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申请/专利权人：徐州鼎博混凝土制品有限公司

摘要：本发明属于锚穴定位管理技术领域，具体涉及一种混凝土工程基础锚穴自动对中定位方法及系统，本发明在由执行机构在锚穴探入定位过程中利用定位系统进行初次定位，并在初次定位符合后利用机器视觉采集初次定位位置的四周锚穴壁影像进行特征物定位验证，由此通过初步定位加精细定位结合的方式强化了定位准确性，同时在进行锚穴定位前进行执行机构在锚穴的探入路径规划可以优化执行机构在探入过程中的移动效率，在提高定位效率的同时避免资源浪费，同时在进行待定位工件的对中调整时能够保障执行机构的探入位置始终保持在锚穴的中心线上使得仅需要调整待定位工件的姿态来实现对中定位，实现对中调整过程的简化。

主权项：1.一种混凝土工程基础锚穴自动对中定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1在执行机构上设置定位设备、高清摄像仪和姿态传感器，并基于锚穴位置建立三维坐标系；S2在执行机构探入前进行探入路径规划，由此利用定位设备在执行机构沿着锚穴按照规划的探入路径进行探入过程中实时进行探入位置定位；S3将实时定位得到的探入位置坐标与目标执行位置的规划坐标进行对比，由此对执行机构的探入操作进行控制；S4当控制执行机构停止探入时利用高清摄像仪对停止探入位置进行扫描，得到停止探入位置的四周锚穴壁影像；S5从停止探入位置的四周锚穴壁影像中进行特征物识别和特征物位置坐标标注，由此将停止探入位置的坐标与特征物的位置坐标进行对比，得到停止探入位置与特征物之间的距离，并将其与定位参考库中调取目标执行位置对应锚杆钻探影像中的规划特征距离进行对比，识别停止探入位置是否为目标执行位置，若识别是目标执行位置，则执行S6，反之进行定位异常解析；S6利用姿态传感器获取执行机构上末端执行器相对于锚穴所在平面的角度和中轴线，由此控制末端执行器进行姿态对中调整；S7在对中定位完成之后基于执行机构的探入控制和末端执行器的调整情况进行定位准确性评价；所述建立三维坐标系的实施如下：取锚穴的中心点为原点，在锚穴所在平面上选取一个参考方向作x轴，并在锚穴所在平面上以垂直于x轴的方向作为y轴，同时以执行机构在锚穴的探入方向作为z轴，由此建立三维坐标系；所述对执行机构的探入操作进行控制参见下述过程：S31、将实时定位得到的探入位置沿z轴的坐标值与目标执行位置沿z轴的规划坐标值进行对比，计算探入深度接近度，计算表达式为，式中表示实时得到的探入位置沿z轴的坐标值，表示目标执行位置沿z轴的规划坐标值；S32、将探入深度接近度与初始设定的接近度阈值进行对比，若探入深度接近度小于接近度阈值，则执行S33，反之执行S34—S35；S33、控制执行机构继续深入，并将深入后得到的沿z轴的坐标值继续进行探入深度接近度计算，直至计算的探入深度接近度大于或等于接近度阈值时执行S34—S35；S34、将探入位置沿x轴与沿y轴的坐标值与目标执行位置沿x轴与沿y轴的规划坐标值进行对比，通过计算式计算探入位置偏离度，式中、分别表示目标执行位置在三维坐标系中沿x轴、沿y轴的规划坐标值，、分别表示探入位置在三维坐标系沿x轴、沿y轴的坐标值，表示参考偏移距离，表示自然常数；S35、将探入位置偏离度与预设的允许偏离度进行对比，若探入位置偏离度小于允许偏离度，则控制执行机构停止探入，反之则基于探入位置沿x轴与沿y轴的坐标值与目标执行位置沿x轴与沿y轴的规划坐标值的单向对比进行纠偏，并在纠偏之后继续进行探入位置偏离度计算，直至计算结果小于允许偏离度时停止纠偏。

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