[实用新型]轨道及公路交通隧道智能打孔系统

权利要求书

1.轨道及公路交通隧道智能打孔系统，包括机器人手臂载运车体、机器人手臂和钻具，其特征在于还具有主控模块、隧道测量模块和钢筋探测模块；所述机器人手臂和钻具是安装在机器人手臂载运车体上的施工设备，其中钻具安装在机器人手臂前，机器人手臂安装在机器人手臂载运车体上，机器人手臂载运车体能带动机器人手臂和钻具实现任何方位的位移到达施工区域，机器人手臂和钻具能实现多角度位移施工；所述隧道测量模块采用激光测量方式，测量现场隧道横、纵断面实际数据，传输到载运车体上PC机内，整形转换与隧道设计数据或现场CP3数据匹配，结合作业点数据以确定具体打孔参数，打孔参数传输到主控模块；所述钢筋探测模块采用钢筋探测器，探测打孔位置钢筋分布情况，结合打孔参数探测打孔位置钢筋分布情况，输出孔位调整参数至主控模块；所述主控模块是安装在机器人手臂载运车体上PC机内的控制软件，主控模块包括机械手臂控制及坐标变换单元、故障诊断及作业管理单元、车体走行路径控制单元、人机界面、打孔定位控制单元、数据采集及处理单元和打孔流程控制单元。

2.根据权利要求1所述的轨道及公路交通隧道智能打孔系统，其特征在于，主控模块能根据隧道测量模块数据及钢筋探测模块的调整参数，控制和管理其它所有单元的工作。

3.根据权利要求1所述的轨道及公路交通隧道智能打孔系统，其特征在于，车体走行路径控制单元能根据CP3数据及隧道测量模块纵向测量数据及纵向预设打孔间距，控制载运车体的行进方向到到达作业点。

4.根据权利要求1所述的轨道及公路交通隧道智能打孔系统，其特征在于，故障诊断及作业管理单元工作时接收处理机器人手臂载运车体、机器人手臂和钻具各种故障信号，记录整理作业情况。

5.根据权利要求1所述的轨道及公路交通隧道智能打孔系统，其特征在于，机械手臂控制及坐标变换单元，主要功能是把隧道测量及钢筋探测模块的数据用于控制机械手臂动作，并记录机械手臂定位时各个关节的数据，并进行有关坐标转换。

6.根据权利要求1所述的轨道及公路交通隧道智能打孔系统，其特征在于，人机界面应用中能导入CP3数据及设计数据，便于操作人员对打孔过程进行控制和监督，同时，可根据具体情况，将整体装备在电脑辅助和全自动两种工作模式间切换，此外，通过人机界面可查询打孔过程中相关事件记录。

7.根据权利要求1所述的轨道及公路交通隧道智能打孔系统，其特征在于，数据采集及处理单元工作时负责采集和处理机器人手臂载运车体、机器人手臂和钻具上每个传感器的信号。

8.根据权利要求1所述的轨道及公路交通隧道智能打孔系统，其特征在于，打孔定位控制单元能根据主控模块的指令控制整个打孔过程，包括正常钻孔、钻孔深度、卡钻处理和清孔工作。

9.根据权利要求1所述的轨道及公路交通隧道智能打孔系统，其特征在于，打孔流程控制单元应用中，当主控模块将钻臂的当前位置和下一个孔位的位置、方位和移动路径传给该单元后，该单元根据主控模块指令，使钻头的位置和姿态满足正确钻孔的要求。