[发明专利]一种基于空间几何分析的盾构姿态自动测量方法及装置

摘要

本发明涉及一种基于空间几何分析的盾构姿态自动测量方法及装置，所述方法具体为：实时控制测量机器人测定盾构机上棱镜控制点的坐标，根据观测到的棱镜数目选择计算模型，结合电子倾斜仪持续返回的同步水平倾角数据，计算出盾构机的即时姿态角参数，结合设计线路数据计算盾构首尾中心点的水平、竖直偏差；所述的装置包括测量机器人、无线电台、工业计算机、目标棱镜、RS232串口通讯线和电子倾斜仪，所述的测量机器人和工业计算机分别通过RS232串口通讯线与无线电台连接，所述的目标棱镜与测量机器人连接，所述的电子倾斜仪通过RS232串口通讯线与工业计算机连接。与现有技术相比，本发明具有测量精度高、自动化程度等优点。

主权项

一种基于空间几何分析的盾构姿态自动测量方法，其特征在于，该方法根据观测到的目标棱镜数目选择计算模型，结合电子倾斜仪持续返回的同步水平倾角数据，计算出盾构机的即时姿态角参数，结合设计线路数据计算盾构首尾中心点的水平、竖直偏差，该方法具体包括如下步骤：1)工业计算机获取设计数据；2)工业计算机设置测量机器人的通讯参数；3)通过无线电台判断测量机器人是否连接成功，若是，则执行步骤4)，若否，则返回步骤2)；4)工业计算机判断是否与电子倾斜仪连接成功，若是，则执行步骤5)，若否，则对电子倾斜仪进行检核后重新执行步骤4)；5)测量机器人完成设站及定向；6)测量机器人按照设定的时间间隔对三个目标棱镜的空间方位角度信息进行自动测量及记录，并将记录结果通过RS232串口通讯线和无线电台传输给工业计算机；7)工业计算机判断是否观测到全部三个目标棱镜，若是，则选择三棱镜计算模型进行计算，并执行步骤9)，若否，则执行步骤8)；8)工业计算机判断是否观测到两个目标棱镜，若是，则选择两棱镜计算模型进行计算，并执行步骤9)，若否，则返回步骤6)；9)工业计算机同步获取电子倾斜仪持续返回的水平倾角数据，根据所选择的计算模型，并结合设计数据计算盾构姿态参数；10)工业计算机即时存储步骤9)计算的相关数据，并根据盾构姿态参数模拟显示盾构姿态指导盾构施工。