JPH0781494B2 - Direction control device for shield machine - Google Patents
Direction control device for shield machineInfo
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- JPH0781494B2 JPH0781494B2 JP2025842A JP2584290A JPH0781494B2 JP H0781494 B2 JPH0781494 B2 JP H0781494B2 JP 2025842 A JP2025842 A JP 2025842A JP 2584290 A JP2584290 A JP 2584290A JP H0781494 B2 JPH0781494 B2 JP H0781494B2
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- Japan
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- shield machine
- shield
- data
- expert system
- jack
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、シールド掘進工事において、シールドマシン
の姿勢を自動的に制御して、予め決められた計画路線に
乗せるためのシールドマシンの方向制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention, in shield excavation work, automatically controls the posture of the shield machine and controls the direction of the shield machine so that the shield machine can be placed on a predetermined planned route. Regarding the device.
(従来の技術) 地中に地下鉄,下水道,上水道及び電力ケーブル管等を
築造する工事の一つとして、シールド工法がある。これ
はシールドマシンで横穴を掘削して前進し、順次セグメ
ントを組んでいくという工法である。(Prior Art) As one of the construction works for subways, sewers, waterworks, power cable pipes, etc. in the ground, there is a shield construction method. This is a method of excavating a horizontal hole with a shield machine, moving forward, and sequentially forming segments.
従来、このようなシールドマシンを計画路線に沿って姿
勢制御する場合、シールドマシンに、その円周方向に沿
って装着した多数のシールドジャッキの組み合わせを、
プログラム制御されるマイクロコンピュータあるいはシ
ーケンス回路により選択することで行なうようにしてい
た。Conventionally, when controlling the attitude of such a shield machine along a planned route, a combination of a large number of shield jacks mounted along the circumferential direction of the shield machine,
The selection is performed by a program-controlled microcomputer or sequence circuit.
また、シールドマシンの方向制御に際しては、専門の管
理者がシールドマシンなどの測量データをもとに計画線
からのずれ量を計算し、この結果から数リング先でスム
ーズに計画線に掘進経路を乗せるべき予想曲線を考え、
この予想した曲線に沿ってシールドマシンのピッチング
値およびストローク値(方位角)を管理者の経験と勘に
基づいて算定した後、その算定結果をオペレータに指示
する。In addition, when controlling the direction of the shield machine, a specialized manager calculates the amount of deviation from the planned line based on the survey data of the shield machine, etc. Think about the expected curve to ride,
After calculating the pitching value and stroke value (azimuth angle) of the shield machine along this expected curve based on the experience and intuition of the administrator, the operator is instructed of the calculation result.
そして、オペレータは指示値から多数のシールドジャッ
キの組み合わせを経験と勘を頼りに選択し、かつマニア
ルで計測等を見ながらシールドマシンの姿勢制御を行な
うようにしていた。Then, the operator selects a combination of a large number of shield jacks from the indicated values based on experience and intuition, and controls the attitude of the shield machine while manually watching the measurement.
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述のような従来のシールドマシンの方
向制御方式では熟練した管理者及びオペレータの経験と
勘により、シールドマシンを計画線に合わせて掘進する
ものであるため、方向制御に個人差がでると共に管理者
及びオペレータの負担が増大し、かつ多くの人手が要す
る問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional direction control method for the shield machine as described above, the shield machine is dug along the planned line based on the experience and intuition of the skilled manager and operator. However, there is a problem that the direction control has individual differences, the burden on the administrator and the operator increases, and a lot of manpower is required.
また、プログラムで方向制御する場合は、シールドマシ
ンの癖、地山の変化等により初期のコントロール方法が
異なってきた場合には、その都度データの再入力を行な
わなければならず、多くの人手を必要とする。さらにま
た、シールドジャッキの本数が多くなると、本数に応じ
たきめ細かい制御ができなくなるという問題があった。Also, when controlling the direction with a program, if the initial control method changes due to the habit of the shield machine, changes in the ground, etc., it is necessary to re-input the data each time, and a lot of manpower is required. I need. Furthermore, when the number of shield jacks increases, there is a problem that it is not possible to perform fine control according to the number.
