管道铺设系统和方法与流程

技术特征：
1.一种管道铺设系统，该管道铺设系统用于对环境进行评估并且将第一管道相对于第二管道放置在沟槽中，所述管道铺设系统包括：框架，所述框架以可旋转方式安装到地面接合机构，所述地面接合机构适于将所述框架支撑在表面上；动臂组件，所述动臂组件联接到所述框架，所述动臂组件包括：大动臂，所述大动臂以可枢转方式联接到所述框架并且通过第一致动器能够相对于所述框架移动；铲斗柄，所述铲斗柄以可枢转方式联接到所述大动臂，并且通过第二致动器能够相对于所述大动臂移动；工具，所述工具以可拆卸方式联接到所述铲斗柄，并且通过第三致动器能够相对于所述铲斗柄移动，所述工具适于以可拆卸方式接合所述第一管道；至少一个传感器，所述至少一个传感器能够操作成感测所述大动臂、所述铲斗柄和所述工具中的一个或更多个的位置和移动方向中的一个或更多个，所述至少一个传感器产生位置信号和移动方向信号中的一个或更多个；至少一个立体摄像机，所述至少一个立体摄像机联接到所述工具、所述动臂组件和所述框架中的一个或更多个，所述立体摄像机适于获得视觉数据并且生成对应的视觉数据信号；和控制器，所述控制器适于：从所述至少一个立体摄像机接收所述视觉数据信号；识别所述第一管道相对于所述第二管道的至少一个参数；从所述至少一个传感器接收位置信号和移动方向信号中的一个或更多个；将所述视觉数据与对应的位置数据和移动方向数据中的一个或更多个相关联；和产生视觉反馈和输入信号中的一个或更多个，其中借助于所识别的所述第一管道相对于所述第二管道的所述至少一个参数向操作者产生所述视觉反馈，所述输入信号用于修改所述动臂组件的所述位置和所述移动方向中的一个或更多个。2.根据权利要求1所述的管道铺设系统，其中，所述第一管道相对于所述第二管道的所述至少一个参数包括相对于第二边缘识别第一边缘。3.根据权利要求1所述的管道铺设系统，其中，所述第一管道相对于所述第二管道的所述至少一个参数包括相对于第二中心轴线识别第一中心轴线。4.根据权利要求1所述的管道铺设系统，其中，所述第一管道相对于所述第二管道的所述至少一个参数包括相对于第二中心线识别第一中心线。5.根据权利要求1所述的管道铺设系统，其中，所述第一管道相对于所述第二管道的所述至少一个参数包括相对于距沟槽表面的第二平均距离识别距沟槽表面的第一平均距离。6.根据权利要求1所述的管道铺设系统，其中，所述第一管道相对于所述第二管道的所述至少一个参数包括识别所述第一管道的第一钟形端部和所述第二管道的第二钟形端部。7.一种管道铺设系统，该管道铺设系统用于对环境进行评估并且将第一管道相对于第二管道放置在沟槽中，所述管道铺设系统包括：框架，所述框架以可旋转方式安装到地面接合机构，所述地面接合机构适于将所述框架支撑在表面上；
动臂组件，所述动臂组件联接到所述框架，所述动臂组件包括：大动臂，所述大动臂以可枢转方式联接到所述框架并且通过第一致动器能够相对于所述框架移动；铲斗柄，所述铲斗柄以可枢转方式联接到所述大动臂，并且通过第二致动器能够相对于所述大动臂移动；工具，所述工具以可拆卸方式联接到所述铲斗柄，并且通过第三致动器能够相对于所述铲斗柄移动，所述工具适于以可拆卸方式接合所述第一管道；至少一个传感器，所述至少一个传感器能够操作成感测所述大动臂、所述铲斗柄和所述工具中的一个或更多个的位置和移动方向中的一个或更多个；目标信号读取器，所述目标信号读取器联接到所述工具、所述动臂组件和所述第一管道中的一个或更多个，所述目标读取器从联接到所述第二管道的目标信号发射器接收目标信号，其中，所述目标信号读取器指示所述第一管道和所述第二管道何时对准；控制器，所述控制器适于：从所述至少一个传感器接收位置信号和移动方向信号中的一个或更多个；将所述目标信号与对应的位置数据和移动方向数据中的一个或更多个相关联；产生输入信号，以用于修改所述动臂组件的所述移动方向和所述位置中的一个或更多个，使得所述第一管道和所述第二管道是对准的。8.一种通过挖掘机对环境进行评估并且将第一管道相对于第二管道放置在沟槽中的方法，所述方法包括：由所述挖掘机上的控制器从至少一个立体摄像机接收视觉数据信号，所述至少一个立体摄像机联接到所述挖掘机上的框架、动臂组件和工具中的一个或更多个，所述动臂组件包括大动臂和铲斗柄；通过所述控制器识别所述第一管道相对于所述第二管道的至少一个参数；由所述控制器从至少一个传感器接收位置信号和移动方向信号中的一个或更多个，所述至少一个传感器能够操作成感测所述大动臂、所述铲斗柄和所述工具中的一个或更多个的位置和移动方向中的一个或更多个；将视觉数据与对应的位置数据和移动方向数据中的一个或更多个相关联；产生视觉反馈和输入信号中的一个或更多个，其中借助于所识别的所述第一管道相对于所述第二管道的所述至少一个参数向操作者产生所述视觉反馈，所述输入信号用于修改所述大动臂、所述铲斗柄和所述工具中的一个或更多个的所述移动方向和所述位置中的一个或更多个。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一管道相对于所述第二管道的所述至少一个参数包括相对于第二边缘识别第一边缘。10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一管道相对于所述第二管道的所述至少一个参数包括相对于第二中心轴线识别第一中心轴线。11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一管道相对于所述第二管道的所述至少一个参数包括相对于第二中心线识别第一中心线。

技术总结
一种管道铺设系统和方法包括对环境进行评估和将管道从挖掘机放置到沟槽。所述系统包括框架、动臂组件和工具。所述动臂组件包括大动臂和铲斗柄。所述工具可拆卸地联接到所述铲斗柄，并且可相对于所述铲斗柄移动。所述系统还包括可操作以感测所述大动臂、铲斗柄或工具的位置或移动方向的至少一个传感器。所述系统还包括用以获取视觉数据的立体摄像机。控制器适于接收视觉数据信号，识别管道的边缘，接收来自传感器的信号，将所述视觉数据与对应的数据相关联，产生视觉反馈和用于修改所述动臂组件的所述位置的输入信号。件的所述位置的输入信号。件的所述位置的输入信号。


技术研发人员：布雷特
受保护的技术使用者：迪尔公司
技术研发日：2021.03.12
技术公布日：2021/10/22