本技術(shù)涉及隧道挖掘，尤其涉及一種管片吊運(yùn)控制方法、裝置、隧道挖掘設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、隧道挖掘設(shè)備是一個(gè)工藝復(fù)雜度較高的設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于地下隧道工程項(xiàng)目建設(shè)的施工中。對(duì)于隧道挖掘設(shè)備進(jìn)行的隧道建設(shè)，涉及盾構(gòu)掘進(jìn)、管片吊運(yùn)、管片拼裝及箱涵拼裝等多個(gè)工序，管片吊運(yùn)工序銜接盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)工序和管片拼裝工序。在進(jìn)行管片吊運(yùn)時(shí)，需要通過(guò)吊具將管片車(chē)上的管片按照順序吊運(yùn)在管片運(yùn)輸小車(chē)上，管片通過(guò)管片運(yùn)輸小車(chē)運(yùn)輸至管片拼裝區(qū)域。目前，在管片吊運(yùn)的過(guò)程中，通常通過(guò)人工進(jìn)行管片吊運(yùn)，但是，通過(guò)人工進(jìn)行的管片吊運(yùn)無(wú)法對(duì)吊運(yùn)進(jìn)行精準(zhǔn)控制，并且，無(wú)法對(duì)管片吊運(yùn)的多個(gè)動(dòng)作進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，導(dǎo)致管片的運(yùn)輸效率較低。目前，隨著科技發(fā)展，出現(xiàn)了管片自動(dòng)吊運(yùn)技術(shù)，但是，現(xiàn)有的管片自動(dòng)吊運(yùn)技術(shù)，存在無(wú)法對(duì)管片吊運(yùn)進(jìn)行精準(zhǔn)控制、無(wú)法對(duì)管片吊運(yùn)的多個(gè)動(dòng)作進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)提供一種管片吊運(yùn)控制方法、裝置、隧道挖掘設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

2、根據(jù)本公開(kāi)的第一方面，提供一種管片吊運(yùn)控制方法，應(yīng)用于隧道挖掘設(shè)備，所述隧道挖掘設(shè)備包括拖車(chē)、第一運(yùn)輸車(chē)和第二運(yùn)輸車(chē)以及吊具，所述方法包括：采集所述吊具、所述第一運(yùn)輸車(chē)以及位于所述第一運(yùn)輸車(chē)中的管片的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，其中，所述吊具位于初始位置；根據(jù)所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)，獲得所述管片的第一信息和所述吊具的第二信息；基于所述第一信息和所述第二信息，確定所述吊具的吊具運(yùn)行路徑和吊具旋轉(zhuǎn)信息；根據(jù)所述吊具運(yùn)行路徑和所述吊具旋轉(zhuǎn)信息，控制所述吊具到達(dá)管片抓取等待位置；基于與所述吊具和所述管片對(duì)應(yīng)的第一圖像，控制所述吊具抓取所述管片；控制所述吊具將所述管片放置在所述第二運(yùn)輸車(chē)中的目標(biāo)放置位置。

3、可選地，所述拖車(chē)設(shè)置有多個(gè)激光雷達(dá)；所述采集所述吊具、所述第一運(yùn)輸車(chē)以及位于所述第一運(yùn)輸車(chē)中的管片的點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括：使用所述多個(gè)激光雷達(dá)，對(duì)所述吊具、所述第一運(yùn)輸車(chē)以及所述管片進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，獲得多個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

4、可選地，所述根據(jù)所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)，獲得所述管片的第一信息和所述吊具的第二信息包括：基于所述多個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，獲得與預(yù)設(shè)的坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)的合并點(diǎn)云數(shù)據(jù)；使用第一識(shí)別模型并基于所述合并點(diǎn)云數(shù)據(jù)，獲得所述第一信息和所述第二信息；其中，所述第一信息包括所述管片的數(shù)量信息、所述管片的坐標(biāo)信息、所述管片的最高高度信息、所述第一運(yùn)輸車(chē)的高度信息；所述第二信息包括所述吊具的坐標(biāo)信息。

