【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利基础处理装置，尤其设计防渗帷幕灌浆的浇筑管夹持与运输设备，具体涉及一种浇筑管定位夹持装置及定位运输方法。
技术介绍
1、浇筑管是水利防渗墙浇筑必不可少的工具，在整个防渗墙浇筑的过程中，所有的浇筑混凝土都是通过浇筑管输送到防渗墙槽体底部，并由下而上的浇筑，待混凝土凝固后则形成了嵌入在山体内的防渗墙，这对于堰塞湖坝体施工，河流中修筑水电站，对于两侧山体的防水施工起着至关重要的作用。防渗墙的深度通常从几十米到几百米不等，一般超深防渗墙的深度会超过200米，但由于浇筑管的长度一般在3m-6m之间，直径约100mm-300mm，重量较大，无法用人工的方式进行搬运或者装卸，通常需要借助于起重或者悬吊机械进行辅助。
2、防渗墙浇筑通常是具有连续性要求，以确保整个防渗墙在凝固后形成的混凝土墙体具有较好的一致性，避免出现结构之间的接缝，成为防渗失效的漏点；这就对浇筑过程中，对于浇筑管的装卸提出了较高的要求。现有的浇筑管的安装和拆卸使用的机械设备在行业中并不统一，通常由行业的头部企业进行自研施工，但几乎都是利用起重设备或者辅助机械将浇筑管吊起，通过两个操作人员协同配合完成浇筑管之间的安装或者拆卸，在这个过程中一般需要花费较多的时间，对于操作熟练的人员来说，通常可以保证在10分钟内完成；对于操作不熟悉的人员来说，时间就会花费更多，而且容易出现浇筑管卡滞，螺纹滑丝，拔牙等问题。加之，将拆卸下来的浇筑管运输至清洗/暂存处或者将存放处的浇筑管运输至安装处，除了需要将浇筑管进行运输外，还需要将浇筑管从竖直状态调整为水平状态，以方
技术实现思路
1、为了解决现有技术中浇筑管的夹持运输需要人工借助起重设备进行协同配合完成带来的效率低，花费时间长的问题，本申请提供一种浇筑管定位夹持装置及定位运输方法，通过自主化识别浇筑管，能够将浇筑管从存放处自主夹持并运输到指定位置，以便于为后续浇筑管的安装工作做好准备，整个过程无需人工介入，相较于现有技术中需要两名操作人员配合吊装而言，效率更高，人力投入更少，使得整个防渗墙浇筑的效率得以显著提升。本专利技术至少具有以下技术优势：
2、1、能够对堆叠的多根浇筑管进行识别，自动判断并夹持位于最上方的浇筑管，无需人工接触，操纵设备进行定位夹持，效率更高。
3、2、本专利技术能够对放置的浇筑管的倾斜状态进行判断，从而更好的确定夹持部位，能够有效解决因浇筑管存放不规整带来的无法自主识别和夹持运输的问题。
4、3、本专利技术还能够对浇筑管运输过程中的夹持力度进行调整和判断，避免因夹持力不足导致的浇筑管掉落或者因夹持力过大导致的浇筑管变形损坏，引起无法连接的问题。
5、为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：
6、一种浇筑管定位运输方法，具体包括如下步骤：
7、步骤stp100，浇筑管标记，在每一根浇筑管的圆周侧壁上至少有两组沿轴向对应分布的指示标记，任一组指示标记均由至少4个呈圆周阵列分布在浇筑管圆周侧壁上的标记点组成，相邻两组指示标记在浇筑管上不相交；
8、步骤stp200，浇筑管识别，使用双目摄像头采集堆叠浇筑管的图像pic，利用颜色阈值分割法检测图像pic中的多个标记点dot1、dot2…doti；
9、步骤stp300，浇筑管定位，利用深度相机获取每个标记点doti的深度信息d(x,y),然后，根据每个标记点doti的深度信息d(x,y)计算对应浇筑管的中心点o(xcenter,ycenter,zcenter),其中，浇筑管的中心点o的坐标计算方式如下：
10、
11、其中，(xi,yi,zi)是第i割标记点doti的三维坐标，n是同一浇筑管上的标记数量；
12、步骤stp400，浇筑管姿态检测，通过计算标记点的三维坐标分布判断当前浇筑管的轴向所在方向与水平面之间的倾斜角度β；
13、步骤stp500，浇筑管排序，根据每个浇筑管的中心深度zcenter，对多根浇筑管进行排序，确定位于最上方的浇筑管；将中心深度zcenter值最小的作为最上方的浇筑管，存在相同中心深度zcenter值的多跟浇筑管时，则以xcenter值较小的排序在先，作为目标浇筑管；
14、步骤stp600，定位夹持机构，获取步骤stp500中确定的最上方浇筑管的中心坐标(xtop,ytop,ztop),将定位夹持机构移动到目标浇筑管上方，通过升降夹持机构对目标浇筑管进行夹持，执行夹持力度为f，
15、f＝k·ztop
16、其中，k是根据浇筑管材质和尺寸抗夹持系数；
