双动捶打机构操控系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种双动捶打机构操控系统，包括：双动捶打机构，包括空气动力结构和锤头，所述空气动力结构构造成所述锤头的锤座上，用于以蒸汽或压缩空气为动力，推动所述锤头垂直上升到设定高度后，再基于冲击功率推动所述锤头向下冲击被捶打的地面；土壤识别机构，用于获得土壤整体颜色；信息转换机构，用于在颜色硬度对照表中查找与所述土壤整体颜色对应的参照硬度。本发明专利技术还涉及一种双动捶打机构操控方法。本发明专利技术的双动捶打机构操控系统及方法运行智能、操作方便。由于在双动捶打机构上集成了基于土壤硬度的自适应捶打驱动机制，从而使得双动捶打机构每一次锤击的深度进展基本相同，从而满足了现场工程控制的需求。从而满足了现场工程控制的需求。

【技术实现步骤摘要】
双动捶打机构操控系统及方法


[0001]本专利技术涉及机电一体化领域，尤其涉及一种双动捶打机构操控系统及方法。

技术介绍

[0002]机电一体化又称机械电子工程，是机械工程与自动化的一种，英语称为Mechatronics，他是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。
[0003]机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术，现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。
[0004]现有技术中，为了在保证工程进度的同时避免一次捶打过深造成土壤塌陷，需要保证气动捶打机构每一次捶打的深度在不同土壤环境下相差不大。然而松软的土壤环境容易出现捶打过深的现象，而较硬的土壤环境又容易出现每一次捶打进度缓慢的现象，由此可见，固化的气动捶打机构驱动方式已不可取。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的技术问题，本专利技术提供了一种双动捶打机构操控系统及方法，在引入针对性结构的双动捶打机构的基础上，能够在不同硬度的土壤环境下，保证双动捶打机构每一次锤击的深度进展基本相同，从而在保证工程进度同时避免打击过深造成土壤塌陷。
[0006]为此，本专利技术至少需要具备以下两处关键的专利技术点：
[0007](1)对双动捶打机构即将锤击地面的土壤颜色进行鉴别，以基于鉴别结果获取对应的双动捶打控制策略，从而使得双动捶打机构的捶打适合各种硬度土壤环境；
[0008](2)基于土壤颜色识别土壤硬度，进而基于土壤硬度解析对应的锤头上升高度和锤头被向下推送的功率。
[0009]根据本专利技术的一方面，提供了一种双动捶打机构操控系统，所述系统包括：
[0010]双动捶打机构，包括空气动力结构和锤头，所述空气动力结构构造成所述锤头的锤座上，用于以蒸汽或压缩空气为动力，推动所述锤头垂直上升到设定高度后，再基于冲击功率推动所述锤头向下冲击被捶打的地面；
[0011]侧面摄像头，位于所述双动捶打机构的附近且与所述双动捶打机构相隔距离小于等于预设距离阈值，用于对所述双动捶打机构即将捶打的地面执行摄像操作，以获得对应的侧面采集图像；
[0012]第一运行设备，设置在所述双动捶打机构附近的控制箱内，与所述侧面摄像头连
接，用于对接收到的侧面采集图像执行基于逆谐波均值的图像数据滤波操作，以获得第一运行图像；
[0013]第二运行设备，与所述第一运行设备连接，用于对接收到的第一运行图像执行背景虚化处理，以获得第二运行图像；
[0014]表体保存节点，设置在云端，用于预先存储颜色硬度对照表，所述颜色硬度对照表以每一种颜色为索引保存了具有对应颜色的土壤的参照硬度；
[0015]土壤识别机构，与所述第二运行设备连接，用于基于土壤的亮度成像范围识别所述第二运行图像中的各个土壤像素点，并对各个土壤像素点分别对应的颜色分量进行算术平均值计算以获得土壤整体颜色；
[0016]信息转换机构，分别与所述表体保存节点和所述土壤识别机构连接，用于在所述颜色硬度对照表中查找与所述土壤整体颜色对应的参照硬度；
[0017]其中，所述信息转换机构还与所述空气动力结构连接，用于基于所述土壤整体颜色对应的参照硬度确定对应的、发送给所述空气动力结构的设定高度，以及基于所述土壤整体颜色对应的参照硬度确定对应的、发送给所述空气动力结构的冲击功率；
[0018]其中，所述表体保存节点还保存了参照硬度与设定高度的一一对应关系以及保存了参照硬度与冲击功率的一一对应关系；
[0019]其中，参照硬度与设定高度的一一对应关系中：参照硬度越软，对应的设定高度越低；
[0020]其中，参照硬度与冲击功率的一一对应关系中：参照硬度越软，对应的冲击功率越低。
[0021]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种双动捶打机构操控方法，所述方法包括：
[0022]使用双动捶打机构，包括空气动力结构和锤头，所述空气动力结构构造成所述锤头的锤座上，用于以蒸汽或压缩空气为动力，推动所述锤头垂直上升到设定高度后，再基于冲击功率推动所述锤头向下冲击被捶打的地面；
[0023]使用侧面摄像头，位于所述双动捶打机构的附近且与所述双动捶打机构相隔距离小于等于预设距离阈值，用于对所述双动捶打机构即将捶打的地面执行摄像操作，以获得对应的侧面采集图像；
