及び
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の逆変換角速度ε・ ｉ逆は、次いで、一定時間間隔Δｔにわたって積分ステージとして設計された角速度計算ステージ（１６３）において積分され、目標姿勢値ＰＳｉを定める、関節ジョイントの関節角度εｉの目標値を形成し、前記コントローラアセンブリ（８９’）は分配ブーム制御ルーチン（１１５６）を有し、当該分配ブーム制御ルーチン（１１５６）は、入力ルーチン（１５２）から、関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度を決定する装置（１１６）により決定される関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉの実測値の形態で実際の姿勢値ＰＩｉを受信し、そこで実施される制御ループを用いて、実際の姿勢値ＰＩｉ及び目標姿勢値ＰＳｉに基づいて駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）の駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）のための位置決め制御変数ＳＤｉを決定し、当該位置決め制御変数は、出力ルーチン（１６２）において、駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）の駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）のための制御信号ＳＷｉに変換される、ことを特徴とするコンクリートポンプ用のラージマニピュレータ。
【請求項5】
少なくとも１つのブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）上のブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜を決定する装置（１０２）は、関節式ブーム（３２）のブーム先端の速度を決定するように設計されている、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のコンクリートポンプ用のラージマニピュレータ。
【請求項6】
少なくとも１つのブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）上のブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜を決定する装置（１０２）は、ブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）に配置された速度センサ及び／又は加速度センサ（１０６，１１２）、及び／又は重力の方向に対してブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）の位置を記録する角度センサを含む、ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のコンクリートポンプ用のラージマニピュレータ。
【請求項7】
ブーム架台（３０）がフレーム（１６）に配置されていて、垂直軸（１８）の周りに回転でき、制御装置（８６）は、ブーム架台（３０）に関連する駆動ユニット（２６）のための少なくとも１つの駆動ユニット作動要素（９０）によって垂直軸（１８）の周りにブーム架台（３０）の回転運動を制御するように設計されており、
垂直軸（１８）と垂直な平面内及びフレーム（１６）に関連付けられた座標系（１０４）内でブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥を決定する装置（１１０）が設置されており、及び垂直軸（１８）の周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８を決定する装置（１２８）が設置されており、
制御装置（８６）は、ブーム架台（３０）に関連する駆動ユニット（２６）の少なくとも１つの駆動ユニット作動要素（９０）のための位置決め制御変数ＳＤ９０を与えることで関節式ブーム（３２）の移動を制御し、当該位置決め制御変数は、ブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥を決定する装置（１１０）により決定されるブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥と、ブームオペレータにより操作できるコントローラ（８７）によって及び垂直軸（１８）の周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８を決定する装置（１２８）により生成される分配ブーム（２０）を調節する制御信号Ｓとに依存する、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載のコンクリートポンプ用のラージマニピュレータ。
【請求項8】
フレーム（１６）に配置されていて、フレーム（１６）上で垂直軸（１８）の周りに回転できるブーム架台（３０）を有する、コンクリートポンプ用のラージマニピュレータであって、ブーム架台（３０）に設置された関節式ブーム（３２）を有する分配ブーム（２０）を有し、当該関節式ブームは、共に関節式に連結した多数のブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）から作られ、ブーム架台（３０）又は隣接するブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）に対してそれぞれ水平且つ相互に平行な関節軸周りにブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）を回動させる多数の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）とブーム先端を有し、及び
垂直軸（１８）に関連する駆動ユニット（２６）の駆動ユニット作動要素（９０）の援助により垂直軸（１８）周りの関節式ブーム（３２）の移動を制御する制御装置（８６）を有し、
垂直軸（１８）と垂直な平面内及びフレーム（１６）に関連付けられた座標系（１０４）内でブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥を決定する装置（１１０）と、垂直軸（１８）の周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８を決定する装置（１２８）とを有し、
制御装置（８６）は、ブーム架台（３０）に関連する駆動ユニット（２６）の少なくとも１つの駆動ユニット作動要素（９０）のための位置決め制御変数ＳＤ９０を与えることで関節式ブーム（３２）の移動を制御し、当該位置決め制御変数は、ブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥を決定する装置（１１０）により決定されるブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥と、ブームオペレータにより操作できるコントローラ（８７）によって及び垂直軸（１８）の周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８を決定する装置（１２８）により生成される分配ブーム（２０）を調節する制御信号Ｓとに依存する、コンクリートポンプ用のラージマニピュレータにおいて、
水平速度ｖ ⊥ を決定する装置（１１０）に及び関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉを決定する装置（１１６）に結合した、駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）を制御するためのコントローラアセンブリ（８９）を有し、
当該コントローラアセンブリは、分配ブーム減衰ルーチン（１５５）を有し、
当該分配ブーム減衰ルーチンは、
（ｉ）水平速度ｖ⊥を決定する装置（１１０）によって決定された少なくとも１つのブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）の部分の水平速度ｖ ⊥ に基づいて、減衰力ＦＤ⊥を決定し、及び
（ｉｉ）当該減衰力に基づいて、及び関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉを決定する装置（１１６）により決定される関節角度εｉに基づいて、及び分配ブーム（２０）の既知の物理量に基づいて、関節式ブーム（３２）を減衰するための、ブーム架台（３０）に関連する駆動ユニット（２６）のための減衰制御変数ＤＳｉを決定し、当該減衰制御変数は、ブーム架台（３０）に関連する駆動ユニット（２６）の少なくとも１つの駆動ユニット作動要素（９０）を制御するための位置決め制御変数ＳＤ９０に含まれ、
分配ブーム減衰ルーチン（１５５）が、ブーム架台（３０）の回転軸（１８）と垂直な平面内でのブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥に基づいて目標減衰力ＦＤ⊥又は目標減衰トルクＭＤ⊥＝ｖ⊥Ｄ⊥ （ここで、Ｄ ⊥ は減衰定数である）を決定し、及び
駆動ユニット（２６）により生成される実際の力Ｆｉ又は駆動ユニット（２６）により生成される実際のトルクＭｉを決定する装置（１７６）を有し、
分配ブーム減衰ルーチン（１５５）は、駆動ユニット（２６）により生成される実際の力Ｆｉと生成すべき成分目標減衰力ＦＤｉとの比較に基づいて、又は駆動ユニット（２６）により生成される実際のトルクＭｉと生成すべき成分目標減衰トルクＭＤｉとの比較に基づいて、分配ブーム（２０）を減衰するために駆動ユニット（２６）のための減衰制御変数ＤＳｉを決定する制御ステージ（１７８）を含み、
コントローラアセンブリ（８９）は、コントローラ（８７）の制御信号Ｓを、垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８の目標値の形態の目標姿勢値ＰＳｉに変換する分配ブーム目標姿勢値ルーチン（１５８）を含み、
コントローラアセンブリ（８９）は、垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８の、コントローラアセンブリ（８９）に供給される実測値の形態の実際の姿勢値ＰＩｉと目標姿勢値ＰＳｉに基づいて駆動ユニット（２６）の駆動ユニット作動要素（９０）のための位置決め制御変数ＳＤ９０を決定する分配ブーム制御ルーチン（１５６）を含み、及び
コントローラアセンブリ（８９）は、駆動ユニット（２６）の駆動ユニット作動要素（９０）のための制御信号ＳＷ９０を形成するために、減衰制御変数ＤＳ９０と位置決め制御変数ＳＤ９０を重ね合わせるための重ね合わせルーチン（１６０）を有する、ことを特徴とするコンクリートポンプ用のラージマニピュレータ。
【請求項9】
フレーム（１６）に配置されていて、フレーム（１６）上で垂直軸（１８）の周りに回転できるブーム架台（３０）を有する、コンクリートポンプ用のラージマニピュレータであって、ブーム架台（３０）に設置された関節式ブーム（３２）を有する分配ブーム（２０）を有し、当該関節式ブームは、互いに関節式に連結した多数のブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）から作られ、ブーム架台（３０）又は隣接するブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）に対してそれぞれ水平且つ相互に平行な関節軸周りにブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）を回動させる多数の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）とブーム先端を有し、及び
垂直軸（１８）に関連する駆動ユニット（２６）の駆動ユニット作動要素（９０）の援助により垂直軸（１８）周りの関節式ブーム（３２）の移動を制御する制御装置（８６）を有し、
垂直軸（１８）と垂直な平面内及びフレーム（１６）に関連付けられた座標系（１０４）内でブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥を決定する装置（１１０）と、垂直軸（１８）の周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８を決定する装置（１２８）とを有し、
制御装置（８６）は、ブーム架台（３０）に関連する駆動ユニット（２６）のための少なくとも１つの駆動ユニット作動要素（９０）のための制御信号ＳＷ ９０ を与えることで関節式ブーム（３２）の移動を制御し、当該制御信号ＳＷ ９０ は、ブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥を決定する装置（１１０）により決定されるブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥と、ブームオペレータにより操作できるコントローラ（８７）によって及び垂直軸（１８）の周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８を決定する装置（１２８）により生成される分配ブーム（２０）を調節する制御信号Ｓとに依存する、コンクリートポンプ用のラージマニピュレータにおいて、
駆動ユニット（２６）により生成される実際のトルクＭ１８を計算する装置（１７６）を有し、
コントローラ（８７）はコントローラアセンブリ（８９）に、コントローラアセンブリ（８９）において垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８の目標値の形態の目標姿勢値ＰＳ１８に変換される制御信号Ｓを供給し、
分配ブーム水平減衰ルーチン（１１５５）を有するコントローラアセンブリ（８９’）を含む制御装置（８６）を有し、
前記分配ブーム水平減衰ルーチンには、決定された、駆動ユニット（２６）により生成される実際のトルクＭ１８、ブームアーム位置（６４）の決定された水平速度ｖ⊥及び決定された垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８が連続的に供給され、
前記分配ブーム水平減衰ルーチン（１１５５）は、
供給される実際のトルクＭ１８及び供給される垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８に基づいて、及び分配ブーム（２０）の既知の物理量に基づいて、ブームアーム位置（６４）に作用する垂直な水平力Ｆ⊥を決定し、
ブームアーム位置（６４）に作用する水平力Ｆ⊥をブームアーム位置（６４）の目標水平速度Ｖ⊥目標に変換し、
ブームアーム位置（６４）の目標水平速度Ｖ⊥目標及びブームアーム位置（６４）の決定された水平速度ｖ⊥に基づいて、水平比較値Δｖ⊥を決定し、
前記水平比較値Δｖ⊥を、供給される垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８に基づく及び分配ブーム（２０）の既知の物理量に基づく逆変換により垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８の逆変換角速度ε・ １８逆に変換し、及び
垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８の逆変換角速度ε・ １８逆は、一定時間間隔Δｔにわたって積分ステージとして設計された角速度計算ステージ（１６３）において積分され、目標姿勢値ＰＳ１８を定める、回転角度ε１８の目標値を形成し、
前記コントローラアセンブリ（８９’）は分配ブーム制御ルーチン（１１５６）を有し、当該分配ブーム制御ルーチン（１１５６）は、入力ルーチン（１５２）から、垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８を決定する装置（１１６）からの実測値の形態で実際の姿勢値ＰＩ１８を受信し、そこで実施される制御ループを用いて、実際の姿勢値ＰＩ１８及び目標姿勢値ＰＳ１８に基づいて位置決め制御変数ＳＤ１８としての制御姿勢値ＰＧ１８を決定し、当該制御姿勢値は、出力ルーチン（１６２）において、垂直軸（１８）に関連する駆動ユニット（２６）の駆動ユニット作動要素（９０）のための制御信号ＳＷ９０に変換される、ことを特徴とするコンクリートポンプ用のラージマニピュレータ。
