[發(fā)明專利]一種盾構管片拼裝機用視覺平臺自動抓取方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107152295B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 潘志;李穗婷;蔡洪斌;何偉健
• 申請（專利權）人: 中船重型裝備有限公司
• 主分類號: E21D11/40
• 分類號: E21D11/40;E21D11/08
• 代理公司: 廣州勝沃園專利代理有限公司 44416
• 代理人: 張帥

1.一種盾構管片拼裝機用視覺平臺自動抓取系統(tǒng)，其特征在于，包括：

管片抓取機構；

視覺平臺，所述視覺平臺包括第一電機、安裝座、第二電機、旋轉平臺、攝像頭和激光測距儀，所述第一電機設置于管片抓取機構上，第一電機的轉軸的轉動方向垂直于豎直方向，安裝座設置于第一電機的上方，安裝座的底端連接于第一電機的轉軸，第二電機設置于安裝座上，第二電機的轉軸的轉動方向垂直于水平方向，旋轉平臺連接于第二電機的轉軸，攝像頭與激光測距儀并列設置于旋轉平臺上，其中，攝像頭用于采集管片螺栓圖像并識別管片螺栓的特征點信息，激光測距儀用于測量旋轉平臺與管片螺栓的直線距離；

中心對準模塊，所述中心對準模塊用于接收并分析來自攝像頭的管片螺栓圖像和特征點信息：當管片螺栓的特征點偏離攝像頭的中心位點時，中心對準模塊分析特征點位于攝像頭的位點位置，并形成面向第一電機和第二電機的控制命令，通過第一電機和第二電機的運動使管片螺栓的特征點位于攝像頭的中心位點上；當管片螺栓的特征點位于攝像頭的中心位點上時，中心對準模塊向激光測距儀發(fā)布測距命令；中心對準模塊還用于接收來自激光測距儀的測距數(shù)據(jù)；

位置計算模塊，所述位置計算模塊用于接收來自中心對準模塊的對準數(shù)據(jù)，所述對準數(shù)據(jù)包括第一電機和第二電機的運行數(shù)據(jù)、以及激光測距儀的測距數(shù)據(jù)，位置計算模塊根據(jù)對準數(shù)據(jù)計算出管片螺栓相對于管片抓取機構的位置，位置計算模塊還用于向管片抓取機構發(fā)布抓取管片的控制命令。

2.如權利要求1所述的自動抓取系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺平臺包括相對地設置于管片螺栓兩側的第一視覺平臺和第二視覺平臺，視覺平臺包括分別對應于第一視覺平臺和第二視覺平臺的兩組第一電機、安裝座、第二電機和旋轉平臺，視覺平臺還包括并列設置于第一視覺平臺上的第一攝像頭和第一激光測距儀、并列設置于第二視覺平臺上的第二攝像頭和第二激光測距儀，所述第一攝像頭和第二攝像頭相對設置，所述第一激光測距儀和第二激光測距儀相對設置；所述中心對準模塊用于接收并分析來自第一攝像頭和第二攝像頭的管片螺栓圖像和特征點信息：當管片螺栓的特征點偏離第一攝像頭或第二攝像頭的中心位點時，中心對準模塊并形成分別面向兩組第一電機和第二電機的控制命令，通過兩組第一電機和第二電機的運動使管片螺栓的特征點同時位于第一攝像頭和第二攝像頭的中心位點上；當管片螺栓的特征點同時位于第一攝像頭和第二攝像頭的中心位點上時，中心對準模塊向第一激光測距儀和第二激光測距儀發(fā)布測距命令；中心對準模塊還用于接收來自第一激光測距儀和第二激光測距儀的測距數(shù)據(jù)；所述對準數(shù)據(jù)包括兩組第一電機和第二電機的運行數(shù)據(jù)、以及第一激光測距儀和第二激光測距儀的測距數(shù)據(jù)。

3.如權利要求1所述的自動抓取系統(tǒng)，其特征在于，所述自動抓取系統(tǒng)還包括人工干預模塊；所述中心對準模塊還用于錄入并存儲第一電機和第二電機的行程范圍，并在發(fā)布面向第一電機和第二電機的控制命令前將該控制命令與設定的行程范圍相比較：當控制命令在行程范圍內時，中心對準模塊向第一電機和第二電機發(fā)布控制命令，并通過第一電機和第二電機的運動使管片螺栓的特征點位于攝像頭的中心位點上；當控制命令存在超出行程范圍的情況時，中心對準模塊中止發(fā)布該控制命令、并將控制命令超出行程范圍的信息傳送至計算機中的人工干預模塊，人工干預模塊發(fā)出需要人工干預的通知。

4.如權利要求3所述的動抓取系統(tǒng)，其特征在于，所述人工干預模塊以聲光警示的形式發(fā)出需要人工干預的通知。

5.如權利要求1所述的自動抓取系統(tǒng)，其特征在于，所述管片抓取機構包括徑向油缸、軸向油缸和抓取頭。