[发明专利]一种以喷浆台车视角判定喷浆半径及平整度的方法

摘要

本发明公开了一种以喷浆台车视角判定喷浆半径及平整度的方法，包括如下步骤：S1在喷浆台车的喷浆头上安放激光测距装置和视频识别装置；S2在不考虑障碍物干扰的情况下通过激光测距装置测量喷浆半径；S3利用视频识别装置识别判断障碍物，并判断测得的喷浆半径是否受到障碍物的干扰；S4判断喷浆的平整度。本发明的判定喷浆半径及平整度的方法，运用视频识别与传感器测距相结合，不仅准确识别障碍物类别、消除障碍物对传感测距的干扰，而且为视频识别提供深度信息，从而提高喷浆半径及平整度测量的精确性和效率，同时降低工作人员的劳动量和改善工作人员的工作环境。

主权项

1.一种以喷浆台车视角判定喷浆半径及平整度的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1在喷浆台车的喷浆头上通过安装平台安放激光测距装置和视频识别装置；S2在不考虑障碍物干扰的情况下通过激光测距装置测量喷浆半径，具体如下：S21根据现有理论知识，得到喷浆半径的计算公式其中分别表示待测点据设计圆心的横、纵坐标；接着进行相应的运动学分析得到对应于大地坐标系P_x、P_y的值；S22利用电子全站仪导航确定P_x值；S23确定P_r值，其中P_r的求法具体如下：a、根据D‑H方法建立喷浆台车的杆件坐标系；b、建立喷浆台车末端执行器的坐标变换矩阵，其中；连杆长度a_i：沿X_i轴方向及Z_i‑1与Z_i的公法线长度；连杆扭角α_i：绕X_i轴从Z_i‑1轴至Z_i轴的角位移，其正方向为X_i轴的方向；连杆间距d_i：沿Z_i‑1轴方向X_i+1轴和X_i轴公法线的长度；关节转角θ_i：绕Z_i‑1轴从X_i+1轴至X_i轴的角位移，其正方向为Z_i‑1轴的方向；c、根据运动学相关知识可知，d＝y₀+y+y₁ ＝rsinβ‑a₇cosθ₇+sinθ₁(a₄+a₃cosθ₂+d₃sinθ₂)+y₁；其中d表示从地面到喷浆层的总高度，y₀为喷浆层距离安装平台的高度，y为喷头到地面坐标的距离，已由坐标变换矩阵给出；y₁为喷浆台车到地面的高度，为一定值；r为测距传感器检测出的当前喷浆面到安装平台之间的距离；β为喷浆头的转动角度；则P_y＝d‑a_y，其中a_y为隧道拱顶的设计圆心尺寸的纵坐标；S24综合P_x、P_y的值，求得喷浆半径ρ；S3利用视频识别装置识别判断障碍物，当激光测距装置测得喷浆半径ρ时，应用视频识别装置判断此时是否受到障碍物干扰；S4判断喷浆的平整度：在一定时间间隔内两侧检测出的喷浆半径ρ₁、ρ₂的差值大于设定值δ时视为喷浆不平整，当Δ＝|ρ₁‑ρ₂|＜δ视为喷浆平整。