一种钻工机器人的智能避障控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种钻工机器人的智能避障控制方法及系统，涉及数据处理技术领域，采集作业需求信息搭建作业栾体模型，进行作业自避障分析调整预控制参数，导入中控系统同步采集多维监测数据，进行数据融合与实时避障分析，再次调整控制参数进行执行控制，解决了现有技术中对于钻工机器人的避障执行控制不够智能化，针对作业进程的可存性障碍剖析深度与完备性不足，导致避障控制不够及时精准造成作业受限的技术问题，基于数字孪生技术针对作业空间域建模分析与调验，于作业前期针对控制参数进行避障调整，同步进行多维度作业监测完成实时避障分析修正，针对动态入侵异物进行区域示警，最大化保障任务完成稳定度与衔接度，及时精准进行避障控制。精准进行避障控制。精准进行避障控制。

【技术实现步骤摘要】
一种钻工机器人的智能避障控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及数据处理
，具体涉及一种钻工机器人的智能避障控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着钻工作业数字化的引入，基于钻工机器人进行无人化自动作业已成为主流方向，由于作业进程中的运行控制因素与外部干扰因素，存在的作业障碍导致钻工机器人作业受限。目前，针对钻工机器人的运行避障方面局限性过高，多基于预设的既定避障逻辑进行控制。
[0003]现有技术对于钻工机器人的避障执行控制不够智能化，针对作业进程的可存性障碍剖析深度与完备性不足，导致避障控制不够及时精准造成作业受限。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种钻工机器人的智能避障控制方法及系统，用于针对解决现有技术中存在的对于钻工机器人的避障执行控制不够智能化，针对作业进程的可存性障碍剖析深度与完备性不足，导致避障控制不够及时精准造成作业受限的技术问题。
[0005]鉴于上述问题，本申请提供了一种钻工机器人的智能避障控制方法及系统。
[0006]第一方面，本申请提供了一种钻工机器人的智能避障控制方法，所述方法包括：基于所述钻工机器人自主作业与交互作业的空间域，采集作业需求信息，包括场景信息、静态信息与动态信息；依据所述场景信息、所述静态信息与所述动态信息，搭建作业栾体模型，所述作业栾体模型与所述钻工机器人的中控系统无线连接；基于所述作业栾体模型进行作业自避障分析，输出避障执行信息对钻工作业的预控制参数进行调整，确定一次调整控制参数；将所述一次调整控制参数导入所述钻工机器人的中控系统，同步激活外置监测设备与内置传感设备，确定多维监测数据；融合所述多维监测数据，进行实时避障分析确定二次调整控制参数；基于所述二次调整控制参数进行所述钻工机器人的执行控制。
[0007]第二方面，本申请提供了一种钻工机器人的智能避障控制系统，所述系统包括：信息采集模块，所述信息采集模块用于基于所述钻工机器人自主作业与交互作业的空间域，采集作业需求信息，包括场景信息、静态信息与动态信息；模型搭建模块，所述模型搭建模块用于依据所述场景信息、所述静态信息与所述动态信息，搭建作业栾体模型，所述作业栾体模型与所述钻工机器人的中控系统无线连接；自避障分析模块，所述自避障分析模块用于基于所述作业栾体模型进行作业自避障分析，输出避障执行信息对钻工作业的预控制参数进行调整，确定一次调整控制参数；数据监测模块，所述数据监测模块用于将所述一次调整控制参数导入所述钻工机
器人的中控系统，同步激活外置监测设备与内置传感设备，确定多维监测数据；实时避障分析模块，所述实时避障分析模块用于融合所述多维监测数据，进行实时避障分析确定二次调整控制参数；执行控制模块，所述执行控制模块用于基于所述二次调整控制参数进行所述钻工机器人的执行控制。
[0008]本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请实施例提供的一种钻工机器人的智能避障控制方法，基于所述钻工机器人自主作业与交互作业的空间域，采集作业需求信息，包括场景信息、静态信息与动态信息，基于此搭建作业栾体模型，进行作业自避障分析输出避障执行信息，对钻工作业的预控制参数进行调整确定一次调整控制参数，导入所述钻工机器人的中控系统，同步激活外置监测设备与内置传感设备，确定多维监测数据，进行数据融合与实时避障分析确定二次调整控制参数，基于所述二次调整控制参数进行所述钻工机器人的执行控制，解决了现有技术中存在的对于钻工机器人的避障执行控制不够智能化，针对作业进程的可存性障碍剖析深度与完备性不足，导致避障控制不够及时精准造成作业受限的技术问题，基于数字孪生技术针对作业空间域建模分析与调验，于作业前期针对控制参数进行避障调整，同步进行多维度作业监测完成实时避障分析修正，针对动态入侵异物进行区域示警，最大化保障任务完成稳定度与衔接度，及时精准进行避障控制。
附图说明
[0009]图1为本申请提供了一种钻工机器人的智能避障控制方法流程示意图；图2为本申请提供了一种钻工机器人的智能避障控制方法中作业栾体模型搭建流程示意图；图3为本申请提供了一种钻工机器人的智能避障控制方法中作业自避障分析流程示意图；图4为本申请提供了一种钻工机器人的智能避障控制系统结构示意图。
