建筑机械的控制系统、建筑机械及建筑机械的控制方法与流程

本发明涉及建筑机械的控制系统、建筑机械及建筑机械的控制方法。

背景技术：

已知有专利文献1所公开那样的、具备具有倾转式铲斗的工作装置的建筑机械。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2015/186179号

技术实现要素：

发明要解决的课题

在与建筑机械的控制相关的技术领域中，已知有相比由建筑机械的驾驶员进行的操作装置的操作而优先地对工作装置进行控制的技术。在本说明书中，将相比由建筑机械的驾驶员进行的操作装置的操作而优先地对工作装置进行控制这一情况称作介入控制。

在介入控制中，相对于表示挖掘对象的目标形状的目标施工地形而控制工作装置的动臂、斗杆及铲斗中的至少一个的位置或姿势。通过实施介入控制，从而实施遵照目标施工地形的施工。

在具有倾转式铲斗的建筑机械中，若除了已有的介入控制之外不实施倾转式铲斗固有的控制，则建筑机械的作业效率会下降。

本发明的方案提供一种在具备具有倾转式铲斗的工作装置的建筑机械中能够抑制作业效率的下降的建筑机械的控制系统、建筑机械及建筑机械的控制方法。

用于解决课题的方案

根据本发明的第一方案，提供一种建筑机械的控制系统，该建筑机械具备工作装置，该工作装置包括斗杆和铲斗，该铲斗能够分别以铲斗轴及与所述铲斗轴正交的倾转轴为中心而相对于所述斗杆进行旋转，其中，所述建筑机械的控制系统具备：角度确定部，其以使表示挖掘对象的目标形状的目标施工地形与所述铲斗的特定部位平行的方式来确定表示以所述倾转轴为中心的所述铲斗的所述特定部位的角度的倾转角度；以及工作装置控制部，其基于由所述角度确定部确定的所述倾转角度，来控制使所述铲斗以所述倾转轴为中心而旋转的倾转缸。

根据本发明的第二方案，提供一种建筑机械，其中，所述建筑机械具备：上部回转体；下部行驶体，其对所述上部回转体进行支承；工作装置，其包括所述斗杆和所述铲斗，且支承于所述上部回转体；以及第一方案的建筑机械的控制系统。

根据本发明的第三方案，提供一种建筑机械的控制方法，该建筑机械具备工作装置，该工作装置包括斗杆和铲斗，该铲斗能够分别以铲斗轴及与所述铲斗轴正交的倾转轴为中心而相对于所述斗杆进行旋转，其中，所述建筑机械的控制方法包括如下步骤：以使表示挖掘对象的目标形状的目标施工地形与所述铲斗的特定部位平行的方式来确定表示以所述倾转轴为中心的所述铲斗的所述特定部位的角度的倾转角度；以及基于由所述角度确定部确定的所述倾转角度，来控制使所述铲斗以所述倾转轴为中心而旋转的倾转缸。

发明效果

根据本发明的方案，提供了在具备具有倾转式铲斗的工作装置的建筑机械中能够抑制作业效率的下降的建筑机械的控制系统、建筑机械及建筑机械的控制方法。

附图说明

图1是示出本实施方式的建筑机械的一例的立体图。

图2是示出本实施方式的铲斗的一例的侧剖视图。

图3是示出本实施方式的铲斗的一例的主视图。

图4是示意性地示出本实施方式的液压挖掘机的侧视图。

图5是示意性地示出本实施方式的液压挖掘机的后视图。

图6是示意性地示出本实施方式的液压挖掘机的俯视图。

图7是示意性地示出本实施方式的铲斗的侧视图。

图8是示意性地示出本实施方式的铲斗的主视图。

图9是示出本实施方式的液压系统的一例的示意图。

图10是示出本实施方式的液压系统的一例的示意图。

图11是示出本实施方式的控制系统的一例的功能框图。

图12是示意性地示出本实施方式的设定于铲斗的规定点的一例的图。

图13是示出本实施方式的目标施工数据的一例的示意图。

图14是示出本实施方式的目标施工地形的一例的示意图。

图15是示出本实施方式的倾转动作平面的一例的示意图。

图16是示出本实施方式的倾转动作平面的一例的示意图。

图17是示意性地示出本实施方式的铲斗的铲尖与目标施工地形之间的关系的图。

图18是用于说明本实施方式的针对倾转旋转进行的介入控制的示意图。

图19是示出本实施方式的动作距离与目标速度之间的关系的一例的图。

图20是示出本实施方式的铲斗的倾转角度的调整方法的一例的流程图。

图21是用于说明本实施方式的铲斗的倾转角度的调整方法的一例的示意图。

图22是示意性地示出本实施方式的工作装置的动作的一例的图。

图23是示意性地示出本实施方式的工作装置的动作的一例的图。

图24是示出本实施方式的铲斗的倾转角度的调整方法的一例的流程图。

图25是用于说明本实施方式的铲斗的倾转角度的调整方法的一例的示意图。

图26是用于说明本实施方式的铲斗的倾转角度的调整方法的一例的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明，但本发明不局限于此。以下说明的各实施方式的构成要素能够适当组合。另外，也存在不使用一部分构成要素的情况。

在以下的说明中，规定了三维的全局坐标系(xg，yg，zg)及三维的车身坐标系(xm，ym，zm)，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，举出gps(globalpositioningsystem)。gnss具有多个测位卫星。gnss对由纬度、经度及高度的坐标数据规定的位置进行检测。

全局坐标系由水平面内的xg轴、在水平面内与xg轴正交的yg轴、以及与xg轴及yg轴正交的zg轴规定。将与xg轴平行的方向设为xg轴方向，将与yg轴平行的方向设为yg轴方向，将与zg轴平行的方向设为zg轴方向。另外，将以xg轴为中心的旋转或倾斜方向设为θxg方向，将以yg轴为中心的旋转或倾斜方向设为θyg方向，将以zg轴为中心的旋转或倾斜方向设为θzg方向。zg轴方向是铅垂方向。

车身坐标系是指以固定于建筑机械的原点为基准的坐标系。

车身坐标系由以固定于建筑机械的车身的原点为基准而沿一方向延伸的xm轴、与xm轴正交的ym轴、以及与xm轴及ym轴正交的zm轴规定。将与xm轴平行的方向设为xm轴方向，将与ym轴平行的方向设为ym轴方向，将与zm轴平行的方向设为zm轴方向。另外，将以xm轴为中心的旋转或倾斜方向设为θxm方向，将以ym轴为中心的旋转或倾斜方向设为θym方向，将以zm轴为中心的旋转或倾斜方向设为θzm方向。xm轴方向是建筑机械的前后方向，ym轴方向是建筑机械的车宽方向，zm轴方向是建筑机械的上下方向。

第一实施方式.

