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公开(公告)号：CN117113587A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311246759.3
申请日：2023-09-25
申请人： 上海城建隧道装备有限公司 , 上海隧道工程有限公司
摘要： 本发明提供一种机械化沉井施工水下机器人虚拟挖掘数字孪生方法及系统，方法包括：利用Unity引擎加载沉井水下挖掘机器人、刃脚环和十字梁模型，并构建土层颗粒模型；利用Canvas构建土层挖掘面平面图和剖面图；为土层、机器人、刃脚环、十字梁构建碰撞体，实时检测机器人与土层、刃脚环、十字梁三者间的空间距离，判断是否发生碰撞；当机器人执行末端的绞吸头和土层发生碰撞时，则挖掘出接触部分的土层，形成土层挖掘效果；当机器人和刃脚环或十字梁发生碰撞或者空间距离小于安全距离时，则进行安全预警。本发明通过采集多类传感器数据，将机器人水下动作反演至地面操作室，便于施工人员直观、高效地观察或操纵机器人作业。
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公开(公告)号：CN116291374A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310062407.6
申请日：2023-01-17
申请人： 上海城建隧道装备有限公司 , 上海隧道工程有限公司
摘要： 本发明公开了一种水下开挖预制化沉井底部中心偏移测量方法，包括步骤：1、在沉井(1)的刃脚环(11)内设固定梁(2)，固定梁中心通过悬绳(3)连接浮球(4)；2、浮球通过悬绳漂浮在水面(5)上；3、浮球上方设双目相机(6)，双目相机的两个相机对称位于浮球两侧，建立测点坐标模型，利用双目相机和测点坐标模型获取浮球中心在相机坐标系中的坐标；4、标定相机坐标系并转换为世界坐标系，获取浮球中心在世界坐标系下的坐标；5、浮球中心在世界坐标系下的坐标与设计中心位置比对，获得沉井的底部中心偏移量。本发明能快速、准确测量的沉井底部中心位置，用于判断沉井底部中心是否偏移并得到偏移量。
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公开(公告)号：CN117236010A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202311182397.6
申请日：2023-09-13
申请人： 上海隧道工程有限公司 , 上海城建隧道装备有限公司
摘要： 本发明涉及一种大平移举重钳式管片拼装机运动学解析方法，包括步骤：分析管片拼装机中运动机构的运动机理，运动机构包括举重钳，包括双提升油缸以及两端分别与双提升油缸铰接的非等腰V型提升梁；运动机理包括通过双提升油缸的差异性伸缩配合V型提升梁实现拼装机末端的横向平移和回转运动，非等腰V型提升梁导致拼装机末端存在横向移动偏差；基于运动机构建立坐标系，其中，对举重钳中双提升油缸的差异性伸缩运动进行分解并分别建立坐标系；利用转换矩阵T描述第i坐标系相对于第i‑1的位姿变换，建立拼装机的运动学模型。本发明能够实现对大平移举重钳式管片拼装机的末端位姿的正确解析，且可以通过运动学模型逆向解析出运动机构的具体动作。
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公开(公告)号：CN116305836A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310134719.3
申请日：2023-02-17
申请人： 上海隧道工程有限公司 , 上海城建隧道装备有限公司
IPC分类号： G06F30/20 , G06F17/11 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及一种基于平面方程的盾构推进单元目标推力计算方法及系统，该方法包括如下步骤：在盾构机的盾构推进系统的安装面上建立空间直角坐标系O‑XYZ；确定目标总推力点P在平面XOY中的角度在平面XOY的第一象限或第二象限中选择一特征推进单元；建立局部坐标系xOy，为每一推进单元设定目标推力zi：zi＝z0+kli,(i＝1～n)；设定推进单元的目标推力在一推力平面内，基于所述推力平面的平面方程求得z0和k的值，进而根据zi＝z0+kli，获取各推进单元的目标推力。本发明让推进系统的各推进单元的目标推力满足在同一平面内，使得各推进单元的目标推力的差异性最小，解决了盾构推进过程中单一管片因环面受力差异显著导致管片结构安全的问题。
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公开(公告)号：CN114562281A
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202210286422.4
申请日：2022-03-22
申请人： 上海隧道工程有限公司 , 上海城建隧道装备有限公司
摘要： 本发明涉及一种盾构推进中可同步拼装管片的拼装机控制方法及系统，该方法包括如下步骤：在盾构机推进的过程中，利用拼装机抓取待拼装的管片并旋转到位；实时获取盾构机的俯仰角；计算拼装机的平移油缸的动态目标后腔压力值并控制调整平移油缸的后腔压力；将拼装机抓取的待拼装的管片抵靠到已拼装好的管片上；让推进油缸推抵待拼装的管片，并将拼装机的平移油缸泄压；将待拼装的管片与已拼装好的管片连接，从而完成了一块管片的拼装，接着利用拼装机抓取下一块待拼装的管片并重复上述步骤完成管片的拼装。本发明利用平移油缸的后腔压力平衡盾构机俯仰姿态对管片拼装产生的不利影响，确保管片拼装的顺利进行以及保证管片拼装的质量。
