【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及建筑施工，尤其涉及一種地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法。
技術介紹
1、如圖1所示，在鋼筋網片焊接中，需要對橫筋1和縱筋2的交叉點進行點焊焊接，從而實現鋼筋網片的焊接工作。
2、在焊接工作前，首先需要確定焊點的位置，然后由計算機控制焊槍對上述焊點進行焊接。在小型鋼筋網片中，由于鋼筋直徑較小，在鋼筋矯正設備的作用下，鋼筋點的實際位置和設計位置一致，焊點位置規律性強，容易確定。而對于大型地墻鋼筋籠的鋼筋網片而言，鋼筋的直徑較大，對鋼筋進行矯正并實現鋼筋擺放整齊較為困難，使得擺放后的焊點位置與設計位置有較大差異，實際焊點的位置規律性差，無法通過簡單控制方法實現焊點自動定位。
3、為了應對上述問題，現有技術中一般采用基于相對定位技術的機械式焊點定位方法。如圖1所示，底座5上分別設置了觸碰開關3和焊槍4。在焊槍前進方向上(如圖1中箭頭所示)，觸碰開關3在焊槍4的前方，當觸碰開關3碰到縱筋2時，觸碰開關3發出觸發信號，由于觸碰開關3與焊槍5的距離為固定值，計算機控制系統在收到觸碰開關3觸發信號后，驅動底座5按箭頭方向移動上述固定值距離，使得焊槍5位于焊點位置，從而實現鋼筋網片焊點的機械式定位。
4、然而，上述機械式焊點定位方法需要逐點進行定位，即每個點都要觸碰開關3發出信號，然后移動焊槍4固定偏移量，最后進行焊接作業，使得定位的效率很低。對于焊接大型鋼筋網片而言，由于焊點的數量數以萬計，上述識別過程效率低，焊接速度慢，已經影響了焊接機器人的應用。
技術實現思路>
1、本專利技術的目的在于提供一種地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，能夠高效精準地實現鋼筋網片的焊點定位及焊接作業。
2、為達此目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、一種地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，用于定位鋼筋網片中橫筋和縱筋的交叉點位，其包括：
4、步驟一、建立三維坐標系，并獲取鋼筋網片的三維點云數據集合；
5、步驟二、對三維點云數據集合中的三維點云數據進行預處理，并得到預處理點集；
6、步驟三、對預處理點集中的每個點，依次求取相鄰兩個點之間連線的斜率值，并根據斜率值的變化得到橫筋和縱筋的交叉點位的信息；
7、步驟四、在交叉點位基礎上偏移固定距離即為焊接點位，將焊接裝置的焊接輸出端移動至焊接點位處實現焊接。
8、可選地，在步驟一中，以橫筋的端部圓心為坐標原點，以橫筋的徑向方向為x軸方向，以橫筋的軸線方向為y軸方向，以垂直于x軸方向和y軸方向的橫筋的徑向方向為z軸方向建立三維坐標系。
9、可選地，在步驟二中，對三維點云數據進行預處理包括：分別在x軸和z軸上設定第一取值區間和第二取值區間，并將位于第一取值區間和第二取值區間之外的三維點云數據進行排除，以得到預處理點集。
10、可選地，在步驟三中，對預處理點集按照y軸方向依序遍歷，對應每一個y軸坐標，篩選在z軸方向坐標最大的坐標點以形成第一點集。
11、可選地，按照y軸方向對第一點集依次進行遍歷，對于遍歷后的第一點集，求取每相鄰兩個點之間連線的斜率值，當第一點集中的部分點沿y軸方向與其相鄰的上一個點和下一個點所在連線的斜率值分別為正數和負數時，定義這些部分點為橫筋和縱筋的交叉點位。
12、可選地，在步驟二中，對三維點云數據進行預處理包括：在x軸上設定第三取值區間和第四取值區間，以篩選x軸坐標位于第三取值區間或第四取值區間的預處理點集，并在z軸方向上設定第五取值區間，將位于第五取值區間之外的三維點云數據進行排除，以得到分別對應第三取值區間和第四取值區間的兩組預處理點集。
13、可選地，在步驟三中，對兩組預處理點集分別按照y軸方向依次遍歷，對于兩組預處理點集中的每一個y軸坐標，篩選在z軸方向坐標最大的坐標以形成第二點集和第三點集。
14、可選地，按照y軸方向分別對第二點集和第三點集依次進行遍歷，對于遍歷后的第二點集，求取每相鄰兩個點之間連線的斜率值，當第二點集中的部分點沿y軸方向與其相鄰的上一個點和下一個點所在連線的斜率值分別為正數和負數時，將這些部分點按照y軸方向依次定義為第一序列；對于遍歷后的第三點集，求取每相鄰兩個點之間連線的斜率值，當第三點集中部分的點沿y軸方向與其相鄰的上一個點和下一個點所在連線的斜率值分別為正數和負數時，將這些部分點按照y軸方向依次定義為第二序列，按照y軸方向依次求取第一序列和第二序列的平均值以得到橫筋和縱筋的交叉點位。
15、可選地，在步驟四中，通過焊接裝置定位交叉點位的x軸坐標和z軸坐標。
16、可選地，在步驟一中，通過激光對鋼筋網片進行掃描，并接收鋼筋網片反射的點信號以形成三維點云數據集合。
17、本專利技術的有益效果：
18、本專利技術提供一種地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，用于定位鋼筋網片中橫筋和縱筋的交叉點位，首先建立三維坐標系，并獲取鋼筋網片的三維點云數據集合，進而全面反映鋼筋網片的實際形態，包括橫筋、縱筋及其交叉點位的詳細位置信息。然后對三維點云數據集合中的三維點云數據進行預處理，并得到預處理點集，確保后續分析處理的準確性和可靠性。之后對預處理點集中的每個點，依次求取相鄰兩個點之間連線的斜率值，以反映鋼筋走向的變化趨勢，斜率值的突變點往往對應著橫筋與縱筋的交叉點位的位置，使得作業人員能夠根據斜率值的變化得到橫筋和縱筋的交叉點位的信息，不僅提高了焊點定位的精度，還避免了傳統機械式定位方法中繁瑣的逐點觸碰過程，顯著提升了定位效率。最后在交叉點位基礎上偏移固定距離即為焊接點位，將焊接裝置的焊接輸出端移動至焊接點位處實現焊接，從而提高了焊接作業的準確性和穩定性。通過上述設置，本申請的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法能夠高效精準地實現鋼筋網片的焊點定位及焊接作業。
