[發明專利]一種多模式掘建機開挖路徑的規劃執行控制方法

有效

• 申請號: 202010512359.2
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111424672B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 劉飛香;秦念穩;肖正航;譚果;劉洪濤;陳聰;曾婷
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團股份有限公司
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10;E02D17/00;E02F3/96
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 孔祥貴

1.一種多模式掘建機開挖路徑的規劃執行控制方法，其特征在于，包括步驟：

建立多模式挖頭的正運動學模型；

探測掌子面巖體類型，并建立巖體空間模型；

根據所述巖體空間模型規劃開挖路徑；

根據所述巖體空間模型記錄的巖體類型選擇對應模式的所述挖頭；

控制所述挖頭按照所述開挖路徑進行挖掘；

挖掘過程中根據所述巖體空間模型記錄的巖體類型變化，更換對應模式的所述挖頭后繼續挖掘；

所述挖掘過程中根據所述巖體空間模型記錄的巖體類型變化，更換對應模式的所述挖頭后繼續挖掘包括步驟：

持續判斷巖體類型是否變化，若變化則記錄當前開挖位置；

設備退出后根據變化后的巖體類型更換對應的所述挖頭；

控制更換后的所述挖頭移動至更換前記錄的開挖位置；

控制所述挖頭繼續挖掘；

所述持續判斷巖體類型是否變化包括步驟：

根據所述巖體空間模型和所述正運動學模型同步模擬挖掘過程；

模擬挖掘時判斷所述巖體空間模型中當前的單位長方體塊與之前的單位長方體塊表示的巖體類型是否一致；

若不一致，則巖體類型變化；若一致，則巖體類型不變。

2.根據權利要求1所述的多模式掘建機開挖路徑的規劃執行控制方法，其特征在于，巖體類型包括硬巖地質、軟土地質和復合地質，所述挖頭包括對應所述硬巖地質的鉆劈挖頭、對應所述軟土地質的挖斗挖頭和對應所述復合地質的銑挖頭。

3.根據權利要求2所述的多模式掘建機開挖路徑的規劃執行控制方法，其特征在于，所述鉆劈挖頭由上至下挖掘，所述挖斗挖頭由上至下挖掘并由下至上復位，所述銑挖頭由中心螺旋向外擴散挖掘。

4.根據權利要求1所述的多模式掘建機開挖路徑的規劃執行控制方法，其特征在于，所述建立多種模式的挖頭的正運動學模型具體為根據油缸和連桿的長度及鉸接位置建立所述正運動學模型。

5.根據權利要求1所述的多模式掘建機開挖路徑的規劃執行控制方法，其特征在于，所述建立巖體空間模型包括步驟：

設定不同巖體類型對應的顏色，形成不同顏色的單位長方體塊；

根據探測到的各巖體類型的分布情況，對應各巖體類型的位置，將各色的所述單位長方體塊拼接搭建成所述巖體空間模型，并確定各所述單位長方體塊的位置坐標。

6.根據權利要求1所述的多模式掘建機開挖路徑的規劃執行控制方法，其特征在于，所述建立巖體空間模型包括步驟：

搭建初始整體模型，并將所述初始整體模型分割成相互拼接的多個單位長方體塊；

設定不同巖體類型對應的顏色；

根據探測到的各巖體類型的分布情況，將對應位置的各所述單位長方體塊染成對應的顏色，形成所述巖體空間模型，并確定各所述單位長方體塊的位置坐標。

7.根據權利要求1所述的多模式掘建機開挖路徑的規劃執行控制方法，其特征在于，所述記錄當前開挖位置具體為記錄巖體類型變化處的所述單位長方體塊的位置坐標，復位時移動至記錄的位置坐標。

8.根據權利要求7所述的多模式掘建機開挖路徑的規劃執行控制方法，其特征在于，所述建立巖體空間模型后還包括步驟：

實時探測巖體類型，并實時修改所述巖體空間模型。