【請求項10】
ブームアーム位置（６４）は関節式ブーム（３２）のブーム先端である、ことを特徴とする請求項７～９のいずれか一項に記載のコンクリートポンプ用のラージマニピュレータ。
【請求項11】
少なくとも１つのブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）上のブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥を決定する装置（１１０）は、ブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）に配置された速度センサ及び／又は加速度センサ（１０６’，１１２’）、及び／又は垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度を検出する角度センサ（１２９）を含む、ことを特徴とする請求項７～１０のいずれか一項に記載のコンクリートポンプ用のラージマニピュレータ。
【請求項12】
コンクリートポンプ用のラージマニピュレータの関節式ブーム（３２）の機械的振動を減衰するための方法であって、前記ラージマニピュレータは、ブーム架台（３０）に設置され、互いに関節式に連結した多数のブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）から作られた関節式ブーム（３２）であって、ブーム架台（３０）又は隣接するブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）に対してそれぞれ水平且つ相互に平行な関節軸の周りにブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）を回動させる多数の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）とブーム先端を有する関節式ブーム（３２）を有する分配ブーム（２０）を有し、及び、
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）にそれぞれ割り当てられた駆動ユニット（２６，６８，７８，８０，８２，８４）のための駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）の援助により関節式ブーム（３２）の移動を制御する制御装置（８６）を有し、
ブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜は関節式ブーム（３２）と平行な平面内及びフレーム（１６）に関連付けられた座標系（１０４）内で決定され、
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度が決定され、及び
駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）の駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）のための位置決め制御変数ＳＤｉが生成され、当該位置決め制御変数は、ブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜を決定する装置（１０２）により決定されるブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜と、関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度を決定する装置（１１６）により決定される関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉと、ブームオペレータにより操作できるコントローラ（８７）によって生成される分配ブーム（２０）を調節する制御信号Ｓとに依存する、方法において、
（ｉ）減衰力ＦＤ｜｜が、ブームアーム位置（６４）のために決定される垂直速度ｖ｜｜に基づいて決定され、
（ｉｉ）決定された当該減衰力ＦＤ｜｜が、個々の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に割り当てられる成分減衰力に分割され、及び
（ｉｉｉ）関節式ブーム（３２）を減衰するための駆動ユニット作動要素（９２，９４，９６，９８，１００）を制御するための特定の減衰制御変数ＤＳｉが、当該成分減衰力に基づいて、及び関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に関連する駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）のために決定される関節角度εｉに基づいて、及びブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）を減衰するための分配ブーム（２０）の既知の物理量に基づいて提供され、当該減衰制御変数は、駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）の駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）のための位置決め制御変数ＳＤｉに含まれ、
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に関連する駆動ユニット（２６，６８，７８，８０，８２，８４）により生成され得る成分目標減衰力ＦＤｉ、又は関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に関連する駆動ユニット（２６，６８，７８，８０，８２，８４）により生成され得る成分目標減衰トルクＭＤｉが、関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に関連する成分減衰力に基づいて及び関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）のために決定された関節角度に基づいて決定され、
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に関連する駆動ユニット（７８，８０，８２，８４）により生成される実際の力Ｆｉ、又は関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に関連する駆動ユニット（７８，８０，８２，８４）により生成される実際のトルクＭｉが決定され、
分配ブーム（２０）を減衰するための減衰制御変数ＤＳｉが、駆動ユニット（２６，６８，７８，８０，８２，８４）により生成される実際の力Ｆｉと生成すべき成分目標減衰力ＦＤｉとの比較に基づいて、又は駆動ユニット（２６，６８，７８，８０，８２，８４）により生成される実際のトルクＭｉと生成すべき成分目標減衰トルクＭＤｉとの比較に基づいて決定され、
コントローラ（８７）の制御信号Ｓが、分配ブーム（２０）の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉの目標値の形態の目標姿勢値ＰＳｉに変換され、
駆動ユニット（２６，６８，７８，８０，８２及び８４）の駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）のための位置決め制御変数ＳＤｉが、分配ブーム（２０）の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉの実測値の形態の実際の姿勢値ＰＩｉと目標姿勢値ＰＳｉに基づいて決定され、及び
減衰制御変数ＤＳｉと位置決め制御変数ＳＤｉが重ね合わされ、駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）の駆動ユニット作動要素（９２，９４，９６，９８，１００）のための制御信号ＳＷｉを形成する、ことを特徴とする方法。
【請求項13】
コンクリートポンプ用のラージマニピュレータの関節式ブーム（３２）の機械的振動を減衰するための方法であって、前記ラージマニピュレータは、ブーム架台（３０）に設置され、互いに関節式に連結した多数のブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）から作られた関節式ブーム（３２）であって、ブーム架台（３０）又は隣接するブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）に対してそれぞれ水平且つ相互に平行な関節軸の周りにブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）を回動させる多数の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）とブーム先端を有する関節式ブーム（３２）を有する分配ブーム（２０）を有し、
関節式ブーム（３２）の移動が、関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）にそれぞれ割り当てられた駆動ユニット（２６，６８，７８，８０，８２，８４）のための駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）の援助により制御され、
ブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜が、関節式ブーム（３２）と平行な平面内及びフレーム（１６）に関連付けられた座標系（１０４）内で決定され、
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度が決定され、及び
駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）の駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）のための位置決め制御変数ＳＤｉが生成され、当該位置決め制御変数は、ブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜を決定する装置（１０２）により決定されるブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜と、関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度を決定する装置（１１６）により決定される関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉと、ブームオペレータにより操作できるコントローラ（８７）によって生成される分配ブーム（２０）を調節する制御信号Ｓとに依存する、方法において、
生成される実際の力Ｆｉ又は実際のトルクＭｉが駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）により決定され、
ブームアーム位置（６４）に作用する垂直力Ｆ｜｜が、供給された実際の力Ｆｉ又は実際のトルクＭｉ及び供給された関節ジョイントのための関節角度εｉに基づいて、並びに分配ブーム（２０）の既知の物理量から決定され、
少なくとも１つのブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）上のブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜が決定され、
ブームアーム位置（６４）に作用する垂直力Ｆ｜｜が、ブームアーム位置（６４）の目標垂直速度Ｖ ｜｜目標 に変換され、
垂直比較値Δｖ｜｜が、ブームアーム位置（６４）の目標垂直速度Ｖ ｜｜目標 及びブームアーム位置（６４）のために決定される垂直速度ｖ｜｜に基づいて決定され、
垂直比較値Δｖ｜｜は、供給される関節ジョイントの関節角度εｉに基づく及び分配ブーム（２０）の既知の物理量に基づく逆変換によって、関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の逆変換角速度ε・ ｉ逆に変換され、及び
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の逆変換角速度ε・ ｉ逆は、一定時間間隔Δｔにわたって積分され、目標姿勢値ＰＳｉを定める、関節ジョイントの関節角度εｉの目標値を形成し、
駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）の駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）のための位置決め制御変数ＳＤｉが、制御ループを用いて、実際の姿勢値ＰＩｉ及び目標姿勢値ＰＳｉに基づいて決定され、次に、駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）の駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）のための制御信号ＳＷｉに変換される、ことを特徴とする方法。
【請求項14】
ブーム先端の垂直速度ｖ｜｜はブームアーム位置（６４）の垂直速度ｖ｜｜として決定される、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項15】
コンクリートポンプ用のラージマニピュレータにおける関節式ブーム（３２）の機械的振動を減衰するための方法であって、前記ラージマニピュレータは、フレーム（１６）に配置されていて、フレーム（１６）上で垂直軸（１８）の周りに回転できるブーム架台（３０）を有し、
前記ラージマニピュレータは、ブーム架台（３０）に設置された、互いに関節式に連結した多数のブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）から作られた関節式ブーム（３２）であって、ブーム架台（３０）又は隣接するブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）に対してそれぞれ水平且つ相互に平行な関節軸の周りにブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）を回動させる多数の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）及びブーム先端を有する関節式ブーム（３２）を有する分配ブーム（２０）を有し、及び、
前記ラージマニピュレータは、垂直軸（１８）に割り当てられた駆動ユニット（２６）の駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）の援助により垂直軸（１８）周りの関節式ブーム（３２）の移動を制御する制御装置（８６）を有し、
ブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥が、垂直軸（１８）と垂直な平面内及びフレーム（１６）に関連付けられた座標系（１０４）内で決定され、
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度が決定され、及び
関節式ブーム（３２）の移動が、ブーム架台（３０）に関連する駆動ユニット（２６）の少なくとも１つの駆動ユニット作動要素（９０）のための位置決め制御変数ＳＤ９０を提供することで制御され、当該位置決め制御変数は、ブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥を決定する装置（１１０）により決定されるブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥と、垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８を決定する装置（１２８）により及びブームオペレータにより操作できるコントローラ（８７）によって生成される分配ブーム（２０）を調節する制御信号Ｓとに依存する、方法において、
（ｉ）減衰力ＦＤ⊥が、決定された水平速度ｖ⊥に基づいて決定され、及び
