[发明专利]一种钻杆装卸控制方法、装置及钻杆装卸设备

说明书

本发明提供了一种钻杆装卸控制方法、装置及钻杆装卸设备，该方法包括：获取钻杆装卸设备的当前位置、当前位姿以及环境图像；基于环境图像，确定目标钻杆的目标位置及钻杆装卸设备在目标钻杆上预设抓取点进行抓取的目标位姿；基于环境图像、当前位姿及目标位姿，确定钻杆装卸设备从当前位置移动到目标位置的规划路径；基于钻杆装卸设备在移动路线上的移动位姿的变化情况，在移动路线上确定位姿控制节点及其对应的位姿变换指令；基于移动路线、位姿控制节点及其对应的位姿变换指令控制钻杆装卸设备移动至目标位置抓取目标钻杆进行装杆或卸杆。实现了钻杆装卸从钻杆抓取到安装或下卸全过程的自动化，无需人工操作，降低人力成本同时提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，具体涉及一种钻杆装卸控制方法、装置及钻杆装卸设备。

背景技术

非开挖水平定向钻机在工程建设中有着非常重要的作用。但是在进行钻机作业时，在钻机的一根钻杆钻完后，通常需要钻机手通过人工操作的方式进行卸扣和装钻杆，整个上卸杆全过程包括：抓取钻杆、转运钻杆、上卸钻杆，现有的自动化装卸设备仅仅可以实现上卸钻杆的自动化，而对于抓取钻杆及转运钻杆依然需要至少两人进行配合完成，人力成本高，且工作效率低，整体自动化程度较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种钻杆装卸控制方法、装置及钻杆装卸设备以克服现有技术中钻机上卸钻杆需要依赖人工操作，成本高、工作效率低的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种钻杆装卸控制方法，应用于钻杆装卸设备，所述方法包括：

获取所述钻杆装卸设备的当前位置、当前位姿以及环境图像；

基于所述环境图像，确定目标钻杆的目标位置及所述钻杆装卸设备在所述目标钻杆上预设抓取点进行抓取的目标位姿；

基于所述环境图像、所述当前位姿及所述目标位姿，确定所述钻杆装卸设备从所述当前位置移动到所述目标位置的规划路径，所述规划路径包括所述钻杆装卸设备的移动路线及所述钻杆装卸设备在所述移动路线上的移动位姿；

基于所述钻杆装卸设备在所述移动路线上的移动位姿的变化情况，在所述移动路线上确定位姿控制节点及其对应的位姿变换指令；

基于所述移动路线、所述位姿控制节点及其对应的位姿变换指令控制所述钻杆装卸设备移动至所述目标位置抓取所述目标钻杆进行装杆或卸杆。

可选地，所述基于所述环境图像、所述当前位姿及所述目标位姿，确定所述钻杆装卸设备从所述当前位置移动到所述目标位置的规划路径，包括：

基于所述环境图像，确定所述当前位置到所述目标位置间的障碍物信息；

基于所述障碍物信息及所述钻杆装卸设备的预设控制要求，确定所述钻杆装卸设备从所述当前位置移动到所述目标位置的各候选规划路径；

分别计算所述钻杆装卸设备执行各候选规划路径的总时长；

基于所述总时长从小到大的排序结果，确定规划路径。

可选地，所述候选规划路径包括候选移动路线及所述钻杆装卸设备在所述候选移动路线上的移动位姿，所述计算所述钻杆装卸设备执行各候选规划路径的总时长，包括：

获取所述当前候选移动路线的路线长度及所述钻杆装卸设备的预设移动速度；

基于所述路线长度及所述预设移动速度，确定所述钻杆装卸设备执行当前候选移动路线的移动时长；

基于所述当前位姿、目标位姿及当前候选移动路线上的移动位姿，计算所述钻杆装卸设备执行当前候选移动路线的位姿调整时长；

基于所述移动时长和所述位姿调整时长，确定所述钻杆装卸设备执行所述当前候选规划路径的总时长。