本発明は、上述のような点に鑑みなされたもので、管理
者及びオペレータ等の人的関与を要することなく、シー
ルドマシンの姿勢制御を完全自動化し、かつ無人化を可
能にしたシールドマシンの方向制御装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above point, without requiring human involvement such as an administrator and an operator, the posture control of the shield machine is fully automated, and an unmanned shield machine is possible. An object is to provide a direction control device.
(課題を解決するための手段) 一実施例を示す図面に対応づけて本発明を説明すると、
本発明は、シールドマシン20の姿勢制御に関する専門知
識を体系的な知識表現ルールで格納する知識ベース11、
収集した掘進データを解析してトルクと曲げ量との関係
データを構築し、シールドマシン20の癖や地山の変化状
況などを推測できるようにするデータベース12、及び前
記収納した掘進データを見て前記知識ベース11内のルー
ルを起動することによりシールドマシン20の掘進経路を
計画路線に乗せるべき予測曲線を作成すると共に、この
予測曲線に対応した曲げ量を得るために前記データベー
ス12の関係データを検索して最適なシールドジャッキ28
1〜2810の組み合わせパターンを推論する推論機構13を
有するエキスパートシステム10と、前記シールドマシン
20の各シールドジャッキ281〜2810を前記エキスパート
システム10で推論したジャッキ組み合わせパターンデー
タに基づいて制御すると共に掘進時のシールドマシン20
の位置、姿勢及びジャッキ状況情報を取り込んで前記エ
キスパートシステム10側へ送信するローカルマイクロコ
ンピュータ19と、前記エキスパートシステム10と前記ロ
ーカルマイクロコンピュータ19間のデータの送受を行な
うと共に前記エキスパートシステム10で推論されたジャ
ッキ組み合わせパターンの選択指令を前記ローカルマイ
クロコンピュータ19に送出するパーソナルコンピュータ
17とを備えて構成することにより達成される。(Means for Solving the Problems) The present invention will be described with reference to the drawings showing one embodiment.
The present invention is a knowledge base 11 that stores specialized knowledge about attitude control of the shield machine 20 in a systematic knowledge expression rule,
Looking at the database 12 that analyzes the collected excavation data and builds the relational data between the torque and the bending amount and makes it possible to estimate the habit of the shield machine 20 and the change situation of the ground, and the stored excavation data. By creating a prediction curve to put the excavation route of the shield machine 20 on the planned route by activating the rule in the knowledge base 11, the relational data of the database 12 is obtained in order to obtain the bending amount corresponding to this prediction curve. The best shield jack to search 28
The expert system 10 having an inference mechanism 13 for inferring the combination pattern of 1-28 10, the shield machine
20 shield jacks 28 1 to 28 10 are controlled on the basis of the jack combination pattern data inferred by the expert system 10 and the shield machine 20 at the time of excavation
Of the position, attitude and jack status information of the local microcomputer 19 for transmitting to the expert system 10 side and transmitting and receiving data between the expert system 10 and the local microcomputer 19 and inferred by the expert system 10. Personal computer for sending the selection command of the jack combination pattern to the local microcomputer 19
It is achieved by configuring with 17 and.
(作用) エキスパートシステム10は、パーソナルコンピュータ17
を通して取り込まれた現時点のシールドマシン20の掘進
データと予めインプットされている計画路線図とからず
れ量を検出し、ずれ量を検出した時、これに基づいて知
識ベース11の必要ルールを起動することにより計画路線
に乗せる予想曲線を作成し、更に、この予想曲線に乗せ
るための曲げ量を推論する。そして算出した曲げ量を生
じさせるために、データベース12を参照して必要なトル
ク量を垂直、水平方向のベクトル量として検索し、更に
必要トルクを生じさせるための最適なジャッキ組み合わ
せパターンを選定する。このジャッキ選定パターンをパ
ーソナルコンピュータ17を通してローカルマイクロコン
ピュータ19に伝送し、選定されたシールドジャッキを制
御することによりシールドマシン20は計画路線に自動的
に乗せられるように方向制御されることになる。(Operation) Expert system 10 is a personal computer 17
Detecting the amount of deviation from the current excavation data of the shield machine 20 and the planned route map input in advance, and when detecting the amount of deviation, activate the necessary rules of the knowledge base 11 based on this. The expected curve to be put on the planned route is created by, and the bending amount to be put on this expected curve is inferred. Then, in order to generate the calculated bending amount, the database 12 is referred to search for a required torque amount as a vector amount in the vertical and horizontal directions, and an optimum jack combination pattern for generating the required torque is selected. By transmitting this jack selection pattern to the local microcomputer 19 through the personal computer 17 and controlling the selected shield jack, the shield machine 20 is controlled in direction so as to be automatically placed on the planned route.
