[发明专利]锚杆台车控制系统

权利要求书

1.一种锚杆台车控制系统，其特征在于，包括不设置在施工现场的远程控制端和设置在锚杆台车上的网络通讯模块、数据采集模块、控制器；

所述远程控制端通过所述网络通讯模块向所述锚杆台车下发控制指令，以使用户远程实时操控所述锚杆台车；

所述数据采集模块用于将采集的施工现场环境数据、目标物位置数据、所述锚杆台车的车身姿态数据和路径信息反馈至所述远程控制端和所述控制器；

所述控制器用于根据所述锚杆台车的当前位置数据、作业面参数信息和目标位置数据控制臂架各关节从当前位置运动至目标位置；

所述控制器进一步用于：

根据所述锚杆台车的当前位置和所述作业面的轮廓数据计算所述锚杆台车和所述作业面的相对位置信息；

根据所述臂架的车速姿态数据计算所述臂架与所述锚杆台车的相对位置信息；

根据所述锚杆台车和所述作业面的相对位置信息、所述臂架与所述锚杆台车的相对位置信息计算得到所述臂架与所述作业面的相对位置信息；

基于所述臂架与所述作业面的相对位置信息，根据所述臂架的各关节与所述目标位置之间的距离，对各关节动作进行分区域pid控制，以通过不同区域应用不同的pid控制各关节的阀门，实现所述臂架各关节从当前位置运动到所述目标位置。

2.根据权利要求1所述的锚杆台车控制系统，其特征在于，所述根据所述锚杆台车的当前位置和所述作业面的轮廓数据计算所述锚杆台车和所述作业面的相对位置信息包括：

获取所述施工现场的已知目标的三维坐标信息，以根据所述已知目标的三维坐标信息定位所述锚杆台车；

获取所述作业面的三维坐标信息；

根据所述已知目标的三维坐标信息和所述作业面的三维坐标信息计算所述锚杆台车和所述作业面的相对位置信息。

3.根据权利要求1所述的锚杆台车控制系统，其特征在于，所述数据采集模块包括图像采集装置、三维目标检测系统、台车行走系统及传感器装置；

所述图像采集装置用于采集所述施工现场以及所述锚杆台车的周边环境图像数据；

所述三维目标检测系统用于定位目标并输出相应位置信息；

所述台车行走系统用于辅助操作员远程操作所述锚杆台车并反馈所述锚杆台车的路径信息；

所述传感器装置包括设置在所述锚杆台车的臂架和锚杆上的多个传感器，用于通过检测所述臂架及所述锚杆的实时状态实现臂架的自动移动和锚杆的操控。

4.根据权利要求3所述的锚杆台车控制系统，其特征在于，所述网络通讯模块包括网络互连设备和无线接入点；

所述远程控制端的总线数据转换为TCP/IP数据，并基于所述网络互连设备、通过所述无线接入点连接施工现场网络传输控制指令至所述锚杆台车，以实现远距离对所述锚杆台车的实时操作和数据监控。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的锚杆台车控制系统，其特征在于，所述控制器进一步还用于：

向所述锚杆的推进梁发送推进指令，以使所述推进梁按照第一速度匀速向所述作业面靠近；所述第一速度不大于预设低速度阈值；

在所述推进梁运动过程中，获取所述推进梁的推进速度数据和伸缩油缸压力数据，当检测到所述推进速度下降，同时推进梁伸缩油缸压力值增大，发送停止推进指令。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的锚杆台车控制系统，其特征在于，所述控制器进一步还用于：

当检测到所述锚杆推进到位后，自动旋转锚杆进行预应力释放；同时获取旋转扭矩数据和旋转压力数据；

当检测到当前旋转扭矩和当前旋转压力同时满足预设标准扭矩和预设标准旋转压力时，自动停止旋转锚杆。

7.根据权利要求6所述的锚杆台车控制系统，其特征在于，机械手设置信息读取装置，所述信息读取装置用于当所述机械手抓取所述锚杆时，自动扫描施工锚杆上的图形码信息，并根据所述图形码信息中的锚杆种类自动匹配相应的锚杆施工工序方法及锚杆注浆量。

8.根据权利要求7所述的锚杆台车控制系统，其特征在于，所述控制器进一步还用于通过自动对比图像扫描结果进行施工数据分析并生成施工作业日志。

9.根据权利要求8所述的锚杆台车控制系统，其特征在于，所述控制器进一步还用于自动存储所述施工作业日志；基于所述施工作业日志进行施工作业质量分析并生成施工质量报告。