[建筑机械]

图1是示出本实施方式的建筑机械100的一例的立体图。在本实施方式中，针对建筑机械100为液压挖掘机的例子进行说明。在以下的说明中，将建筑机械100适当称为液压挖掘机100。

如图1所示，液压挖掘机100具备：利用液压进行工作的工作装置1；作为对工作装置1进行支承的车身的上部回转体2；作为对上部回转体2进行支承的行驶装置的下部行驶体3；用于操作工作装置1的操作装置30；以及对工作装置1进行控制的控制装置50。上部回转体2在支承于下部行驶体3的状态下能够以回转轴rx为中心进行回转。

上部回转体2具有供操作员搭乘的驾驶室4以及收容发动机及液压泵的机械室5。驾驶室4具有供操作员落座的驾驶席4s。机械室5配置在驾驶室4的后方。

下部行驶体3具有一对履带3c。通过履带3c的旋转，液压挖掘机100行驶。需要说明的是，下部行驶体3也可以具有轮胎。

工作装置1支承于上部回转体2。工作装置1具有：经由动臂销而与上部回转体2连结的动臂6；经由斗杆销而与动臂6连结的斗杆7；以及经由铲斗销及倾转销而与斗杆7连结的铲斗8。铲斗8具有铲尖9。在本实施方式中，铲斗8的铲尖9是设置于铲斗8的直线形状的铲的前端部。需要说明的是，铲斗8的铲尖9也可以是设置于铲斗8的凸形状的铲的前端部。

动臂6能够以作为旋转轴的动臂轴ax1为中心而相对于上部回转体2进行旋转。斗杆7能够以作为旋转轴的斗杆轴ax2为中心而相对于动臂6进行旋转。铲斗8能够分别以作为旋转轴的铲斗轴ax3及与铲斗轴ax3正交的作为旋转轴的倾转轴ax4为中心而相对于斗杆7进行旋转。旋转轴ax1、旋转轴ax2以及旋转轴ax3平行。旋转轴ax1、ax2、ax3与平行于回转轴rx的轴正交。旋转轴ax1、ax2、ax3与车身坐标系的ym轴平行。回转轴rx与车身坐标系的zm轴平行。与旋转轴ax1、ax2、ax3平行的方向表示上部回转体2的车宽方向。与回转轴rx平行的方向表示上部回转体2的上下方向。与旋转轴ax1、ax2、ax3及回转轴rx的两方正交的方向表示上部回转体2的前后方向。以落座于驾驶席4s的操作员为基准而工作装置1所存在的方向为前方。

工作装置1通过液压缸10产生的动力而工作。液压缸10包括使动臂6工作的动臂缸11、使斗杆7工作的斗杆缸12、以及使铲斗8工作的铲斗缸13及倾转缸14。动臂缸11能够产生使动臂6以动臂轴ax1为中心而旋转的动力。斗杆缸12能够产生使斗杆7以斗杆轴ax2为中心而旋转的动力。铲斗缸13能够产生使铲斗8以铲斗轴ax3为中心而旋转的动力。倾转缸14能够产生使铲斗8以倾转轴ax4为中心而旋转的动力。

在以下的说明中，将以铲斗轴ax3为中心的铲斗8的旋转适当称为铲斗旋转，将以倾转轴ax4为中心的铲斗8的旋转适当称为倾转旋转。

另外，工作装置1具有：对表示动臂缸11的驱动量的动臂行程进行检测的动臂行程传感器16；对表示斗杆缸12的驱动量的斗杆行程进行检测的斗杆行程传感器17；对表示铲斗缸13的驱动量的铲斗行程进行检测的铲斗行程传感器18；以及对表示倾转缸14的驱动量的倾转行程进行检测的倾转行程传感器19。动臂行程传感器16配置于动臂缸11。斗杆行程传感器17配置于斗杆缸12。铲斗行程传感器18配置于铲斗缸13。倾转行程传感器19配置于倾转缸14。

操作装置30配置于驾驶室4。操作装置30包括供液压挖掘机100的操作员操作的操作构件。操作员对操作装置30进行操作，使工作装置1工作。在本实施方式中，操作装置30包括右工作装置操作杆30r、左工作装置操作杆30l、倾转操作杆30t以及操作踏板30f。

当处于中立位置的右工作装置操作杆30r被向前方操作时，动臂6进行下降动作，当处于中立位置的右工作装置操作杆30r被向后方操作时，动臂6进行上升动作。当处于中立位置的右工作装置操作杆30r被向右方操作时，铲斗8进行倾倒，当处于中立位置的右工作装置操作杆30r被向左方操作时，铲斗8进行挖掘。

当处于中立位置的左工作装置操作杆30l被向前方操作时，斗杆7进行倾倒，当处于中立位置的左工作装置操作杆30l被向后方操作时，斗杆7进行挖掘。当处于中立位置的左工作装置操作杆30l被向右方操作时，上部回转体2进行右回转，当处于中立位置的左工作装置操作杆30l被向左方操作时，上部回转体2进行左回转。

需要说明的是，右工作装置操作杆30r及左工作装置操作杆30l的操作方向与工作装置1的动作方向及上部回转体2的回转方向之间的关系也可以不为上述的关系。

控制装置50包括计算机系统。控制装置50具有cpu(centralprocessingunit)这样的处理器、包含rom(readonlymemory)这样的非易失性存储器及ram(randomaccessmemory)这样的易失性存储器在内的存储装置、以及输入输出接口装置。

[铲斗]

接着，对本实施方式的铲斗8进行说明。图2是示出本实施方式的铲斗8的一例的侧剖视图。图3是示出本实施方式的铲斗8的一例的主视图。在本实施方式中，铲斗8为倾转式铲斗。

如图2及图3所示，工作装置1具有能够分别以铲斗轴ax3及与铲斗轴ax3正交的倾转轴ax4为中心而相对于斗杆7进行旋转的铲斗8。铲斗8经由铲斗销8b以能够旋转的方式与斗杆7连结。另外，铲斗8经由倾转销8t以能够旋转的方式支承于斗杆7。

铲斗8经由连接构件90而与斗杆7的前端部连接。铲斗销8b将斗杆7与连接构件90连结。倾转销8t将连接构件90与铲斗8连结。铲斗8经由连接构件90以能够旋转的方式与斗杆7连接。

铲斗8包括底板81、背板82、上板83、侧板84以及侧板85。铲斗8的开口部86由底板81、上板83、侧板84以及侧板85规定。铲尖9设置于底板81。底板81具有与铲尖9连接的平坦的基面89。基面89是底板81的底面。基面89实质上是平面。

铲斗8具有在上板83的上部设置的托架87。托架87设置于上板83的前后位置。托架87将连接构件90及倾转销8t连结。

连接构件90具有板构件91、在板构件91的上表面设置的托架92、以及在板构件91的下表面设置的托架93。托架92与斗杆7及第二连杆销95p连结。托架93设置在托架87的上部，与倾转销8t及托架87连结。