17、步骤stp700，浇筑管运输和放置，夹持机构将目标浇筑管夹持后，在夹持装置的带动下，按照预设的路径运输浇筑管，夹持机构到达目标坐标位置(xtarget,ytarget,ztarget)后则松开夹持机构，完成放置；其中，
18、
19、且放置误差∈＜∈threshold；
20、重复上述步骤stp200-步骤stp700，直到浇筑管运输完毕。
21、优选地，步骤stp200中浇筑管识别过程具体包括如下步骤：
22、步骤stp210，图像采集：通过包括rgb相机和深度相机在内的双目摄像头实时采集图像，获得rgb图像pic和深度图像；
23、步骤stp220，标记点doti检测，通过rgb图像pic获得组成rgb图像pic中所有标记点doti的像素坐标(x,y)和颜色信息，并根据标记点的颜色c和阈值t，检测图像中的标记点：
24、‖i(x,y)-c‖＜t
25、其中，t是颜色差异性阈值；
26、输出满足条件的像素点集合{(x1,y1),(x1,y1)…(xn,yn)},将检测到的像素点进行连通，并将相邻的像素点合并为一个标记点，将检测到的标记点按照空间位置进行聚类，每个聚类代表一个浇筑管上的多个标记点dot1、dot2…doti。
27、进一步优选地，步骤stp300中根据深度信息d(x,y)将标记点doti的像素坐标(x,y)转换为三维坐标(x,y,z)的公式如下：
28、
29、z＝d(x,y)
30、其中，(cx,cy)为图像pic图像的中心坐标；fx，fy相机的焦距，d(x,y)是深度值。
31、本专利技术还提供一种浇筑管定位夹持装置，包括移动设置在浇筑管放置支架上方的定位夹持装置，所述定位夹持装置上安装有可升降夹持浇筑管的夹持机构，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种浇筑管定位运输方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种浇筑管定位运输方法，其特征在于：步骤STP200中浇筑管识别过程具体包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种浇筑管定位运输方法，其特征在于：步骤STP300中根据深度信息D(x,y)将标记点Doti的像素坐标(x,y)转换为三维坐标(X,Y,Z)的公式如下：
4.一种浇筑管定位夹持装置，其特征在于：包括移动设置在浇筑管放置支架(1)上方的定位夹持装置(2)，所述定位夹持装置(2)上安装有可升降夹持浇筑管的夹持机构(3)，所述夹持机构(3)上安装有用于对浇筑管进行定位的双目摄像单元，所述双目摄像单元与处理器单元电性连接，所述处理器单元包括存储器，处理器和编/解码器，所述存储器内存储有软件程序，所述处理器单元调用所述软件程序并向所述定位夹持装置(2)和夹持机构(3)发送驱动信号执行权利要求1-3任一项所述浇筑管定位运输方法中的步骤STP200-步骤STP700。
5.根据权利要求4所述的一种浇筑管定位夹持装置，其特征在于：所述夹持装置(2)包括移
...【技术特征摘要】
1.一种浇筑管定位运输方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种浇筑管定位运输方法，其特征在于：步骤stp200中浇筑管识别过程具体包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种浇筑管定位运输方法，其特征在于：步骤stp300中根据深度信息d(x,y)将标记点doti的像素坐标(x,y)转换为三维坐标(x,y,z)的公式如下：
4.一种浇筑管定位夹持装置，其特征在于：包括移动设置在浇筑管放置支架(1)上方的定位夹持装置(2)，所述定位夹持装置(2)上安装有可升降夹持浇筑管的夹持机构(3)，所述夹持机构(3)上安装有用于对浇筑管进行定位的双目摄像单元，所述双目摄像单元与处理器单元电性连接，所述处理器单元包括存储器，处理器和编/解码器，所述存储器...
【专利技术属性】
技术研发人员：张裕文，刘铸，杨振中，杨雨，孙仲彬，杜晓麟，许明尧，翟鹏，胡敏，刘半柱，杜昌杰，高婷，谢跃臣，杨建平，朱林，刘佳钰，
申请(专利权)人：中国水电基础局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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