（ｉｉ）関節式ブーム（３２）を減衰するために、減衰制御変数ＤＳｉが、前記減衰力ＦＤ⊥に基づいて、及び関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）に関連する駆動ユニット（６８，７８，８０，８２，８４）のために決定される関節角度εｉに基づいて、及び分配ブーム（２０）の既知の物理量に基づいて決定され、当該減衰制御変数は、ブーム架台（３０）に関連する駆動ユニット（２６）の少なくとも１つの駆動ユニット作動要素（９０）を制御するための位置決め制御変数ＳＤ９０に含まれ、
目標減衰力ＦＤ⊥又は目標減衰トルクＭＤ⊥＝ｖ⊥Ｄ⊥ （ここで、Ｄ ⊥ は減衰定数である）が、ブーム架台（３０）の回転軸（１８）と垂直な平面内でのブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥に基づいて決定され、及び
駆動ユニット（２６）により生成される実際の力Ｆｉ又は駆動ユニット（２６）により生成される実際のトルクＭｉが決定され、
分配ブーム（２０）を減衰するための減衰制御変数ＤＳｉが、駆動ユニット（２６）により生成される実際の力Ｆｉと生成すべき成分目標減衰力ＦＤｉとの比較に基づいて、又は駆動ユニット（２６）により生成される実際のトルクＭｉと生成すべき成分目標減衰トルクＭＤｉとの比較に基づいて決定され、
コントローラ（８７）の制御信号Ｓが、垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８の目標値の形態の目標姿勢値ＰＳｉに変換され、
駆動ユニット（２６）の駆動ユニット作動要素（９０）のための位置決め制御変数ＳＤ９０が、垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８の実測値の形態の実際の姿勢値ＰＩｉと目標姿勢値ＰＳｉに基づいて決定され、及び
減衰制御変数ＤＳ９０と位置決め制御変数ＳＤ９０が重ね合わされ、駆動ユニット（２６）の駆動ユニット作動要素（９０）のための制御信号ＳＷ９０が形成される、ことを特徴とする方法。
【請求項16】
コンクリートポンプ用のラージマニピュレータにおける関節式ブーム（３２）の機械的振動を減衰するための方法であって、前記ラージマニピュレータは、フレーム（１６）に配置されていて、フレーム（１６）上で垂直軸（１８）の周りに回転できるブーム架台（３０）を有し、
前記ラージマニピュレータは、ブーム架台（３０）に設置された、互いに関節式に連結した多数のブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）から作られた関節式ブーム（３２）であって、ブーム架台（３０）又は隣接するブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）に対してそれぞれ水平且つ相互に平行な関節軸の周りにブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）を回動させる多数の関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）及びブーム先端を有する関節式ブーム（３２）を有する分配ブーム（２０）を有し、
垂直軸（１８）周りの関節式ブーム（３２）の移動が、垂直軸（１８）に割り当てられた駆動ユニット（２６）の駆動ユニット作動要素（９０，９２，９４，９６，９８，１００）の援助により制御され、
ブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥が、垂直軸（１８）と垂直な平面内及びフレーム（１６）に関連付けられた座標系（１０４）内で決定され、
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度が決定され、及び
関節式ブーム（３２）の移動が、ブーム架台（３０）に関連する駆動ユニット（２６）の少なくとも１つの駆動ユニット作動要素（９０）のための位置決め制御変数ＳＤ９０を提供することで制御され、当該位置決め制御変数は、ブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥を決定する装置（１１０）により決定されるブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥と、垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８を決定する装置（１２８）により及びブームオペレータにより操作できるコントローラ（８７）によって生成される分配ブーム（２０）を調節する制御信号Ｓとに依存する、方法において、
垂直軸（１８）に関連する駆動ユニット（２６）により生成される実際の力Ｆｉ又は垂直軸（１８）に関連する駆動ユニット（２６）により生成される実際のトルクＭｉが決定され、
ブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥が、少なくとも１つのブームアーム（４４，４６，４８，５０，５２）において決定され、
関節ジョイント（３４，３６，３８，４０，４２）の関節角度εｉ、その垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８が決定され、
ブームアーム位置（６４）に作用する水平力Ｆ⊥が、供給される実際の力Ｆｉ又は実際のトルクＭｉ及び供給される関節ジョイントの関節角度εｉに基づいて、並びに分配ブーム（２０）の既知の物理量に基づいて決定され、
ブームアーム位置（６４）に作用する水平力Ｆ⊥が、ブームアーム位置（６４）の目標水平速度Ｖ ⊥目標 に変換され、
水平比較値Δｖ⊥が、ブームアーム位置（６４）の目標水平速度Ｖ ⊥目標 及びブームアーム位置（６４）のために決定される水平速度ｖ⊥から決定され、
水平比較値Δｖ⊥は、供給される垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８に基づく及び分配ブーム（２０）の既知の物理量に基づく逆変換によって、その垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の逆変換角速度ε・ １８逆に変換され、及び
垂直軸（１８）周りのブーム架台（３０）の回転角度ε１８の逆変換角速度ε・ １８逆は、一定時間間隔Δｔにわたって積分され、目標姿勢値ＰＳ１８を定める、回転角度ε１８の目標値を形成し、
ブーム架台（３０）に関連する駆動ユニット（２６）のための、位置決め制御変数ＳＤ１８の形態の制御姿勢値ＰＧ１８が、制御ループを用いて、実際の姿勢値ＰＩ１８及び目標姿勢値ＰＳ１８に基づいて決定され、垂直軸（１８）に関連する駆動ユニット（２６）の駆動ユニット作動要素（９０）ための制御信号ＳＷ９０に変換される、ことを特徴とする方法。
【請求項17】
ブーム先端の水平速度ｖ⊥はブームアーム位置（６４）の水平速度ｖ⊥として決定される、ことを特徴とする請求項１５又は１６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分配ブーム（distributor boom）を有し、ブーム架台に設置された関節式ブーム（articulated boom）を有し、当該関節式ブームは、互いに関節式に連結した多数のブームアームから作られ、ブーム架台又は隣接するブームアームに対してブームアームを回動させる多数のジョイント（連結部）とブーム先端を有する、コンクリートポンプ用のラージマニピュレータに関する。当該ラージマニピュレータは、関節ジョイント（articulated joints）にそれぞれ割り当てられた駆動ユニットのための駆動ユニット作動要素の援助により関節式ブームの運動を制御する制御装置を含む。この場合、ブーム架台はフレームに配置されてもよく、垂直軸の周りに回転可能であってもよい。本発明はさらに、コンクリートポンプ用のラージマニピュレータの分配ブームの機械的振動を減衰するための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
このようなラージマニピュレータ及びコンクリートポンプ用のラージマニピュレータの分配ブームの機械的振動を減衰するためのこのような方法は、特許文献１から公知である。特許文献１のラージマニピュレータは、少なくとも３つのブームアームからなる関節式ブームを備えた分配ブームを有し、そのブームアームは駆動ユニットによりそれぞれ水平な及び平行な関節軸の周りに限られた範囲で回動できる。このラージマニピュレータは、個々の駆動ユニットに関連する複数の作動要素の援助によるブーム移動のための制御装置と、関節式ブームにおける機械的振動を減衰するための手段を有する。ラージマニピュレータの場合のブーム減衰に関して、問題のブームアームの機械的振動から得られる時間依存測定変数が決定され、当該測定変数はダイナミック減衰信号を生成するために評価ユニットで処理され、問題の駆動ユニットを制御する作動要素に接続される。
【0003】
このようなラージマニピュレータの分配ブームの構造は、固有振動に励起され得る弾性振動性システムである。このような振動の共鳴励起によって、ブーム先端は１ｍ以上の振幅で振動し得る。振動は、例えば、コンクリートポンプの脈動稼働、その結果生じる周期的加速及び吐出ラインを介して押されたコンクリート柱の減速によって励起され得る。結局、コンクリートはもはや均等に分配され得ず、エンドホースをガイドする作業員が危険に晒される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】ＥＰ１３１９１１０Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、公知のラージマニピュレータよりも安定的な減衰挙動を有するコンクリートポンプ用のラージマニピュレータを提供すること、また所望でない振動をラージマニピュレータの姿勢にかかわらず効率的に減衰することができるラージマニピュレータの機械的振動を減衰する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この目的は、請求項１，４，８及び請求項９で特定されるラージマニピュレータによって、また請求項１２，１３，１５及び１６で特定される方法によって達成される。
【0007】
本発明の有利な実施形態は従属請求項に特定されている。
【0008】
請求項１で特定されるコンクリートポンプ用のラージマニピュレータは、ブーム架台に設置された関節式ブームを有する分配ブームを有し、当該関節式ブームは、互いに関節式に連結した多数のブームアームから作られ、ブーム架台又は隣接するブームアームに対してブームアームを回動させる多数のジョイントとブーム先端を有する。当該ラージマニピュレータは、関節ジョイントにそれぞれ割り当てられた駆動ユニットのための駆動ユニット作動要素の援助により関節式ブームの移動を制御する制御装置を含む。ラージマニピュレータには、関節式ブームと平行な平面内及びフレームに関連付けられた座標系内で少なくとも１つのブームアーム上のブームアーム位置の垂直速度ｖ||を決定する装置が設置されている。また、ジョイントの関節角度（articulating angles）を決定する装置も設置されている。
【0009】
本ケースでは、ブームアーム位置の垂直速度ｖ||は、重力の方向におけるブームアーム位置の速度であると理解される。
【0010】
制御装置は、駆動ユニットの作動要素のための位置決め制御変数ＳＤｉを提供することで関節式ブームの移動を制御する。当該位置決め制御変数は、ブームアーム位置の垂直速度ｖ||を決定する装置により決定されるブームアーム位置の垂直速度ｖ||と、ジョイントの関節角度を決定する装置により決定されるジョイントの関節角度εｉと、ブームオペレータにより操作されるコントローラによって生成される分配ブームを調節するための制御信号Ｓとに依存する。
【0011】
ラージマニピュレータの１つの好ましい実施形態によれば、制御装置は、ブームアーム位置の垂直速度を決定する装置に及びジョイントの関節角度を決定する装置に結合された、作動要素を制御するように意図されたコントローラアセンブリを有し、コントローラアセンブリは分配ブーム減衰ルーチンを含む。この場合、分配ブーム減衰ルーチンは、速度を決定する装置によって決定されたブームアーム位置の垂直速度ｖ||に基づいて、減衰力ＦＤ||を決定し、その減衰力を個々のジョイントに割り当てられる成分減衰力（component damping forces）に分割する。成分減衰力に基づいて、及びジョイントの関節角度εｉを決定する装置を用いて決定される関節ジョイントに関連する駆動ユニットのための関節角度から、及び分配ブームの既知の物理量から、駆動ユニット作動要素を制御するための減衰制御変数ＤＳｉが次に関節式ブームを減衰するために決定され、それは駆動ユニットの作動要素のための位置決め制御変数ＳＤｉに含まれる（入れられる）。
【0012】
分配ブームの既知の物理変数は好ましくは、分配ブームのジョイントのジョイント運動学と、ブームアームの幾何学形状、特にそれらの長さを含む。
【0013】
ラージマニピュレータにおける少なくとも１つのブームアーム上のブームアーム位置の速度を決定する装置は、特に、関節式ブームのブーム先端の垂直速度ｖ||を決定するように設計されている。
【0014】
本発明の１つのコンセプトは、分配ブーム減衰ルーチンが、ジョイントに関連する成分減衰力に基づいて及びジョイントのために決定される関節角度εｉに基づいて、ジョイントに関連する駆動ユニットにより生成されるべき成分目標減衰力ＦＤｉを、又はジョイントに関連する駆動ユニットにより生成され得る成分目標減衰トルクＭＤｉを決定することである。
【0015】
特に、ラージマニピュレータは、ジョイントに関連する駆動ユニットにより生成される実際の力Ｆｉを決定する装置又はジョイントに関連する駆動ユニットにより生成される実際のトルク（モーメント）Ｍｉを決定する装置を含んでもよい。
【0016】
これに関連して、分配ブーム減衰ルーチンが、駆動ユニットにより生成される実際の力Ｆｉと生成すべき成分目標減衰力ＦＤｉとの比較に基づいて、又は駆動ユニットにより生成される実際のトルクＭｉと生成すべき成分目標減衰トルクＭＤｉとの比較から、分配ブームを減衰するために駆動ユニットのための減衰制御変数ＤＳｉを決定する制御ステージを含むと有利である。
【0017】
この成分目標減衰力ＦＤｉ又はこの成分目標減衰トルクＭＤｉはそのとき、ジョイントに関連する駆動ユニットにより生成される。この場合、ラージマニピュレータにおける制御装置は、制御信号Ｓをコントローラアセンブリに供給するコントローラを含んでもよく、コントローラアセンブリはそのとき好ましくは、制御信号Ｓを分配ブームのジョイントの関節角度εｉのための設定値（所望値）の形態の姿勢設定値ＰＳｉに翻訳する（転換する）分配ブーム姿勢設定値ルーチンを有する。
【0018】
本発明の別なコンセプトは、コントローラアセンブリが、コントローラアセンブリにより供給される分配ブームのジョイントの関節角度εｉのための実測値の形態の実際の姿勢値ＰＩｉと目標姿勢値ＰＳｉに基づいて駆動ユニットの作動要素のための位置制御変数ＳＤｉを決定する分配ブーム制御ルーチンを含むことである。分配ブーム制御ルーチンは、例えば実際の姿勢値ＰＩｉと目標姿勢値ＰＳｉの間の差を決定し、この差をゼロ次保持フィルタで処理し、それを制御変数として、位置決め制御変数ＳＤｉを出力するＰＩコントローラとして設計された制御ステージに送信する。
【0019】
コントローラアセンブリは好ましくは、駆動ユニットの作動要素のための制御信号ＳＷｉを形成するために、減衰制御変数ＤＳｉと位置決め制御変数ＳＤｉを重ね合わせるための重ね合わせルーチンを有する。特に、本発明の１つのコンセプトは、前記重ね合わせルーチンが、減衰制御変数ＤＳｉを位置決め制御変数ＳＤｉに加算する加算ルーチンとして設計されていることである。
【0020】
加えて、本発明は、少なくとも１つのブームアーム上のブームアーム位置の垂直速度ｖ||を決定する装置が、ブームアームに配置された速度センサ及び／又は加速度センサ及び／又は重力方向に対してブームアームの位置を検出する角度センサを含むことを提案する。
【0021】