铲斗销8b将连接构件90的托架92与斗杆7的前端部连结。倾转销8t将连接构件90的托架93与铲斗8的托架87连结。连接构件90及铲斗8相对于斗杆7能够以铲斗轴ax3为中心进行旋转。铲斗8相对于连接构件90能够以倾转轴ax4为中心进行旋转。

工作装置1具有：经由第一连杆销94p以能够旋转的方式与斗杆7连接的第一连杆构件94；以及经由第二连杆销95p以能够旋转的方式与托架92连接的第二连杆构件95。第一连杆构件94的基端部经由第一连杆销94p而与斗杆7连接。第二连杆构件95的基端部经由第二连杆销95p而与托架92连接。第一连杆构件94的前端部与第二连杆构件95的前端部经由铲斗缸顶部销96而连结。

铲斗缸13的前端部经由铲斗缸顶部销96以能够旋转的方式与第一连杆构件94的前端部及第二连杆构件95的前端部连接。当铲斗缸13以伸缩的方式工作时，连接构件90与铲斗8一起以铲斗轴ax3为中心进行旋转。

倾转缸14与设置于连接构件90的托架97及设置于铲斗8的托架88分别连接。倾转缸14的杆经由销而与托架97连接。倾转缸14的主体部经由销而与托架88连接。当倾转缸14以伸缩的方式工作时，铲斗8以倾转轴ax4为中心进行旋转。需要说明的是，本实施方式的倾转缸14的连接结构是一例，不局限于此。

这样，铲斗8通过铲斗缸13的工作而以铲斗轴ax3为中心进行旋转。铲斗8通过倾转缸14的工作而以倾转轴ax4为中心进行旋转。当铲斗8以铲斗轴ax3为中心进行旋转时，倾转销8t与铲斗8一起旋转。

[检测系统]

接着，对本实施方式的液压挖掘机100的检测系统400进行说明。图4是示意性地示出本实施方式的液压挖掘机100的侧视图。图5是示意性地示出本实施方式的液压挖掘机100的后视图。图6是示意性地示出本实施方式的液压挖掘机100的俯视图。图7是示意性地示出本实施方式的铲斗8的侧视图。图8是示意性地示出本实施方式的铲斗8的主视图。

如图4、图5及图6所示，检测系统400具有算出上部回转体2的位置的位置运算装置20、以及算出工作装置1的角度的工作装置角度运算装置24。

位置运算装置20包括对上部回转体2的位置进行检测的车身位置运算器21、对上部回转体2的姿势进行检测的姿势运算器22、以及对上部回转体2的方位进行检测的方位运算器23。

车身位置运算器21包括gps接收器。车身位置运算器21设置于上部回转体2。车身位置运算器21对由全局坐标系规定的上部回转体2的绝对位置pg进行检测。上部回转体2的绝对位置pg包括xg轴方向的坐标数据、yg轴方向的坐标数据及zg轴方向的坐标数据。

在上部回转体2设置有多个gps天线21a。gps天线21a从gps卫星接收电波，将基于接收到的电波而生成的信号向车身位置运算器21输出。车身位置运算器21基于从gps天线21a供给的信号，对由全局坐标系规定的gps天线21a所设置的位置pr进行检测。车身位置运算器21基于gps天线21a所设置的位置pr，对上部回转体2的绝对位置pg进行检测。

gps天线21a在车宽方向上设置有两个。车身位置运算器21对一方的gps天线21a所设置的位置pra及另一方的gps天线21a所设置的位置prb分别进行检测。车身位置运算器21a基于位置pra及位置prb中的至少一方实施运算处理，算出上部回转体2的绝对位置pg。在本实施方式中，上部回转体2的绝对位置pg是位置pra。需要说明的是，上部回转体2的绝对位置pg也可以是位置prb，还可以是位置pra与位置prb之间的位置。

姿势运算器22包括惯性计测装置(inertialmeasurementunit：imu)。姿势运算器22设置于上部回转体2。姿势运算器22算出上部回转体2相对于由全局坐标系规定的水平面(xgyg平面)的倾斜角度。上部回转体2相对于水平面的倾斜角度包括：表示上部回转体2在车宽方向上的倾斜角度的侧倾角度θ1；以及表示上部回转体2在前后方向上的倾斜角度的俯仰角度θ2。

方位运算器23基于一方的gps天线21a所设置的位置pra与另一方的gps天线21a所设置的位置prb，算出上部回转体2相对于由全局坐标系规定的基准方位的方位。基准方位例如是北。方位运算器23基于位置pra和位置prb而实施运算处理，算出上部回转体2相对于基准方位的方位。方位运算器23算出将位置pra与位置prb连结的直线，基于算出的直线与基准方位所成的角度，算出上部回转体2相对于基准方位的方位。上部回转体2相对于基准方位的方位包括表示基准方位与上部回转体2的方位所成的角度的横摆角度θ3。

如图4、图7及图8所示，工作装置角度运算装置24基于由动臂行程传感器16检测到的动臂行程，算出表示动臂6相对于车身坐标系的zm轴的倾斜角度的动臂角度α。工作装置角度运算装置24基于由斗杆行程传感器17检测到的斗杆行程，算出表示斗杆7相对于动臂6的倾斜角度的斗杆角度β。工作装置角度运算装置24基于由铲斗行程传感器18检测到的铲斗行程，算出表示铲斗8的铲尖9相对于斗杆7的倾斜角度的铲斗角度γ。工作装置角度运算装置24基于由倾转行程传感器19检测到的倾转行程，算出表示铲斗8相对于车身坐标系的xmym平面的倾斜角度的倾转角度δ。工作装置角度运算装置24基于由动臂行程传感器16检测到的动臂行程、由斗杆行程传感器17检测到的斗杆行程、以及由铲斗行程传感器18检测到的倾转行程，算出表示倾转轴ax4相对于车身坐标系的xmym平面的倾斜角度的倾转轴角度ε。

需要说明的是，动臂角度α、斗杆角度β、铲斗角度γ、倾转角度δ及倾转轴角度ε也可以不使用行程传感器而通过例如设置于工作装置10的角度传感器进行检测。另外，也可以利用立体相机或激光扫描仪对工作装置10的角度光学地进行检测，使用该检测结果来算出动臂角度α、斗杆角度β、铲斗角度γ、倾转角度δ及倾转轴角度ε。

[液压系统]

接着，对本实施方式的液压挖掘机100的液压系统300的一例进行说明。图9及图10是示出本实施方式的液压系统300的一例的示意图。包含动臂缸11、斗杆缸12、铲斗缸13及倾转缸14在内的液压缸10由液压系统300驱动。液压系统300向液压缸10供给工作油，从而对液压缸10进行驱动。液压系统300具有流量控制阀25。流量控制阀25控制向液压缸10供给的工作油的供给量及工作油流动的方向。液压缸10具有盖侧油室10a及杆侧油室10b。盖侧油室10a是缸盖罩与活塞之间的空间。杆侧油室10b是配置活塞杆的空间。通过经由油路35a向盖侧油室10a供给工作油，从而液压缸10伸展。通过经由油路35b向杆侧油室10b供给工作油，从而液压缸10收缩。