よって、シールドマシンの方向制御が完全に自動化さ
れ、無人化掘削を可能にする。Therefore, the direction control of the shield machine is fully automated, enabling unmanned excavation.
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described based on drawing.
第1図は本発明によるシールドマシンの方向制御装置の
一実施例を示す全体の構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a direction control device for a shield machine according to the present invention.
図において、エキスパートシステム10は、合理的な判
断、経験あるいは実験結果などから得られたシールドマ
シンの姿勢制御に関する専門知識をif−thenルールなど
の知識表現形式で格納する知識ベース11と、実際の掘進
時におけるシールドマシンの癖、地山の変化等に伴い経
験的に得られるトルク(力量)と曲がり量との関係デー
タ等を格納するデータベース12と、シールドマシンの現
在の状況と知識ベース11に格納されているルール及びデ
ータベース12に格納されている関係データを用いてシー
ルドマシンの方向制御に必要な予想曲線及びシールドジ
ャッキの最適組み合わせパターンを推論する推論機構13
と、推論機構13に接続されたユーザインタフェース14
と、知識ベース11及びデータベース12の内容を操作、管
理するための知識ベース管理部15A、及びシールドマシ
ンの姿勢制御に必要な専門知識を獲得し、更新する知識
獲得機構15Bとを備えている。In the figure, an expert system 10 is a rational judgment, a knowledge base 11 that stores expertise in attitude control of a shield machine obtained from experience or experimental results in a knowledge representation format such as if-then rules, and an actual Database 12 that stores the relational data between the torque (force) and the amount of bending obtained empirically due to the habit of the shield machine during excavation, changes in the ground, etc., the current state of the shield machine and the knowledge base 11 An inference mechanism 13 that infers the optimum combination pattern of the expected curves and shield jacks necessary for the direction control of the shield machine using the stored rules and the relational data stored in the database 12.
And a user interface 14 connected to the inference mechanism 13
And a knowledge base management unit 15A for operating and managing the contents of the knowledge base 11 and the database 12, and a knowledge acquisition mechanism 15B for acquiring and updating the specialized knowledge necessary for attitude control of the shield machine.
エキスパートシステム10のユーザインタフェース14に
は、シリアル伝送回路16を介してセンター用パーソナル
コンピュータ17が接続されている。このパーソナルコン
ピュータ17は、エキスパートシステム10で作成された予
想曲線データ及びジャッキ選択パターンデータを受信す
ると共に、シールドマシンからの掘進データを取り込ん
でエキスパートシステム10へ送信し、かつジャッキ選択
パターンからシールドジャッキの組み合わせ選択指令を
シールドマシン側へ伝送するもので、CPU,ROM,RAM及びI
/Oポートを備え、I/Oポートには、入力装置としてのキ
ーボード17a、出力装置としてのCRT17b及び図示しない
外部記憶装置、プリンタ等が接続され、さらにシールド
マシン側とのデータの送受を行なうシリアル伝送回路18
が接続されている。A center personal computer 17 is connected to a user interface 14 of the expert system 10 via a serial transmission circuit 16. This personal computer 17 receives the expected curve data and the jack selection pattern data created by the expert system 10, captures the excavation data from the shield machine and sends it to the expert system 10, and the shield selection of the shield jack from the jack selection pattern. It transmits the combination selection command to the shield machine side, and CPU, ROM, RAM and I
The I / O port is equipped with a keyboard 17a as an input device, a CRT 17b as an output device, an external storage device (not shown), a printer, etc. are connected to the I / O port, and serial data transmission / reception with the shield machine side is performed. Transmission circuit 18
Are connected.