別な実施形態によれば、ラージマニピュレータは、駆動ユニットにより生成される実際の力Ｆｉ又は実際のトルクＭｉを計算する装置を有してもよく、この場合、制御装置は、駆動ユニットにより生成される実際の力Ｆｉ又は実際のトルクＭｉ、ブームアーム位置のために決定される垂直速度ｖ||及び関節ジョイントのために決定される関節角度εｉを連続的に供給される分配ブーム垂直減衰ルーチンを有するコントローラアセンブリを含む。それにより、分配ブーム垂直減衰ルーチンは、供給される実際の力Ｆｉ又は実際のトルクＭｉ及びジョイントの供給される関節角度εｉ、及び分配ブームの既知の物理量に基づいて、ブームアーム位置に作用する垂直力Ｆ||を決定する。分配ブーム垂直減衰ルーチンは、ブームアーム位置に作用する垂直力Ｆ||をブームアーム位置の目標垂直速度Ｖ||目標に変換する。ブームアーム位置の目標垂直速度Ｖ||目標及びブームアーム位置のために決定される垂直速度ｖ||に基づいて、分配ブーム垂直減衰ルーチンは、垂直比較値Δｖ||を決定する。この垂直比較値Δｖ||は次いで、ジョイントの供給される関節角度εｉに基づく及び分配ブームの既知の物理量に基づく逆変換により関節ジョイントの逆変換角速度ε・
ｉ逆に変換される。分配ブーム垂直減衰ルーチンは、関節ジョイントの逆変換によって得られる逆変換角速度ε・
ｉ逆を分配ブーム制御ルーチンに供給される実際の角速度ε・
ｉと比較するルーチンであって、この比較に基づいて、駆動ユニットの作動要素のための位置決め制御変数ＳＤｉを決定する分配ブーム制御ルーチンを含む。
【0022】
当該ラージマニピュレータの有利な実施形態では、コントローラは、コントローラアセンブリ内で分配ブームの関節ジョイントの関節角度εｉの目標値の形態の目標姿勢値ＰＳｉに変換される制御信号Ｓをコントローラアセンブリに送信する。
【0023】
この場合、少なくとも１つのブームアーム上のブームアーム位置の垂直速度ｖ||を決定する装置は好ましくは、関節式ブームのブーム先端の速度を決定するように設計されている。
【0024】
少なくとも１つのブームアーム上のブームアーム位置の垂直速度ｖ||を決定する装置は、ブームアームに配置された速度センサ及び／又は加速度センサ及び／又は重力の方向に対してブームアームの位置を検出する角度センサを含んでもよいことを付記する。
【0025】
本発明はさらに、ブーム架台がフレームに配置されていて、垂直軸の周りに回転できるラージマニピュレータにも拡張される。制御装置は、ブーム架台に関連する駆動ユニットの少なくとも１つの作動要素の援助により垂直軸の周りにブーム架台の回転運動を制御するように設計されている。この場合、垂直軸と垂直な平面内及びフレームに関連付けられた座標系内でブームアーム位置の水平速度ｖ⊥を決定する装置が設置されており、また垂直軸の周りのブーム架台の回転角度ε１８を決定する装置が設置されている。制御装置は、ブーム架台に関連する駆動ユニットの少なくとも１つの作動要素のための位置決め制御変数ＳＤ９０を与えることで関節式ブームの運動を制御し、当該位置決め制御変数は、ブームアーム位置の水平速度ｖ⊥を決定する装置により決定されるブームアーム位置の水平速度ｖ⊥と、ブームオペレータにより操作できるコントローラによって及び垂直軸の周りのブーム架台の回転角度ε１８を決定する装置により生成される分配ブームを調節する制御信号Ｓとに依存する。
【0026】
この種のラージマニピュレータは、水平速度ｖ⊥を決定する装置に及び関節ジョイントの関節角度εｉを決定する装置に連結した、作動要素を制御するためのコントローラアセンブリであってもよい。当該作動要素は、水平速度ｖ⊥を決定する装置により決定される少なくとも１つのブームアームの部分の水平速度に基づいて減衰力ＦＤ⊥を決定するルーチンであって、当該減衰力ＦＤ⊥に基づき及び関節ジョイントの関節角度εｉを決定する装置により決定される関節角度εｉに基づき及び分配ブームの既知の物理量から、関節式ブームを減衰するための、ブーム架台に関連する駆動ユニットのための減衰制御変数ＤＳｉを決定する分配ブーム制御ルーチンを含み、当該制御変数は、ブーム架台に関連する駆動ユニットの少なくとも１つの作動要素を制御するための位置決め制御変数ＳＤ９０に含まれる。
【0027】
それに代えて、ラージマニピュレータは、垂直軸に関連する駆動ユニットにより生成される実際の力Ｆｉ又は実際のトルクＭｉを計算する装置することも可能であり、この場合、制御装置は、垂直軸に関連する駆動ユニットにより生成される決定された実際の力Ｆｉ又は垂直軸に関連する駆動ユニットにより生成される決定された実際のトルクＭｉ、ブーム位置の決定された水平速度ｖ⊥及び関節ジョイントの決定された関節角度εｉが連続的に供給される分配ブーム水平減衰ルーチンを有するコントローラアセンブリを含む。当該分配ブーム水平減衰ルーチンは、供給される実際の力Ｆｉ又は供給される実際のトルクＭｉ及びジョイントの供給される関節角度εｉ、及び分配ブームの既知の物理量に基づいて、ブームアーム位置に作用する水平力Ｆ⊥を決定し、ブームアーム位置に作用する水平力Ｆ⊥をブームアーム位置のための目標水平速度Ｖ⊥目標に変換し、ブームアーム位置の目標水平速度Ｖ⊥目標及びブームアーム位置の決定された水平速度ｖ⊥に基づいて、水平比較値Δｖ⊥を決定し、前記水平比較値Δｖ⊥を、ジョイントの供給される関節角度εｉに基づく及び分配ブームの既知の物理量に基づく逆変換によりその垂直軸の周りのブーム架台の逆変換角速度ε・
１８逆に変換する。当該分配ブーム水平減衰ルーチンは、逆変換によって得られる、その垂直軸周りのブームフレームの逆変換角速度ε・
１８逆を、分配ブーム制御ルーチンに供給される関節ジョイントの実際の角速度ε・
ｉと比較するルーチンであって、この比較に基づいて、垂直軸に関連する駆動ユニットのための位置決め制御変数ＳＤ９０を決定する分配ブーム制御ルーチンを含む。
【0028】
この場合、ブームアーム位置は関節式ブームのブーム先端であってもよい。少なくとも１つのブームアーム上のブームアーム位置の水平速度ｖ⊥を決定する装置は、ブームアームに配置された速度センサ及び／又は加速度センサ及び／又は垂直軸周りのブーム架台の回転角度を検出する角度センサを含んでもよいことを付記する。
【0029】
本発明はさらに、ブーム架台に設置され、互いに関節式に連結した多数のブームアームから作られた関節式ブームであって、ブーム架台又は隣接するブームアームに対してそれぞれ水平で平行な関節軸の周りにブームアームを回動させる多数のジョイント（連結部）とブーム先端を有する関節式ブームを有するコンクリートポンプ用のラージマニピュレータの関節式ブームの機械的振動を減衰するための方法にも及ぶ。それは、関節ジョイントにそれぞれ関連する駆動ユニットのための作動要素の援助により関節式ブームの運動を制御する制御装置を含む。この場合、ブームアーム位置の垂直速度ｖ||は関節式ブームと平行な平面内及びフレームに関連付けられた座標系内で決定される。関節ジョイントの関節角度が決定され、位置決め制御変数ＳＤｉが駆動ユニットの作動要素のために生成され、当該位置決め制御変数は、ブームアーム位置の垂直速度ｖ||を決定する装置により決定されるブームアーム位置の垂直速度ｖ||と、ジョイントの関節角度を決定する装置により決定されるジョイントの関節角度εｉと、ブームオペレータにより操作できるコントローラによって生成される分配ブームを調節する制御信号Ｓとに依存する。
【0030】
この文脈において、本発明の１つのコンセプトは、ブームアーム位置のために決定される垂直速度ｖ||に基づいて減衰力ＦＤ||を決定し、決定された減衰力ＦＤ||を個々の関節ジョイントに関連する成分減衰力に分け、関節式ブームを減衰するために駆動ユニット作動要素を制御するための特定の減衰制御変数ＤＳｉを、成分減衰力から及び関節ジョイントに関連する駆動ユニットのための決定された関節角度εｉから並びにブームアームを減衰するための分配ブームの既知の物理量から得て、当該変数は駆動ユニットの作動要素のための位置決め制御変数ＳＤｉに含まれることである。
【0031】
その代替として、駆動ユニットにより生成される実際の力Ｆｉ又は実際のトルクＭｉを決定し、ブームアーム位置の垂直速度ｖ||を少なくとも１つのブームアーム上で決定し、関節ジョイントの関節角度εｉを決定することも可能である。この場合、ブームアーム位置に作用する垂直力Ｆ||が、供給される実際の力Ｆｉ又は実際のトルクＭｉ及びジョイントの供給される関節角度εｉに基づいて、並びに分配ブームの既知の物理量から決定され、ブームアーム位置に作用する垂直力Ｆ||は、ブームアーム位置のための目標垂直速度ｖ||目標に変換され、垂直比較値Δｖ||がブームアーム位置の目標垂直速度ｖ||目標及びブームアーム位置のために決定される垂直速度ｖ||から決定され、垂直比較値Δｖ||は、ジョイントの供給される関節角度εｉに基づく及び分配ブームの既知の物理量に基づく逆変換によって、関節ジョイントの逆変換角速度ε・
ｉ逆に変換され、逆変換によって得られる当該関節ジョイントの逆変換角速度ε・
ｉ逆は、関節ジョイントの実際の角速度ε・
ｉと比較され、駆動ユニットの作動要素のための位置決め制御変数ＳＤｉがこの比較から決定される。
【0032】
この場合、ブーム先端の垂直速度ｖ||はブームアーム位置の垂直速度ｖ||として決定されてもよい。
【0033】
本発明はさらに、フレームに配置されていて、垂直軸の周りに回転できるブーム架台を有し、ブーム架台に設置され、互いに関節式に連結した多数のブームアームから作られた関節式ブームであって、ブーム架台又は隣接するブームアームに対してそれぞれ水平で相互に平行な関節軸の周りにブームアームを回動させる多数のジョイント（連結部）とブーム先端を有する関節式ブームを有し、及び垂直軸に関連する駆動ユニットの作動要素によって垂直軸周りの関節式ブームの運動を制御する制御装置を有する、コンクリートポンプ用のラージマニピュレータにおける関節式ブームの機械的振動を減衰するための方法にも及ぶ。この場合、ブームアーム位置の水平速度ｖ⊥は垂直軸と垂直な平面内及びフレームに関連付けられた座標系内で決定される。関節ジョイントの関節角度が決定され、この場合、関節式ブームの運動は、ブーム架台に関連する駆動ユニットの少なくとも１つの作動要素のための位置決め制御変数ＳＤ９０を与えることで制御され、当該制御変数は、水平速度ｖ⊥を決定する装置により決定されるブームアーム位置の水平速度ｖ⊥と、ブームオペレータにより操作できるコントローラによって及び垂直軸の周りのブーム架台の回転角度ε１８を決定する装置によって生成される分配ブームを調節する制御信号Ｓとに依存する。
【0034】
この場合、この方法の有利な実施形態によれば、減衰力ＦＤ⊥が決定された水平速度ｖ⊥に基づいて決定され、複数の減衰制御変数ＤＳｉが、この減衰力ＦＤ⊥から及び関節ジョイントに関連する駆動ユニットのための決定された関節角度εｉから及び関節式ブームを減衰するための分配ブームの既知の物理量から決定される。当該制御変数は、ブーム架台に関連する駆動ユニットの少なくとも１つの作動要素を制御するための位置決め制御変数ＳＤ９０に含まれる。
【0035】
それに代えて、垂直軸に関連する駆動ユニットにより生成される実際の力Ｆｉ又は垂直軸に関連する駆動ユニットにより生成される実際のトルクＭｉ、少なくとも１つのブームアーム上のブームアーム位置の水平速度ｖ⊥、及び関節ジョイントの関節角度εｉ、並びにその垂直軸の周りのブーム架台の回転角度ε１８を決定することも可能である。この場合、ブームアーム位置に作用する水平力Ｆ⊥が、供給される実際のトルクＭｉ及びジョイントの供給される関節角度εｉ、及び分配ブームの既知の物理量から決定される。ブームアーム位置に作用する水平力Ｆ⊥はブームアーム位置のための目標水平速度Ｖ⊥目標に変換され、水平比較値Δｖ⊥が、ブームアーム位置の目標水平速度Ｖ⊥目標及びブームアーム位置の決定された水平速度ｖ⊥から決定される。前記水平比較値Δｖ⊥は、ジョイントの供給される関節角度εｉに基づく及び分配ブームの既知の物理量に基づく逆変換により、その垂直軸周りのブーム架台の逆変換角速度ε・
１８逆に変換される。逆変換によって得られる、その垂直軸周りのブーム架台の逆変換角速度ε・
１８逆は、分配ブーム制御ルーチンに供給される関節ジョイントの実際の角速度ε・
ｉと比較され、この比較に基づいて、垂直軸に関連する駆動ユニットのための位置決め制御変数ＳＤ１８を決定する。
【0036】
特に、ブーム先端の水平速度ｖ⊥がブームアーム位置の水平速度ｖ⊥として決定されてもよいことを付記する。
【0037】
以下では、図面に概略的に示された実施形態に関連して本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】折り畳まれた分配ブームを有するトラック搭載コンクリートポンプのラージマニピュレータの側面図である。
【図4】ラージマニピュレータの分配ブームにおける駆動ユニットを有する関節ジョイントを示す図である。
【図5】コントローラアセンブリを有する分配ブームの移動を制御する第１制御装置の設計図である。
【図6】分配ブーム姿勢のための目標値生成、これら姿勢の調節、及びコントローラアセンブリで生成される制御信号による分配ブームの振動の能動減衰の調整を示す図である。
【図7】コントローラアセンブリにおける第１分配ブーム減衰ルーチンを示す図である。
【図8】コントローラアセンブリにおける別な分配ブーム減衰ルーチンを示す図である。
【図9】コントローラアセンブリにおける分配ブーム制御ルーチンを示す図である。
【図10】分配ブーム姿勢のための目標値生成、これら姿勢の調節、及び別なコントローラアセンブリで生成される制御信号による分配ブームの振動の能動減衰の調整を示す図である。
【図11】コントローラアセンブリにおける第１分配ブーム減衰ルーチンを示す図である。
【図12】コントローラアセンブリにおける別な分配ブーム減衰ルーチンを示す図である。
【図13】コントローラアセンブリを有する分配ブームの移動を制御する別な制御装置の設計図である。
【図14】コントローラアセンブリを有する第２制御装置の部分図である。
【図15】コントローラアセンブリで処理される変数のためのフローチャートである。
【図16】コントローラアセンブリで処理される変数のためのフローチャートである。
【図17】コントローラアセンブリにおける分配ブーム垂直減衰ルーチンを示す図である。
【図18】コントローラアセンブリにおける水平分配ブーム減衰ルーチンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0039】
図１は、トラック搭載コンクリートポンプ１０におけるラージマニピュレータを示す。トラック搭載コンクリートポンプ１０は、搬送車両１２を有し、例えば二シリンダーピストンポンプとして設計される脈動粘性物質ポンプ１４を含む。トラック搭載コンクリートポンプ１０において、ラージマニピュレータは、車両に固定されたフレーム１６に設置されている。ラージマニピュレータは、車両に固定された垂直軸１８の周りにスイベルジョイント２８で回転可能な分配ブーム２０を有する。この分配ブーム２０は、コンクリート送出ライン２２を支持する。図２及び図３にみられるように、コンクリート打設の間に供給コンテナー２４に連続的に導入される液体コンクリートは、送出ライン２２を介して、車両１２の位置から離れて位置するコンクリート打設地点２５に運ばれる。
【0040】
ラージマニピュレータは、原則として、搬送車両に、車両に固定されたフレームに配置されるだけでなく、むしろ固定位置を有するフレームに、例えば建設現場に配置されてもよいことを付言する。この場合、ラージマニピュレータの分配ブームに収容されるコンクリート送出ラインは、好ましくはコンクリートポンプ車（mobile concrete pump）に接続される。
【0041】
コンクリートポンプ２０は、油圧回転駆動部として設計されている駆動ユニット２６により関節ジョイント２８の垂直軸１８の周りに回転され得る回転可能なブーム架台３０を有し、当該軸は回転軸を形成する。分配ブーム２０は、ブーム架台３０上で回動され得る関節式ブーム３２であって、車両１２とコンクリート打設地点２５の間の高さの差及び可変距離（射程範囲）に連続的に調節可能な関節式ブーム３２を有する。図示の実施形態では、関節式ブーム３２は、関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２によって互いに繋がった５つのブームアーム４４，４６，４８，５０，５２を有し、当該ブームアームは、相互に平行且つブーム架台３０の垂直軸１８に対して直角に配置された関節軸５４，５６，５８，６０，６２の周りに回動可能である。