图9是示出使斗杆缸12工作的液压系统300的一例的示意图。液压系统300具备：供给工作油的可变容量型的主液压泵31；供给先导油的先导压泵32；供先导油流动的油路33a、33b；配置于油路33a、33b的压力传感器34a、34b；对作用于流量控制阀25的先导压进行调整的控制阀37a、37b；对针对流量控制阀25的先导压进行调整的包含右工作装置操作杆30r及左工作装置操作杆30l的操作装置30；以及控制装置50。操作装置30的右工作装置操作杆30r及左工作装置操作杆30l是先导液压方式的操作装置。

从主液压泵31供给的工作油经由流量控制阀25向斗杆缸12供给。流量控制阀25是使杆状的阀芯沿轴向移动而切换工作油所流动的方向的滑动阀芯方式的流量控制阀。通过阀芯沿轴向移动，从而切换工作油向斗杆缸12的盖侧油室10a的供给与工作油向斗杆缸12的杆侧油室10b的供给。另外，通过阀芯沿轴向移动，从而调整向斗杆缸12供给的每单位时间的工作油的供给量。通过调整向斗杆缸12供给的工作油的供给量，从而调整缸速度。

流量控制阀25由操作装置30操作。将从先导压泵32送出的先导油供给至操作装置30。需要说明的是，也可以将由主液压泵31送出且被减压阀减压后的先导油供给至操作装置30。操作装置30包括先导压调整阀。基于操作装置30的操作量使控制阀37a、37b工作，从而调整作用于流量控制阀25的阀芯的先导压。通过先导压来驱动流量控制阀25。通过由操作装置30调整先导压，从而调整轴向上的阀芯的移动量、移动速度及移动方向。

流量控制阀25具有第一受压室及第二受压室。当对左工作装置操作杆30l以从中立位置向一方侧倾动的方式进行操作而通过油路33a的先导压使阀芯移动时，将来自主液压泵31的工作油供给至第一受压室，经由油路35a向盖侧油室10a供给工作油。当对左工作装置操作杆30l以从中立位置向另一方侧倾动的方式进行操作而通过油路33b的先导压使阀芯移动时，将来自主液压泵31的工作油供给至第二受压室，经由油路35b向杆侧油室10b供给工作油。

压力传感器34a对油路33a的先导压进行检测。压力传感器34b对油路33b的先导压进行检测。压力传感器33a、33b的检测信号向控制装置50输出。在实施介入控制时，控制装置50向控制阀37a、37b输出控制信号而调整先导压。

使动臂缸11及铲斗缸13工作的液压系统300是与使斗杆缸12工作的液压系统300同样的结构。省略关于使动臂缸11及铲斗缸13工作的液压系统300的详细说明。需要说明的是，为了对动臂6实施介入控制，也可以在与动臂缸11连接的油路33a中连接对动臂6的上升动作进行介入的介入用控制阀。

需要说明的是，操作装置30的右工作装置操作杆30r及左工作装置操作杆30l也可以不为先导液压方式。右工作装置操作杆30r及左工作装置操作杆30l也可以是基于右工作装置操作杆30r及左工作装置操作杆30l的操作量(倾动角)而将电信号输出至控制装置50、并基于控制装置50的控制信号对流量控制阀25直接进行控制的电子杆方式。

图10是示意性地示出使倾转缸14工作的液压系统300的一例的图。液压系统300具备：对向倾转缸14供给的工作油的供给量进行调整的流量控制阀25；对作用于流量控制阀25的先导压进行调整的控制阀37a、37b；配置在先导压泵32与操作踏板30f之间的控制阀39；操作装置30的倾转操作杆30t及操作踏板30f；以及控制装置50。在本实施方式中，操作装置30的操作踏板30f是先导液压方式的操作装置。操作装置30的倾转操作杆30t是电子杆方式的操作装置。倾转操作杆30t包括设置于右工作装置操作杆30r及左工作装置操作杆30l的操作按钮。

操作装置30的操作踏板30f与先导压泵32连接。另外，操作踏板30f经由梭阀36a而与供从控制阀37a送出的先导油流动的油路38a连接。另外，操作踏板30f经由梭阀36b而与供从控制阀37b送出的先导油流动的油路38b连接。通过对操作踏板30f进行操作，从而调整操作踏板30f与梭阀36a之间的油路33a的压力、及操作踏板30f与梭阀36b之间的油路33b的压力。

通过对倾转操作杆30t进行操作，从而将通过倾转操作杆30t的操作而生成的操作信号输出至控制装置50。控制装置50基于从倾转操作杆30t输出的操作信号而生成控制信号，对控制阀37a、37b进行控制。控制阀37a、37b是电磁比例控制阀。控制阀37a基于控制信号对油路38a进行开闭。控制阀37b基于控制信号对油路38b进行开闭。

当针对铲斗8的倾转旋转不实施介入控制时，基于操作装置30的操作量来调整先导压。当针对铲斗8的倾转旋转实施介入控制时，控制装置50向控制阀37a、37b输出控制信号而调整先导压。

[控制系统]

接着，对本实施方式的液压挖掘机100的控制系统200进行说明。图11是示出本实施方式的控制系统200的一例的功能框图。

如图11所示，控制系统200具备对工作装置1进行控制的控制装置50、位置运算装置20、工作装置角度运算装置24、控制阀37(37a、37b)以及目标施工数据生成装置70。

位置运算装置20具有车身位置运算器21、姿势运算器22以及方位运算器23。位置运算装置20对上部回转体2的绝对位置pg、包含侧倾角度θ1及俯仰角度θ2的上部回转体2的姿势、以及包含横摆角度θ3的上部回转体2的方位进行检测。

工作装置角度运算装置24对包含动臂角度α、斗杆角度β、铲斗角度γ、倾转角度δ及倾转轴角度ε在内的工作装置1的角度进行检测。

控制阀37(37a、37b)调整向倾转缸14供给的工作油的供给量。控制阀37基于来自控制装置50的控制信号进行工作。

目标施工数据生成装置70包括计算机系统。目标施工数据生成装置70生成表示施工区域的目标形状即目标地形的目标施工数据。目标施工数据表示在由工作装置1进行的施工后得到的三维的目标形状。

目标施工数据生成装置70设置于液压挖掘机100的远程地点。目标施工数据生成装置70是设置于例如施工管理公司的设备。需要说明的是，目标施工数据生成装置70也可以由液压挖掘机100的制造公司或租赁公司所有。目标施工数据生成装置70与控制装置50能够进行无线通信。由目标施工数据生成装置70生成的目标施工数据以无线的形式发送至控制装置50。