前記エキスパートシステム10及びパーソナルコンピュー
タ17はシールド工事現場の事務所などに設置されるもの
である。The expert system 10 and the personal computer 17 are installed in an office or the like at a shield construction site.
ローカルマイクロコンピュータ19は、坑内を掘進するシ
ールドマシン20の方向を制御すると共に各種の掘進デー
タをセンターのパーソナルコンピュータ17へ送信するも
ので、CPU,ROM,RAM及びI/Oポートを備えている。I/Oポ
ートには、シールドマシン20の現在位置座標を検出する
ジャイロセンサ21、シールドマシン20のヨーイング、ピ
ッチング及びローリング方向の傾きからシールドマシン
20の姿勢を検出するレベルセンサ22、ジャッキの推進
力、推進速度から各シールドジャッキの動作状況を検出
する状況検出手段23、及び各シールドジャッキに対応す
るそれぞれの電磁バルブ241〜2410がそれぞれ接続さ
れ、更にセンターからの指示データ等を表示する表示装
置25及び信号送受用のシリアル伝送回路26が接続されて
いる。シリアル伝送回路26とセンター側のシリアル伝送
回路18間は双方向性の通信ケーブル27によって接続され
ている。The local microcomputer 19 controls the direction of the shield machine 20 that digs in the mine and sends various digging data to the personal computer 17 of the center, and has a CPU, ROM, RAM and I / O ports. The I / O port has a gyro sensor 21 for detecting the current position coordinates of the shield machine 20, a yawing, pitching, and rolling direction inclination of the shield machine 20.
A level sensor 22 for detecting the posture of 20 and a situation detecting means 23 for detecting the operating state of each shield jack from the propulsive force of the jack and the propulsion speed, and respective electromagnetic valves 24 1 to 24 10 corresponding to the shield jacks, respectively. A display device 25 for displaying instruction data and the like from the center and a serial transmission circuit 26 for signal transmission / reception are also connected. The serial transmission circuit 26 and the center-side serial transmission circuit 18 are connected by a bidirectional communication cable 27.
第2図及び第3図はシールドマシン20の概略図を示すも
ので、20aはシールド本体、20bはシールド本体20aの先
端側に回転可能に取り付けたカッタディスク、20cはシ
ールド本体20a内のカッタディスク後方に設けられたバ
ルクヘッド(隔壁)、20dはアジテータ(撹拌材)、20e
はカッタディスク20bを回転させるカッタ駆動用電動機
である。またシールド本体20a内には、カッタディスク2
0b側を推進させる複数のシールドジャッキ281〜2810が
円周方向に等間隔に配設されている。この各シールドジ
ャッキ281〜2810の推進力は、それぞれに対応する電磁
バルブ241〜2410により制御されるものである。2 and 3 show a schematic view of the shield machine 20, 20a is a shield body, 20b is a cutter disk rotatably attached to the tip side of the shield body 20a, and 20c is a cutter disk inside the shield body 20a. Bulkhead (partition wall) provided at the rear, 20d is agitator (stirring material), 20e
Is a cutter driving electric motor for rotating the cutter disk 20b. Also, inside the shield body 20a, the cutter disk 2
A plurality of shield jacks 28 1 to 28 10 for propelling the 0b side are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The propulsive force of each of the shield jacks 28 1 to 28 10 is controlled by the corresponding electromagnetic valve 24 1 to 24 10 .
次に、上述のように構成された本実施例の動作を第4図
に示すフロチャートを参照して説明する。Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
先ず、センター側のパーソナルコンピュータ17の外部記
憶装置などにインプットされている計画路線図データを
パーソナルコンピュータ17に取り込む(ステップS1)。
そしてローカルマイクロコンピュータ19では、各種セン
サで検出したシールドマシン20の位置及び姿勢情報と各
シールドジャッキ281〜2810の動作状況情報等の推進デ
ータをシリアル伝送回路26、通信ケーブル27及びシリア
ル伝送回路18を通してセンターのパーソナルコンピュー
タ17に伝送する(ステップS2)。First, the planned route map data input to the external storage device of the personal computer 17 on the center side is taken into the personal computer 17 (step S1).
