中鐵上海工程局集團第七工程有限公司;中鐵上海工程局集團有限公司黃新獲國家專利權(quán)
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龍圖騰網(wǎng)獲悉中鐵上海工程局集團第七工程有限公司;中鐵上海工程局集團有限公司申請的專利一種基于全站儀的放樣機器人導(dǎo)航方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán),本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予,授權(quán)公告號為:CN119717832B 。
龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-12發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉:該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為:202510225936.2,技術(shù)領(lǐng)域涉及:G05D1/43;該發(fā)明授權(quán)一種基于全站儀的放樣機器人導(dǎo)航方法是由黃新;楊再興;彭樓云;劉體;劉道鳳;孫夢珂;張愿宏;姚彥偉;鄒善德;崔文凱;張飛;杜少鵬;呂龍;劉海偉;姚歡喜;李寶蘊;潘相輝;張毫;張小博;匡本亮;巨新峰;張瑞澤;李江濤;劉國良;譚佳輝設(shè)計研發(fā)完成,并于2025-02-27向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。
本一種基于全站儀的放樣機器人導(dǎo)航方法在說明書摘要公布了:本申請屬于自動導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域,公開了一種基于全站儀的放樣機器人導(dǎo)航方法,放樣機器人的放樣小車搭載機械臂調(diào)整裝置行駛,機械臂調(diào)整裝置頂部設(shè)置棱鏡,機械臂調(diào)整裝置底部設(shè)置印章壓墨機構(gòu),利用全站儀跟蹤棱鏡,反饋棱鏡的實時坐標,放樣小車在行駛過程中根據(jù)坐標進行實時糾偏,提高粗定位的效率,接著利用第三自由度調(diào)整組件和第四自由度調(diào)整組件將棱鏡調(diào)整為垂直放樣地面的狀態(tài),然后利用第一自由度調(diào)整組件和第二自由度調(diào)整組件結(jié)合目標放樣點精確定位算法將印章壓墨機構(gòu)調(diào)整至放樣點正上方,實現(xiàn)精準放樣。
本發(fā)明授權(quán)一種基于全站儀的放樣機器人導(dǎo)航方法在權(quán)利要求書中公布了:1.一種基于全站儀的放樣機器人導(dǎo)航方法,其特征在于,包括以下步驟: 步驟1:根據(jù)放樣線型文件,將放樣點坐標文件導(dǎo)入放樣機器人的控制組件; 步驟2:利用全站儀(5)跟蹤放樣機器人的棱鏡(4),反饋棱鏡(4)的實時坐標; 步驟3:控制組件根據(jù)前后兩個放樣點的連線,自動導(dǎo)航放樣機器人的放樣小車(1)行駛路線,放樣小車(1)在行駛過程中進行實時糾偏,行駛到放樣點附近停穩(wěn),實現(xiàn)粗定位; 所述實時糾偏包括: 步驟3-1:根據(jù)已知起點P1、目的點P2和當前點P3,求糾偏值與方向; 所述步驟3-1具體為: 已知起點P1x1,y1,目的點P2x2,y2,當前點P3x3,y3; 步驟3-1-1:直線P1P2的方程通式為: y=kx+b; 其中: k=y2-y1x2-x1; b=y1-x1*k或者b=y2-x2*k; 步驟3-1-2:當前點P3x3,y3到直線P1P2的距離S計算公式為: ; 步驟3-1-3:由于放樣小車(1)的運動方向與直線P1P2方向一致,根據(jù)k和S定義P1→P2的糾偏值與方向; 步驟3-2:根據(jù)糾偏值與方向,利用放樣小車(1)的差速轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)糾偏; 所述步驟3-2具體為: 步驟3-2-1:根據(jù)放樣小車(1)的輪距D,以及當前放樣小車(1)的速度v0,計算放樣小車(1)兩側(cè)車輪(1-2)的速度差; 步驟3-2-2:根據(jù)兩側(cè)車輪(1-2)的速度差計算左側(cè)車輪(1-2)的速度和右側(cè)車輪(1-2)的速度; 步驟3-2-3:根據(jù)糾偏值與方向確定左側(cè)車輪(1-2)和右側(cè)車輪(1-2)的速度,得到糾偏后的速度,將步驟3-2-2的速度調(diào)整為糾偏后的速度; 步驟4:放樣小車(1)停穩(wěn)后,利用全站儀(5)配合放樣機器人的機械臂調(diào)整裝置(2)的第三自由度調(diào)整組件(2-3)和第四自由度調(diào)整組件(2-4)進行兩次精定位,調(diào)整棱鏡(4)為垂直放樣地面的狀態(tài),保證放樣機器人的印章壓墨機構(gòu)(3)底面與放樣地面平行; 步驟5:利用目標放樣點精確定位算法調(diào)整放樣機器人的機械臂調(diào)整裝置(2)的第一自由度調(diào)整組件(2-1)和第二自由度調(diào)整組件(2-2),再次進行兩次精定位,將印章壓墨機構(gòu)(3)調(diào)整至放樣點正上方;觀測棱鏡(4)坐標,與目標放樣點坐標相比,誤差是否在范圍內(nèi);是,則執(zhí)行按壓蓋章放樣,否,則重復(fù)步驟5; 所述步驟5中目標放樣點精確定位算法包括: 步驟5-1:將印章壓墨機構(gòu)(3)底面與放樣地面調(diào)整平行后,任意選定第一個測量點P5x5,y5; 步驟5-2:放樣小車(1)原地不動,機械臂調(diào)整裝置(2)的第一自由度調(diào)整組件(2-1)向左擺動α角,得到第二次測量點P6x6,y6; 步驟5-3:求出直線P5P6方程: y=k5x+b5; 其中: k5=y6-x6x5-x5=tanθ1; b5=y5-x5*k5,或者b5=y6-x6*k5; θ1=arctank5; 步驟5-4:直線P5P6繞P5點向左旋轉(zhuǎn)角度(90°-α2),得到直線P5P4方程,直線P5P4經(jīng)過點P5x5,y5: y=k6x-x5+y5=tanθ1+90°-α2x-x5+y5; 其中: k6=tanθ2=tanθ1+90°-α2; 步驟5-5:根據(jù)直線P5P4方程、機械臂調(diào)整裝置(2)的臂長R,得到點坐標P4x4,y4; y4=y5-Rsinarctank6; x4=x5-Rcosarctank6; 步驟5-6:P2x2,y2點是已知的目的點,求出直線P4P6、P4P2的夾角Δβ: β1=arctany6-y4x6-x4; β2=arctany2-y4x2-x4; Δβ=β1-β2; 機械臂調(diào)整裝置(2)的第一自由度調(diào)整組件(2-1)向右擺動角度為夾角Δβ; 步驟5-7:計算第二自由度調(diào)整組件(2-2)的伸長量ΔR: R1=P4P6; R2=rooty2-y42+x2-x42; ΔR=R2-R1; 完成兩次精定位,達到放樣要求; 步驟6:重復(fù)步驟3~5,直至完成所有放樣點的按壓蓋章放樣。
如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù),可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)@麢?quán)人中鐵上海工程局集團第七工程有限公司;中鐵上海工程局集團有限公司,其通訊地址為:710032 陜西省西安市未央?yún)^(qū)太元路371號中海開元壹號西區(qū)西門;或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服,聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。
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