[0010]附图标记说明：信息采集模块11，模型搭建模块12，自避障分析模块13，数据监测模块14，实时避障分析模块15，执行控制模块16。
具体实施方式
[0011]本申请通过提供一种钻工机器人的智能避障控制方法及系统，基于钻工机器人自主作业与交互作业的空间域，采集作业需求信息搭建作业栾体模型，进行作业自避障分析调整预控制参数，导入所述钻工机器人的中控系统，采集多维监测数据，进行数据融合与实时避障分析，再次调整控制参数进行执行控制，用于解决现有技术中存在的对于钻工机器人的避障执行控制不够智能化，针对作业进程的可存性障碍剖析深度与完备性不足，导致避障控制不够及时精准造成作业受限的技术问题。
[0012]实施例一
[0013]如图1所示，本申请提供了一种钻工机器人的智能避障控制方法，所述方法包括：步骤S100：基于所述钻工机器人自主作业与交互作业的空间域，采集作业需求信息，包括场景信息、静态信息与动态信息；
具体而言，随着钻工作业数字化的引入，钻工机器人逐步代替人力操作与半自动设备，实现无人化自动作业执行，为保障工作任务的完成稳定度与衔接度，保障作业安全，需针对作业进程存在的运行障碍进行精准及时规避，本申请提供的一种钻工机器人的智能避障控制方法，通过进行避障试运行与作业监测分析逐层进行控制参数调整，以最大化保障避障控制的及时性与准确度。
[0014]具体的，所述钻工机器人为进行自动化钻井作业的机器，所述钻工机器人作业过程中存在多种作业状况，包括基于所述钻工机器人的单独作业状况；以钻工机器人为主导或为辅的协同作业状况；所述钻工机器人作业初始节点和终止节点中，与上位作业节点与下位作业节点的设备交接作业状况，基于此确定所述钻工机器人自主作业与交互作业的空间域，即作业涉及的整体空间。进一步的对所述钻工机器人的作业场景进行采集，包括作业领域、位置环境等，作为所述场景信息；对作业场景内存在物品、设备构成组件等进行尺寸、位置等的基本信息采集，作为所述静态信息；对存在的规律性与非规律性动态变化信息进行采集，例如物品的挪动、组件的组装交互等，作为所述动态信息，集成所述场景信息、所述静态信息与所述动态信息，作为所述作业需求信息，所述作业需求信息为进行作业分析的基本数据支撑。
[0015]步骤S200：依据所述场景信息、所述静态信息与所述动态信息，搭建作业栾体模型，所述作业栾体模型与所述钻工机器人的中控系统无线连接；进一步而言，如图2所示，所述依据所述场景信息、所述静态信息与所述动态信息，搭建作业栾体模型，本申请步骤S200还包括：步骤S210：基于所述场景信息，搭建作业场景模型；步骤S220：基于所述静态信息，搭建设备三维模型，所述设备三维模型包括多个组件子模型；步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻工机器人的智能避障控制方法，其特征在于，所述方法包括：基于所述钻工机器人自主作业与交互作业的空间域，采集作业需求信息，包括场景信息、静态信息与动态信息；依据所述场景信息、所述静态信息与所述动态信息，搭建作业栾体模型，所述作业栾体模型与所述钻工机器人的中控系统无线连接；基于所述作业栾体模型进行作业自避障分析，输出避障执行信息对钻工作业的预控制参数进行调整，确定一次调整控制参数；将所述一次调整控制参数导入所述钻工机器人的中控系统，同步激活外置监测设备与内置传感设备，确定多维监测数据；融合所述多维监测数据，进行实时避障分析确定二次调整控制参数；基于所述二次调整控制参数进行所述钻工机器人的执行控制。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述场景信息、所述静态信息与所述动态信息，搭建作业栾体模型，方法包括：基于所述场景信息，搭建作业场景模型；基于所述静态信息，搭建设备三维模型，所述设备三维模型包括多个组件子模型；结合所述多个组件子模型，基于所述动态信息，搭建制动控制模型，所述制动控制模型内嵌有底层控制机制；对所述作业场景模型、所述设备三维模型与制动控制模型进行模型融合嵌套，生成所述作业栾体模型。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述作业栾体模型进行作业自避障分析，方法包括：识别所述钻工机器人的预控制参数，提取单独作业控制参数与协同作业控制参数；基于所述单独作业控制参数，结合所述作业栾体模型进行拟真试运行，获取第一碰撞序列，其中，所述第一碰撞序列包括结构相切，针对无碰撞状况表征为空集；基于所述协同作业控制参数，结合所述作业栾体模型进行拟真试运行，获取第二碰撞序列，所述第二碰撞序列带有主动碰撞与被动碰撞标识；集成所述第一碰撞序列与所述第二碰撞序列，作为自避障分析结果。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，方法包括：若所述自避障分析结果为空集，生成预执行指令传输至所述钻工机器人的中控系统；若所述自避障分析结果中，所述第一碰撞序列与所述第二碰撞序列存在任一属于非空集，生成制动调...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯立东，王学利，许广喜，周雄，王玉明，
申请(专利权)人：泰坦天津能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：