一种隧道钻孔机器人系统及其控制方法、隧道掘进机技术方案

本发明专利技术公开了一种隧道钻孔机器人系统及其控制方法、隧道掘进机，该隧道钻孔机器人系统包括：钻机；安装于隧道掘进机的机器人，钻机与机器人末端固定连接；控制器，其与机器人相连，用于获取钻孔参数、掘进里程和掘进速度，根据钻孔参数确定各目标钻孔位置的坐标，根据掘进里程定位机器人的位置，根据掘进速度计算机器人的实时偏移量，根据各目标钻孔位置的坐标、机器人的位置和实时偏移量，控制机器人动作，以使钻机运动至各目标钻孔位置进行钻孔，并在隧道掘进机掘进时，根据实时偏移量调整机器人的位姿，使钻机的轴线保持不变，实现钻孔与隧道掘进机掘进施工的同步进行。该隧道掘进机包括上述隧道钻孔机器人系统，具有上述有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道钻孔机器人系统及其控制方法、隧道掘进机
本专利技术涉及隧道钻孔设备
，更具体地说，涉及一种隧道钻孔机器人系统。此外，本专利技术还涉及一种上述隧道钻孔机器人系统的控制方法以及包括上述隧道钻孔机器人系统的隧道掘进机。
技术介绍
在地铁、铁路、水利等隧道工程施工过程中，需要敷设大量的水管管路和电缆线路等，因此，需要对隧道进行钻孔，以安装管线支架，便于水管管路和电缆线路的敷设。现有技术中，通常采用人工施工的方式进行隧道钻孔，也即，施工人员手持钻机进行钻孔施工，显然，人工钻孔的效率低，劳动强度大，且钻孔的一致性差。为了解决人工钻孔存在的上述技术问题，钻孔机器人逐渐得到应用。然而，现有技术中的钻孔机器人，通常是将一个作业点的所有孔钻完后，再移动到下一个作业点进行钻孔作业，也即，钻孔施工与隧道掘进机的掘进过程是两个单独的工序，两者无法同时进行，需要隧道掘进机掘进施工完成后，再进行钻孔施工，导致施工周期长。因此，如何提供一种能够使钻孔施工与隧道掘进施工同步进行的隧道钻孔机器人系统，是目前本领域技术人员亟待解决的问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道钻孔机器人系统，其特征在于，包括：/n用于钻孔的钻机(1)；/n用于安装在隧道掘进机上的机器人(2)，所述钻机(1)与所述机器人(2)的末端(22)固定连接；/n控制器(3)，其与所述机器人(2)的驱动模块(21)相连，所述控制器(3)用于获取钻孔参数、所述隧道掘进机的掘进里程和掘进速度，并根据所述钻孔参数确定各个目标钻孔位置的坐标，根据所述掘进里程定位所述机器人(2)的位置，根据所述掘进速度计算所述机器人(2)的实时偏移量，进而根据各个所述目标钻孔位置的坐标、所述机器人(2)的位置和所述实时偏移量，控制所述机器人(2)动作，以使所述钻机(1)运动至各个所述目标钻孔位置进行钻孔，并...

【技术特征摘要】
1.一种隧道钻孔机器人系统，其特征在于，包括：
用于钻孔的钻机(1)；
用于安装在隧道掘进机上的机器人(2)，所述钻机(1)与所述机器人(2)的末端(22)固定连接；
控制器(3)，其与所述机器人(2)的驱动模块(21)相连，所述控制器(3)用于获取钻孔参数、所述隧道掘进机的掘进里程和掘进速度，并根据所述钻孔参数确定各个目标钻孔位置的坐标，根据所述掘进里程定位所述机器人(2)的位置，根据所述掘进速度计算所述机器人(2)的实时偏移量，进而根据各个所述目标钻孔位置的坐标、所述机器人(2)的位置和所述实时偏移量，控制所述机器人(2)动作，以使所述钻机(1)运动至各个所述目标钻孔位置进行钻孔，并在所述隧道掘进机掘进过程中，根据所述实时偏移量控制所述机器人(2)实时调整位姿，以使所述钻机(1)的轴线保持不变。


2.根据权利要求1所述的隧道钻孔机器人系统，其特征在于，所述控制器(3)与所述隧道掘进机的工业电脑相连，以获取所述掘进里程和所述掘进速度。


3.根据权利要求1所述的隧道钻孔机器人系统，其特征在于，还包括触控显示屏(4)，其与所述控制器(3)的输入端连接，以通过所述触控显示屏(4)向所述控制器(3)输入所述钻孔参数。


4.根据权利要求1-3任一项所述的隧道钻孔机器人系统，其特征在于，所述机器人(2)的末端(22)与所述钻机(1)之间设有用于检测各个方向上的力和扭矩的力传感器(5)，所述力传感器(5)与所述控制器(3)相连，以当所述力传感器(5)检测的力和/或扭矩大于预设安全阈值时，使所述控制器(3)控制所述钻机(1)停止运动，并控制所述机器人(2)动作，使所述钻机(1)退出钻孔。

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【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，朱晨，王利平，张雪，何韬，刘兴，陆建华，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43