【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于但不限于盾构机纠偏轨迹规划，尤其涉及一种盾构机纠偏轨迹高精度自主规划方法及系统。
技术介绍
1、盾构机凭借其高效、安全、低成本、环境影响小等特点，已成为地铁、公路、水利工程、能源管道等隧道建设的核心装备。在理想施工状态下，盾构掘进轨迹应与设计隧道轴线(designed tunnel axis)精确重合，以确保成型隧道的质量和施工高效性。《盾构法隧道施工及验收规范》明确规定，盾构施工过程，盾构机与dta的偏差不应超过50mm。因实际施工中受地质条件复杂、设备响应滞后及人工操作失误等因素影响，盾构机常出现叩头、上扬、水平偏斜及蛇形轨迹等位姿偏离现象，严重时导致隧道偏差超限甚至需要重新掘进。要实现盾构机的高精度位姿偏差控制，需要根据测量系统测得的盾构机位姿与dta的偏差，规划纠偏轨迹，并通过推进系统控制使盾构机沿纠偏曲线快速平稳回归dta。尽管位姿测量与推进控制技术已相对成熟，但系统地对纠偏轨迹高精度规划的研究较少。面对盾构智能化、无人化的趋势，盾构机纠偏轨迹高精度自主规划技术成为盾构自主掘进的基础。
2、尽管已有对...
【技术保护点】
1.一种盾构机纠偏轨迹高精度自主规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中通过将盾构机起点和终点的空间位置、航向与曲率从笛卡尔坐标系映射至Frenet坐标系，基于五次多项式线型，建立与纠偏曲线终点对应的纠偏曲线参数化方程，并反投影至笛卡尔空间中构建实际掘进轨迹。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中通过实时盾构机位姿、盾尾间隙和推进油缸行程计算上一环已拼装管片位姿，采用连续矩阵转换方式推导待拼装管片在世界坐标系下的拼装位姿，并评估全段拼装偏差，当所有拼装环段与DTA之间的拟合偏差不超过...
【技术特征摘要】
1.一种盾构机纠偏轨迹高精度自主规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中通过将盾构机起点和终点的空间位置、航向与曲率从笛卡尔坐标系映射至frenet坐标系，基于五次多项式线型，建立与纠偏曲线终点对应的纠偏曲线参数化方程，并反投影至笛卡尔空间中构建实际掘进轨迹。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s4中通过实时盾构机位姿、盾尾间隙和推进油缸行程计算上一环已拼装管片位姿，采用连续矩阵转换方式推导待拼装管片在世界坐标系下的拼装位姿，并评估全段拼装偏差，当所有拼装环段与dta之间的拟合偏差不超过允许偏差，则判定该纠偏曲线可通过预排版验证。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中将盾尾间隙、最大推进油缸行程差与铰接结构限制分别计算得到多个转弯半径约束，选择最大值作为几何极限半径，并引入盾构静力学模型计算力学下的最小转弯半径，最终融合并施加安全系数得到修正半径作为实际可行转弯约束。
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