[发明专利]一种管型母线轨迹测量方法

说明书

本发明公开了一种管型母线轨迹测量方法，属于高压管路测量检测技术领域，包括如下步骤：安装激光传感器，针对不同规则形状的弯管，绕包设备在绕包的过程中提前知道管子的偏转方向及偏转角度，激光传感器均匀分布在绕包机转盘上；建立测量数学模型，激光传感器得到激光传感器与障碍物之间的数据，建立一个数学模型来找出距离与偏转角度之间的几何关系；求解距离与偏转角间的几何关系，根据绕包机转盘边缘到不规则铜管的距离来判断铜管相对于绕包机转盘的弯折方向。本发明实现了绕包机自主管路循迹，节省了人力物力，提高了测量效率。

技术领域

本发明涉及一种轨迹测量方法，特别是涉及一种管型母线轨迹测量方法，属于高压管路测量检测技术领域。

背景技术

目前，在高压管路、胶管以及玻璃钢管路等领域，需要在管路的外侧缠绕布层或缠绕绝缘薄膜胶带等用于保护管路不被污染破坏或防止被其他物质腐蚀或美观等作用，目前，绕包机主要是针对电缆等有规则的粗细不变的物体进行缠绕，然而，很多缠绕的管路是三维空间内不规则母线的外形尺寸，想要缠绕不规则的管路一般的绕包机需要很大的人力物力，效率低下，为了实现绕包机自主进行管路循迹，加入环境感知模块，需要相应的管型母线轨迹测量方法。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种管型母线轨迹测量方法，实现绕包机自主进行管路循迹。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种管型母线轨迹测量方法，包括如下步骤：

步骤1：安装激光传感器，针对不同规则形状的弯管，绕包设备在绕包的过程中提前知道管子的偏转方向及偏转角度，激光传感器均匀分布在绕包机转盘上；

步骤2：建立测量数学模型，激光传感器得到激光传感器与障碍物之间的数据，建立一个数学模型来找出距离与偏转角度之间的几何关系；

步骤3：求解距离与偏转角间的几何关系，激光传感器安装在绕包机转盘末端，根据绕包机转盘边缘到不规则铜管的距离来判断铜管相对于绕包机转盘的弯折方向。

进一步的，步骤1中，为了实现管路循迹的功能，提前知晓绕包设备接下来的位置信息，针对不同规则形状的弯管，绕包设备在绕包的过程中提前知道管子的偏转方向及偏转角度，激光传感器发射出来的激光与水平面呈45°，4个激光传感器均匀分布在绕包机转盘上。

进一步的，步骤2中，激光传感器得到的数据是激光传感器与障碍物之间的直线距离，为了得到距离与偏转角度之间的关系，建立一个数学模型来找出距离与偏转角度之间的几何关系，数学模型中，具有不规则铜管、绕包机转盘及激光线；

进一步的，步骤3中，激光传感器安装在绕包机转盘末端，则a已知，若绕包机未运动到管子的折弯处时，L1＝L2＝l1，根据L1、L2和l1判断铜管相对于绕包机转盘的弯折方向，其中：a为绕包机转盘半径；L1为绕包机转盘边缘到不规则铜管的距离；L2为绕包机转盘另一边缘到不规则铜管的距离；l1为绕包机转盘另一边缘到不规则铜管的距离。

进一步的，步骤3中，在XZ平面，根据L1和L2判断铜管相对于绕包机转盘的弯折方向，其中：L1为绕包机转盘边缘到不规则铜管的距离；L2为绕包机转盘另一边缘到不规则铜管的距离；

当L1L2时，铜管相对于绕包机转盘向上弯折；

当L1L2时，铜管相对于绕包机转盘向下弯折；

当L1＝L2时，铜管相对于绕包机转盘未发生弯折。

进一步的，步骤3中，判断铜管相对于绕包机转盘的弯折方向是通过如下方法进行判断的：

OA＝L1-l1；

OB＝L2-l1；

在三角形OAB中，OA、OB和AB分别表示三角形的三个边长，利用余弦定理：