【0042】
ブームアームを関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節軸５４，５６，５８，６０，６２の周りに移動させるために、ラージマニピュレータは、関節ジョイントに関連する（割り当てられた）駆動ユニット６８，７８，８０，８２，８４を有する。
【0043】
関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の及び分配ブームの場合に関節ジョイントを調節することで調節できる関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２（図２）の、関節軸５４，５６，５８，６０，６２周りの配置によって、図１に見て取れるように、分配ブーム２０を多数の折り畳み工程に対応するスペース節約の搬送構造によって車両１２にしまうことができる。
【0044】
関節式ブーム３２は、エンドホース６６が配置されているブーム先端６４を有し、そこを通って液体コンクリートが、分配ブーム２０の送出ライン２２からコンクリート打設地点２５に撒かれる。
【0045】
トラック搭載コンクリートポンプ１０のラージマニピュレータは、搬送車両１２とともに、稼働中に脈動粘性物質ポンプ１４によって強制振動に励起される振動システムを形成する。これらの振動は、１ｍ以上にもなる振動振幅を有するブーム先端６４及びそこに吊り下がっているエンドホース６６の撓みを生じさせ、これらの振動の周波数は０．５Ｈｚ～数Ｈｚである。
【0046】
トラック搭載コンクリートポンプ１０のラージマニピュレータは、ラージマニピュレータ内の駆動ユニット２６，６８，７８，８０，８２，８４によって付加的な力又は付加的なトルクを生成することでこのような振動を能動的に減衰する機構を備えた制御装置を含む。これらの付加的な力又は付加的なトルクは、分配ブーム２０に作用する減衰力を作り出す。この減衰力は好ましくは、例えばブーム先端６４に及び水平方向に作用する減衰力ＦＤ⊥であって、それにより回転軸１８周りの分配ブーム２０の回転振動が弱められるもの（図３参照）、及び／又は、垂直方向に分配ブーム２０の関節式ブーム３２に作用する減衰力ＦＤ||であって（図２参照）、それにより回転軸１８及びブーム先端６４によって定められる平面内での分配ブーム２０の振動が弱められるものである。
【0047】
しかしながら、トラック搭載コンクリートポンプ１０のラージマニピュレータの変更実施形態では、生成される付加的な力又は付加的なトルクが、ブーム先端６４から、好ましくは関節ジョイント３６，３８，４０又は４２の領域において例えば第１、第２、第３又は第４ブームアーム４４，４６，４８，５０までの距離を隔てた地点に従って分配ブーム２０に作用する減衰力を生じることも可能であることを付言する。さらに、同時に当該ブームに作用してそれを減衰する複数の付加的な力又は付加的なトルクを、駆動ユニット２６，６８，７８，８０，８２，８４によって分配ブーム２０で生成することが可能である。
【0048】
図４は、ブームアーム４８のセクション及びブームアーム５０のセクションを有する関節ジョイント４０を示す。ブームアーム４８をブームアーム５０に対して関節ジョイント３８の関節軸６０の周りに移動させるために、分配ブーム２０は、油圧シリンダーとして設計された駆動ユニット６８を有し、そのシリンダー部分７０はブームアーム４８に接続しており、そのシリンダーロッド７２は、ブームアーム５０に関して関節により繋がれたレバー要素７４に作用し、ガイド要素７６によって関節式にブームアーム４８に接続している。
【0049】
この場合、駆動ユニット６８は、二重矢印７７の方向に作用する実際の力Ｆｉ、ｉ＝６８を生成し、それはレバー要素７４に伝達され、レバー要素７４に接続したガイド要素７６のおかげで、ブームアーム４８からブームアーム５０にトルクとして導入される、関節ジョイント４０の関節軸６０周りの実際のトルクＭｉ、ｉ＝６０を生じる。
【0050】
関節式ブーム３２のブームアームの移動を制御するために、ラージマニピュレータは、図５に関連していかに説明する制御装置（control device）８６を有する。制御装置８６は、関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２及び関節ジョイント２８に関連する駆動ユニット２６，６８，７８，８０，８２，８４のための作動要素９０，９２，９４，９６，９８，１００の援助により関節式ブーム３２の移動を制御する。
【0051】
関節軸５４，５６，５８，６０及び６２及び回転軸１８に個々に関連する駆動ユニット２６，６８，７８，８０，８２及び８４のプログラム制御された作動の結果、関節式ブーム３２は、コンクリート打設地点２５と車両位置の間の異なる距離及び／又は高さの差で展開され得る（例えば、図２及び図３参照）。
【0052】
ブームオペレータは、例えばコントローラ８７を有する制御装置（control assembly）８５により、分配ブーム２０を制御する。コントローラ８７は、遠隔制御装置として設計されており、関節式ブーム３２を有する分配ブーム２０を調節するための複数の操作要素８３を含む。当該遠隔制御装置は、コントローラアセンブリ８９に送信され得る複数の制御信号Ｓを生成する。
【0053】
制御信号Ｓは、無線リンク９１を介して車載無線受信機９３に伝送される。当該受信機は、例えばＣＡＮバスとして設計されているバスシステム９５によりコントローラアセンブリ８９に出力側で接続している。
【0054】
制御装置８６は、回転軸１８及びブーム先端６４によって定められる関節式ブーム３２と平行な平面内でフレーム１６に関連付けられた座標系１０４におけるブーム先端垂直速度ｖ||を決定する装置１０２を含む。当該ブーム先端垂直速度ｖ||を決定する装置１０２は、ブームアーム５２に配置された加速度センサ１０６を有し、当該センサは、評価ステージ１０８と組み合わされている。時間積分・積算により、ブーム架台３０の回転軸１８及びブーム先端６４が位置している、関節式ブーム３２と平行な（通常は垂直な）平面内のブーム先端垂直速度ｖ||が、加速度センサ１０６からの信号ｖ・
||に基づいてコントローラアセンブリ８９において決定される。
【0055】
加えて、制御装置８６は、ブーム先端６４が位置する、ブーム架台３０の回転軸１８と垂直な平面内のブーム先端水平速度ｖ⊥を決定する装置１１０を含む。当該ブーム先端水平速度ｖ⊥を決定する装置１１０は、ブームアーム５２に配置されていて評価ステージ１１４と組み合わされた加速度センサ１１２を有する。加速度センサ１１２からの信号ｖ・
⊥に基づいて、ブーム架台３０の回転軸１８と垂直な（通常は水平な）平面内のブーム先端速度ｖ⊥が、コントローラアセンブリ８９において決定される。
【0056】
ラージマニピュレータの更なる別な実施形態では、コントローラアセンブリ８９は、ブームアームのブームアーム位置の速度、例えばブーム先端の速度を決定する装置により決定されるブームアームの部分の速度を受信することもでき、これはコントローラアセンブリ８９において計算する必要がない。
【0057】
制御装置８６はさらに、角度センサ１１８，１２０，１２２，１２４，１２６及び１９９を有する関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２を決定する装置１１６、及び、角度センサ１２９により関節ジョイント２８の垂直軸１８周りの回転角度εｉ、ｉ＝１８を決定する装置１２８を含む。
【0058】
この文脈では、ラージマニピュレータの更なる別な実施形態では、コントローラアセンブリ８９はブーム先端垂直速度ｖ||を決定する装置を含むことができ、ブーム先端速度は、関節式ブーム３２の関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２の時間にわたる開法（evolution）及びその幾何学形状に基づいて計算される（フォワード変換）ことを付言する。
【0059】
制御装置８６は、油圧シリンダーとして設計された駆動ユニット２６，６８，７８，８０，８２及び８４に割り当てられた圧力センサ１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８を含む。これら圧力センサは、作動油のロッド側圧力ｐＳｉ、ｉ＝１３０，１３４，１３８，１４２，１４６及びピストン側圧力ｐＫｉ、ｉ＝１３２，１３６，１４０，１４４，１４８を測定するために使用される。圧力センサ１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８は、駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４により生成される力であって、関節式ブーム３２のブームアーム４４，４６，４８，５０，５２に導入される実際の力Ｆｉ、ｉ＝６８，７８，８０，８２，８４の決定を可能にする。
【0060】
油圧回転駆動部として設計された駆動ユニット２６に関して、制御装置８６は、回転駆動部によりトルクとしてブーム架台３０に導入される実際のトルクＭｉ、ｉ＝１８を検出するように設計されたトルクセンサ１５０を有する。
【0061】
コントローラアセンブリ８９は、駆動ユニット２６，６８，７８，８０，８２及び８４の作動要素９０，９２，９４，９６，９８，１００を制御するために使用される。作動要素９０，９２，９４，９６，９８，１００は、比例シャトル弁として設計されており、その出力ライン１０１，１０３は、ボトム側及びロッド側で、複動油圧シリンダーとして又は油圧モーターとして設計された駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４に接続している。
【0062】
コントローラアセンブリ８９は、制御装置８５からの制御信号Ｓに基づいて分配ブーム２０の駆動ユニットの作動要素のための制御信号ＳＷｉ、ｉ＝９０，９２，９４，９６，９８及び１００を生成する。作動要素９０，９２，９４，９６，９８，１００を制御することで、分配ブーム２０の姿勢が、角度センサ１１８，１２０，１２２，１２４及び１２６により検出される角度センサ１１８，１２０，１２２，１２４及び１２６による関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２の位置、及び角度センサ１２９により検出される回転軸１８周りのブーム架台３０の回転角度εｉ、ｉ＝１８の位置を評価することで、制御装置８５により特定される目標値Ｗ目標に調節される。
【0063】
この場合、コントローラアセンブリ８９は、分配ブーム２０の姿勢を目標値Ｗ目標に調節する作動要素９０，９２，９４，９６，９８，１００のための位置決め制御変数ＳＤｉ、ｉ＝９０，９２，９４，９６，９８，１００を、付加的な減衰制御変数ＤＳｉ、ｉ＝９０，９２，９４，９６，９８，１００に重ね合わせ、それにより分配ブーム２０における関節式ブーム３２のブーム先端６４の所望でない振動が相殺される。
【0064】
コントローラアセンブリ８９は、入力ルーチン１５２を有し、それによりブーム先端垂直速度ｖ||を決定する装置１０２、ブーム架台３０の回転軸１８と垂直な平面内でのブーム先端水平速度ｖ⊥を決定する装置１１０、及び角度センサ１１８，１２０，１２２，１２４及び１２６により関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節角度εｉ、ｉ＝１８を決定する装置１１６、及び関節ジョイント２８の垂直軸１８周りの回転角度εｉ、ｉ＝１８を決定する装置１２８が、角度センサ１２９により連続的に質問される。入力ルーチン１５２はまた、圧力センサ１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８から信号ｐＳｉ、ｐＫｉを連続的に受信する。制御信号Ｓはさらに、入力ルーチン１５２によって制御装置８５から読み取られる。
【0065】
コントローラアセンブリ８９は、第１分配ブーム減衰ルーチン１５４と、それと平行な別な分配ブーム減衰ルーチン１５５を含む。前記分配ブーム減衰ルーチン１５４は、関節式ブーム３２と平行な平面内でのブーム先端速度ｖ||を決定する装置１０２によって決定されるブーム先端速度に基づき、目標減衰力
ＦＤ||＝ｖ||Ｄ||
を決定する。
ＦＤ||＝ｖ||Ｄ||
を決定する。
【0066】
ここで、Ｄ||は適切に選択される減衰定数である。次いで、分配ブーム減衰ルーチン１５４は、このようにして決定された目標減衰力ＦＤを、個々の関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２に関連する複数の成分目標減衰力ＦＤｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２に分ける。
【0067】
【数1】
【0068】
因子ｎｉは、以下の境界条件を満たす装置固有に選択されたパラメータである。
【0069】
【数2】
【0070】
次いで、それぞれの作動要素９０，９２，９４，９６，９８及び１００のために、減衰制御変数ＤＳｉ、ｉ＝９０，９２，９４，９６，９８，１００が、成分目標減衰力ＦＤｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２と、分配ブーム２０を減衰するための、関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２に関連する駆動ユニットのために、関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節角度を決定する装置１１６により決定される関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２とに基づいて決定される。
【0071】
コントローラアセンブリ８９の別な分配ブーム減衰ルーチン１５５では、目標減衰トルクＭＤ⊥＝ｖ⊥Ｄ⊥が、ブーム架台３０の回転軸１８と垂直な平面内での、装置１１０により決定されるブーム先端水平速度ｖ⊥に基づいて決定される。この場合、変数Ｄ⊥は、再び適切に選択される減衰定数である。
【0072】
次いで、減衰制御変数ＳＤ９０が、目標減衰トルクＭＤ⊥と、その回転軸１８周りのブーム架台３０の回転角度を決定する装置１２８によりブーム架台３０に関連する駆動ユニット２６のために決定される回転角度εｉ、ｉ＝１８とに基づいて決定される。
【0073】
コントローラアセンブリ８９は、制御信号ＳＷｉ、ｉ＝９０，９２，９４，９６，９８，１００を作動要素９０，９２，９４，９６，９８及び１００に出力する出力ルーチン１６２を含む。
【0074】
コントローラアセンブリ８９は、分配ブーム制御ルーチン１５６及び分配ブーム目標姿勢値ルーチン１５８を含む。分配ブーム目標姿勢値ルーチン１５８は、入力ルーチン１５２からコントローラ８７の制御信号Ｓを受信し、これらを、関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２のための及び垂直軸１８周りのブーム架台３０の回転角度ε１８のための目標値の形態の目標姿勢値ＰＳｉに翻訳する。
【0075】
分配ブーム制御ルーチン１５６は、入力ルーチン１５２から、角度センサ１１８，１２０，１２２，１２４，１２６，１２９によって検出される角度εｉの実測値の形態の実際の姿勢値ＰＩｉを受信する。分配ブーム制御ルーチン１５６で実施される制御ループを用いて、駆動ユニット２６，６８，７８，８０，８２，８４の作動要素９０，９２，９４，９６，９８及び１００のための位置制御変数ＳＤｉ、ｉ＝９０，９２，９４，９６，９８，１００が、実際の姿勢値ＰＩｉ及び目標姿勢値ＰＳｉに基づいてコントローラアセンブリ８９において決定される。
【0076】
重ね合わせルーチン１６０では、減衰制御変数ＤＳｉ、ｉ＝９２，９４，９６，９８，１００が、位置決め制御変数ＳＤｉ、ｉ＝９２，９４，９６，９８，１００に加えられ、出力ルーチン１６２に送信される。これは、対応する制御信号ＳＷｉ、ｉ＝９２，９４，９６，９８，１００を作動要素９２，９４，９６，９８及び１００に送る。当該制御信号は、位置決め制御変数ＳＤｉ及び減衰制御変数ＤＳｉ、ｉ＝９２，９４，９６，９８，１００に基づいて制御信号ＳＷｉ＝ＳＤｉ＋ＤＳｉとして生成される。
【0077】
対応的に、重ね合わせルーチン１６１では、減衰信号ＤＳ９０が位置決め制御変数ＳＤ９０に加えられ、出力ルーチン１６２に送信される。これは、対応する合計信号ＳＷ９０＝ＳＤ９０＋ＤＳ９０を作動要素９０に作動信号ＳＷ９０として伝える。