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公开(公告)号：CN118980310A
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202411040199.0
申请日：2024-07-31
申请人： 上海隧道工程有限公司 , 上海城建隧道装备有限公司
摘要： 本发明公开了一种用于管片自动拼装的拼装机末端定位精度确定方法，包括步骤：1、拼装机结构上选不共面的若干个点并获取三维坐标；2、激光追踪仪获取若干个点的对应点的三维坐标；3、计算两组相对应的向量；4、计算两组向量的长度偏差；5、计算拼装机全局坐标系与激光追踪仪局部坐标系的坐标转换关系；6、拼装机末端装定位球，激光追踪仪获取其三维坐标；7、通过坐标转换关系计算定位球的第一全局三维坐标；8、通过运动学正解计算定位球的第二全局三维坐标；9、对比第一全局三维坐标和第二全局三维坐标，确定拼装机末端在自动控制条件下的综合定位精度。本发明能解决现有技术中拼装机在自动控制条件下末端定位精度判定困难的问题。
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公开(公告)号：CN117301054A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311241447.3
申请日：2023-09-25
申请人： 上海城建隧道装备有限公司 , 上海隧道工程有限公司
摘要： 本发明公开了一种机械化沉井挖掘机器人运动学正逆解解析方法，沉井机器人主要由转台、配重、动臂、二节臂、关节臂和疏浚泵等六个部分组成。回转马达、变幅油缸、伸缩油缸、关节油缸、摆动油缸为机器人各运动关节部件。回转马达驱动转台实现机器人水平方向上的旋转，并配置编码器可采集其旋转角度。变幅油缸的伸缩使动臂相对于转台在竖直平面转动，动臂和二节臂间的伸缩油缸可实现二节臂相对于动臂的伸缩，关节油缸的伸缩使得关节臂旋转，摆动油缸的伸缩可使疏浚泵相较于关节臂的左右摆动，上述的运动最终表现为绞吸头的空间运动。变幅油缸、伸缩油缸、关节油缸、摆动油缸均配置高精度行程传感器。本发明解析方法，计算精度高、运算速度快效率高，同时，逆解物理意义明确直观，多解问题解决方便，有利于算法的工程应用。
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公开(公告)号：CN116291519A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310134662.7
申请日：2023-02-17
申请人： 上海隧道工程有限公司 , 上海城建隧道装备有限公司
摘要： 本发明涉及一种盾构机无人化自主掘进的轴线控制方法，包括如下步骤：获取盾构施工的设计隧道轴线；实时获取盾构机的盾构姿态，确定盾构施工控制轴线；控制盾构机进行掘进施工，当盾构机掘进施工偏离盾构施工控制轴线时，对盾构机进行纠偏：在盾构机上选取一特征点，基于所选取的特征点和盾构姿态确定盾构机与盾构施工控制轴线相重合的回归距离；生成纠偏曲线并控制盾构机进行掘进施工，直至盾构机回归到盾构施工控制轴线上。本发明在盾构姿态超出安全区域、偏离设定路径后能完成纠偏路径的自动规划，并自适应主动控制盾构机进行自主掘进，降低施工风险并确保隧道高质量建造。
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公开(公告)号：CN115012961A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210287400.X
申请日：2022-03-22
申请人： 上海隧道工程有限公司 , 上海城建隧道装备有限公司
摘要： 本发明涉及一种盾构推进系统压力闭环控制方法及系统，该方法包括：获取推进系统的总顶推力、水平合力矩以及垂直合力矩；建立全局坐标系，并计算总顶推力力矩点的力矩夹角；利用力矩夹角除以两千斤顶的圆心角得到对应的千斤顶；在全局坐标系中建立局部坐标系，让局部坐标系的y轴负半轴穿过所得到的对应的千斤顶的中心，将x轴对应y轴正方向的一侧定义为减压区，将x轴对应y轴负方向的一侧定义为增压区；利用垂直合力矩计算得出对应增压区和减压区的顶力增量；利用顶力增量与总顶推力计算得出对应的千斤顶的目标顶力。本发明根据水平合力矩和垂直合力矩实时调整推进系统的增压区及减压区，从而实现推进系统压力的精准控制。
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公开(公告)号：CN114635698A
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202210286445.5
申请日：2022-03-22
申请人： 上海隧道工程有限公司 , 上海城建隧道装备有限公司
摘要： 本发明涉及一种盾构推拼同步中基于同块同压的压力控制方法及系统，该方法包括如下步骤：在盾构推拼同步的过程中，获取推进系统的目标总推力、目标水平合力矩以及目标垂直合力矩；建立管片端三维坐标系；将获取的合力矩换算到管片端三维坐标系下，得到对应的分配水平合力矩及分配垂直合力矩；根据所述目标总推力、所述分配水平合力矩以及所述分配垂直合力矩计算得出每一管片块的顶推力；根据每一管片块处的油缸数量将对应的顶推力进行平均分配。本发明可计算出各个油缸的顶推力，且能够确保每一管片块处的油缸的顶推力均匀分配，确保盾构推拼同步过程中的管片受力安全。
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