【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程作业机器人工业控制领域，具体涉及一种特种机器人自适应调整位姿定位测量安装立柱。
技术介绍
1、近年来，全球特种机器人性能持续提升，智能化不断升级。随着特种机器人的智能性和对环境的适应性不断增强，其在军事、防暴、消防、采掘、建筑、交通运输、安防监测、空间探索、防爆、管道建设等众多领域的应用前景也越来越广阔。我国特种机器人市场保持较快发展，各种类型产品不断出现，在应对地震、洪涝灾害和极端天气，以及矿难、火灾、安防等公共安全事件中，对特种机器人有着突出的需求。
2、在特种机器人识别和定位过程中，视觉感知是一个至关重要的环节，它直接影响特种机器人后续任务的精度。目前，基于二维图像的平面定位技术已经非常成熟，并且取得了丰富的研究成果。然而，在现实复杂的环境中，使用二维信息对三维物体进行表征，会不可避免地造成信息的缺失和损失。近年来，基于深度学习的三维物体检测和识别技术取得了重大进展，将为特种机器人在三维环境中的感知和操作提供更好的支持。随着三维视觉的发展，基于点云的目标识别和位姿估计被广泛地应用于特种机器人行业。
3、因此，设计一种立柱安装特种机器人的三维点云定位测量方法及系统，使得基建作业能够更加智能化和自主化地进行立柱安装操作，不仅可以提高安装效率，同时也会减少管理成本和资源浪费，有效地促进智能制造和智能建筑等领域的发展。此外，这项技术的落地应用还可以为未来的智能建筑系统和医疗生产等领域的发展提供有力支持，推动智能化和自动化技术的广泛应用。
技术实现思路p>
1、本专利技术的目的是提供一种智能麻醉呼吸安全监控系统及方法，以解决上述
技术介绍
中所提到的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术的所采用的具体技术方案是：
3、一种立柱安装特种机器人的三维点云定位测量方法，包含下述步骤：
4、s1：使用高性能的三维激光相机精准扫描基座和立柱，并将采集到的信息传输至机械臂控制系统；
5、s2：机械臂控制系统控制特种机器人抓取立柱，并将其移至初始定位位置，随即立柱位置控制算法启动，借助三维激光相机对立柱和基座进行实时检测，确认三维相机是否成功识别到立柱与基座上的特定定位标识；如果确认识别到，则完成安装；
6、s3：如果没有识别到立柱与基座上的特定定位标识，控制特种机器人自动移动以调整立柱的位置，直至达到理想的识别状态，实现立柱与基座的准确定位与安装。
7、可选的，所述采集到的信息具体指与原始点云坐标数据相关的点云pcd文件；其将被程序读取，作为立柱安装特种机器人的测量和定位系统的关键输入。
8、可选的，所述s3：如果没有识别到立柱与基座上的特定定位标识，控制特种机器人自动移动以调整立柱的位置，直至达到理想的识别状态，实现立柱与基座的准确定位与安装，具体包括：
9、s31：对立柱的位置进行微调，机械臂控制系统不断从三维激光相机接收实时反馈数据；
10、s32：通过立柱位置控制算法精确分析立柱当前所处的位置与预定目标位置之间的差异，算法实时生成精细调整指令，从而指导特种机器人调整其行进路线；
11、s33：持续进行该智能化的动态调整过程，直到三维激光相机确认立柱与基座上所有预设的定位标记均被准确识别。
12、可选的，所述特定定位标识具体为设置在立柱与基座上的定位孔或结构边缘。
13、可选的，所述s32：通过立柱位置控制算法精确分析立柱当前所处的位置与预定目标位置之间的差异，算法实时生成精细调整指令，从而指导特种机器人调整其行进路线，包括：
14、s321：基于体素滤波技术对利用三维激光相机获取到的基座与立柱在相机坐标系中的点云数据进行预处理，利用条件滤波技术根据预定条件或规则精选点云数据中的关键点；
15、s322：采用dabcan算法和欧式聚类算法对基座和立柱的点云数据进行高效聚类分割，计算出基座坐标系和立柱坐标系相对于相机坐标系的位姿矩阵及偏差；基于该位姿矩阵及偏差，系统控制特种机器人进行精细调整；
16、s323：再次获取位姿矩阵及偏差，并控制特种机器人进行调整直至偏差小于预设阈值。
17、根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种立柱安装特种机器人的三维点云定位测量系统，包括：基座、立柱、机械臂控制系统、三维激光相机；
18、所述三维激光相机能够精准扫描基座和立柱，并将采集到的信息传输至机械臂控制系统；
19、所述机械臂控制系统包括控制模块、特种机器人，所述控制模块能够实现对特种机器人的控制；所述特征机器人能够在机械臂控制系统的控制下进行移动以抓取立柱，并将立柱移动至基座的合适位置处，实现立柱与基座的准确定位与安装；
20、所述机械臂控制系统能够控制特种机器人抓取立柱，并将其移至初始定位位置，随即立柱位置控制算法启动，借助三维激光相机对立柱和基座进行实时检测，确认三维相机是否成功识别到立柱与基座上的特定定位标识；如果确认识别到，则完成安装；如果没有识别到立柱与基座上的特定定位标识，控制特种机器人自动移动以调整立柱的位置，直至达到理想的识别状态，实现立柱与基座的准确定位与安装。
21、可选的，所述如果没有识别到立柱与基座上的特定定位标识，控制特种机器人自动移动以调整立柱的位置，直至达到理想的识别状态，实现立柱与基座的准确定位与安装，具体包括：