【0078】
図６は、プロセッサクロック１９２を有するコントローラアセンブリ８９を示す。入力ルーチン１５２により、コントローラアセンブリ８９において、装置１１６，１２８の角度センサ１１８，１２０，１２２，１２４，１２６及び１２９によって検出される分配ブーム２０のジョイントの角度が決定され、装置１０２，１１０の信号が加速度センサ１０６，１１２により検出され、圧力センサ１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８の及びトルクセンサ１５０の信号、及び制御装置８５の制御信号Ｓが、プロセッサクロック１９２によって特定される規則的な時間間隔Δｔｓで検出される。
【0079】
入力ルーチン１５２に供給される角度センサの信号は、コントローラアセンブリ８９内の分配ブーム制御ルーチン１５６に、実際の姿勢値ＰＩｉ、ｉ＝１８，３４，３６，３８，４０，４２として送信される。制御装置８５によって入力ルーチン１５２に伝送される制御信号Ｓは、これを分配ブーム目標姿勢ルーチン１５８に出力する。
【0080】
このようにして、当該信号は、関節ジョイントの関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２の及びスイベルジョイント２８の回転角度ε１８の設定の形式で目標姿勢値ＰＳｉ、ｉ＝１８，３４，３６，３８，４０，４２を決定する。目標姿勢値ＰＳｉは、目標姿勢値ルーチン１５８に、目標値メモリー１９３に記憶される。この目標値メモリー１９３から、目標姿勢値ＰＳｉが分配ブーム制御ルーチン１５６に連続的に送信される。
【0081】
図７は、ブロック図の形態の、コントローラアセンブリ８９における第１分配ブーム減衰ルーチン１５４のブロック図である。分配ブーム減衰ルーチン１５４は、装置１０２からの信号に基づいて、分配ブーム２０及びその関節式ブーム３２の回転軸１８と平行な平面内のブーム先端垂直速度ｖ||を決定するための計算ステージ１６４を含む。減衰力計算ステージ１６６では、減衰力ＦＤ||が、分配ブーム減衰ルーチン１５４に供給される実験から決定される減衰定数Ｄ||に基づいて計算される。計算された減衰力ＦＤ||は、次いで、調節ステージとして設計された最適化ステージ１６８において連続的に最適化される分離アルゴリズムによって、分離ステージ１７０にて、個々の成分目標減衰力ＦＤ||ｉの一次結合ＦＤ||＝ΣｉｎｉＦＤ||、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２に分離される。以下が当てはまる。
【0082】
【数3】
【0083】
分配ブーム２０のために既知の物理量、すなわちブームアーム４４，４６，４８，５０，５２の質量ｍｉ、ｉ＝４４，４６，４８，５０，５２及び長さｌｉ、ｉ＝４４，４６，４８，５０，５２並びに関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２に基づいて、関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節軸５４，５６，５８，６０，６２における駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４により生成されるべき目標トルクＭＳｉ、ｉ＝５４，５６，５８，６０，６２が、次に、軸方向トルク計算ステージ１７２において生成される。目標トルクＭＳｉを生成するために必要とされる駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４の調節力が次いで、計算ステージ１７４において、関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節軸５４，５６，５８，６０，６２における駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４により生成されるべき成分目標減衰力ＦＤ||ｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２として決定される。
【0084】
分配ブーム減衰ルーチン１５４は、ジョイント３４，３６，３８，４０，４２に関連する駆動ユニット７８，８０，８２，８４により生成される実際の力Ｆｉを決定する装置１７６として、駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４に関連する圧力センサ１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８の信号を含む力計算ルーチンを含み、それにより、駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４の油圧シリンダーの幾何学的寸法に基づいて、ブームアーム４４，４６，４８，５０，５２に導入される生成される実際の力Ｆｉ，ｉ＝６８，７８，８０，８２，８４を決定する。
【0085】
分配ブーム減衰ルーチン１５４はさらに、制御ステージ１７８を含み、そこに、制御変数として、駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４によってそれぞれ生成される実際の力Ｆｉ，ｉ＝６８，７８，８０，８２，８４と、対応する成分目標減衰力ＦＤ||ｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２の間の、差ルーチン１７７で決定される差が供給され、それにより、駆動ユニット６８，７８，８０，８２，８４にそれぞれ関連する作動要素９２，９４，９６，９８，１００のための減衰制御変数ＤＳｉ、ｉ＝９２，９４，９６，９８，１００が生成され、当該制御変数は図６に示される重ね合わせルーチン１６０に出力される。
【0086】
図８は、コントローラアセンブリ８９における別な分配ブーム減衰ルーチン１５５のブロック図である。分配ブーム減衰ルーチン１５５は、ブーム先端６４が配置されている分配ブーム２０の回転軸１８と垂直な平面内のブーム先端水平速度ｖ⊥を計算するための計算ステージ１８２を有する。減衰力計算ステージ１８４では、減衰力ＦＤ⊥が、分配ブーム減衰ルーチン１５５に供給される実験的に決定される減衰定数Ｄ⊥に基づいて計算される。
【0087】
分配ブーム２０のために既知の物理量、すなわちブームアーム４４，４６，４８，５０，５２の質量ｍｉ及び長さｌｉ、ｉ＝４４，４６，４８，５０，５２並びに関節ジョイントの関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２に基づいて、駆動ユニット２６により生成されるべき目標減衰トルクＭＤ⊥２６が、次に、トルク計算ステージ１８６において計算される。
【0088】
分配ブーム減衰ルーチン１５５は、トルク制御ステージ１８８を含み、それは、制御変数として、駆動ユニット２６によって生成される駆動軸１８周りの実際のトルク（回転モーメント）ＭＩｉ，ｉ＝２６と、対応する目標トルクＭＤ⊥２６の間の、差ルーチン１８７で決定される差を供給され、それにより、駆動ユニット２６の作動要素９０のための減衰制御変数ＤＳｉ、ｉ＝９０が生成され、当該制御変数は重ね合わせルーチン１６１に最後に出力される。
【0089】
図９は、コントローラアセンブリ８９における分配ブーム制御ルーチン１５６のブロック図である。
【0090】
分配ブーム制御ルーチン１５６は、実際の姿勢値ＰＩｉと目標姿勢値ＰＳｉの間の差をゼロ次保持フィルタ１９６に送信する差ルーチン１９４を含み、それにサンプリング関数を掛けることでこの差を離散し（discretization）、それを、位置決め制御変数ＳＤｉを出力する比例積分調節器（ＰＩ調節器）として設計された制御ステージ１９８の制御変数として使用する。
【0091】
ゼロ次保持フィルタ１９６の効果は、目標姿勢値ＰＳｉからの実際の姿勢値ＰＩｉのずれが閾値を超えるときだけ、制御ステージ１９８が値０とは異なる制御変数を受信し、またその時だけ姿勢補正のための対応する位置決め制御変数ＳＤｉを受信することである。対照的に、分配ブーム減衰ルーチン１５４，１５５は、減衰制御変数ＤＳｉを連続的に提供することでブーム振動を減衰するための減衰力ＦＤ||又はＦＤ⊥を調節する。
【0092】
目標姿勢値ＰＳｉ及び実際の姿勢値ＰＩｉに基づいて分配ブーム制御ルーチン１５６によって生成される位置決め制御変数ＳＤｉは、重ね合わせルーチン１６０又は１６１において、分配ブーム減衰ルーチン１５４，１５５からの減衰制御変数ＤＳｉと組み合わされ、次いで、制御信号ＳＷｉとして出力ルーチン１６２に供給され、出力ルーチン１６２は、作動要素９０，９２，９４，９６，９８，１００のそれぞれに、対応する制御信号ＳＷｉを供給する。この場合、重ね合わせルーチン１６０又は１６１は、減衰制御変数ＤＳｉを作動信号に加える加算ルーチンとして設計されている。
【0093】
分配ブーム減衰ルーチン１５４，１５５、分配ブーム制御ルーチン１５６及び分配ブーム目標姿勢値ルーチン１５８は、プロセッサクロック１９２と調和して機能する。この場合、分配ブーム減衰ルーチン１５４，１５５が複数回呼び出された後でのみ、分配ブーム目標姿勢値ルーチン１５８の呼び出しが時刻ｔ３で行われる。分配ブーム減衰ルーチン１５４，１５５は、この場合、時刻ｔ１＜＜ｔ３で呼び出される。分配ブーム減衰ルーチン１５４，１５５が複数回呼び出された後でのみ、だが２つの分配ブーム目標姿勢値ルーチン１５８の間で呼び出されたとき、分配ブーム制御ルーチン１５６は時刻ｔ２で呼び出される。この場合、以下が当てはまる：ｔ１＜＜ｔ２＜＜ｔ３。
【0094】
図１０は、制御装置８６において使用するためのコントローラアセンブリ８９’を示す。分配ブーム姿勢のために目標値生成を調整するアセンブリ及び要素、その姿勢の制御及びコントローラアセンブリ８９’において生成される制御信号による分配ブームの振動の能動減衰が、分配ブーム姿勢のために目標値生成を調整するアセンブリ及び要素、その姿勢の制御及びコントローラアセンブリ８９において生成される制御信号による分配ブームの振動の能動減衰に一致する限り、当該アセンブリ及び要素はその参照符号と同じ数字で示されている。
【0095】
コントローラアセンブリ８９とは異なり、コントローラ積分はコントローラアセンブリ８９’における直列構造で実施される。この目的のために、コントローラアセンブリ８９’は再び、制御信号ＳＷｉ、ｉ＝９０，９２，９４，９６，９８，１００を生成する第１分配ブーム減衰ルーチン１５４’及びそこに並列な別な分配ブーム減衰ルーチン１５５’を含み、当該制御信号は、出力ルーチン１６２によって作動要素９０，９２，９４，９６，９８及び１００に出力される。
【0096】
図１１及び図１２は、それぞれブロック図の形式で、コントローラアセンブリ８９’における第１分配ブーム減衰ルーチン１５４’及び別な分配ブーム減衰ルーチン１５５’を示す。分配ブーム減衰ルーチン１５４’，１５５’が図７及び図８に関連して説明した分配ブーム減衰ルーチン１５４及び１５５にそれぞれ一致する限り、これらはその参照符号と同じ数字で示されている。
【0097】
この場合、分配ブーム減衰ルーチン１５５’は今度は、装置１０２の信号から、分配ブーム２０及びその関節式ブーム３２の回転軸１８と平行な平面内のブーム先端垂直速度ｖ||を計算する計算ステージ１６４を有する。減衰力計算ステージ１６６では、減衰力ＦＤ||が、分配ブーム減衰ルーチン１５４に供給される実験的に決定される減衰定数Ｄ||に基づいて計算される。計算された減衰力ＦＤ||は、次に、調節ステージとして設計された最適化ステージ１６８において連続的に最適化される分離アルゴリズムによって、分離ステージ１７０にて、個々の成分目標減衰力ＦＤ||ｉの一次結合ＦＤ||＝ΣｉｎｉＦＤ||、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２に分離される。以下が当てはまる。
【0098】
【数4】
【0099】
分配ブーム２０のために既知の物理量、すなわちブームアーム４４，４６，４８，５０，５２の質量ｍｉ、ｉ＝４４，４６，４８，５０，５２及び長さｌｉ、ｉ＝４４，４６，４８，５０，５２並びに関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２に基づいて、関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節軸５４，５６，５８，６０，６２における駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４により生成されるべき目標トルクＭＳｉ、ｉ＝５４，５６，５８，６０，６２が、次に、軸方向トルク計算ステージ１７２において生成される。目標トルクＭＳｉを生成するために必要とされる駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４の調節力が次いで、計算ステージ１７４において、関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節軸５４，５６，５８，６０，６２における駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４により生成されるべき成分目標減衰力ＦＤ||ｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２として決定される。
【0100】
分配ブーム減衰ルーチン１５４は、実際の力Ｆｉを決定する装置１７６として、駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４に関連する圧力センサ１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８の信号を含む力計算ルーチンを含み、それにより、駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４の油圧シリンダーの幾何学的寸法に基づいて、ブームアーム４４，４６，４８，５０，５２に導入される生成される実際の力Ｆｉ，ｉ＝６８，７８，８０，８２，８４を決定する。
【0101】
分配ブーム減衰ルーチン１５４とは異なり、分配ブーム減衰ルーチン１５４’はさらに、位置決め制御変数ＳＤｉを分配ブーム減衰ルーチン１５６から直接受信し、それを、実際の力Ｆｉに重ね合わせるための重ね合わせルーチン１６０’における差ルーチン１７７に供給する。差ルーチン１７７から、制御ステージ１７８は、制御変数として、重ね合わされた位置決め制御変数ＳＤｉを有する駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４によってそれぞれ生成される実際の力Ｆｉ，ｉ＝６８，７８，８０，８２，８４と、対応する成分目標減衰力ＦＤ||ｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２の間の差を受信し、それにより、駆動ユニット６８，７８，８０，８２，８４にそれぞれ関連する作動要素９２，９４，９６，９８，１００のための減衰制御変数ＤＳｉ、ｉ＝９２，９４，９６，９８，１００が生成され、当該制御変数は重ね合わせルーチン１６０に出力される。
【0102】
今度は、分配ブーム減衰ルーチン１５５’は、ブーム先端６４が配置されている分配ブーム２０の回転軸１８と垂直な平面内のブーム先端水平速度ｖ⊥を計算する計算ステージ１８２を有する。減衰力計算ステージ１８４では、減衰力ＦＤ⊥が、分配ブーム減衰ルーチン１５５に供給される実験的に決定される減衰定数Ｄ⊥に基づいて計算される。
【0103】
分配ブーム２０のために既知の物理量、すなわちブームアーム４４，４６，４８，５０，５２の質量ｍｉ及び長さｌｉ、ｉ＝４４，４６，４８，５０，５２並びに関節ジョイントの関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２に基づいて、駆動ユニット２６により生成されるべき目標減衰トルクＭＤ⊥２６が、次に、トルク計算ステージ１８６において生成される。
【0104】
