管片拼装机运动学解析模型的构建方法及解析方法技术

技术编号:39973401 阅读:38 留言:0更新日期:2024-01-09 00:57
本发明专利技术涉及一种管片拼装机运动学解析模型的构建方法及解析方法,该构建方法包括步骤:在所有关节的行程均为零的状态下建立多个坐标系,包括以回转盘圆心向平移油缸固定端所在竖直平面做垂线得到的垂足为原点的起始坐标系,以机械式抓手上顶面中心为原点的中间坐标系,以机械式抓手抓钩末端为原点的目标坐标系,基于各关节运动机理关联初始坐标系和中间坐标系的第一过渡坐标系,及关联中间坐标系和目标坐标系的第二过渡坐标系;基于各关节行程并结合各坐标系间的关联关系计算初始坐标系和目标坐标系之间的总变换矩阵,并用姿态矩阵和位置矩阵进行表征,形成的运动学解析模型。本发明专利技术为具有六自由度机械式抓手的拼装机提供了运动学解析工具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及盾构法施工,特别涉及一种管片拼装机运动学解析模型的构建方法及解析方法


技术介绍

1、管片拼装机是一种人工可通过手柄进行动作控制从而完成多块管片拼装成环的盾构机关键部件。管片拼装是盾构隧道建造过程中安全风险较高的作业环节,且拼装工人的手法经验是决定最终隧道成型质量的决定性因素。由于受设计制造误差、结构固有间隙、拼装机受荷形变、电控执行精度等影响,传统管片拼装机在给定各关节目标运动量的条件下对应的末端理论位姿和实际位姿产生较大差异。随着人工智能在传统盾构施工行业的逐步普及应用,管片无人化自动拼装技术亟待突破。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本专利技术提供了一种管片拼装机运动学解析模型的构建方法及解析方法,解决了在管片自动拼装过程中无法人为在线运算该类拼装机的末端位姿以及各运动关节目标运动量的难题。

2、本专利技术通过如下方案来实现:一种管片拼装机运动学解析模型的构建方法,所述管片拼装机包括具有六自由度的机械式抓手、用于带动所述机械式抓手上下移动的v型提升机构、用于带动所述v型提升本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种管片拼装机运动学解析模型的构建方法,所述管片拼装机包括具有六自由度的机械式抓手、用于带动所述机械式抓手上下移动的V型提升机构、用于带动所述V型提升机构进行回转的回转盘、以及用于带动所述回转盘纵向移动的平移油缸,其特征在于,所述构建方法包括步骤:

2.如权利要求1所述的管片拼装机运动学解析模型的构建方法,其特征在于,建立六个坐标系,步骤包括:

3.如权利要求2所述的管片拼装机运动学解析模型的构建方法,其特征在于,所述总变换矩阵的计算方法为:

4.如权利要求3所述的管片拼装机运动学解析模型的构建方法,其特征在于:所述机械式抓手包括形成所述上顶面的小...

【技术特征摘要】

1.一种管片拼装机运动学解析模型的构建方法,所述管片拼装机包括具有六自由度的机械式抓手、用于带动所述机械式抓手上下移动的v型提升机构、用于带动所述v型提升机构进行回转的回转盘、以及用于带动所述回转盘纵向移动的平移油缸,其特征在于,所述构建方法包括步骤:

2.如权利要求1所述的管片拼装机运动学解析模型的构建方法,其特征在于,建立六个坐标系,步骤包括:

3.如权利要求2所述的管片拼装机运动学解析模型的构建方法,其特征在于,所述总变换矩阵的计算方法为:

4.如权利要求3所述的管片拼装机运动学解析模型的构建方法,其特征在于:所述机械式抓手包括形成所述上顶面的小顶板、形成所述下底面的大底板以及并联铰接于所述小顶板和所述大底板边缘之间的六根油缸,所述中间坐标系的原点o3落在所述小顶板的中心,所述第二过渡坐标系的原点o4落在所述大...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱叶艇王泽源毕湘利吴文斐王秀志朱雁飞张闵庆张子新黄昕盛炤霖顾旭莹秦元陈培新翟一欣庄欠伟杨正
申请(专利权)人:上海隧道工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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