Then, in the local microcomputer 19, propulsion data such as position and orientation information of the shield machine 20 detected by various sensors and operation status information of the shield jacks 28 1 to 28 10 are serial transmission circuit 26, communication cable 27 and serial transmission circuit. It is transmitted to the personal computer 17 of the center through 18 (step S2).
パーソナルコンピュータ17では、受信した位置、姿勢及
びジャッキ動作状況情報からなる掘進データと計画路線
図データとを比較することにより計画路線からのずれ量
を検出する(ステップS3)。次のステップS4において、
ずれ量があると判断された時は、検出したずれ量データ
をシリアル伝送回路16を通してエキスパートシステム10
に伝送する。ずれ量データを受信したエキスパートシス
テム10では、その推論機構13においてずれ量を解析し、
そのずれ量を見て知識ベース11内の必要ルールを起動
し、シールドマシンを計画路線にスムーズに乗せるため
の予想曲線を作成する(ステップS5)。また、ステップ
S4においてずれ量がないと判断された時は、ステップS6
に移行して、次の1リング分に相当する希望の予測曲線
を決定する。予想曲線が作成または決定された後は、ス
テップS7において、予想曲線にシールドマシンを乗せる
ための曲げ量を算出し、シールドマシン20のピッチン
グ、ヨーイング及びローリングを知識ベース11の必要ル
ールを起動して推論する。The personal computer 17 detects the deviation amount from the planned route by comparing the excavation data including the received position, posture and jack operation status information with the planned route map data (step S3). In the next step S4,
If it is determined that there is a deviation amount, the detected deviation amount data is sent to the expert system 10 through the serial transmission circuit 16.
To transmit. In the expert system 10 that received the deviation amount data, the deviation amount is analyzed in the inference mechanism 13,
The necessary rule in the knowledge base 11 is activated by looking at the deviation amount, and an expected curve for smoothly placing the shield machine on the planned route is created (step S5). Also step
If it is determined in S4 that there is no deviation, step S6
Then, the desired prediction curve corresponding to the next one ring is determined. After the expected curve is created or determined, in step S7, the bending amount for putting the shield machine on the expected curve is calculated, and the pitching, yawing, and rolling of the shield machine 20 are activated by the necessary rules of the knowledge base 11. Reason.
次のステップS8では、データベース12に格納されている
トルク(力量)と曲げ量との関係データを参照すること
により、算出曲げ量を生じさせるためのトルク量を、
縦、水平方向ともに検索してベクトル量として取り出
す。即ち、シールドマシン20を予想曲線に乗せて推進さ
せる姿勢制御のための必要トルクを推論する。その後、
ステップS9において、必要トルクを生じさせるためのシ
ールドジャッキの最適組み合わせパターンをデータベー
ス12を参照して検索し、最適なジャッキ組み合わせパタ
ーンを選定する(ステップS10)。In the next step S8, by referring to the relational data between the torque (force amount) and the bending amount stored in the database 12, the torque amount for producing the calculated bending amount is calculated as follows.
Both vertical and horizontal directions are searched and extracted as vector quantities. That is, the necessary torque for attitude control for propelling the shield machine 20 on the expected curve is inferred. afterwards,
In step S9, the database 12 is searched for the optimum combination pattern of the shield jacks for producing the required torque, and the optimum jack combination pattern is selected (step S10).
このようにして作成された予想曲線及びジャッキ選択パ
ターンデータはシリアル伝送回路16を通してパーソナル
コンピュータ17に伝送され、これらデータはパーソナル
コンピュータ17のCRT17bに表示されると共に、シリアル
伝送回路18、通信ケーブル27及びシリアル伝送回路26を
通してローカルマイクロコンピュータ19に伝送される
(ステップS11)。The expected curve and jack selection pattern data created in this way are transmitted to the personal computer 17 through the serial transmission circuit 16, and these data are displayed on the CRT 17b of the personal computer 17, and the serial transmission circuit 18, the communication cable 27 and It is transmitted to the local microcomputer 19 through the serial transmission circuit 26 (step S11).