需要说明的是，也可以是，目标施工数据生成装置70与控制装置50以有线的形式连接，从目标施工数据生成装置70向控制装置50发送目标施工数据。需要说明的是，也可以是，目标施工数据生成装置70包括存储有目标施工数据的记录介质，控制装置50具有能够从记录介质读入目标施工数据的装置。

需要说明的是，目标施工数据生成装置70也可以设置于液压挖掘机100。也可以是，从管理施工的外部的管理装置以有线或无线的形式向液压挖掘机100的目标施工数据生成装置70供给目标施工数据，目标施工数据生成装置70存储所供给的目标施工数据。

控制装置50具有车身位置数据获取部51、工作装置角度数据获取部52、规定点位置数据算出部53、目标施工地形生成部54、倾转数据算出部55、倾转目标地形算出部56、角度确定部57、工作装置控制部58、目标速度确定部59、存储部60以及输入输出部61。

车身位置数据获取部51、工作装置角度数据获取部52、规定点位置数据算出部53、目标施工地形生成部54、倾转数据算出部55、倾转目标地形算出部56、角度确定部57、工作装置控制部58及目标速度确定部59各自的功能通过控制装置50的处理器而发挥。存储部60的功能通过控制装置50的存储装置而实现。输入输出部61的功能通过控制装置50的输入输出接口装置而实现。输入输出部61与位置运算装置20、工作装置角度运算装置24、控制阀37及目标施工数据生成装置70连接，与车身位置数据获取部51、工作装置角度数据获取部52、规定点位置数据算出部53、目标施工地形生成部54、倾转数据算出部55、倾转目标地形算出部56、角度确定部57、工作装置控制部58、目标速度确定部59及存储部60之间进行数据通信。

存储部60存储包含工作装置数据在内的液压挖掘机100的各种数据。

车身位置数据获取部51从位置运算装置20经由输入输出部61而获取车身位置数据。车身位置数据包括由全局坐标系规定的上部回转体2的绝对位置pg、包含侧倾角度θ1及俯仰角度θ2在内的上部回转体2的姿势、以及包含横摆角度θ3在内的上部回转体2的方位。

工作装置角度数据获取部52从工作装置角度运算装置24经由输入输出部61而获取工作装置角度数据。工作装置角度数据对包含动臂角度α、斗杆角度β、铲斗角度γ、倾转角度δ及倾转轴角度ε在内的工作装置1的角度进行检测。

规定点位置数据算出部53基于由车身位置数据获取部51获取到的车身位置数据、由工作装置角度数据获取部52获取到的工作装置角度数据、以及存储于存储部60的工作装置数据，算出设定于铲斗8的规定点rp的位置数据。

如图4及图7所示，工作装置数据包括动臂长度l1、斗杆长度l2、铲斗长度l3、倾转长度l4及铲斗宽度l5。动臂长度l1是动臂轴ax1与斗杆轴ax2之间的距离。斗杆长度l2是斗杆轴ax2与铲斗轴ax3之间的距离。铲斗长度l3是铲斗轴ax3与铲斗8的铲尖9之间的距离。倾转长度l4是铲斗轴ax3与倾转轴ax4之间的距离。铲斗宽度l5是侧板84与侧板85之间的距离。

图12是示意性地示出本实施方式的设定于铲斗8的规定点rp的一例的图。如图12所示，在铲斗8设定有多个用于倾转铲斗控制的规定点rp。规定点rp设定于包含铲斗8的铲尖9及基面89在内的铲斗8的外表面。规定点rp在铲尖9中沿铲斗宽度方向设定有多个。另外，规定点rp在包含基面89在内的铲斗8的外表面设定有多个。

另外，工作装置数据包括表示铲斗8的形状及尺寸的铲斗外形数据。铲斗外形数据包括表示铲斗宽度l5的铲斗8的宽度数据。另外，铲斗外形数据包括包含铲斗8的外表面的轮廓数据在内的铲斗8的外表面数据。另外，铲斗外形数据包括以铲斗8的铲尖9为基准的铲斗8的多个规定点rp的坐标数据。

规定点位置数据算出部53算出规定点rp的位置数据。规定点位置数据算出部53算出车身坐标系中的、多个规定点rp各自相对于上部回转体2的基准位置po的相对位置。另外，规定点位置数据算出部53算出全局坐标系中的、多个规定点rp各自的绝对位置。

规定点位置数据算出部53能够基于包含动臂长度l1、斗杆长度l2、铲斗长度l3、倾转长度l4及铲斗外形数据在内的工作装置数据、以及包含动臂角度α、斗杆角度β、铲斗角度γ、倾转角度δ及倾转轴角度ε在内的工作装置角度数据，来算出车身坐标系中的、铲斗8的多个规定点rp各自相对于上部回转体2的基准位置po的各自的相对位置。如图4所示，上部回转体2的基准位置po设定于上部回转体2的回转轴rx。需要说明的是，上部回转体2的基准位置p0也可以设定于动臂轴ax1。

另外，规定点位置数据算出部53能够基于由位置运算装置20检测到的上部回转体2的绝对位置pg、以及上部回转体2的基准位置po与铲斗8的相对位置，来算出全局坐标系中的、铲斗8的绝对位置pa。绝对位置pg与基准位置po的相对位置是根据液压挖掘机100的各种数据而导出的已知数据。规定点位置数据算出部53能够基于包含上部回转体2的绝对位置pg在内的车身位置数据、上部回转体2的基准位置po与铲斗8的相对位置、工作装置数据、以及工作装置角度数据，来算出全局坐标系中的、铲斗8的多个规定点rp各自的绝对位置。

目标施工地形生成部54基于从目标施工数据生成装置70供给且存储于存储部60的目标施工数据，生成表示挖掘对象的目标形状的目标施工地形cs。目标施工数据生成装置70可以将三维目标地形数据作为目标施工数据而供给至目标施工地形生成部54，也可以将表示目标形状的一部分的多个线数据或多个点数据作为目标施工数据而供给至目标施工地形生成部54。在本实施方式中，目标施工数据生成装置70将表示目标形状的一部分的线数据作为目标施工数据而供给至目标施工地形生成部54。

图13是示出本实施方式的目标施工数据cd的一例的示意图。如图13所示，目标施工数据cd表示施工区域的目标地形。目标地形包括由三角多边形分别表现的多个目标施工地形cs。多个目标施工地形cs分别表示工作装置1进行挖掘的挖掘对象的目标形状。在目标施工数据cd中，规定了目标施工地形cs中的与铲斗8的垂直距离最近的点ap。另外，在目标施工数据cd中，规定了穿过点ap及铲斗8且与铲斗轴ax3正交的工作装置动作平面wp。工作装置动作平面wp是通过动臂缸11、斗杆缸12及铲斗缸13中的至少一者的工作而使铲斗8的铲尖9移动的动作平面，与xz平面平行。规定点位置数据算出部53基于目标施工地形cs及铲斗8的外形数据，算出被规定为相对于目标施工地形cs的点ap而言垂直距离与最近的规定点rp的位置数据。在求出规定点rp时，至少使用与铲斗8的宽度相关的数据即可。另外，规定点rp也可以由操作员指定。

