[发明专利]一种凿岩台车及其钻臂定位控制方法和装置

权利要求书

1.一种凿岩台车钻臂定位控制方法，其特征在于，包括：

测量钻臂末端在岩壁上投影的初始位置信息及目标位置信息；

根据所述目标位置信息及所述初始位置信息计算所述钻臂末端移动到目标位置的第一位移路径和第二位移路径；其中，所述第一位移路径为所述钻臂的平动控制机构内单一控制阀控制所述钻臂向所述目标位置移动的路径；所述第二位移路径为所述钻臂的平动控制机构内多个控制阀控制所述钻臂向所述目标位置移动的路径；

控制所述钻臂按照所述第一位移路径和所述第二位移路径移动到所述目标位置。

2.根据权利要求1所述的凿岩台车钻臂定位控制方法，其特征在于，所述控制所述钻臂按照所述第一位移路径和所述第二位移路径移动到所述目标位置这一步骤中，包括：

控制所述钻臂先按照所述第一位移路径移动，然后再按照所述第二位移路径移动到所述目标位置；或，

控制所述钻臂先按照所述第二位移路径移动，然后再按照所述第一位移路径移动到所述目标位置。

3.根据权利要求2所述的凿岩台车钻臂定位控制方法，其特征在于，所述测量钻臂末端在岩壁上投影的初始位置信息及目标位置信息这一步骤中，包括：

采集钻臂的主臂摆动角度，并计算所述主臂位置信息；

采集钻臂的摆动臂的摆动角度，并计算所述摆动臂位置信息；

根据所述钻臂的结构尺寸及所述主臂位置信息和所述摆动臂位置信息计算所述钻臂末端在岩壁上投影的初始位置信息。

4.根据权利要求3所述的凿岩台车钻臂定位控制方法，其特征在于，所述测量钻臂末端在岩壁上投影的初始位置信息及目标位置信息这一步骤中，还包括：

以钻臂末端在岩壁上投影点的初始位置为原点建立二维坐标系，其中，所述二维坐标系以所述钻臂的平动控制机构的水平移动方向为X轴，以所述钻臂的平动控制机构的竖直移动方向为Y轴；

根据所述目标位置信息确定所述目标位置在所述二维坐标系内的目标坐标。

5.根据权利要求4所述的凿岩台车钻臂定位控制方法，其特征在于，所述第一位移路径为所述钻臂末端在所述二维坐标系内沿坐标轴45°方向移动的路径。

6.根据权利要求5所述的凿岩台车钻臂定位控制方法，其特征在于，

所述控制所述钻臂先按照所述第一位移路径移动，然后再按照所述第二位移路径移动到所述目标位置这一步骤中还包括：

在控制所述钻臂先按照所述第一位移路径移动过程中，按照预定的周期采集所述钻臂按照所述第一位移路径移动的第一移动坐标；

在所述第一移动坐标的X轴坐标值等于所述目标坐标的X轴坐标值，或所述第一移动坐标的Y轴坐标值等于所述目标坐标的Y轴坐标值时，再控制所述钻臂按照所述第二位移路径移动到所述目标位置；

在控制所述钻臂按照所述第二位移路径移动过程中，按照预定的周期采集所述钻臂按照所述第二位移路径移动的第二移动坐标；

在所述第二移动坐标的X轴坐标值等于所述目标坐标的X轴坐标值，并且所述第一移动坐标的Y轴坐标值等于所述目标坐标的Y轴坐标值时，控制所述钻臂停止移动。

7.根据权利要求5所述的凿岩台车钻臂定位控制方法，其特征在于，

所述控制所述钻臂先按照所述第二位移路径移动，然后再按照所述第一位移路径移动到所述目标位置这一步骤中还包括：

在控制所述钻臂先按照所述第二位移路径移动过程中，按照预定的周期采集所述钻臂按照所述第二位移路径移动的第三移动坐标；

在所述第三移动坐标的X轴坐标值与所述目标坐标的X轴坐标值的差值等于所述第三移动坐标的Y轴坐标值与所述目标坐标的Y轴的差值时，再控制所述钻臂按照所述第一位移路径移动到所述目标位置；

在控制所述钻臂按照所述第一位移路径移动过程中，按照预定的周期采集所述钻臂按照所述第一位移路径移动的第四移动坐标；

在所述第四移动坐标的X轴坐标值等于所述目标坐标的X轴坐标值，并且所述第四移动坐标的Y轴坐标值等于所述目标坐标的Y轴坐标值时，控制所述钻臂停止移动。

8.根据权利要求3所述的凿岩台车钻臂定位控制方法，其特征在于，通过在所述主臂与凿岩台车连接的第一万向节上设置第一位移传感器和第二位移传感器来测量所述主臂摆动角度；

通过在所述主臂与所述摆动臂连接的第二万向节上设置第三位移传感器和第四位移传感器来测量所述摆动臂的摆动角度。