5、可選地，所述基于所述第一信息和所述第二信息，確定所述吊具的吊具運(yùn)行路徑和吊具旋轉(zhuǎn)信息包括：根據(jù)所述管片的抓取順次規(guī)則、所述管片的坐標(biāo)信息、所述第一運(yùn)輸車(chē)的高度信息、所述管片的最高高度信息以及所述吊具的坐標(biāo)信息，確定所述吊具運(yùn)行路徑和所述吊具旋轉(zhuǎn)信息；其中，所述吊具運(yùn)行路徑包括所述吊具與所述坐標(biāo)系相對(duì)的水平坐標(biāo)軸移動(dòng)距離、吊具升降位置信息；所述吊具旋轉(zhuǎn)信息包括吊具旋轉(zhuǎn)角度。

6、可選地，所述根據(jù)所述吊具運(yùn)行路徑和所述吊具旋轉(zhuǎn)信息，控制所述吊具到達(dá)管片抓取等待位置包括：基于所述水平坐標(biāo)軸移動(dòng)距離、所述吊具升降位置信息以及所述吊具的平移機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速率，確定所述吊具的平移時(shí)間和升降時(shí)間；根據(jù)所述平移時(shí)間、所述升降時(shí)間、所述吊具運(yùn)行路徑和所述吊具旋轉(zhuǎn)信息，控制所述吊具到達(dá)所述管片抓取等待位置。

7、可選地，所述根據(jù)所述平移時(shí)間、所述升降時(shí)間、所述吊具運(yùn)行路徑和所述吊具旋轉(zhuǎn)信息，控制所述吊具到達(dá)所述管片抓取等待位置包括：在所述平移時(shí)間大于或等于所述升降時(shí)間的情況下，基于所述水平坐標(biāo)軸移動(dòng)距離、所述吊具升降位置信息和所述吊具旋轉(zhuǎn)角度，控制所述平移機(jī)構(gòu)、所述升降機(jī)構(gòu)和所述吊具的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)行，以使所述吊具到達(dá)所述管片抓取等待位置；在所述平移時(shí)間小于所述升降時(shí)間的情況下，確定所述平移時(shí)間與所述升降時(shí)間之間的時(shí)間差值；在基于所述吊具升降位置信息控制所述升降機(jī)構(gòu)提前運(yùn)行所述時(shí)間差值之后，基于所述水平坐標(biāo)軸移動(dòng)距離、所述吊具升降位置信息和所述吊具旋轉(zhuǎn)角度，控制所述平移機(jī)構(gòu)、所述升降機(jī)構(gòu)和所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)行，以使所述吊具到達(dá)所述管片抓取等待位置。

8、可選地，所述吊具設(shè)置有第一相機(jī)，所述基于與所述吊具和所述管片對(duì)應(yīng)的第一圖像，控制所述吊具抓取所述管片包括：通過(guò)所述第一相機(jī)采集所述第一圖像，其中，在所述吊具上設(shè)置有第一定位目標(biāo)，在所述管片上設(shè)置有第二定位目標(biāo)；使用第二識(shí)別模型并基于所述第一圖像，獲得所述第一定位目標(biāo)和所述第二定位目標(biāo)的位置信息，并確定所述吊具的運(yùn)行控制信息；基于所述吊具的運(yùn)行控制信息，控制所述吊具運(yùn)行，以使所述第一定位目標(biāo)和所述第二定位目標(biāo)之間的偏差滿(mǎn)足吊具抓取條件，并在所述偏差滿(mǎn)足所述吊具抓取條件的情況下，控制所述吊具抓取所述管片。

9、可選地，所述控制所述吊具將所述管片放置在所述第二運(yùn)輸車(chē)中的目標(biāo)放置位置包括：基于所述管片的最高高度信息和所述第一運(yùn)輸車(chē)的高度信息，確定所述吊具在抓取管片后的安全升高高度值；控制所述吊具升高至所述安全升高高度值；根據(jù)所述吊具的當(dāng)前位置信息和所述管片的等待區(qū)域位置信息，控制所述吊具到達(dá)所述等待區(qū)域位置；通過(guò)第二相機(jī)采集與所述目標(biāo)放置位置對(duì)應(yīng)的第二圖像，基于所述第二圖像控制所述吊具將所述管片放置在所述目標(biāo)放置位置。