目标施工地形生成部54获取工作装置动作平面wp与目标施工地形cs的相交线即线lx。另外，目标施工地形生成部54获取穿过点ap且在目标施工地形cs中与线lx正交的线ly。线ly表示横向动作平面vp与目标施工地形cs的相交线。横向动作平面vp是指与工作装置动作平面wp正交且穿过点ap的平面。

图14是示出本实施方式的目标施工地形cs的一例的示意图。目标施工地形生成部54获取线lx及线ly，并基于线lx及线ly而生成表示挖掘对象的目标形状的目标施工地形cs。在利用铲斗8对目标施工地形cs进行挖掘的情况下，控制装置50使铲斗8沿着穿过铲斗8的工作装置动作平面wp与目标施工地形cs的相交线即线lx而移动。

倾转数据算出部55算出穿过铲斗8的规定点rp且与倾转轴ax4正交的倾转动作平面tp来作为倾转数据。

图15及图16是示出本实施方式的倾转动作平面tp的一例的示意图。图15示出倾转轴ax4与目标施工地形cs平行时的倾转动作平面tp。图16示出倾转轴ax4与目标施工地形cs不平行时的倾转动作平面tp。

如图15及图16所示，倾转动作平面tp是指穿过从规定于铲斗8的多个规定点rp选择出的规定点rpr且与倾转轴ax4正交的动作平面。作为规定点rpr，选择多个规定点rp中的、与目标施工地形cs的距离最近的规定点rp。

图15及图16作为一例而示出穿过设定于铲尖9的规定点rpr的倾转动作平面tp。倾转动作平面tp是通过倾转缸14的工作而使铲斗8的规定点rpr(铲尖9)移动的动作平面。当动臂缸11、斗杆缸12及铲斗缸13中的至少一者工作而使表示倾转轴ax4的朝向的倾转轴角度ε变化时，倾转动作平面tp的倾斜度也变化。

如上所述，工作装置角度运算装置24能够算出表示倾转轴ax4相对于xy平面的倾斜角度的倾转轴角度ε。倾转轴角度ε由工作装置角度数据获取部52获取。另外，规定点rpr的位置数据由规定点位置数据算出部53算出。倾转数据算出部55能够基于由工作装置角度数据获取部52获取到的倾转轴ax4的倾转轴角度ε以及由规定点位置数据算出部53算出的规定点rpr的位置，来算出倾转动作平面tp。

倾转目标地形算出部56基于从多个规定点rp选择出的规定点rpr的位置数据、目标施工地形cs以及倾转数据，来算出在目标施工地形cs中沿铲斗8的侧方方向延伸的倾转目标地形st。倾转目标地形算出部56算出由目标施工地形cs与倾转动作平面tp的交叉部规定的倾转目标地形st。如图15及图16所示，倾转目标地形st由目标施工地形cs与倾转动作平面tp的相交线表示。当倾转轴ax4的朝向即倾转轴角度ε变化时，倾转目标地形st的位置变化。

角度确定部57以使目标施工地形cs与铲斗8的特定部位平行的方式来确定表示以倾转轴ax4为中心的铲斗8的特定部位的角度的倾转角度δ。在本实施方式中，铲斗8的特定部位是铲斗8的铲尖9。

图17是示意性地示出本实施方式的铲斗8的铲尖9与目标施工地形cs之间的关系的图。图17(a)是从-xm侧观察铲斗8的图。图17(b)是从+ym侧观察铲斗8的图。如图17所示，角度确定部57以使目标施工地形cs与铲斗8的铲尖9平行的方式来确定表示以倾转轴ax4为中心的铲斗8的铲尖9的角度的倾转角度δr。即，角度确定部57确定用于使铲斗8的铲尖9与目标施工地形cs平行的、铲斗8的铲尖9在倾转旋转方向上的倾转旋转角度δr。

在本实施方式中，角度确定部57以使倾转目标地形st与铲斗8的铲尖9平行的方式确定铲斗8的铲尖的倾转角度δr。

工作装置控制部58输出用于控制液压缸10的控制信号。工作装置控制部58基于由角度确定部57确定的倾转角度δ，将倾转缸14控制为使目标施工地形cs与铲斗8的铲尖9平行。

另外，工作装置控制部58基于表示铲斗8的规定点rpr与倾转目标地形st之间的距离的动作距离da，使以倾转轴ax4为中心的铲斗8的倾转旋转停止，以使得铲斗8不超过目标施工地形cs。即，工作装置控制部58使铲斗8在倾转目标地形st处停止，以使得倾转旋转的铲斗8不超过倾转目标地形st。

如图15所示，当倾转轴ax4与目标施工地形cs平行时，倾转目标地形st与线ly大体一致。因此，针对以倾转目标地形st为基准的倾转旋转的介入控制和针对以线ly为基准的倾转旋转的介入控制实质上是相同的。

工作装置控制部58基于设定于铲斗8的多个规定点rp中的动作距离da最短的规定点rpr，来实施针对倾转旋转的介入控制。即，工作装置控制部58基于与倾转目标地形st最近的规定点rpr与倾转目标地形st之间的动作距离da，来实施针对倾转旋转的介入控制，以使得设定于铲斗8的多个规定点rp中的与倾转目标地形st最近的规定点rpr不超过倾转目标地形st。

目标速度确定部59基于动作距离da，来确定针对铲斗8的倾转旋转速度的目标速度u。目标速度确定部59在动作距离da为作为阈值的线距离h以下时，对倾转旋转速度进行限制。

图18是用于说明本实施方式的针对倾转旋转进行的介入控制的示意图。如图18所示，规定了目标施工地形cs，并且规定了速度限制介入线il。速度限制介入线il与倾转轴ax4平行，且被规定在与倾转目标地形st分离了线距离h的位置。线距离h期望设定为不损害操作员的操作感。工作装置控制部58在倾转旋转的铲斗8的至少一部分超过速度限制介入线il而使动作距离da成为线距离h以下时，对铲斗8的倾转旋转速度进行限制。目标速度确定部59确定针对超过了速度限制介入线il的铲斗8的倾转旋转速度的目标速度u。在图18所示的例子中，铲斗8的一部分超过速度限制介入线il而使动作距离da小于线距离h，因此，倾转旋转速度受到限制。

