[發明專利]一種隧道鉆孔機器人鉆孔方法、裝置、鉆孔機器人和介質

在審

• 申請號: 202011359093.9
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112330670A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 劉飛香;龔文忠;朱晨;王利平;張雪;何韜;馬熠;陳瀟堯
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T7/70;G06N3/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王云曉

本申請提供了一種隧道鉆孔機器人鉆孔方法、裝置、鉆孔機器人和介質，該方法包括：獲取鉆孔工作面的設定拍照位置的隧道表面圖像，并將隧道表面圖像進行預處理得到待檢測圖像；將待檢測圖像輸入預設的圖像檢測模型中進行圖像檢測，得到圖像數據；其中，圖像數據包括鉆孔像素坐標位置、多種類型對象區域；以鉆孔像素坐標位置為基準，按照預設偏移參數確定鉆孔定位數據；根據鉆孔定位數據所處的類型對象區域確定鉆孔施工參數，并根據鉆孔施工參數進行鉆孔。本申請能夠實現鉆孔機器人的自動定位的同時提高鉆孔精度，降低隧道鉆孔施工的安全風險，提高施工效率。

技術領域

本申請涉及鉆孔技術領域，特別涉及一種隧道鉆孔機器人鉆孔方法、裝置、鉆孔機器人和介質。

背景技術

近年來在建的鐵路、公路、水利隧道規模龐大，在隧道建設中，需要敷設大量的水管管路和電纜線路，用于管線敷設的鉆孔施工主要還是人工完成，效率較低。隨著隧道施工技術的發展，隧道鉆孔施工開始使用專用鉆孔設備包括鉆孔臺車、鉆孔機器人等代替傳統的人工作業。

使用專用鉆孔設備進行隧道鉆孔施工時，都需要提前進行鉆孔定位，確定鉆孔目標。目前隧道鉆孔定位主要使用以下幾種方式：機械裝置輔助定位、激光定位，設備姿態輔助定位。機械裝置輔助定位的缺點是設備需要人員操控，定位要求越高，機械結構越復雜，調整時間長，效率不高；激光定位速度快，但是需要提前在工作面安裝與激光裝置配合的標記裝置。設備姿態輔助定位缺點是鉆機位置不可調，通過調整設備的整體姿態達到設定基準值來定位鉆孔位置，缺少對鉆孔工作面的感知，不能對工作面障礙物進行規避。

相關技術中需要人工放置定位標識，并且參與鉆孔定位，隧道鉆孔施工的安全風險較高，施工效率低。

因此，如何提供一種解決上述技術問題的方案是本領域技術人員目前需要解決的問題。

發明內容

本申請的目的是提供一種隧道鉆孔機器人鉆孔方法、裝置、鉆孔機器人和計算機可讀存儲介質，能夠實現鉆孔機器人的自動定位的同時提高鉆孔精度，降低隧道鉆孔施工的安全風險，提高施工效率。其具體方案如下：

本申請提供了一種隧道鉆孔機器人鉆孔方法，包括：

獲取鉆孔工作面的設定拍照位置的隧道表面圖像，并將所述隧道表面圖像進行預處理得到待檢測圖像；

將所述待檢測圖像輸入預設的圖像檢測模型中進行圖像檢測，得到圖像數據；其中，所述圖像數據包括鉆孔像素坐標位置、多種類型對象區域；

以所述鉆孔像素坐標位置為基準，按照預設偏移參數確定鉆孔定位數據；

根據所述鉆孔定位數據所處的所述類型對象區域確定鉆孔施工參數，并根據所述鉆孔施工參數進行鉆孔。

優選的，所述以所述鉆孔像素坐標位置為基準，按照預設偏移參數確定鉆孔定位數據，包括：

以所述鉆孔像素坐標位置為基準，按照預設定的鉆孔水平方向間距、垂直方向間距，確定下一個鉆孔的像素坐標位置；

確定所述下一個鉆孔的像素坐標位置所在的所述類型對象區域；

若所在的所述類型對象區域是鋼筋區域，則按照偏移參數確定新的鉆孔的像素坐標位置，直至所述新的鉆孔的像素坐標位置不在所述鋼筋區域中，得到所述鉆孔定位數據。

優選的，所述根據所述鉆孔定位數據所處的所述類型對象區域確定鉆孔施工參數，包括：

當所述鉆孔定位數據對應的鉆孔所在的類型對象區域為混凝土區域時，選擇第一鉆孔施工參數；

當所述鉆孔定位數據對應的鉆孔所在的類型對象區域為巖石區域時，選擇第二鉆孔施工參數。

優選的，所述圖像檢測模型的建立過程包括：

獲取測試集和訓練集；