[发明专利]一种基于轴线车的海洋平台大型结构物模块移位搬运方法

摘要

一种基于轴线车的海洋平台大型结构物模块移位搬运方法，采用机器视觉技术获得轴线车在行进过程中的数据，对海洋平台大型结构物的移位搬运过程进行实时精准的控制，通过获得控制点的坐标判断轴线车是否偏离轨道或者超过速度上限，从而解决搬运过程中轴线车之间碰撞或者超速等问题，避免发生海洋平台安全事故。该方法有效解决由于空间有限而不能吊装的问题，提高搬运海洋平台上大型结构物的效率，指导工作人员对移位过程进行准确控制，防止移位过程中轴线车之间发生碰撞或者运行速度过大，从而导致出现海洋平台安全事故问题，保证工作人员的安全作业。

主权项

1.一种基于轴线车的海洋平台大型结构物模块移位搬运方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一、在要搬运的大型结构物模块的底面所在的长方形两个顶点处和两个顶点之间各安装一个控制点，并且在大型结构物模块滑移起点和滑移终点位置间画出轴线车的导航轨迹，在运行时保证轴线车时刻在导航轨迹上行驶；所述的导航轨迹由直线导航轨迹段和弯道导航轨迹段相结合构成，在轴线车前进方向的前方以及四周安装多排摄像机，使摄像机可以在整个移位过程中完整的拍摄到控制点的信息；/n步骤二、在导航轨迹上并排放置两台轴线车，保证两台轴线车的型号和动力相同，并保持平行；将海洋平台大型结构物模块放置在轴线车上面，并将其与轴线车进行固定连接，从而保证大型结构物模块与轴线车能同步沿导航轨迹方向运动；/n步骤三、在轴线车移位时实时对大型结构物模块上的控制点进行拍摄，并将采集到的包含控制点的图片传送给计算机进行分析；计算机提取图像，并对图像进行处理分析，得到控制点的坐标；然后将摄像机坐标转换为实际运输场地中的坐标；在轨道起点处建立实际运输场地的笛卡尔三维坐标系，轴线车运行的直线方向为Y方向，垂直向上为Z方向，X与Y方向和Z方向均垂直，然后将得到的控制点基于摄像机的坐标转换为实际运输场地中的坐标，转换方式为：/n /n其中为控制点在摄像机中的坐标，/n 为控制点在场地中的坐标，/nR是正交矩阵，T是三维平移向量，为联系矩阵；/n步骤四、轴线车在直线导航轨迹段行驶时，摄像机对设置的控制点的坐标进行实时采集，并上传到计算机中；然后计算机比较两个对应控制点的方向坐标值，若发现在行进过程中,则说明在轴线车行进过程中发生了偏转，轴线车已经不是按轨迹中心线在行走；比较两个坐标值的大小，若发现，则说明轴线车在控制点1侧的动力过大，则计算机发出信号，减少在该侧的轴线车的动力输出；若发现，则说明轴线车在控制点2侧的动力过大，则计算机发出信号，减少在该侧轴线车的动力，使两个控制点处坐标差值趋于零；轴线车运行的速度值可以由轴线车的方向坐标差值除以从点到行走的时间得到：/n /n然后比较的值是否超出速度上限值，若超出上限，则计算机传送信号给轴线车，控制轴线车减速行驶直到速度减小到规定的速度值；/n步骤五、轴线车在弯道导航轨迹段行驶时，摄像机对设置的控制点的坐标进行实时采集，并上传到计算机中；通过摄像机拍照可获得轴线车控制点在运输场地中的坐标值，；然后通过点1，点2 计算得到直线的方程式，通过点和点计算得到直线的方程式：/n /n求出直线和直线的交点O的坐标，交点O即为弯道段圆弧的瞬时圆心；轴线车行驶弯道段转过的实际角度可由公式求得，其中，为直线斜率，为直线斜率，为轴线车从1点行进到点轴线车实际的转角；摄像机记录控制点3到控制点的轨道的位置，然后上传到计算机，由计算机得到轨道转角的值，轨道的转角就是轴线车理论上应该转过的角度；将轴线车的实际转角与轴线车理论转角进行比较，若发现说明轴线车控制点1侧处的动力过大，计算机发出信号使控制点1侧的轴线车减小输出动力，进行减速；若发现，则说明轴线车控制点2侧处的动力输出过大，计算机发出信号使控制点2侧的轴线车的动力减小；轴线车的运行速度可由下述公式求得：/n /n其中T为轴线车从控制点1到控制点行走的时间，为轴线车实际转角；比较的值是否超出速度上限值，若超出上限，则计算机传送信号给轴线车，控制轴线车减速行驶直到速度减小到规定的速度值。/n