目标速度确定部59获取与倾转动作平面tp平行的方向上的规定点rpr与倾转目标地形st之间的动作距离da。另外，目标速度确定部59获取与动作距离da相应的目标速度u。工作装置控制部58在判定为动作距离da为线距离h以下的情况下，对倾转旋转速度进行限制。

图19是示出本实施方式的动作距离da与目标速度u之间的关系的一例的图。图19示出用于基于动作距离da使铲斗8的倾转旋转停止的动作距离da与目标速度u之间的关系的一例。如图19所示，目标速度u是根据动作距离da而统一确定的速度。目标速度u在动作距离da大于线距离h时不设定，在动作距离da为线距离h以下时设定。动作距离da越小，则目标速度u越小，当动作距离da成为零时，目标速度u也成为零。需要说明的是，在图19中，将接近目标施工地形cs的方向表示为负方向。

目标速度确定部59基于操作装置30的倾转操作杆30t的操作量，来算出规定点rp朝向目标施工地形cs(倾转目标地形st)移动时的移动速度vr。移动速度vr是规定点rpr在与倾转动作平面tp平行的面内的移动速度。针对多个规定点rp分别算出移动速度vr。

在本实施方式中，在对倾转操作杆30t进行了操作的情况下，基于从倾转操作杆30t输出的电流值来算出移动速度vr。当对倾转操作杆30t进行操作时，与倾转操作杆30t的操作量相应的电流从倾转操作杆30t输出。在存储部60能够存储与倾转操作杆30t的操作量相应的倾转缸14的缸速度。需要说明的是，缸速度也可以根据缸行程传感器的检测来求出。在算出倾转缸14的缸速度之后，目标速度确定部59使用雅可比行列式，将倾转缸14的缸速度转换成铲斗8的多个规定点rp各自的移动速度vr。

工作装置控制部58在判定为动作距离da为线距离h以下的情况下，实施将规定点rpr相对于目标施工地形cs的移动速度vr限制为目标速度u的速度限制。工作装置控制部58为了抑制铲斗8的规定点rpr的移动速度vr而向控制阀37输出控制信号。工作装置控制部58以使铲斗8的规定点rpr的移动速度vr成为与动作距离da相应的目标速度u的方式向控制阀37输出控制信号。由此，规定点rpr越接近目标施工地形cs(倾转目标地形st)，倾转旋转的铲斗8的规定点rpr的移动速度rp越慢，在规定点rpr(铲尖9)到达目标施工地形cd时，倾转旋转的铲斗8的规定点rpr的移动速度rp成为零。

[角度调整方法]

接着，对本实施方式的铲斗8的倾转角度δ的调整方法进行说明。图20是示出本实施方式的铲斗8的倾转角度δ的调整方法的一例的流程图。图21是用于说明本实施方式的铲斗8的倾转角度δ的调整方法的一例的示意图。

规定点位置数据算出部53算出规定于铲尖9的规定点rpa的位置数据及规定点rpb的位置数据(步骤sa10)。

如图21所示，规定点rpa及规定点rpb是铲尖9中的铲斗8的宽度方向两侧的规定点。规定点位置数据算出部53算出车身坐标系中的规定点rpa的位置数据及规定点rpb的位置数据。

另外，规定点位置数据算出部53基于规定点rpa的位置数据及规定点rpb的位置数据，算出将规定点rpa与规定点rpb连结的方向向量vec_ab。方向向量vec_ab由以下的(1)式规定。

[式1]

vec_ab＝rpb-rpa…(1)

目标施工地形生成部54算出目标施工地形cs的法线向量nd(步骤sa20)。

角度确定部57算出倾转动作平面tp与目标施工地形cs的相交线向量str(步骤sa30)。

角度确定部57算出用于使铲斗8的铲尖9与目标施工地形cs平行的铲斗8的铲尖9的倾转角度δr(步骤sa40)。

在本实施方式中，角度确定部57对以下的(2)式进行运算处理，算出倾转角度δr。

[式2]

工作装置控制部58基于由角度确定部57确定的倾转角度δr，将倾转缸14控制为使目标施工地形cs与铲斗8的铲尖9平行(步骤sa50)。

[效果]

如以上说明的那样，根据本实施方式，在倾转式铲斗中，基于铲斗8的铲尖9相对于目标施工地形cs的相对角度，以使目标施工地形cs与铲斗8的铲尖9平行的方式在角度确定部57中确定以倾转轴ax4为中心的铲斗8的铲尖9的倾转角度δr。工作装置控制部58基于由角度确定部57确定的倾转角度δr，来控制使铲斗8以倾转轴ax4为中心而旋转的倾转缸14。由此，能够使铲斗8的铲尖9与目标施工地形cs在倾转旋转方向上平行。因此，减轻了液压挖掘机1的驾驶员在施工时的操作负担，并且，得到不依赖于驾驶员的熟练度的高品质的施工结果。

第二实施方式.

对第二实施方式进行说明。在以下的说明中，针对与上述的实施方式相同或同等的构成要素标注相同的附图标记，省略或简化其说明。

图22及图23是示意性地示出本实施方式的工作装置1的动作的一例的图。图22及图23示出使用具有倾转式的铲斗8的工作装置1并基于倾斜的目标施工地形cs来实施施工的例子。

如图22所示，有时在将铲斗8的铲尖9与目标施工地形cs设为平行而使铲尖9与目标施工地形cs一致的状态下，想要一边移动斗杆7一边实施施工。另外，如图23所示，有时在将铲斗8的基面89与目标施工地形cs设为平行而使基面89与目标施工地形cs一致的状态下，想要一边移动斗杆7一边实施施工。

在本实施方式中，针对如下例子进行说明，即，工作装置控制部58将倾转缸14及铲斗缸13中的至少一方控制为，在斗杆7工作的状态下维持铲斗8的铲尖9及基面89中的至少一方与目标施工地形cs的平行。

图24是示出本实施方式的铲斗8的角度的调整方法的一例的流程图。图25及图26是用于说明本实施方式的铲斗8的角度的调整方法的一例的示意图。图25示意性地示出使铲斗8的铲尖9与目标施工地形cs平行时的铲斗8的角度的调整方法的一例。图26示意性地示出使铲斗8的基面89与目标施工地形cs平行时的铲斗8的角度的调整方法的一例。

在以下的说明中，将铲斗8的铲尖9及基面89适当地统称为铲斗8的特定部位。

规定点位置数据算出部53算出规定于铲尖9的规定点rpa的位置数据及规定点rpb的位置数据、以及规定于基面89的规定点rpc的位置数据(步骤sb10)。

如图25所示，规定点rpa及规定点rpb是铲尖9中的铲斗8的宽度方向两侧的规定点。规定点位置数据算出部53算出车身坐标系中的规定点rpa的位置数据及规定点rpb的位置数据。

