重機
重機とは、高出力、構造的な強度、および連続運転を必要とする作業を実行する大型の機械設備を指します。産業界では、掘削、吊り上げ、マテリアルハンドリング、穴あけ、整地、輸送、建設などの用途でこれらの機械を使用しています。重機には、油圧ショベル、ブルドーザー、ホイールローダー、クレーン、グレーダー、
鉱山用トラック、ボーリングマシン、農業機械などが含まれます。それぞれの機械は、機械システム、油圧アクチュエータ、エンジン、電子制御ユニットを組み合わせて、大きな力を発生させ、制御しています。
メーカーは、過酷な稼働環境に耐えられるよう重機を設計しています。機械は、強力な振動、機械的衝撃、温度変化、粉塵、湿気、電磁干渉に頻繁にさらされます。これらの条件は、機械部品や電子センサーに影響を与える可能性があります。そのため、エンジニアは機械の稼働寿命全体にわたって信頼性の高いパフォーマンスを維持する
頑丈な部品を選択します。
現代の重機は、電子センシングおよび制御システムへの依存度を高めています。GNSS受信機は絶対位置を提供し、慣性センサーは加速度と角運動を測定します。IMUは加速度センサーとジャイロスコープを組み合わせて、機械の線形加速度と回転を測定します。AHRSは慣性測定値を処理して、ロール、ピッチ、および方位を推定します。INSは慣性データをGNSSやその他の補助センサーと組み合わせて、位置、速度、および姿勢を計算します。
これらのシステムは、マシーンガイダンス、自動整地、ペイロード監視、安定化、および自動運転をサポートします。たとえば、油圧ショベルはINSを使用して、車体とアタッチメントの位置と姿勢を特定できます。鉱山用トラックは、振動や一時的なGNSSの中断が発生しても、GNSS/INSフュージョンを使用して正確な航法を維持できます。
また、重機には堅牢なセンサー統合が求められます。高い衝撃および振動レベルは、測定誤差を引き起こし、センサーのパフォーマンスを低下させる可能性があります。そのため、エンジニアは慣性センサーを選択する際に、バイアス安定性、ノイズ密度、ダイナミックレンジ、帯域幅、温度感度、耐衝撃性を考慮します。
頑丈なIMU、AHRS、およびINSソリューションは、機械が信頼性の高いモーション認識を維持し、正確で安全かつ効率的な作業を実現するのに役立ちます。