掘削現場のローカルマイクロコンピュータ19では、受信
したデータを表示装置25に表示すると共に、ジャッキ選
択パターンデータを解読して対応する電磁パルブ241〜2
410に出力し、これらを推論された値に従って制御する
ことにより、選択ジャッキ241〜2410を駆動し、シール
ドマシン20を予想曲線に沿うよう掘進させる(ステップ
S12)。In the local microcomputer 19 of the drilling site, and displays the received data on the display device 25, the electromagnetic Parubu 24 21 to the corresponding decodes the jack selection pattern data
4 10 and controlling them according to the inferred values drives the selection jacks 24 1 to 24 10 to drive the shield machine 20 along the expected curve (step
S12).
また、シールドマシン20の掘進に伴い各センサで検出さ
れた位置、姿勢及びジャッキ状況情報はセンターのパー
ソナルコンピュータ17へ送信される。そして、シールド
マシンの癖、地山の変化などにより、予想曲線よりずれ
た場合には、そのずれ量に応じて新たな予測曲線が作成
されると共に、データベース12に格納されているトルク
対曲がり量の関係データが更新されることになる。In addition, the position, posture, and jack status information detected by each sensor along with the excavation of the shield machine 20 is transmitted to the personal computer 17 of the center. If the deviation from the expected curve is caused by the habit of the shield machine, changes in the ground, etc., a new predicted curve is created according to the amount of deviation, and the torque vs. the amount of bending stored in the database 12 Related data will be updated.
このような本実施例にあっては、エキスパートシステム
10により、シールドマシン20の掘進経路を計画路線に乗
せるべき予測曲線を作成し、これに基づいて適正なシー
ルドジャッキの組み合わせパターンを選定し、このパタ
ーンデータをローカルマイクロコンピュータ19に伝送し
てシールドジャッキ281〜2810を制御し、これによりシ
ールドマシン20が計画路線に自動的に乗れるよう方向制
御するものであるから、掘削現場で専門の管理者及びオ
ペレータが関与しなくともシールドマシンの姿勢制御を
完全に自動化することができ、しかも専門管理者及びオ
ペレータの経験と勘に頼ることがないので、個人差のな
い正確な方向制御が可能になると共に省人力化が可能に
なる。In this embodiment, the expert system
With 10, create a predictive curve to put the excavation route of the shield machine 20 on the planned route, select an appropriate combination pattern of the shield jack based on this, transmit this pattern data to the local microcomputer 19, and transmit the shield jack. 28 1-28 control the 10, this by since it is intended to directional control so that the shield machine 20 is automatically ride to the planned route, a professional administrator and operator attitude control of the shield machine without having to participate in the drilling site Can be fully automated and does not rely on the experience and intuition of specialized managers and operators, which enables accurate direction control without individual differences and labor saving.
また、シールドマシンの癖、地山の変化等があっても、
これに対応した方向制御を人手を要することなく行なう
ことができ、さらにシールドジャッキの本数が多くなっ
てもきめ細かい方向制御を容易に行なうことができる。Also, even if there is a habit of a shield machine, a change in the ground, etc.,
Corresponding direction control can be performed without requiring human labor, and fine direction control can be easily performed even if the number of shield jacks increases.
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、地山の状況変化
やシールドマシンの癖などを学習しながらエキスパート
システムにより、シールドマシンの掘進経路を計画路線
に乗せるべき予測曲線を作成し、これに基づいた適正な
シールドジャッキの組み合わせパターンを推論選定し、
このパターンデータをもとにシールドジャッキを制御し
てシールドマシンの姿勢制御を行なうようにしたので、
人間が関与しなくてもシールドマシンの方向制御を完全
に自動化することができ、しかも掘進データを収集解析
してデータベースを構築し、そして経験を積むことによ
り自らが学習、増殖するから、より人間に近い機能を有
する方向制御システムでトンネルの無人化掘削が可能に
なる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a prediction curve to put the excavation route of the shield machine on the planned route is provided by the expert system while learning the situation change of the ground and the habit of the shield machine. Created, inferred and selected a proper shield jack combination pattern based on this,
Since the shield jack is controlled based on this pattern data to control the attitude of the shield machine,
It is possible to fully automate the direction control of the shield machine without human involvement, and collect and analyze excavation data to build a database, and by gaining experience, oneself learns and proliferates. The unmanned excavation of the tunnel becomes possible with the direction control system having a function close to the above.