分配ブーム減衰ルーチン１５５’は、駆動ユニット２６により生成される実際のトルクＭＩｉ、ｉ＝２６と、分配ブーム減衰ルーチン１５５とは異なり対応する位置決め制御変数ＳＤｉ、ｉ＝２６をも供給され、それらに、重ね合わせルーチン１６１’において、回転軸１８周りの駆動ユニット２６により生成される実際のトルクＭＩｉ、ｉ＝２６を重ね合わせ、次いで差ルーチン１８７を実行する。差ルーチン１８７は、重ね合わされた位置決め制御変数ＳＤｉ、ｉ＝２６を有する回転軸１８周りの駆動ユニット２６により生成される実際のトルクＭＩｉ、ｉ＝２６と、対応する目標減衰トルクＭＤ⊥２６の間の差を決定する。この差は、トルク制御ステージ１８８のための制御変数を形成し、当該ステージはそれにより、駆動ユニット２６の作動要素９０のための減衰制御変数ＤＳｉ、ｉ＝９０を生成し、それは最終的に重ね合わせルーチン１６１に出力される。
【0105】
図１３は、別なラージマニピュレータにおけるコントローラアセンブリ８９’を有する分配ブーム２０の移動を制御する、上述した第１制御装置の代替である別な制御装置８６’の図である。その構造は、図１及び図４に関して記載したラージマニピュレータの構造に一致する。このラージマニピュレータはまた、ブーム架台３０上で旋回でき、車両に固定されたフレーム１６に収容され、スイベルジョイント２８上で車両に固定された垂直軸１８周りに回転できる関節式ブーム３２を含む。
【0106】
前記別な制御装置８６’のアセンブリ及び要素が、第１制御装置８６のアセンブリ及び要素に一致する限り、これらは同じ参照符号で識別されている。
【0107】
加えて、前記別なラージマニピュレータでは、別な制御装置８６’が、関節式ブーム３２のブームアームの移動を制御するよう機能する。別な制御装置８６’は、関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２及びスイベルジョイント２８に関連する駆動ユニット２６，６８，７８，８０，８２及び８４のための作動要素９０，９２，９４，９６，９８，１００の援助により関節式ブーム３２の移動を制御する。
【0108】
関節軸５４，５６，５８，６０及び６２及び回転軸１８に個々に関連する駆動ユニット２６，６８，７８，８０，８２及び８４のプログラム制御された作動の結果、関節式ブーム３２は、コンクリート打設地点２５と車両位置の間の異なる距離及び／又は高さの差で展開され得る（例えば、図２及び図３参照）。
【0109】
ここでもまた、ブームオペレータは、例えばコントローラ８７を有する制御装置８５により、分配ブーム２０を制御する。コントローラ８７は、遠隔制御装置として設計されており、関節式ブーム３２を有する分配ブーム２０を調節するための複数の操作要素８３を含む。当該遠隔制御装置は、コントローラアセンブリ８９に送信され得る複数の制御信号Ｓを生成する。
【0110】
制御信号Ｓは、無線リンク９１を介して車載無線受信機９３に伝送される。当該受信機は、例えばＣＡＮバスとして設計されているバスシステム９５によりコントローラアセンブリ８９に出力側で接続している。
【0111】
制御装置８６’は、回転軸１８及びブーム先端６４によって定められる関節式ブーム３２と平行な平面内での、フレーム１６に関連付けられた座標系１０４におけるブーム先端垂直速度ｖ||を決定する装置１０２を含む。当該ブーム先端垂直速度ｖ||を決定する装置１０２は、ブームアーム５２に配置された加速度センサ１０６を有し、当該センサは、評価ステージ１０８と組み合わされている。時間積分により、ブーム架台３０の回転軸１８及びブーム先端６４が位置している、関節式ブーム３２と平行な（通常は垂直な）平面内のブーム先端垂直速度ｖ||が、加速度センサ１０６からの信号ｖ・
||に基づいてコントローラアセンブリ８９’において決定される。
【0112】
加えて、制御装置８６’は、ブーム先端６４が位置する、ブーム架台３０の回転軸１８と垂直な平面内のブーム先端水平速度ｖ⊥を決定する装置１１０を含む。当該ブーム先端水平速度ｖ⊥を決定する装置１１０は、ブームアーム５２に配置されていて評価ステージ１１４と組み合わされた加速度センサ１１２を有する。加速度センサ１１２からの信号ｖ・
⊥に基づいて、ブーム架台３０の回転軸１８と垂直な（通常は水平な）平面内のブーム先端速度ｖ⊥が、コントローラアセンブリ８９’において決定される。
【0113】
前述した実施形態の代替であるラージマニピュレータの別な実施形態では、ブーム先端速度を決定する装置１０２，１１０に加えて又は代えて、関節式ブーム３２のブーム先端６４とは異なるブームアームのうちの１つにおけるブームアーム位置の速度を決定するために使用される装置が設けられてもよいことを付記する。さらに、原則として、関節式ブーム３２のブーム先端６４とは異なるブームアームのうちの１つにおけるブームアーム位置の速度を決定するために使用される多数の装置が設けられてもよいことを付記する。特に、ラージマニピュレータは、この目的のために、関節式ブーム３２のブームアーム４４，４６，４８及び５０に配置された加速度センサ１０６’，１１２’を含んでもよい。
【0114】
ラージマニピュレータのさらに別な実施形態では、コントローラアセンブリ８９’は、ブームアームのブームアーム位置の速度、例えばブーム先端の速度を決定する装置により決定されるブームアームの部分の速度を受信することもでき、これはコントローラアセンブリ８９’において計算する必要がない。
【0115】
制御装置８６’はさらに、角度センサ１１８，１２０，１２２，１２４，１２６及び１９９を用いて関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２を決定する装置１１６、及び、角度センサ１２９を用いて関節ジョイント２８の垂直軸１８周りの回転角度εｉ、ｉ＝１８を決定する装置１２８を含む。
【0116】
制御装置８６’には、油圧シリンダーとして設計された駆動ユニット２６，６８，７８，８０，８２及び８４に割り当てられた圧力センサ１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８がある。これら圧力センサは、作動油のロッド側圧力ｐＳｉ、ｉ＝１３０，１３４，１３８，１４２，１４６及びピストン側圧力ｐＫｉ、ｉ＝１３２，１３６，１４０，１４４，１４８を測定するために使用される。圧力センサ１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８は、駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４により生成される力であって、関節式ブーム３２のブームアーム４４，４６，４８，５０，５２に導入される実際の力Ｆｉ、ｉ＝６８，７８，８０，８２，８４の決定を可能にする。
【0117】
油圧回転駆動部として設計された駆動ユニット２６に関して、制御装置８６’は、回転駆動部によりトルクとしてブーム架台３０に導入される実際のトルクＭｉ、ｉ＝１８を検出するように設計されたトルクセンサ１５０を有する。
【0118】
コントローラアセンブリ８９’は、駆動ユニット２６，６８，７８，８０，８２及び８４の作動要素９０，９２，９４，９６，９８，１００を制御するために使用される。作動要素９０，９２，９４，９６，９８，１００は、比例シャトル弁として設計されており、その出力ライン１０１，１０３は、ボトム側及びロッド側で、複動油圧シリンダーとして又は油圧モーターとして設計された駆動ユニット６８，７８，８０，８２及び８４に接続している。
【0119】
コントローラアセンブリ８９’は、制御装置８５からの制御信号Ｓに基づいて分配ブーム２０の駆動ユニットの作動要素のための制御信号ＳＷｉ、ｉ＝９０，９２，９４，９６，９８及び１００を生成する。作動要素９０，９２，９４，９６，９８，１００を制御することで、分配ブーム２０の姿勢が、角度センサ１１８，１２０，１２２，１２４及び１２６により検出される角度センサ１１８，１２０，１２２，１２４及び１２６による関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２の位置、及び角度センサ１２９により検出される回転軸１８周りのブーム架台３０の回転角度εｉ、ｉ＝１８の位置を評価することで、制御装置８５により特定される目標値Ｗ目標に調節される。
【0120】
コントローラアセンブリ８９’は、入力ルーチン１５２を有し、それによりブーム先端垂直速度ｖ||を決定する装置１０２、ブーム架台３０の回転軸１８と垂直な平面内でのブーム先端水平速度ｖ⊥を決定する装置１１０、及び角度センサ１１８，１２０，１２２，１２４及び１２６により関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節角度εｉ、ｉ＝１８を決定する装置１１６、及び関節ジョイント２８の垂直軸１８周りの回転角度εｉ、ｉ＝１８を決定する装置１２８が、サイクル時間ｔ１を有する角度センサ１２９により連続的に質問される。本発明によれば、サイクル時間ｔ１は、分配ブームの基本振動の固有周期ＴＧよりも非常に短い。サイクル時間ｔ１がさらに、分配ブームの第１、第２、第３又は第４以上の卓振動（ハーモニック）より非常に小さいと有利である。
【0121】
入力ルーチン１５２はまた、圧力センサ１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８から信号としてロッド側圧力及びピストン側圧力ｐＳｉ、ｐＫｉを連続的に受信する。制御信号Ｓはさらに、入力ルーチン１５２によって制御装置８５から読み取られる。
【0122】
コントローラアセンブリ８９’はさらに、分配ブーム垂直減衰ルーチン１１５４、分配ブーム水平減衰ルーチン１１５５及び分配ブーム制御ルーチン１１５６を備えたルーチン複合部１５３を含む。分配ブーム減衰ルーチン１１５４，１１５５及び分配ブーム制御ルーチン１１５６を備えたルーチン複合部１５３における複数のルーチンは、プロセッサクロック１９２と調和して機能し、コントローラアセンブリ８９’において呼び出される。
【0123】
コントローラアセンブリ８９’には、制御信号ＳＷｉ、ｉ＝９０，９２，９４，９６，９８，１００を作動要素９０，９２，９４，９６，９８及び１００に出力する出力ルーチン１６２がある。分配ブーム制御ルーチン１１５６は、出力ルーチン１６２に制御された姿勢値ＰＧｉを提供する。
【0124】
図６は、コントローラアセンブリ８９’の拡大図である。図７、図８、図９及び図１０は、コントローラアセンブリ８９’における分配ブーム垂直減衰ルーチン１１５４及び分配ブーム水平減衰ルーチン１１５５の制御アルゴリズムを説明するために機能する。
【0125】
分配ブーム垂直減衰ルーチン１１５４は、サイクル時間ｔ２＞＞ｔ１で入力ルーチン１５２から圧力センサ１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８の信号ｐＳｉ、ｐＫｉを受信する。この場合、サイクル時間ｔ２は好ましくは、以下の関係：ＴＧ＞＞ｔ２を満足する。
【0126】
分配ブーム垂直減衰ルーチン１１５４はさらに、装置１１６によって検出される関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２、及び入力ルーチン１５２により供給されるサイクル時間ｔ２≧ｔ１で装置１０２によって決定されるブーム先端垂直速度ｖ||を受信する。加えて、ロッド側シリンダー表面ＡＫｉ及びボトム側シリンダー表面ＡＳｉの群から、データメモリーに記憶されたラージマニピュレータの構成データが、サイクル時間ｔ２≧ｔ１で入力ルーチン１５２から分配ブーム垂直減衰ルーチン１１５４に送信される。
【0127】
分配ブーム垂直減衰ルーチン１１５４は、駆動ユニット２６，６８，７８，８０，８２及び８４によりそれぞれ生成される実際の力Ｆｉを計算する装置１７６を有する。この目的のために、実際の力Ｆｉを計算する装置１７６は、圧力センサ１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８から信号ｐＳｉ、ｐＫｉを受信し、これから、油圧シリンダー内のピストンのロッド側シリンダー表面Ａｋｉ及びボトム側シリンダー表面Ａｓｉに基づいて、駆動ユニット２６，６８，７８，８０，８２及び８４によりそれぞれ提供される実際の力Ｆｉを計算する。
【0128】
分配ブーム垂直減衰ルーチン１１５４の計算ステージ１１７４では、計算された実際の力Ｆｉが、決定された関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２に基づいて及び分配ブーム２０の既知の物理量に基づいて、実際のトルクＭｉに変換される。
【0129】
次いで、力計算ステージ１１７２では、ブーム先端６４に作用する垂直力Ｆ||が、関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２に基づいて及び分配ブーム２０の既知の物理量に基づいて、特にブームアーム４４，４６，４８，５０及び５２の長さｌｉに基づいて、当該実際のトルクＭｉから決定される。
【0130】
分配ブーム垂直減衰ルーチン１１５４は、目標速度計算ステージ１１６６を含む。垂直速度計算ステージ１１６６は、ブーム先端６４に作用する計算された垂直力Ｆ||を、実験的な（経験的な）定数Ｄ||による割り算を介してブーム先端６４のための目標垂直速度ｖ||目標に変換する。
【0131】
分配ブーム垂直減衰ルーチン１１５４はさらに、差ルーチン１１７７を含む。差ルーチン１１７７では、ブーム先端６４の目標垂直速度ｖ||目標が、積分ステージ（積算ステージ）１８１においてブーム先端加速度の値として加速度センサ１０６の信号ｖ・
||の時間積分によって分配ブーム垂直減衰ルーチン１１５４で計算されるブーム先端垂直速度ｖ||と、又は測定変数として分配ブーム垂直減衰ルーチン１１５４に供給されるブーム先端垂直速度ｖ||と比較される。
【0132】
差ルーチン１１７７は、ブーム先端６４の目標垂直速度ｖ||目標とブーム先端垂直速度ｖ||とから、ブーム先端６４の目標垂直速度ｖ||目標とブーム先端垂直速度ｖ||の差として垂直比較値Δｖ||を形成する。
【0133】
垂直比較値Δｖ||は、次いで、コントローラアセンブリ８９’におけるルーチン複合部１５３の差要素（differential element）１６５に送信される。差要素１６５は、入力ルーチン１５２からサイクル時間ｔ２＞＞ｔ１において制御装置８５の制御パネル８３にブームオペレータにより設定されるデフォルトブーム先端垂直速度ｖ||Ｖを受信する。差要素１６５のタスクは、デフォルトブーム先端垂直速度ｖ||Ｖと上で定められる垂直比較値Δｖ||の差を決定し、この変数をデフォルト目標ブーム先端垂直速度ｖ||Ｖ－目標として、コントローラアセンブリ８９のルーチン複合部１５３における垂直逆変換ルーチン１５７に供給することである。
【0134】
垂直逆変換ルーチン１５７は、デフォルト目標ブーム先端垂直速度ｖ||Ｖ－目標を、入力ルーチン１５２からサイクル時間ｔ２＞＞ｔ１を供給されるジョイントの関節角度εｉに基づいて及び分配ブーム２０の既知の物理量、特にブームアーム４４，４６，４８，５０及び５２の長さｌｉに基づいて及び制御装置８５の制御パネル８３にブームオペレータにより設定されるデフォルトブーム先端垂直速度ｖ||Ｖに基づいて、関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の対応する逆変換角速度ε・
ｉ逆に変換する。
【0135】
この逆変換角速度ε・
ｉ逆は、次いで、コントローラアセンブリ８９において、ルーチン複合部１５３における積分ステージとして設計されている角速度計算ステージ１６３に送信される。このステージは、一定時間間隔Δｔにわたって逆変換角速度ε・
ｉ逆を積分して、目標角度εｉ＿目標、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２を形成し、すなわちブームアーム４４，４６，４８，５０及び５２の角度εｉのための目標値を形成し、次いでそれらをルーチン複合部１５３内の目標値メモリー１９３に記憶する。ブームアーム４４，４６，４８，５０及び５２の角度εｉのこれらの設定値は、分配ブーム２０のブーム姿勢を定める（定義する）。
【0136】
この目標値メモリー１９３から、目標姿勢値εＰＳｉが連続的に分配ブーム制御ルーチン１１５６に送信される。
【0137】
分配ブーム水平減衰ルーチン１１５５は、入力ルーチン１５２からサイクル時間ｔ２＞＞ｔ１で入力ルーチン１５２から、回転駆動部によりトルクとしてブーム架台３０に導入される実際のトルクＭｉ、ｉ＝１８の検出のためにトルクセンサ１５０の信号を受信する。
【0138】