如图26所示，规定点rpc是平坦的基面89的一部分的规定点。在铲斗8的宽度方向上，规定点rpa的坐标与规定点rpc的坐标相等。在本实施方式中，规定点rpa规定于底板81的一端部，规定点rpc规定于底板81的另一端部。

另外，规定点位置数据算出部53基于规定点rpa的位置数据及规定点rpb的位置数据，算出将规定点rpa与规定点rpb连结的方向向量vecab。

另外，规定点位置数据算出部53基于规定点rpa的位置数据及规定点rpc的位置数据，算出将规定点rpa与规定点rpc连结的方向向量vec_ac。

另外，规定点位置数据算出部53算出倾转轴ax4的法线向量vec_tilt。

角度确定部57算出与目标施工地形cs平行的铲斗8的特定部位的目标法线向量nref(步骤sb20)。

例如，在使目标施工地形cs与铲斗8的铲尖9平行的情况下，如图25所示，角度确定部57算出与铲斗8的铲尖9的方向向量vec_ab正交的铲斗8的铲尖9的目标法线向量nref。铲斗8的铲尖9的目标法线向量nref被规定为在倾转动作平面tp中与铲斗8的铲尖9的方向向量vec_ab正交。铲斗8的铲尖9的目标法线向量nref也与倾转轴ax4的法线向量vec_tilt正交。

另外，在使目标施工地形cs与铲斗8的基面89平行的情况下，如图26所示，角度确定部57算出与铲斗8的基面89的方向向量vec_ac正交的铲斗8的基面89的目标法线向量nref。基面89实质上是平面。因此，铲斗8的基面89的目标法线向量nref被唯一确定。

方向向量vec_ab由上述的(1)式规定。方向向量vec_ac由以下的(3)式规定。

[式3]

vec_ac＝rpc-rpa…(3)

铲斗8的铲尖9的目标法线向量nref由以下的(4)式规定。

[式4]

nref(铲尖)＝vec_ab×vec_tilt···(4)

铲斗8的基面89的目标法线向量nref由以下的(5)式规定。

[式5]

nref(基面)＝vec_ac×vec_···(5)

目标施工地形生成部54算出目标施工地形cs的法线向量nd(步骤sb30)。

角度检测部57算出评价函数q(步骤sb40)。

评价函数q是表示目标法线向量nref和法线向量nd的平行误差的评价函数q1与表示铲尖9和目标施工地形cs的距离da的评价函数q2之和。即，以下的(6)式、(7)式及(8)式成立。

[式6]

q1＝1-nref·nd…(6)

[式7]

q2＝da…(7)

[式8]

q＝q1+q2…(8)

在(6)式中，目标法线向量nref与法线向量nd成为平行的条件是相互内积为1。即，以下的(9)式成立。

[式9]

nref·nd＝1…(9)

需要说明的是，在(8)式中，在无需使铲斗8与目标施工地形cs接触的情况下，可以为q＝q1。

角度检测部57以使(8)的评价函数q成为最小的方式通过规定的数值运算法来实施运算处理。运算处理例如能够利用牛顿法、鲍威尔法及单纯形法等。

角度检测部57判定评价函数q是否成为最小(步骤sb50)。即，角度检测部57通过规定的数值运算法来实施运算处理，判定评价函数是否实质上成为零。

在步骤sb50中，在判定为评价函数q为最小的情况下(步骤sb50：是)，角度检测部57算出用于使铲斗8的特定部位与目标施工地形cs平行的铲斗8的特定部位的倾转角度δr及铲斗角度γr(步骤sb60)。即，角度检测部57确定使评价函数q成为最小的倾转角度δr及铲斗角度γr。

倾转角度δr表示用于使目标施工地形cs与铲斗8的特定部位平行的、以倾转轴ax4为中心的铲斗8的特定部位的角度。铲斗角度γr表示以铲斗轴ax3为中心的铲斗8的特定部位的角度。

工作装置控制部58基于由角度确定部57确定的倾转角度δr及铲斗角度γr，将倾转缸14及铲斗缸13控制为使目标施工地形cs与铲斗8的特定部位平行(步骤sb70)。

在步骤sb50中，在判定为评价函数q不为最小的情况下(步骤sb50：否)，角度检测部57更新倾转角度δr或铲斗角度γr(步骤sb80)，返回步骤sb40的处理。

其他的实施方式.

需要说明的是，在上述的实施方式中，关于评价函数q，也可以对评价函数q1及评价函数q2进行加权。

需要说明的是，在上述的实施方式中，建筑机械100为液压挖掘机。上述的实施方式所说明的构成要素能够应用于与液压挖掘机不同的具有工作装置的建筑机械。

需要说明的是，在上述的实施方式中，上部回转体2可以通过液压进行回转，也可以通过电动致动器产生的动力进行回转。另外，工作装置1也可以不通过液压缸10而通过电动致动器产生的动力进行工作。

附图标记说明

1工作装置，2上部回转体，3下部行驶体，3c履带，4驾驶室，5机械室，6动臂，7斗杆，8铲斗，8b铲斗销，8t倾转销，9铲尖，10液压缸，10a盖侧油室，10b杆侧油室，11动臂缸，12斗杆缸，13铲斗缸，14倾转缸，16动臂行程传感器，17斗杆行程传感器，18铲斗行程传感器，19倾转行程传感器，20位置运算装置，21车身位置运算器，22姿势运算器，23方位运算器，24工作装置角度运算装置，25流量控制阀，30操作装置，30f操作踏板，30l左工作装置操作杆，30r右工作装置操作杆，30t倾转操作杆，31主液压泵，32先导压泵，33a、33b油路，34a、34b压力传感器，35a、35b油路，36a、36b梭阀，37a、37b控制阀，38a、38b油路，50控制装置，51车身位置数据获取部，52工作装置角度数据获取部，53规定点位置数据算出部，54目标施工地形生成部，55倾转数据算出部，56倾转目标地形算出部，57角度确定部，58工作装置控制部，59目标速度确定部，60存储部，61输入输出部，70目标施工数据生成装置，81底板，82背板，83上板，84侧板，85侧板，86开口部，87托架，88托架，89基面，90连接构件，91板构件，92托架，93托架，94第一连杆构件，94p第一连杆销，95第二连杆构件，95p第二连杆销，96铲斗缸顶部销，97托架，100液压挖掘机(建筑机械)，200控制系统，300液压系统，400检测系统，ap点，ax1动臂轴，ax2斗杆轴，ax3铲斗轴，ax4倾转轴，cd目标施工数据，cs目标施工地形，da动作距离，l1动臂长度，l2斗杆长度，l3铲斗长度，l4倾转长度，l5铲斗宽度，lx线，ly线，rp规定点，rx回转轴，st倾转目标地形，tp倾转动作平面，α动臂角度，β斗杆角度，γ铲斗角度，δ倾转角度，ε倾转轴角度，θ1侧倾角度，θ2俯仰角度，θ3横摆角度。