[发明专利]一种凿岩台车智能控制系统

权利要求书

1.一种凿岩台车智能控制系统，其特征在于，包括：

信息采集装置，被配置为采集所述凿岩台车的工况参数信息、所述凿岩台车在隧道中的定位姿态信息以及隧道掌子面的岩土变形信息；

控制装置，被配置为从所述信息采集装置接收所述工况参数信息、所述定位姿态信息和所述岩土变形信息，并根据所述工况参数信息、所述定位姿态信息、所述岩土变形信息生成控制指令；

执行装置，被配置为从所述控制装置接收所述控制指令，并根据所述控制指令驱动所述凿岩台车执行相应的动作，

其中，所述信息采集装置包括：

全站仪，被配置为根据预定测点确定所述定位姿态信息；工况监测装置，被配置为监测所述工况参数信息；以及三维激光扫描仪，被配置为采集岩土变形信息。

2.根据权利要求1所述的凿岩台车智能控制系统，其特征在于，所述工况参数信息包括：回转角度、回转速度、推进速度、推进角度、钻进力、推进长度、液压系统压力以及液压系统流量。

3.根据权利要求1所述的凿岩台车智能控制系统，其特征在于，所述工况监测装置包括：

角度监测模块，被配置为监测钻臂的转动角度；

长度监测模块，被配置为监测钻臂、推进梁和凿岩机的推进长度；以及

压力监测模块，被配置为监测液压系统压力；

流量监测模块，被配置为监测液压系统流量。

4.根据权利要求1所述的凿岩台车智能控制系统，其特征在于，所述三维激光扫描仪被配置为采集掌子面监控点点云数据。

5.根据权利要求4所述的凿岩台车智能控制系统，其特征在于，所述控制装置包括：

处理器，被配置为从所述信息采集装置接收所述定位姿态信息和所述岩土变形信息，并根据所述工况参数信息、所述定位姿态信息和所述岩土变形信息生成所述控制指令；以及

控制器，被配置为从所述信息采集装置接收所述工况参数信息并将其传输至所述处理器，以及将所述处理器生成的所述控制指令传输至所述执行装置。

6.根据权利要求5所述的凿岩台车智能控制系统，其特征在于，所述处理器被配置为对采集的所述点云数据进行处理，并依据所述点云数据采集所述掌子面监控点的岩土变形值，并依据所述岩土变形值是否超过阀值生成所述控制指令。

7.根据权利要求6所述的凿岩台车智能控制系统，其特征在于，所述处理器被配置为：根据所述掌子面监控点在整个所述点云数据中所对应的位置，得到各所述监控点在整体所述点云数据中所在的位置；

从整体所述点云数据中以所述掌子面监控点为中心提取一定范围的点云数据，对提取的所述点云数据进行正态分布拟合，即可得到所述掌子面监控点周围岩土变形值。

8.根据权利要求1所述的凿岩台车智能控制系统，其特征在于，所述控制装置被配置为根据所述岩土变形信息确定岩土变形值，并根据岩土变形值生成所述控制指令；同时根据所述工况参数信息、所述定位姿态信息、和预先导入的施工图纸信息，确定实际钻孔的目标坐标，并根据所述目标坐标生成所述控制指令。

9.根据权利要求1所述的凿岩台车智能控制系统，其特征在于，所述执行装置包括：液压油缸、液压马达、液压泵、液压管路、液压阀组，所述液压阀组与所述控制装置连接。

10.根据权利要求1所述的凿岩台车智能控制系统，其特征在于，所述凿岩台车执行的动作包括：台车进退、台车左右移动、驾驶室升降、大臂摆动、大臂俯仰、大臂伸缩、推进梁摆动、推进梁进退、小臂摆动、小臂俯仰、小臂伸缩、凿岩机进退、凿岩机钻杆旋转。