分配ブーム水平減衰ルーチン１１５５における計算ステージ１７５では、実際のトルクＭｉ、ｉ＝１８が、決定される関節角度εｉ、ｉ＝３４，３６，３８，４０，４２に基づいて及び分配ブーム２０の既知の物理量に基づいて、分配ブームのブーム先端６４に作用する水平力Ｆ⊥に変換される。
【0139】
分配ブーム水平減衰ルーチン１１５５は、目標速度計算ステージ１１６６を含む。目標速度計算ステージ１１６６は、分配ブームのブーム先端６４に作用する計算された水平力Ｆ⊥を、実験的に決定される定数Ｄ⊥による割り算により、ブーム先端６４のための目標水平速度ｖ⊥目標に変換する。
【0140】
分配ブーム水平減衰ルーチン１１５５はさらに差ルーチン１７９を含む。差ルーチン１７９では、ブーム先端６４の目標水平速度ｖ⊥目標が、積分ステージ１８１においてブーム先端加速度の値として加速度センサ１１２の信号ｖ・
⊥の時間積分によって分配ブーム垂直減衰ルーチン１１５４で計算されるブーム先端水平速度ｖ⊥と、又は測定変数として分配ブーム垂直減衰ルーチン１１５４に供給されるブーム先端水平速度ｖ⊥と比較される。
【0141】
差ルーチン１７９は、ブーム先端６４の目標水平速度ｖ⊥目標とブーム先端水平速度ｖ⊥とから、ブーム先端６４の目標水平速度ｖ⊥目標とブーム先端水平速度ｖ⊥の差として水平比較値Δｖ⊥を形成する。
【0142】
水平比較値Δｖ⊥は、次いで、コントローラアセンブリ８９’におけるルーチン複合部１５３の別な差要素（differential element）１６５’に送信される。差要素１６５’は、入力ルーチン１５２からサイクル時間ｔ２＞＞ｔ１において制御装置８５の制御パネル８３にブームオペレータにより設定されるデフォルトブーム先端水平速度ｖ⊥Ｖを受信する。
【0143】
別な差要素１６５’のタスクは、サイクル時間ｔ２＞＞ｔ１において入力ルーチン１５２により提供されるデフォルトブーム先端水平速度ｖ⊥Ｖと、上で定められる水平比較値Δｖ⊥の差を決定し、ブーム先端６４の円弧速度に対応するこの変数を、水平逆変換ルーチン１５９のデフォルト目標ブーム先端水平速度ｖ⊥Ｖ－目標として、コントローラアセンブリ８９’のルーチン複合部１５３に送信することである。
【0144】
水平逆変換ルーチン１５９は、デフォルト目標ブーム先端水平速度ｖ⊥Ｖ－目標を、入力ルーチン１５２からサイクル時間ｔ２＞＞ｔ１を供給されるジョイントの関節角度εｉに基づいて及び分配ブーム２０の既知の物理量に基づいて、垂直軸１８周りのスイベルジョイント２８の対応する逆変換角速度ε・
１８逆に変換する。
【0145】
この逆変換角速度ε・
１８逆は、次いで、コントローラアセンブリ８９’において、ルーチン複合部１５３における積分ステージとして設計されている別な角速度計算ステージ１６３’に送信される。このステージは、一定時間間隔Δｔにわたって逆変換角速度ε・
１８逆を積分して、目標値角度ε１８目標を形成し、次いでこれを目標値メモリー１９３に記憶する。
【0146】
この目標値メモリー１９３から、目標姿勢値ＰＳｉが連続的に分配ブーム制御ルーチン１１５６に送信される。
【0147】
分配ブーム制御ルーチン１１５６は、入力ルーチン１５２から、角度センサ１１８，１２０，１２２，１２４，１２６，１２９によって検出される角度εｉの実測値の形態で実際の姿勢値ＰＩｉを受信する。分配ブーム制御ルーチン１５６で実施される制御ループを用いて、駆動ユニット２６，６８，７８，８０，８２，８４の作動要素９０，９２，９４，９６，９８及び１００のための位置制御変数ＳＤｉ、ｉ＝９０，９２，９４，９６，９８，１００が、次いで、実際の姿勢値ＰＩｉ及び目標姿勢値ＰＳｉに基づいてコントローラアセンブリ８９において決定される。
【0148】
作動要素９０，９２，９４，９６，９８及び１００のための位置決め制御変数ＳＤｉ、ｉ＝９０，９２，９４，９６，９８，１００が、出力ルーチン１６２に送信される。これは、位置決め制御変数ＳＤｉから制御信号として形成された対応する制御信号ＳＷｉ、ｉ＝９２，９４，９６，９８，１００を作動要素９２，９４，９６，９８及び１００に送る。
【0149】
コントローラアセンブリ８９の別な実施形態では、ルーチン複合部１５３におけるルーチンが、サイクル時間ｔ１で入力ルーチン１５２によって提供される、実際の姿勢値ＰＩｉ、圧力センサからの信号ｐＳｉ，ｐＫｉ、デフォルトブーム先端垂直速度ｖ||Ｖ、ジョイントの関節角度εｉなどから成る群からｎ番目の信号のみを考慮することも可能であることを付記する。
【0150】
サイクル時間ｔ２が関係ＴＧ＞＞ｔ２を満足する場合、又はサイクル時間ｔ１で入力ルーチン１５２によって提供される前述の群からのｎ番目の信号に対して、以下の式ＴＧ＞＞ｎｔ１が当てはまる場合、計算時間を最適化する、コントローラアセンブリ８９’におけるルーチンの実行時間挙動であって、トラック搭載コンクリートポンプ１０のラージマニピュレータの所望でない振動の能動減衰のために使用される実行時間挙動が達成される。垂直逆変換ルーチン１５７及び水平逆変換ルーチン１５９の呼び出しの頻度はこのようにして最小化され、コントローラアセンブリ８９’における入力ルーチン１５２及び分配ブーム制御ルーチン１１５６の呼び出しの頻度はこのようにして最大化される。ラージマニピュレータの場合、これは実行時間挙動全体を最適化する効果を有する。
【0151】
要約すると、本発明の以下の好ましい特徴を付記する。コンクリートポンプ用のラージマニピュレータが分配ブーム２０を有する。分配ブーム２０は関節式ブーム３２を有し、関節式ブーム３２は、ブーム架台３０に設置され、関節式に互いに連結した多数のブームアーム４４，４６，４８，５０，５２から作られ、ブーム架台３０又は隣接するブームアーム４４，４６，４８，５０，５２に対してブームアーム４４，４６，４８，５０，５２を回動させる多数のジョイント３４，３６，３８，４０，４２及びブーム先端６４を有する。分配ブーム２０は、関節ジョイント３４，３６，３８，４０，４２にそれぞれ関連する駆動ユニット６８，７８，８０，８２，９４のための駆動ユニット作動要素９０，９２，９４，９６，９８，１００の援助により関節式ブーム３２の移動を制御する制御装置８６を有する。ラージマニピュレータは、フレーム１６に関連付けられた座標系１０４において少なくとも１つのブームアーム４４，４６，４８，５０，５２上のブームアーム位置の垂直速度ｖ||及び／又は水平速度ｖ⊥を決定する装置１０２を含む。当該ラージマニピュレータはさらに、ジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節角度１１６を決定する装置を含む。制御装置８６は、駆動ユニット６８，７８，８０，８２，９４のための作動要素９０，９２，９４，９６，９８，１００のための位置決め制御変数ＳＤｉを提供することによって関節式ブーム３２の移動を制御する。当該位置決め制御変数は、ブームアーム位置の垂直速度ｖ||を決定する装置１０２により決定されるブームアーム位置の垂直速度ｖ||及び／又は水平速度ｖ⊥に依存し、またジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節角度を決定する装置１１６により決定されるジョイント３４，３６，３８，４０，４２の関節角度εｉに、及び／又は垂直軸１８周りのブーム架台３０の回転角度ε１８に、及びブームオペレータにより操作されるコントローラ８７により生成される分配ブーム２０を調節するための制御信号Ｓに依存する。
【符号の説明】
【0152】
１０ トラック搭載コンクリートポンプ
１２ 搬送車両
１４ 粘性物質ポンプ
１６ 車両搭載フレーム
１８ 回転軸（垂直軸）
２０ 分配ブーム
２２ コンクリート送出ライン
２４ 供給コンテナー
２５ コンクリート打設地点
２６ 駆動ユニット
２８ スイベルジョイント
３０ ブーム架台
３２ 関節式ブーム
３４，３６，３８，４０，４２ 関節ジョイント
４４，４６，４８，５０，５２ ブームアーム
５４，５６，５８，６０，６２ 関節軸
６４ ブームアーム位置、例えばブーム先端
６６ エンドホース
６８ 駆動ユニット
７０ シリンダー部分
７２ シリンダーロッド
７４ レバー要素
７６ ガイド要素
７７ 二重矢印
７８，８０，８２，８４ 駆動ユニット
８３ 制御パネル
８５ 制御装置
８６，８６’ 制御装置
８７ コントローラ
８９，８９’ コントローラアセンブリ
９０，９２，９４，９６，９８，１００ 作動要素
９１ 無線リンク
９３ 無線受信機
９５ バスシステム
１０１ 出力ライン
１０２ 垂直速度を決定する装置
１０３ 出力ライン
１０４ 座標系
１０６，１０６’ 加速度センサ
１０８ 評価ステージ／計算ステージ
１１０，１１０’ 水平速度を決定する装置
１１２，１１２’ 加速度センサ
１１４ 評価ステージ
１１６ 関節角度を決定する装置
１１８，１２０，１２２，１２４，１２６ 角度センサ
１２８ 回転角度を決定する装置
１２９ 角度センサ
１３０，１３２，１３４，１３６，１３８
１４０，１４２，１４４，１４６，１４８ 圧力センサ
１５０ トルクセンサ
１５２ 入力ルーチン
１５３ ルーチン複合部
１５４，１５４’ 分配ブーム減衰ルーチン
１５５，１５５’ 分配ブーム減衰ルーチン
１５６ 分配ブーム制御ルーチン
１５７ 垂直逆変換ルーチン
１５８ 分配ブーム目標姿勢値ルーチン
１５９ 水平逆変換ルーチン
１６０，１６０’ 重ね合わせルーチン
１６１，１６１’ 重ね合わせルーチン
１６２ 出力ルーチン
１６３，１６３’ 角速度計算ステージ
１６４ 計算ステージ
１６５，１６５’ 差要素
１６６ 減衰力計算ステージ
１６８ 最適化ステージ
１７０ 分離ステージ
１７２ 軸方向トルク計算ステージ
１７４ 計算ステージ
１７５ 計算ステージ
１７６ 実際の力を決定する装置
１７７ 差ルーチン
１７８ 制御ステージ
１７９ 差ルーチン
１８１ 積分ステージ
１８２ 計算ステージ
１８４ 減衰力計算ステージ
１８６ トルク計算ステージ
１８７ 差ルーチン
１８８ トルク制御ステージ
１９２ プロセッサクロック
１９３ 目標値メモリー
１９４ 差ルーチン
１９６ ゼロ次保持フィルタ
１９８ 制御ステージ
１９９ 角度センサ
１１５４ 分配ブーム垂直減衰ルーチン
１１５５ 分配ブーム水平減衰ルーチン
１１５６ 分配ブーム制御ルーチン
１１６６ 目標速度計算ステージ
１１７２ 力計算ステージ
１１７４ 計算ステージ
１１７７ 差ルーチン
ＡＫｉ ロッド側シリンダー表面
ＡＳｉ ボトム側シリンダー表面
Ｄ|| 実験的定数
Ｄ⊥ 実験的に決定される定数
Ｄ||、Ｄ⊥ 減衰定数
ＤＳｉ 減衰制御変数
ＦＤ||又はＦＤ⊥ 減衰力
ＦＤ||ｉ 成分目標減衰力
ＦＤ 目標減衰力
ＦＤｉ 成分目標減衰力
Ｆｉ 実際の力
Ｆ|| 垂直力
Ｆ⊥ 水平力
ＦＤｉ 成分目標減衰力
Ｉｉ 長さ
ＭＤｉ 成分目標減衰トルク（成分目標減衰モーメント）
ｍｉ 質量
Ｍｉ 実際のトルク（実際のモーメント）
ＭＩｉ 実際のトルク（実際の回転モーメント）
ＭＳｉ 目標トルク（目標回転モーメント）
ＭＤ⊥ 目標減衰トルク（目標減衰回転モーメント）
ｎｉ 装置固有に選択されたパラメータ
ｐＫｉ ピストン側圧力
ｐＳｉ ロッド側圧力
ＰＧｉ 姿勢値
ＰＩｉ 実際の姿勢値
ＰＳｉ 目標姿勢値
Ｓ 制御信号
ＳＤｉ 位置決め制御変数
ＳＷｉ 制御信号
Ｖ|| ブーム先端垂直速度
Ｖ||目標 目標垂直速度
ｖ||Ｖ デフォルトブーム先端速度
ｖ||Ｖ－目標 デフォルト目標ブーム先端垂直速度
ｖ⊥Ｖ－目標 デフォルト目標ブーム先端水平速度
ｖ⊥ 水平ブーム先端速度
ｖ⊥目標 目標水平速度
ｖ⊥Ｖ デフォルトブーム先端水平速度
Ｗ目標 目標値
εｉ 角度
ε・ ｉ 実際の角速度
ε１８逆 目標角度
ε・ ｉ逆 逆変換角速度
ε・ １８逆 逆変換角速度
εｉ＿目標 目標角度
εＰＳｉ 目標姿勢値
ｖ・ || 加速度センサ１０６の信号
ｖ・ ⊥ 加速度センサ１１２の信号
Δｖ|| 垂直比較値
Δｔ 一定時間間隔
Δｖ⊥ 水平比較値
１２ 搬送車両
１４ 粘性物質ポンプ
１６ 車両搭載フレーム
１８ 回転軸（垂直軸）
２０ 分配ブーム
２２ コンクリート送出ライン
２４ 供給コンテナー
２５ コンクリート打設地点
２６ 駆動ユニット
２８ スイベルジョイント
３０ ブーム架台
３２ 関節式ブーム
３４，３６，３８，４０，４２ 関節ジョイント
４４，４６，４８，５０，５２ ブームアーム
５４，５６，５８，６０，６２ 関節軸
６４ ブームアーム位置、例えばブーム先端
６６ エンドホース
６８ 駆動ユニット
７０ シリンダー部分
７２ シリンダーロッド
７４ レバー要素
７６ ガイド要素
７７ 二重矢印
７８，８０，８２，８４ 駆動ユニット
８３ 制御パネル
８５ 制御装置
８６，８６’ 制御装置
８７ コントローラ
８９，８９’ コントローラアセンブリ
９０，９２，９４，９６，９８，１００ 作動要素
９１ 無線リンク
９３ 無線受信機
９５ バスシステム
１０１ 出力ライン
１０２ 垂直速度を決定する装置
１０３ 出力ライン
１０４ 座標系
１０６，１０６’ 加速度センサ
１０８ 評価ステージ／計算ステージ
１１０，１１０’ 水平速度を決定する装置
１１２，１１２’ 加速度センサ
１１４ 評価ステージ
１１６ 関節角度を決定する装置
１１８，１２０，１２２，１２４，１２６ 角度センサ
１２８ 回転角度を決定する装置
１２９ 角度センサ
１３０，１３２，１３４，１３６，１３８
１４０，１４２，１４４，１４６，１４８ 圧力センサ
１５０ トルクセンサ
１５２ 入力ルーチン
１５３ ルーチン複合部
１５４，１５４’ 分配ブーム減衰ルーチン
１５５，１５５’ 分配ブーム減衰ルーチン
１５６ 分配ブーム制御ルーチン
１５７ 垂直逆変換ルーチン
１５８ 分配ブーム目標姿勢値ルーチン
１５９ 水平逆変換ルーチン
１６０，１６０’ 重ね合わせルーチン
１６１，１６１’ 重ね合わせルーチン
１６２ 出力ルーチン
１６３，１６３’ 角速度計算ステージ
１６４ 計算ステージ
１６５，１６５’ 差要素
１６６ 減衰力計算ステージ
１６８ 最適化ステージ
１７０ 分離ステージ
１７２ 軸方向トルク計算ステージ
１７４ 計算ステージ
１７５ 計算ステージ
１７６ 実際の力を決定する装置
１７７ 差ルーチン
１７８ 制御ステージ
１７９ 差ルーチン
１８１ 積分ステージ
１８２ 計算ステージ
１８４ 減衰力計算ステージ
１８６ トルク計算ステージ
１８７ 差ルーチン
１８８ トルク制御ステージ
１９２ プロセッサクロック
１９３ 目標値メモリー
１９４ 差ルーチン
１９６ ゼロ次保持フィルタ
１９８ 制御ステージ
１９９ 角度センサ
１１５４ 分配ブーム垂直減衰ルーチン
１１５５ 分配ブーム水平減衰ルーチン
１１５６ 分配ブーム制御ルーチン
１１６６ 目標速度計算ステージ
１１７２ 力計算ステージ
１１７４ 計算ステージ
１１７７ 差ルーチン
ＡＫｉ ロッド側シリンダー表面
ＡＳｉ ボトム側シリンダー表面
Ｄ|| 実験的定数
Ｄ⊥ 実験的に決定される定数
Ｄ||、Ｄ⊥ 減衰定数
ＤＳｉ 減衰制御変数
ＦＤ||又はＦＤ⊥ 減衰力
ＦＤ||ｉ 成分目標減衰力
ＦＤ 目標減衰力
ＦＤｉ 成分目標減衰力
Ｆｉ 実際の力
Ｆ|| 垂直力
Ｆ⊥ 水平力
ＦＤｉ 成分目標減衰力
Ｉｉ 長さ
ＭＤｉ 成分目標減衰トルク（成分目標減衰モーメント）
ｍｉ 質量
Ｍｉ 実際のトルク（実際のモーメント）
ＭＩｉ 実際のトルク（実際の回転モーメント）
ＭＳｉ 目標トルク（目標回転モーメント）
ＭＤ⊥ 目標減衰トルク（目標減衰回転モーメント）
ｎｉ 装置固有に選択されたパラメータ
ｐＫｉ ピストン側圧力
ｐＳｉ ロッド側圧力
ＰＧｉ 姿勢値
ＰＩｉ 実際の姿勢値
ＰＳｉ 目標姿勢値
Ｓ 制御信号
ＳＤｉ 位置決め制御変数
ＳＷｉ 制御信号
Ｖ|| ブーム先端垂直速度
Ｖ||目標 目標垂直速度
ｖ||Ｖ デフォルトブーム先端速度
ｖ||Ｖ－目標 デフォルト目標ブーム先端垂直速度
ｖ⊥Ｖ－目標 デフォルト目標ブーム先端水平速度
ｖ⊥ 水平ブーム先端速度
ｖ⊥目標 目標水平速度
ｖ⊥Ｖ デフォルトブーム先端水平速度
Ｗ目標 目標値
εｉ 角度
ε・ ｉ 実際の角速度
ε１８逆 目標角度
ε・ ｉ逆 逆変換角速度
ε・ １８逆 逆変換角速度
εｉ＿目標 目標角度
εＰＳｉ 目標姿勢値
ｖ・ || 加速度センサ１０６の信号
ｖ・ ⊥ 加速度センサ１１２の信号
Δｖ|| 垂直比較値
Δｔ 一定時間間隔
Δｖ⊥ 水平比較値
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】