[发明专利]装配式道路的自动控制系统、自动铺设方法及预制路面板

权利要求书

1.一种装配式道路自动控制系统，其特征在于：包括铺路机，设于所述铺路机上的视觉定位单元，与所述视觉定位单元相连的视觉分析单元，与所述视觉分析单元相连的铺路机控制单元；

所述铺路机，包括机械臂，设于所述机械臂前道位置的预制板准备区域，及设于所述机械臂后道位置的门架吊具；

所述预制板准备区域上设有辊道，所述门架吊具的下方设有拼装区；

所述视觉定位单元分别设于所述机械臂上、所述预制板准备区域上、所述拼装区上和所述门架吊具上。

2.如权利要求1所述的装配式道路自动控制系统，其特征在于：所述机械臂具有一对。

3.如权利要求2所述的装配式道路自动控制系统，其特征在于：所述视觉定位单元为CCD摄像机，设有9个，所述机械臂上各设有2个，所述预制板准备区域上设有1个，所述拼装区上设有2个，所述门架吊具上设有2个。

4.如权利要求3所述的装配式道路自动控制系统，其特征在于：所述视觉分析单元设有两套，均包括图像采集卡，及与其相连的工业计算机；

所述机械臂上的4个所述CCD摄像机与一台所述图像采集卡相连；

所述预制板准备区域上的1个所述CCD摄像机、所述拼装区上的2个所述CCD摄像机、所述门架吊具上的2个所述CCD摄像机均与另一台所述图像采集卡相连。

5.如权利要求4所述的装配式道路自动控制系统，其特征在于：所述铺路机控制单元设有两套，均为PLC，均与所述视觉分析单元相连，且又分别对应控制两个所述机械臂。

6.一种装配式道路自动铺设方法，其特征在于：通过如权利要求1-5任一项所述的系统，并在预制路面板上设置编码，利用所述视觉定位单元、所述视觉分析单元和所述铺路机控制单元，所述铺路机自动识别所述预制路面板的形状，驱动所述机械臂自动抓取所述预制路面板；

利用所述机械臂上安装的所述视觉定位单元，自动识别相邻两块所述预制路面板的相对位置，将位置偏差数据传输至所述铺路机控制单元，使所述机械臂实时调整所述预制路面板的自由度姿态，对相邻两块所述预制路面板进行动态拼接；

拼接完成后的所述预制路面板通过所述辊道传输至所述门架吊具，所述门架吊具自动将拼接完成后的所述预制路面板同时吊起，通过安装在所述门架吊具上的所述视觉定位单元，实时检测地面上预制路面板与待铺所述预制路面板之间的相对位移和偏差，所述铺路机控制单元根据偏差自动校正偏差数据，与地面上预制路面板进行精确对接，以实现完成装配式道路的自动化铺设过程。

7.如权利要求6所述的装配式道路自动铺设方法，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤：

1)铺路机移动至指定的待铺位置；

2)两根机械臂移至预制板准备区域的上方，通过视觉定位单元使机械臂定位；

3)再通过视觉定位单元识别预制路面板的形状，并引导机械臂分别进行抓取；

4)视觉定位单元将采集到的图像实时传输至视觉分析单元，通过视觉分析单元计算两根机械臂所抓取预制路面板之间的相对位置，将位置偏差数据传输至铺路机控制单元，铺路机控制单元分别控制两根机械臂实时调整姿态；

5)机械臂将预制路面板安放至指定的拼装区，在该拼装区进行预制路面板的单行拼装，并通过视觉定位单元实时检测、纠偏预制路面板之间的间隙、位置；

6)门架吊具通过视觉定位单元定位引导至单行拼装完成的预制路面板上方，然后将整行预制路面板进行抓取；

7)门架吊具将整行预制路面板拼装至待铺设路面上，并通过视觉定位单元实时检测、纠偏预制路面板之间的间隙、拼装位置。

8.如权利要求7所述的装配式道路自动铺设方法，其特征在于：所述预制路面板单行的数量为3块。