[0024]使用第一运行设备，设置在所述双动捶打机构附近的控制箱内，与所述侧面摄像头连接，用于对接收到的侧面采集图像执行基于逆谐波均值的图像数据滤波操作，以获得第一运行图像；
[0025]使用第二运行设备，与所述第一运行设备连接，用于对接收到的第一运行图像执行背景虚化处理，以获得第二运行图像；
[0026]使用表体保存节点，设置在云端，用于预先存储颜色硬度对照表，所述颜色硬度对照表以每一种颜色为索引保存了具有对应颜色的土壤的参照硬度；
[0027]使用土壤识别机构，与所述第二运行设备连接，用于基于土壤的亮度成像范围识别所述第二运行图像中的各个土壤像素点，并对各个土壤像素点分别对应的颜色分量进行算术平均值计算以获得土壤整体颜色；
[0028]使用信息转换机构，分别与所述表体保存节点和所述土壤识别机构连接，用于在所述颜色硬度对照表中查找与所述土壤整体颜色对应的参照硬度；
[0029]其中，所述信息转换机构还与所述空气动力结构连接，用于基于所述土壤整体颜色对应的参照硬度确定对应的、发送给所述空气动力结构的设定高度，以及基于所述土壤整体颜色对应的参照硬度确定对应的、发送给所述空气动力结构的冲击功率；
[0030]其中，所述表体保存节点还保存了参照硬度与设定高度的一一对应关系以及保存了参照硬度与冲击功率的一一对应关系；
[0031]其中，参照硬度与设定高度的一一对应关系中：参照硬度越软，对应的设定高度越低；
[0032]其中，参照硬度与冲击功率的一一对应关系中：参照硬度越软，对应的冲击功率越低。
[0033]本专利技术的双动捶打机构操控系统及方法运行智能、操作方便。由于在双动捶打机构上集成了基于土壤硬度的自适应捶打驱动机制，从而使得双动捶打机构每一次锤击的深度进展基本相同，从而满足了现场工程控制的需求。
具体实施方式
[0034]下面将对本专利技术的双动捶打机构操控系统及方法的实施方案进行详细说明。
[0035]在气动捶打机构中，桩锤由锤头和锤座组成，锤座以蒸汽或压缩空气为动力，有单动锤座和双动锤座两种，单动锤座以柱塞作为锤头，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双动捶打机构操控系统，其特征在于，所述系统包括：双动捶打机构，包括空气动力结构和锤头，所述空气动力结构构造成所述锤头的锤座上，用于以蒸汽或压缩空气为动力，推动所述锤头垂直上升到设定高度后，再基于冲击功率推动所述锤头向下冲击被捶打的地面；侧面摄像头，位于所述双动捶打机构的附近且与所述双动捶打机构相隔距离小于等于预设距离阈值，用于对所述双动捶打机构即将捶打的地面执行摄像操作，以获得对应的侧面采集图像；第一运行设备，设置在所述双动捶打机构附近的控制箱内，与所述侧面摄像头连接，用于对接收到的侧面采集图像执行基于逆谐波均值的图像数据滤波操作，以获得第一运行图像；第二运行设备，与所述第一运行设备连接，用于对接收到的第一运行图像执行背景虚化处理，以获得第二运行图像；表体保存节点，设置在云端，用于预先存储颜色硬度对照表，所述颜色硬度对照表以每一种颜色为索引保存了具有对应颜色的土壤的参照硬度；土壤识别机构，与所述第二运行设备连接，用于基于土壤的亮度成像范围识别所述第二运行图像中的各个土壤像素点，并对各个土壤像素点分别对应的颜色分量进行算术平均值计算以获得土壤整体颜色；信息转换机构，分别与所述表体保存节点和所述土壤识别机构连接，用于在所述颜色硬度对照表中查找与所述土壤整体颜色对应的参照硬度；其中，所述信息转换机构还与所述空气动力结构连接，用于基于所述土壤整体颜色对应的参照硬度确定对应的、发送给所述空气动力结构的设定高度，以及基于所述土壤整体颜色对应的参照硬度确定对应的、发送给所述空气动力结构的冲击功率；其中，所述表体保存节点还保存了参照硬度与设定高度的一一对应关系以及保存了参照硬度与冲击功率的一一对应关系；其中，参照硬度与设定高度的一一对应关系中：参照硬度越软，对应的设定高度越低；其中，参照硬度与冲击功率的一一对应关系中：参照硬度越软，对应的冲击功率越低。2.如权利要求1所述的双动捶打机构操控系统，其特征在于：基于土壤的亮度成像范围识别所述第二运行图像中的各个土壤像素点包括：将所述第二运行图像中亮度值在土壤的亮度成像范围内的像素点作为土壤像素点。3.如权利要求2所述的双动捶打机构操控系统，其特征在于：对各个土壤像素点分别对应的颜色分量进行算术平均值计算以获得土壤整体颜色包括：在RGB颜色空间下，所述颜色分量的类型为三种，分别为R分量、G分量和B分量；其中，所述第一运行设备和所述第二运行设备分别采用具有相同最大运算负荷的ASIC芯片来实现。4.如权利要求3所述的双动捶打机构操控系统，其特征在于：所述空气动力结构还包括进排汽旋阀，所述进排汽旋阀的换向由人工控制，以调节锤头的冲击行程，调节锤头的冲击行程包括调节锤头垂直上升的设定高度。5.如权利要求3所述的双动捶打机构操控系统，其特征在于：所述空气动力结构还包括进排汽旋阀和凸缘操纵杆，所述进排汽旋阀的换向由装在锤
头左侧并随锤头升降的凸缘操纵杆自动控制，以调节锤头的冲击行程，调节锤头的冲击行程包括调节锤头垂直上升的设定高度。6.一种双动捶打机构操...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚英华，
申请(专利权)人：尚英华，
类型：发明
国别省市：