第1図は本発明の一実施例を示す全体の構成図、第2図
は本発明に適用されるシールドマシンの概略断面図、第
3図は第2図のIII−III線に沿う概略断面図、第4図は
本実施例における動作手順を示すフロチャートである。 尚、図中10はエキスパートシステム、11は知識ベース、
12はデータベース、13は推論機構、14はユーザインタフ
ェース、15Aは知識ベース管理部、15Bは知識獲得機構、
17はパーソナルコンピュータ、19はローカルマイクロコ
ンピュータ、20はシールドマシン、21はジャイロセン
サ、22はレベルセンサ、23は状況検出装置、241〜2410
は電磁バルブ、281〜2810はシールドジャッキである。1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic sectional view of a shield machine applied to the present invention, and FIG. 3 is a schematic sectional view taken along line III-III of FIG. FIG. 4 and FIG. 4 are flowcharts showing the operation procedure in this embodiment. In the figure, 10 is an expert system, 11 is a knowledge base,
12 is a database, 13 is an inference mechanism, 14 is a user interface, 15A is a knowledge base management unit, 15B is a knowledge acquisition mechanism,
17 is a personal computer, 19 is a local microcomputer, 20 is a shield machine, 21 is a gyro sensor, 22 is a level sensor, 23 is a situation detection device, 24 1 to 24 10
Is a solenoid valve and 28 1 to 28 10 are shield jacks.
Claims (1)
識を体系的な知識表現ルールで格納する知識ベース、収
集した掘進データを解析してトルクと曲げ量との関係デ
ータを構築し、シールドマシンの癖や地山の変化状況な
どを推測できるようにするデータベース、及び前記収納
した掘進データを見て前記知識ベース内のルールを起動
することによりシールドマシンの掘進経路を計画路線に
乗せるべき予想曲線を作成すると共に、この予想曲線に
対応した曲げ量を得るために前記データベースの関係デ
ータを検索して最適なシールドジャッキの組み合わせパ
ターンを推論する推論機構を有するエキスパートシステ
ムと、 前記シールドマシンの各シールドジャッキを前記エキス
パートシステムで推論したジャッキ組み合わせパターン
データに基づいて制御すると共に掘進時のシールドマシ
ンの位置、姿勢及びジャッキ状況情報を取り込んで前記
エキスパートシステム側へ送信するローカルマイクロコ
ンピュータと、 前記エキスパートシステムと前記ローカルマイクロコン
ピュータ間のデータの送受を行なうと共に前記エキスパ
ートシステムで推論されたジャッキ組み合わせパターン
の選択指令を前記ローカルマイクロコンピュータに送出
するパーソナルコンピュータと、 を備えたことを特徴とするシールドマシンの方向制御装
置。1. A knowledge base for storing specialized knowledge about attitude control of a shield machine by a systematic knowledge expression rule, analyzing the collected excavation data to construct relational data between torque and bending amount, and a habit of the shield machine. A database that allows you to estimate the change situation of the ground and the ground, and creates an expected curve that should put the excavation route of the shield machine on the planned route by activating the rules in the knowledge base by looking at the stored excavation data In addition, in order to obtain the bending amount corresponding to this expected curve, an expert system having an inference mechanism that infers the optimum shield jack combination pattern by searching the relational data in the database, and each shield jack of the shield machine. Based on the jack combination pattern data inferred by the expert system And a local microcomputer that controls the position of the shield machine at the time of excavation, attitude and jack status information and sends the information to the expert system side, and transmits and receives data between the expert system and the local microcomputer. A direction control device for a shield machine, comprising: a personal computer for sending a jack combination pattern selection command inferred by an expert system to the local microcomputer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2025842A JPH0781494B2 (en) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | Direction control device for shield machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2025842A JPH0781494B2 (en) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | Direction control device for shield machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03228996A JPH03228996A (en) | 1991-10-09 |
| JPH0781494B2 true JPH0781494B2 (en) | 1995-08-30 |
Family
ID=12177105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2025842A Expired - Fee Related JPH0781494B2 (en) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | Direction control device for shield machine |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPH0781494B2 (en) |
Families Citing this family (3)
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- 1990-02-05 JP JP2025842A patent/JPH0781494B2/en not_active Expired - Fee Related
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