[发明专利]盾构土舱内刀具可视化检测装置及方法

权利要求书

1.一种盾构土舱内刀具可视化检测装置，其特征在于，包括上位机、检测组件和驱动组件，驱动组件能驱动检测组件从隔仓板处进入或脱离盾构土舱；

检测组件包括多关节的机械臂，机械臂末端通过多轴转台安装有双目摄像头，多轴转台能驱动双目摄像头沿多轴转动；机械臂的末端安装有具有驱动轮的旋转驱动机构，驱动轮能够与滚刀接触并驱动滚刀转动；上位机能够与双目摄像头通信并完成滚刀的三维建模，判断滚刀的磨损程度。

2.根据权利要求1所述的盾构土舱内刀具可视化检测装置，其特征在于，还包括固定在隔仓板背离盾构土舱一侧的收纳组件，驱动机构能够带动检测组件缩入或伸出收纳组件。

3.根据权利要求2所述的盾构土舱内刀具可视化检测装置，其特征在于，所述收纳组件包括一端贯穿隔仓板的收纳筒，收纳筒能够与盾构土舱连通或断开。

4.根据权利要求1所述的盾构土舱内刀具可视化检测装置，其特征在于，所述多轴转台包括第一转座，第一转座与机械臂末端转动连接且转动轴线为第一轴线，第一转座与第二转座转动连接且转动轴线为第二轴线，第一轴线与末端机械臂的中心轴线重合，第二轴线与第一轴线垂直。

5.根据权利要求4所述的盾构土舱内刀具可视化检测装置，其特征在于，所述机械臂末端固定有套板，套板与安装板转动连接且转动轴线为第三轴线，安装板处安装有轴线方向垂直安装板的驱动轮，第三轴线与第一轴线垂直。

6.根据权利要求5所述的盾构土舱内刀具可视化检测装置，其特征在于，所述安装板处固定有驱动电机，驱动电机的输出轴与驱动轮同轴固定。

7.根据权利要求4所述的盾构土舱内刀具可视化检测装置，其特征在于，所述第一转座与第二转座能够在设定范围内转动，第二转座背离机械臂的侧面形成工作面，工作面处安装有所述双目摄像头。

8.根据权利要求7所述的盾构土舱内刀具可视化检测装置，其特征在于，所述第二转座在工作面处安装有喷头；喷头能够选择性的与水源供应系统或气源供应系统连通，并实现双目摄像头的清洗。

9.根据权利要求7所述的盾构土舱内刀具可视化检测装置，其特征在于，所述工作面处安装有清洁水枪，清洁水枪能够完成盾构机刀盘处滚刀的清洁。

10.一种盾构土舱内刀具可视化检测方法，利用了权利要求1-9中任意一项所述的盾构土舱内刀具可视化检测装置，其特征在于，包括以下步骤：

盾构机挖掘前，检测组件进入盾构土舱，机械臂运动使得驱动轮及双目摄像头依次对准不同滚刀，驱动轮驱动滚刀旋转，双目摄像头对滚刀摄像，上位机完成初始状态下的滚刀三维建模；

滚刀需要检测时，盾构机暂停掘进，检测组件进入盾构土舱，机械臂运动使得驱动轮及双目摄像头依次对准不同滚刀，驱动轮驱动滚刀旋转，双目摄像头对滚刀摄像；上位机完成检测状态下的滚刀三维建模；

上位机对初始状态及检测状态下的滚刀三维模型进行比对，得到刀具磨损信息。