[發明專利]一種鉆桿裝卸控制方法、裝置及鉆桿裝卸設備

在審

• 申請號: 202110477621.9
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113062697A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 宋長法
• 申請（專利權）人: 北京三一智造科技有限公司
• 主分類號: E21B19/16
• 分類號: E21B19/16
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 胡曉靜

本發明提供了一種鉆桿裝卸控制方法、裝置及鉆桿裝卸設備，該方法包括：獲取鉆桿裝卸設備的當前位置、當前位姿以及環境圖像；基于環境圖像，確定目標鉆桿的目標位置及鉆桿裝卸設備在目標鉆桿上預設抓取點進行抓取的目標位姿；基于環境圖像、當前位姿及目標位姿，確定鉆桿裝卸設備從當前位置移動到目標位置的規劃路徑；基于鉆桿裝卸設備在移動路線上的移動位姿的變化情況，在移動路線上確定位姿控制節點及其對應的位姿變換指令；基于移動路線、位姿控制節點及其對應的位姿變換指令控制鉆桿裝卸設備移動至目標位置抓取目標鉆桿進行裝桿或卸桿。實現了鉆桿裝卸從鉆桿抓取到安裝或下卸全過程的自動化，無需人工操作，降低人力成本同時提高了工作效率。

技術領域

本發明涉及機械設備技術領域，具體涉及一種鉆桿裝卸控制方法、裝置及鉆桿裝卸設備。

背景技術

非開挖水平定向鉆機在工程建設中有著非常重要的作用。但是在進行鉆機作業時，在鉆機的一根鉆桿鉆完后，通常需要鉆機手通過人工操作的方式進行卸扣和裝鉆桿，整個上卸桿全過程包括：抓取鉆桿、轉運鉆桿、上卸鉆桿，現有的自動化裝卸設備僅僅可以實現上卸鉆桿的自動化，而對于抓取鉆桿及轉運鉆桿依然需要至少兩人進行配合完成，人力成本高，且工作效率低，整體自動化程度較低。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種鉆桿裝卸控制方法、裝置及鉆桿裝卸設備以克服現有技術中鉆機上卸鉆桿需要依賴人工操作，成本高、工作效率低的問題。

根據第一方面，本發明實施例提供了一種鉆桿裝卸控制方法，應用于鉆桿裝卸設備，所述方法包括：

獲取所述鉆桿裝卸設備的當前位置、當前位姿以及環境圖像；

基于所述環境圖像，確定目標鉆桿的目標位置及所述鉆桿裝卸設備在所述目標鉆桿上預設抓取點進行抓取的目標位姿；

基于所述環境圖像、所述當前位姿及所述目標位姿，確定所述鉆桿裝卸設備從所述當前位置移動到所述目標位置的規劃路徑，所述規劃路徑包括所述鉆桿裝卸設備的移動路線及所述鉆桿裝卸設備在所述移動路線上的移動位姿；

基于所述鉆桿裝卸設備在所述移動路線上的移動位姿的變化情況，在所述移動路線上確定位姿控制節點及其對應的位姿變換指令；

基于所述移動路線、所述位姿控制節點及其對應的位姿變換指令控制所述鉆桿裝卸設備移動至所述目標位置抓取所述目標鉆桿進行裝桿或卸桿。

可選地，所述基于所述環境圖像、所述當前位姿及所述目標位姿，確定所述鉆桿裝卸設備從所述當前位置移動到所述目標位置的規劃路徑，包括：

基于所述環境圖像，確定所述當前位置到所述目標位置間的障礙物信息；

基于所述障礙物信息及所述鉆桿裝卸設備的預設控制要求，確定所述鉆桿裝卸設備從所述當前位置移動到所述目標位置的各候選規劃路徑；

分別計算所述鉆桿裝卸設備執行各候選規劃路徑的總時長；

基于所述總時長從小到大的排序結果，確定規劃路徑。

可選地，所述候選規劃路徑包括候選移動路線及所述鉆桿裝卸設備在所述候選移動路線上的移動位姿，所述計算所述鉆桿裝卸設備執行各候選規劃路徑的總時長，包括：

獲取所述當前候選移動路線的路線長度及所述鉆桿裝卸設備的預設移動速度；

基于所述路線長度及所述預設移動速度，確定所述鉆桿裝卸設備執行當前候選移動路線的移動時長；

基于所述當前位姿、目標位姿及當前候選移動路線上的移動位姿，計算所述鉆桿裝卸設備執行當前候選移動路線的位姿調整時長；

基于所述移動時長和所述位姿調整時長，確定所述鉆桿裝卸設備執行所述當前候選規劃路徑的總時長。