有这样一个项目“隧道挖掘机定位”，寻求指点迷津

niannianbushe · 发表于 2010-12-17 14:18:06

有一台激光指向仪。隧道挖掘机必须沿着激光指向仪的指示方向前进，在三个轴向上的偏移必须在限定范围内，10cm。寻求高人指导。

现在对其建模，认为有四个参数要测量，俯仰角、滚动角、偏向角、偏向位移。俯仰角为车体纵轴方向与水平面夹角，滚动角为车身横轴方向与水平面的夹角，偏向角为车身前进方向与激光指向方向的夹角，偏向位移为车体中心线与激光指向仪光线的垂直距离。其中俯仰角与滚动角可使用加速度传感器测量。但是偏向角偏向位移就不好测量了。因为挖掘机移动速度相当缓慢，陀螺仪很难运用于测量偏向角。
语言表达能力有限，见谅。

wajlh · 发表于 2010-12-17 15:47:42

盾构机？这个不是一般人能做吧

niannianbushe · 发表于 2010-12-17 15:50:42

回复【1楼】wajlh
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是啊。我也无奈。
能测量四个数据就行。

hemjidn · 发表于 2010-12-17 16:00:19

其实没想象中复杂。现在有很多小型的挖掘机(挖排水道)。我们老板的厂就替几家加工过这种机械。

liangtao3d · 发表于 2010-12-17 17:51:18

觉得可以参考光驱激光头的思路，激光头是3光束伺服。3光束加同步信号应该能满足

longquan · 发表于 2010-12-17 18:57:47

用一个镜子把光反射到线阵感光元件,两个这样的结构正交就可以了,应该配合重力方向传感器

longquan · 发表于 2010-12-17 19:04:43

又想一下,我那个想法有问题,用望远镜加上射像头,上个什么算法也行

niannianbushe · 发表于 2010-12-17 19:58:24

回复【6楼】longquan 大巅
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谢谢回复，摄像头一时之间难于下手。

niannianbushe · 发表于 2010-12-17 19:58:43

回复【4楼】liangtao3d
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能否细说一下？

xiezheming · 发表于 2011-5-13 20:05:43

顶一个

czzhouyun · 发表于 2011-5-13 21:42:29

这个项目还是挺有用途的，某次工程在工地上路过一个隧道，短短二三十米的隧道居然里面是个Z字，一问才知道两头同时开挖的，中间对接，偏差了一米多，挖好后不敢修直，怕塌方了

yuhang · 发表于 2011-5-13 22:12:31

用十字激光器+CCD就行

1ongquan · 发表于 2011-5-13 22:44:22

盾构机是咋开得,有方向盘木有

jrcsh · 发表于 2011-5-14 00:06:39

几何原理这东好搞测出一条基准线~~~~~去把想怎么样放大摆弄都由得你

jrcsh · 发表于 2011-5-14 00:11:40

10cm 可以控制得到但是洗洞/钻洞时的地构不同下沉等问题需要其实设备来保障 .还有工作时整能机械也会震阿震（可是有的盾机掉"地洞"内不见了..找不回来了~~~~~ 哈哈）

Argee · 发表于 2011-5-14 02:17:36

根据光的直进性，用人控制方向盘也可以。反正是缓变的。上面的望远镜就是个好题案。只要把望远镜固定在盾构机尾巴上，盾构机的前进方向和望远镜共线就可以了。这个调试可以在洞外作。望远镜桶越长，越准。

comway · 发表于 2011-5-14 08:48:00

wandy2010 · 发表于 2011-5-14 08:50:10

参考盐井钻机，打盐井时，连个间隔几百米的钻机，先向下钻，然后拐弯对钻，两个钻头能在导向系统的指引下会合。

导向原理应该是陀螺仪 + 地磁

vivalite · 发表于 2011-5-14 09:05:43

我倒有个馊主意。两端先钻2个同样深的竖井，一个井里放一个指向性很强的伽马射线源，另一端的盾构机上装一个带指向性的盖革计数器，由自动系统控制向射线源的方向挺进。。。。哈哈

niannianbushe · 发表于 2011-5-14 09:06:15

回复【11楼】yuhang
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回复【17楼】wandy2010 老铁
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谢谢两位

niannianbushe · 发表于 2011-5-14 09:10:03

回复【18楼】vivalite
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如果偏了，能知道往哪个方向偏了？

