一种管道定位机器人的三维定位方法技术

技术编号:40421144 阅读:13 留言:0更新日期:2024-02-20 22:40
本发明专利技术属于管道机器人技术领域,公开了一种管道定位机器人的三维定位方法,包括步骤:一:系统启动;二:系统初始化,录入管道入口处坐标;三:通过PID算法控制机器人稳定匀速运动;四:采集机器人的姿态信息和里程信息;五:将采集到的相关信息发送至PC端;六:对数据进行滤波、校正拟合;七:建立管道机器人的三维坐标系;八:利用拟合后的数据在三维坐标系中绘制管道走向图;九:完成管道路径绘制。本发明专利技术以惯性陀螺仪和加速度计为测量模块,实时采集位置信息,通过核心主控对测量数据输出并进行坐标转换的同时,进行姿态解算,得到估算的管道位置坐标,再对估算坐标数据进行滤波补偿和校正拟合,得到管道最终的高精度位置信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于管道机器人,具体涉及一种管道定位机器人的三维定位方法


技术介绍

1、传统使用gps定位法、警示带探测法、探地雷达探测法、高精度rtk放样、竣工图丈量法等非开挖的管道定位技术。gps定位适用于空旷的地方,一般越空旷的地方定位越准确,会受到高楼、高架桥、电磁的干扰,因此gps定位法不适用于地下管道位置信息的探测。警示带探测法如同金属钢管探测法,使用金属管线探测仪,可以准确的得知地下管线得位置信息走向以及地下管道的埋深深度,且成本较低。由于警示带中的示踪线为金属导线,在后续施工过程中,可能会导致金属导线被剥离,将导致无法对地下管线的位置信息测量,条件较为苛刻,对地下管线的探测要求较高。探地雷达探测法,对于地下管线位置不明的探测有较大优势,不仅适用于金属管道,还适用于网线通讯的pe管,但是地下雷达的探测成本较高,对操作者的要求较高,一般有3年以上的操作经验者,才具备分析图谱波峰与波谷数据所代表的意义,且对管道开挖以后回填要求较高,如果开挖以后不能很好的回填夯实,将会使地下出现一些空洞,对管道探测影响较大,导致地下管线位置探测出现错误。高精度ptk放本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种管道定位机器人的三维定位方法,所述的管道定位机器人包括惯性导航系统和核心主控单元,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的管道定位机器人的三维定位方法,其特征在于,步骤三中,采用增量型PID算法控制机器人稳定匀速运动。

3.根据权利要求1所述的管道定位机器人的三维定位方法,其特征在于,步骤四中,采集机器人的姿态信息具体为:通过惯性导航系统获取机器人的姿态信息,以管道轴心线为X轴,指向机器人运动的方向;以管道主平面与管道主截面的交线为Y轴的右手坐标系XYZO,为静坐标系,原点O在管道中心轴线上,Z轴由右手规则确定。

>4.根据权利要求1...

【技术特征摘要】

1.一种管道定位机器人的三维定位方法,所述的管道定位机器人包括惯性导航系统和核心主控单元,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的管道定位机器人的三维定位方法,其特征在于,步骤三中,采用增量型pid算法控制机器人稳定匀速运动。

3.根据权利要求1所述的管道定位机器人的三维定位方法,其特征在于,步骤四中,采集机器人的姿态信息具体为:通过惯性导航系统获取机器人的姿态信息,以管道轴心线为x轴,指向机器人运动的方向;以管道主平面与管道主截面的交线为y轴的右手坐标系xyzo,为静坐标系,原点o在管道中心轴线上,z轴由右手规则确定。

4.根据权利要求1所述的管道定位机器人的三维定位方法,其特征在于,步骤六中,对机器人的姿态信息和里程信息进行滤波处理,将滤波处理后的数据进行校正拟合,最终得到管道的三维实际位置坐标。

5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭晋秦张晓朋王康谢明志闫艳梅武俊全
申请(专利权)人:山西弘道城建科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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