[发明专利]一种浇筑设备的定位方法

说明书

本发明公开了一种浇筑设备的定位方法，包括通过示教录入示教点坐标、主臂回转角度和副臂回转角度，从而设置相交圆以确定设备初始中心点坐标，再通过设备初始中心点坐标求解出设备最终中心点坐标、主臂初始角度，最终求出主臂初始化角度并对控制系统进行角度补偿修正，将控制系统建立的坐标系转换为测量坐标系，即可根据输入的仓格编号来控制浇筑设备进行自动寻孔和自动浇筑，实现了浇筑设备自身的定位精度达到毫米级，满足控制系统自动寻孔的精度要求，提高了混凝土浇筑的自动化程度，提高生产效率。

技术领域

本发明用于智能浇筑设备领域，特别是涉及一种浇筑设备的定位方法。

背景技术

自密实混凝土是指在自身重力作用下能够流动、密实并且不需要附加震动的混凝土。随着我国海底隧道技术逐渐成熟以及自密实混凝土不断应用于实际工程中，国内的海底隧道多采用钢壳智能沉管建成，钢壳智能沉管具有多段管节，钢壳智能管节具有“三明治”结构，即在内外层钢板中填充自密实混凝土。为保证结构受力的合理性，在沉管内外钢板中间设置了大量的纵横隔板及肋板，将管节又分为彼此连接的很多个独立仓格，而使用智能浇筑设备对仓格进行“自动寻孔”和“自动浇筑”是确保自密实混凝土浇筑质量的重要措施。

设备的自动定位是智能浇筑设备实现自动寻孔的前提，一般定位均采用GPS定位，而GPS定位精度一般都是米级，无法满足施工项目中智能浇筑设备的寻孔精度要求，而市场上现有的UWB定位技术也只能做到厘米级的精度，亦无法满足使用要求。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种浇筑设备的定位方法，其能计算出浇筑设备中心点坐标以及主臂初始角，保证浇筑设备自身的定位精度达到毫米级，提高生产效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，一种浇筑设备的定位方法，包括

步骤一：示教并录入数据，控制浇筑设备的末端管对任意3个仓格浇筑孔进行示教，控制系统录入浇筑设备的示教点坐标、主臂回转角度θ和副臂回转角度所述示教点坐标为仓格浇筑孔的坐标，所述主臂回转角度θ为所述浇筑设备的主臂初始位置与示教时主臂位置之间的夹角，所述副臂回转角度为示教时所述浇筑设备的主臂位置与副臂位置之间的夹角；

步骤二：确定设备初始中心点坐标，首先设置相交圆，所述相交圆分别以所述示教点为圆心、以所述主臂和副臂覆盖范围内的任一点与所述圆心的距离为半径，所述相交圆之间相交形成的点设为相交点，选取3个相交点坐标分别作为所述设备初始中心点坐标；

步骤三：求解设备最终中心点坐标，3个所述设备初始中心点坐标形成的三角形重心点设为设备最终中心点坐标；

步骤四：求解主臂初始角度，3个所述设备初始中心点坐标分别与相对应的所述示教点相连的直线形成3条示教连线，所述示教连线与测量坐标X轴的夹角形成第一初始角度α，所述示教连线与所述主臂之间形成第二初始角度β，所述主臂初始角度θ₀分别为对应的所述第一初始角度α与所述主臂回转角度、所述第二初始角度β两者之和的差值；

步骤五：求解主臂初始化角度，所述主臂初始化角度为3个所述主臂初始角度的平均值；

步骤六：所述控制系统根据主臂初始化角度补偿修正，并将建立的坐标系转换为测量坐标系；

步骤七：输入指定的仓格编号，所述控制系统驱动末端管定位到仓格浇筑孔进行浇筑。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在步骤一的示教过程中，设备底盘处于水平状态。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述浇筑孔坐标的测量误差不得超过2mm。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，在步骤一的示教过程中，副臂回转角度不大于180°。