[发明专利]一种用于钢轨铺设的滚筒的回收方法与系统

说明书

本发明公开了一种用于钢轨铺设的滚筒的回收方法与系统，涉及轨道交通领域，主要包括步骤：获取并判断实时激光扫描曲线中的滚筒并获取相应轮廓曲线，将当前滚筒所有的轮廓曲线组合利用三维数据特征提取的方式获取特征点，并计算得到滚筒边线位置和偏转角，最终得到机械手的夹取坐标对滚筒进行拾取回收。本发明通过光学信息的采集实现了滚筒的快速识别，并合理利用三维数据特征提取的方法获得滚筒的偏移量和中心位置，从而控制机械手快速准确的抓拾滚筒并回收，同时采用机械智能化操控，人力投入小，工作效率高，环境受限少。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种用于钢轨铺设的滚筒的回收方法与系统。

背景技术

无缝钢轨是当前铁路中普遍采取的主型轨道结构，在铁路建设中普遍采用，目前铺设无缝线路的施工技术，归纳起来主要有单枕、群枕以及长轨排三种铺设法。其中单枕铺设法取消了传统的轨排组装基地,长钢轨、轨枕直接运抵工地进行铺设,其综合作业效率高，技术先进、实用、可靠。

在进行轨道铺设的时候，为了降低钢轨在搬运过程中产生的摩擦力，需要将钢轨放置在滚筒上。无缝线路放散是无缝线路维修保养的必要工作，它是调整无缝线路锁定轨温，调节钢轨内应力，预防胀轨、断轨的有效手段。工务部门在钢轨放散时，为了减小钢轨伸缩阻力，更好的达到放散效果，根据《铁路线路修理规则》和《无缝线路铺设及养护维修方法》(TB/T1998-2007)有关规定，将长轨条每隔10m搁置在滚筒上，并辅助反复撞轨，直至轨条反弹。

而钢轨搬运完毕后，也需要对滚筒进行回收作业，而如何将滚筒通过滚筒回收车智能的从钢轨下方抽取出来，同时精确的拾取回滚筒回收车上也是急需改进的一项技术。

发明内容

为解决上述问题，使得滚筒能够在钢轨运输完毕后，能够被滚筒回收车精确无损的拾取，本发明提出了一种用于钢轨铺设的滚筒的回收方法，其以滚筒回收车行进方向为X轴，并在水平方向上与X轴垂直的Y轴上设有激光线束，垂直XY平面的方向为Z轴,包括步骤：

S1：获取滚筒回收车行进过程中的实时激光扫描曲线；

S2：获取实时激光扫描曲线中最大跳变处激光扫描曲线的长度；

S3：判断最大跳变处激光扫描曲线的长度是否达到预设长度，若是，判断为滚筒的轮廓曲线并保存，进入下一步骤，否则返回步骤S1；

S4：判断是否保存完毕当前滚筒所有的轮廓曲线，若是，进入下一步骤，若否，返回步骤S1；

S5：根据当前滚筒所有的轮廓曲线构建滚筒下边沿特征曲线，并提取下边沿特征曲线的顶点作为特征点；

S6：根据特征点获取滚筒边线位置和相对偏转角；

S7：根据预置滚筒外形参数、边线位置和相对偏转角计算机械手的夹取坐标；

S8：根据夹取坐标控制机械手依次推拉、拾取滚筒。

进一步地，所述预设长度为滚筒在Y轴上的长度。

进一步地，所述步骤S5具体分为步骤：

S51：根据X轴上的坐标循序组合滚筒所有的轮廓曲线；

S52：提取各轮廓曲线Y轴上最小的一点组成下边沿特征曲线；

S53：提取下边沿特征曲线的两端点作为特征点。

进一步地，所述步骤S5之前还包括步骤：

S50：对滚筒所有的轮廓曲线进行滤波和振动补偿。

进一步地，所述步骤8具体分为：

S81：根据夹取坐标控制第一机械手推拉滚筒离开钢轨下方，并根据滚筒推拉后的坐标更新夹取坐标；