10、可選地，所述基于所述第二圖像控制所述吊具將所述管片放置在所述目標(biāo)放置位置包括：使用第三識(shí)別模型并基于所述第二圖像，獲取所述吊具到達(dá)所述目標(biāo)放置位置的吊具控制信息；其中，所述吊具控制信息包括所述吊具的第一平移信息、第一垂直移動(dòng)信息和第一吊具旋轉(zhuǎn)信息；根據(jù)所述管片的安全下降高度信息，對(duì)第一垂直移動(dòng)信息進(jìn)行修正處理，獲得新吊具控制信息；基于所述新吊具控制信息和所述第一垂直移動(dòng)信息，控制所述吊具將所述管片放置在所述目標(biāo)放置位置。

11、可選地，基于所述吊具的位置信息和所述初始位置的位置信息，確定所述吊具的初始控制信息，其中，所述初始控制信息包括所述吊具的第二平移信息、第二垂直移動(dòng)信息和第二吊具旋轉(zhuǎn)信息；根據(jù)所述初始控制信息，控制所述吊具到達(dá)所述初始位置。

12、根據(jù)本公開(kāi)的第二方面，提供一種管片吊運(yùn)控制裝置，應(yīng)用于隧道挖掘設(shè)備，所述隧道挖掘設(shè)備包括拖車(chē)、第一運(yùn)輸車(chē)和第二運(yùn)輸車(chē)以及吊具，所述管片吊運(yùn)控制裝置包括：點(diǎn)云采集模塊，用于采集所述吊具、所述第一運(yùn)輸車(chē)以及位于所述第一運(yùn)輸車(chē)中的管片的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，其中，所述吊具位于初始位置；信息獲取模塊，用于根據(jù)所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)，獲得所述管片的第一信息和所述吊具的第二信息；路徑規(guī)劃模塊，用于基于所述第一信息和所述第二信息，確定所述吊具的吊具運(yùn)行路徑和吊具旋轉(zhuǎn)信息；第一控制模塊，用于根據(jù)所述吊具運(yùn)行路徑和所述吊具旋轉(zhuǎn)信息，控制所述吊具到達(dá)管片抓取等待位置；第二控制模塊，用于基于與所述吊具和所述管片對(duì)應(yīng)的第一圖像，控制所述吊具抓取所述管片；第三控制模塊，用于控制所述吊具將所述管片放置在所述第二運(yùn)輸車(chē)中的目標(biāo)放置位置。

13、根據(jù)本公開(kāi)的第三方面，提供一種管片吊運(yùn)控制裝置，包括：存儲(chǔ)器；以及耦接至所述存儲(chǔ)器的處理器，所述處理器被配置為基于存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的指令，執(zhí)行如上所述的方法。

14、根據(jù)本公開(kāi)的第四方面，提供一種隧道挖掘設(shè)備，包括：如上所述的管片吊運(yùn)控制裝置。

15、根據(jù)本公開(kāi)的第五方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述指令被處理器執(zhí)行如上所述的方法。

16、根據(jù)本公開(kāi)的第六方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述算機(jī)程序產(chǎn)品存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述指令被處理器執(zhí)行如上所述的方法。

17、本公開(kāi)的管片吊運(yùn)控制方法、裝置、隧道挖掘設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，通過(guò)激光雷達(dá)采集吊具、第一運(yùn)輸車(chē)、位于第一運(yùn)輸車(chē)中的管片等的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)管片進(jìn)行識(shí)別以及定位，并控制吊具將管片吊運(yùn)至目標(biāo)放置位置；能夠?qū)芷鳂I(yè)空間進(jìn)行全局檢測(cè)，對(duì)吊運(yùn)進(jìn)行精準(zhǔn)控制，并對(duì)吊運(yùn)的多個(gè)動(dòng)作進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管片的高效吊運(yùn)，可以提高管片自動(dòng)吊運(yùn)的效率，有效提升了管片吊具運(yùn)動(dòng)的安全性，提升隧道施工效率，保證施工安全。