niannianbushe · 发表于 2011-5-14 09:12:59

回复【15楼】Argee
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工作面灰尘大，很难看清楚

niannianbushe · 发表于 2011-5-14 09:32:06

回复【11楼】yuhang
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请问CCD怎么用呢？

zzssz2 · 发表于 2011-5-15 00:45:50

我们这是人挖，挖一米就将管子推进一米几个人轮流挖，

vivalite · 发表于 2011-5-15 04:26:20

回复【20楼】niannianbushe
回复【18楼】vivalite
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如果偏了，能知道往哪个方向偏了？
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接收器上下左右尝试，找到最佳接收角度然后测角就行了

hu7215 · 发表于 2011-5-15 14:03:44

成本上有什么要求
如果是为了隧道挖掘机配套的，直接买成品激光定位仪算了；工作面灰尘大可以换毫米波雷达定位仪

niannianbushe · 发表于 2011-5-16 10:42:31

回复【25楼】hu7215
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成本上没有太大要求，300K都可以考虑

niannianbushe · 发表于 2011-5-16 11:17:22

回复【25楼】hu7215
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可否发我相关资料的链接呢？不胜感激！

warmonkey · 发表于 2011-5-16 11:39:02

望远镜靠谱，CCD接收即可。

vivalite · 发表于 2011-5-16 13:08:38

记得之前看过一篇学术文章讨论D波段（150GHz）双多普勒成像技术，其中配图是实验室里的高分辨率雷达成像图，调整发射功率可以调整穿墙能力，画出3D图来。

毫米波雷达的指向精度高，也许更适合灰尘大的地下挖掘环境代替光学器件应用

niannianbushe · 发表于 2011-5-16 13:12:23

回复【29楼】vivalite
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不知道现在是否有成熟产品？

vivalite · 发表于 2011-5-16 13:22:49

成熟的有V波段障碍指示雷达，现在用在多款汽车上做换线安全警示和自适应巡航控制用

niannianbushe · 发表于 2011-5-17 12:26:28

回复【31楼】vivalite
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非常感谢

kcelery · 发表于 2011-5-17 15:15:37

看了主题, 还未明白要求.

隧道是多长的? 是直线挖还是弯弯曲曲的挖?

挖隧道, 比蜗牛还要慢的. 为什么要一个定位器?

找一个干测量的, 测准后, 安一支红激光.
挖机工就按激光的方向挖.
要转弯, 就再测一次, 再安一支红激光.

niannianbushe · 发表于 2011-5-17 15:47:50

回复【33楼】kcelery
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1，挖掘机按照激光指向仪指向的方向运动，为直线。
2，就算挖隧道的速度比蜗牛还慢，但是方向不对的话，就一定会偏。

你说的办法就是目前工程中使用的办法，这样的办法需要靠人眼去观测挖掘机是否偏离了运动轨迹。但是由于某些应用环境下工作面灰尘大，很难看到激光斑点，所以有了改进的想法。

icetea · 发表于 2011-5-17 16:02:40

回复【34楼】niannianbushe
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哟呵楼主看样子是干工程的，不知道是老板还是技术员呢。好奇下。

linghu2 · 发表于 2011-5-17 16:03:10

回复【34楼】niannianbushe
这样的办法需要靠人眼去观测挖掘机是否偏离了运动轨迹。但是由于某些应用环境下工作面灰尘大，很难看到激光斑点，所以有了改进的想法。

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机器和人眼的原理一样,激光斑点人看不到,机器也够呛,比较难

mkliop · 发表于 2011-5-17 16:23:24

用四个激光器个一个感光点阵就好喽激光就落在规定的四个点上好，落在其他点上就产生误差信号然后处理误差信号就行了

niannianbushe · 发表于 2011-5-17 17:09:31

回复【36楼】linghu2 令狐二中
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人眼看，会累，机器不会。

1ongquan · 发表于 2011-5-17 17:23:58

为什么会叫"盾构机"?　　哪位回答一下

linghu2 · 发表于 2011-5-17 17:24:59

回复【38楼】niannianbushe
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灰尘问题,美国的激光制导炸_弹都不行

loongsuns · 发表于 2011-5-17 18:02:51

貌似这个东西跟油田用的测斜仪很相近，我们单位给油田测井单位供动力调谐陀螺，据客户说他们已经弄出成品实验成功了。

他们要的动力调谐陀螺仪寻北用，因为井下gps和磁罗盘都不能用。

300k 完全可以做个光线惯导，还是精度比较高的那种，当然不考虑软件及人工成本。

不嫌麻烦的话可以弄个自准直经纬仪，人工操作。

loongsuns · 发表于 2011-5-17 18:05:14

没仔细看，楼主已提到自准直经纬仪，当我胡说

niannianbushe · 发表于 2011-5-18 19:28:37

回复【42楼】loongsuns 李阿连
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敬谢

有这样一个项目“隧道挖掘机定位”，寻求指点迷津

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