本項目致力于實現(xiàn)盾構(gòu)法隧道管片全自動無人化拼裝。通過深入分析人工拼裝過程，提取其中的核心環(huán)節(jié)，結(jié)合先進感知技術(shù)與計算機技術(shù)，開發(fā)出一套自動化拼裝系統(tǒng)。項目首先全面分析現(xiàn)有管片拼裝機器人的性能和人工拼裝過程，明確必要的感知能力和控制技術(shù)。在現(xiàn)有拼裝機硬件基礎(chǔ)上，通過提升感知能力和改進控制算法，實現(xiàn)全自動無人化拼裝。此技術(shù)路線具有較高的可行性和重要的理論與應(yīng)用價值。

項目主要目標包括制定全自動拼裝方案、開發(fā)視覺感知終端樣機、設(shè)計基于機械視覺的管片對準算法并完成實驗驗證。首先，利用相機及相關(guān)硬件搭建視覺感知終端樣機；其次，運用視覺圖像處理和優(yōu)化算法，為基于視覺的待拼裝管片螺栓孔對準提供軟件支撐；然后，通過位姿計算算法求解待拼裝管片相對已拼裝管片的位姿信息；最后，利用這些位姿信息，規(guī)劃拼裝機的運動路徑，通過六自由度協(xié)助機器人模擬常規(guī)管片拼裝動作，驗證相關(guān)技術(shù)的有效性。

本項目將取得以下成果：一套全自動拼裝方案、一臺視覺感知終端樣機、一份基于機械視覺的管片對準算法。通過搭建視覺感知終端樣機，運用視覺圖像處理和優(yōu)化算法，實現(xiàn)待拼裝管片的螺栓孔對準。通過位姿計算算法確定待拼裝管片的位姿信息，并規(guī)劃拼裝機的運動路徑，借助六自由度協(xié)助機器人模擬拼裝動作并驗證相關(guān)技術(shù)的有效性。該項目的成功實施將為隧道管片全自動無人化拼裝提供新的思路和方法。