[發明專利]管片自動抓取定位方法和管片自動拼裝定位方法

在審

• 申請號: 202111573905.4
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114183167A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 林福龍;郭俊可;魏曉龍;周樹亮;周罘鑫;鄭康泰;賀開偉;高博;張發亮;胡鵬;周邦棟;路亞緹;王寧;黃震
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08;E21D11/40
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 焦玉恒;王小會

提供一種管片自動抓取定位方法和管片自動拼裝定位方法。該管片自動抓取定位方法包括：輸送包括第一標志點和第二標志點的待拼裝管片至待抓取位置；管片拼裝機移動至待拼裝管片的上方；調整管片拼裝機的運動部件使管片拼裝機的抓取部件位于標定位置；設置在管片拼裝機的抓取部件上的至少三個測距傳感模塊進行測距，獲得抓取部件與待拼裝管片的測量距離，調整管片拼裝機的運動部件使得各個測量距離相等；設置在管片拼裝機的抓取部件上的圖像采集裝置采集包括第一標志點和第二標志點的圖像；進行圖像處理，并計算當前抓取位置與標定抓取位置的偏差，調整管片拼裝機的運動部件使偏差值小于或等于偏差閾值，以使得管片拼裝機調整至標準抓取位置。

技術領域

本公開的實施例涉及一種管片自動抓取定位方法和管片自動拼裝定位方法。

背景技術

管片拼裝機是盾構機的關鍵部件之一，負責管片的拼裝，當前管片拼裝以人工遙控拼裝為主，在管片抓取過程中，拼裝作業人員需要通過遙控器進行橫搖、俯仰和偏轉等操作以調整管片姿態實現精確定位，此方法定位精度不高且效率低下。

發明內容

本公開的實施例提供一種管片自動抓取定位方法和管片自動拼裝定位方法。

本公開的實施例提供一種管片自動抓取定位方法，包括：輸送待拼裝管片至待抓取位置，所述待拼裝管片包括第一標志點和第二標志點；管片拼裝機移動至待拼裝管片的上方；調整管片拼裝機的運動部件使管片拼裝機的抓取部件位于標定位置；設置在管片拼裝機的抓取部件上的至少三個測距傳感模塊進行測距，獲得所述抓取部件與所述待拼裝管片的測量距離，調整管片拼裝機的運動部件使得各個測量距離相等；設置在管片拼裝機的抓取部件上的圖像采集裝置采集包括所述第一標志點和所述第二標志點的圖像；以及進行圖像處理，并計算當前抓取位置與標定抓取位置的偏差，調整管片拼裝機的運動部件使偏差值小于或等于偏差閾值，以使得管片拼裝機調整至標準抓取位置。

根據本公開的實施例提供的管片自動抓取定位方法，計算當前抓取位置與標定抓取位置的偏差包括：獲得管片拼裝機當前抓取姿態與標定抓取位置的角度偏差。

根據本公開的實施例提供的管片自動抓取定位方法，獲得管片拼裝機當前抓取姿態與標定抓取位置的角度偏差包括：計算當前圖像中的第一標志點和第二標志點的連線與標定圖像中的第一標志點和第二標志點的連線的角度偏差。

根據本公開的實施例提供的管片自動抓取定位方法，調整管片拼裝機的運動部件使偏差值小于或等于偏差閾值包括：調整所述角度偏差小于或等于角度偏差閾值；以及調整當前圖像中的第一標志點和第二標志點的連線與標定圖像中的第一標志點和第二標志點的連線在第一方向上的第一距離偏差和在第二方向上的第二距離偏差，使得所述第一距離偏差小于第一距離閾值，所述第二距離偏差小于第二距離閾值，所述第一方向垂直于所述第二方向。

根據本公開的實施例提供的管片自動抓取定位方法，該方法還包括：對管片拼裝機抓取姿態和抓取位置進行標定，并采集包括所述第一標志點和所述第二標志點的標定圖像。

根據本公開的實施例提供的管片自動抓取定位方法，所述標定包括：使得抓取部件抓住管片；調整管片拼裝機的運動部件，使得抓取部件脫離管片并向上呈直線運動，停止，獲得標定位置；以及采用圖像采集裝置進行圖像采集，獲得包括第一標志點和第二標志點的標定圖像。

根據本公開的實施例提供的管片自動抓取定位方法，該方法還包括：控制拼裝機的運動部件，使管片拼裝機的抓取部件直線運動并接近待抓取管片；以及控制拼裝機的運動部件至抓取部件上的接觸開關動作，使得拼裝機管片抓取定位完成。

根據本公開的實施例提供的管片自動抓取定位方法，所述至少三個測距傳感模塊包括呈三角形分布的三個測距傳感模塊。

根據本公開的實施例提供的管片自動抓取定位方法，所述三個測距傳感模塊包括沿非掘進方向排列的兩個測距模塊。

本公開的實施例還提供一種管片拼裝方法，包括上述任一管片自動抓取定位方法。