22、对立柱的位置进行微调，机械臂控制系统不断从三维激光相机接收实时反馈数据；
23、通过立柱位置控制算法精确分析立柱当前所处的位置与预定目标位置之间的差异，算法实时生成精细调整指令，从而指导特种机器人调整其行进路线；
24、持续进行该智能化的动态调整过程，直到三维激光相机确认立柱与基座上所有预设的定位标记均被准确识别。
25、可选的，所述通过立柱位置控制算法精确分析立柱当前所处的位置与预定目标位置之间的差异，算法实时生成精细调整指令，从而指导特种机器人调整其行进路线，包括：
26、基于体素滤波技术对利用三维激光相机获取到的基座与立柱在相机坐标系中的点云数据进行预处理，利用条件滤波技术根据预定条件或规则精选点云数据中的关键点；
27、采用dabcan算法和欧式聚类算法对基座和立柱的点云数据进行高效聚类分割，计算出基座坐标系和立柱坐标系相对于相机坐标系的位姿矩阵及偏差；基于该位姿矩阵及偏差，系统控制特种机器人进行精细调整；
28、再次获取位姿矩阵及偏差，并控制特种机器人进行调整直至偏差小于预设阈值。
29、可选的，所述预处理过程包括：
30、a、进行体素滤波，创建的体素体积为1cm的立方体对整体点云数据进行滤波；
31、b、进行第一次条件滤波，分离出基座和立柱的点云数据，用来检测基座和立柱的边缘信息；
32、c、进行第二次条件滤波，分离出基座顶端定位螺栓和立柱底端定位孔的点云数据，为基座和立柱的位姿矩本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种立柱安装特种机器人的三维点云定位测量方法，其特征在于，包含下述步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集到的信息具体指与原始点云坐标数据相关的点云PCD文件；其将被程序读取，作为立柱安装特种机器人的测量和定位系统的关键输入。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S3：如果没有识别到立柱与基座上的特定定位标识，控制特种机器人自动移动以调整立柱的位置，直至达到理想的识别状态，实现立柱与基座的准确定位与安装，具体包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述特定定位标识具体为设置在立柱与基座上的定位孔或结构边缘。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S32：通过立柱位置控制算法精确分析立柱当前所处的位置与预定目标位置之间的差异，算法实时生成精细调整指令，从而指导特种机器人调整其行进路线，包括：
6.一种基于权利要求1-5任一项所述方法的立柱安装特种机器人的三维点云定位测量系统，其特征在于，包括：基座、立柱、机械臂控制系统、三维激光相机；
7.根据权利要求6所述的系
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述通过立柱位置控制算法精确分析立柱当前所处的位置与预定目标位置之间的差异，算法实时生成精细调整指令，从而指导特种机器人调整其行进路线，包括：
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述预处理过程包括：
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制特种机器人进行调整直至偏差小于预设阈值，是指特种机器人根据合并位姿偏差矩阵计算旋转部分的差异和平移部分的差异并使其最小。
...【技术特征摘要】
1.一种立柱安装特种机器人的三维点云定位测量方法，其特征在于，包含下述步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集到的信息具体指与原始点云坐标数据相关的点云pcd文件；其将被程序读取，作为立柱安装特种机器人的测量和定位系统的关键输入。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述s3：如果没有识别到立柱与基座上的特定定位标识，控制特种机器人自动移动以调整立柱的位置，直至达到理想的识别状态，实现立柱与基座的准确定位与安装，具体包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述特定定位标识具体为设置在立柱与基座上的定位孔或结构边缘。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述s32：通过立柱位置控制算法精确分析立柱当前所处的位置与预定目标位置之间的差异，算法实时生成精细调整指令，从而指导特种机器人调整其行进路线，包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘理，何威，青旺，曾梦洁，汪鲁才，卢笑，
申请(专利权)人：湖南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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