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1.地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，用于定位鋼筋網片中橫筋(1)和縱筋(2)的交叉點位(6)，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，其特征在于，在步驟一中，以橫筋(1)的端部圓心為坐標原點，以橫筋(1)的徑向方向為X軸方向，以橫筋(1)的軸線方向為Y軸方向，以垂直于X軸方向和Y軸方向的橫筋(1)的徑向方向為Z軸方向建立三維坐標系。
3.根據權利要求2所述的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，其特征在于，在步驟二中，對三維點云數據進行預處理包括：分別在X軸和Z軸上設定第一取值區間和第二取值區間，并將位于第一取值區間和第二取值區間之外的三維點云數據進行排除，以得到預處理點集。
4.根據權利要求3所述的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，其特征在于，在步驟三中，對預處理點集按照Y軸方向依序遍歷，對應每一個Y軸坐標，篩選在Z軸方向坐標最大的坐標點以形成第一點集(8)。
5.根據權利要求4所述的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，其特征在于，按照Y軸方向對第一點集(8)依次進行遍歷，對于遍歷后的第一點集(8)，求取每
6.根據權利要求2所述的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，其特征在于，在步驟二中，對三維點云數據進行預處理包括：在X軸上設定第三取值區間和第四取值區間，以篩選X軸坐標位于第三取值區間或第四取值區間的預處理點集，并在Z軸方向上設定第五取值區間，將位于第五取值區間之外的三維點云數據進行排除，以得到分別對應第三取值區間和第四取值區間的兩組預處理點集。
7.根據權利要求6所述的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，其特征在于，在步驟三中，對兩組預處理點集分別按照Y軸方向依次遍歷，對于兩組預處理點集中的每一個Y軸坐標，篩選在Z軸方向坐標最大的坐標以形成第二點集(9)和第三點集(10)。
8.根據權利要求7所述的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，其特征在于，按照Y軸方向分別對第二點集(9)和第三點集(10)依次進行遍歷，對于遍歷后的第二點集(9)，求取每相鄰兩個點之間連線的斜率值，當第二點集(9)中的部分點沿Y軸方向與其相鄰的上一個點和下一個點所在連線的斜率值分別為正數和負數時，將這些部分點按照Y軸方向依次定義為第一序列；對于遍歷后的第三點集(10)，求取每相鄰兩個點之間連線的斜率值，當第三點集(10)中的部分點沿Y軸方向與其相鄰的上一個點和下一個點所在連線的斜率值分別為正數和負數時，將這些部分點按照Y軸方向依次定義為第二序列，按照Y軸方向依次求取第一序列和第二序列的平均值以得到橫筋(1)和縱筋(2)的交叉點位(6)。
9.根據權利要求2所述的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，其特征在于，在步驟四中，通過焊接裝置定位交叉點位(6)的X軸坐標和Z軸坐標。
10.根據權利要求1-9任一項所述的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，其特征在于，在步驟一中，通過激光對鋼筋網片進行掃描，并接收鋼筋網片反射的點信號以形成三維點云數據集合。
...【技術特征摘要】
1.地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，用于定位鋼筋網片中橫筋(1)和縱筋(2)的交叉點位(6)，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，其特征在于，在步驟一中，以橫筋(1)的端部圓心為坐標原點，以橫筋(1)的徑向方向為x軸方向，以橫筋(1)的軸線方向為y軸方向，以垂直于x軸方向和y軸方向的橫筋(1)的徑向方向為z軸方向建立三維坐標系。
3.根據權利要求2所述的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，其特征在于，在步驟二中，對三維點云數據進行預處理包括：分別在x軸和z軸上設定第一取值區間和第二取值區間，并將位于第一取值區間和第二取值區間之外的三維點云數據進行排除，以得到預處理點集。
4.根據權利要求3所述的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，其特征在于，在步驟三中，對預處理點集按照y軸方向依序遍歷，對應每一個y軸坐標，篩選在z軸方向坐標最大的坐標點以形成第一點集(8)。
5.根據權利要求4所述的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，其特征在于，按照y軸方向對第一點集(8)依次進行遍歷，對于遍歷后的第一點集(8)，求取每相鄰兩個點之間連線的斜率值，當第一點集(8)中的部分點沿y軸方向與其相鄰的上一個點和下一個點所在連線的斜率值分別為正數和負數時，定義這些部分點為橫筋(1)和縱筋(2)的交叉點位(6)。
6.根據權利要求2所述的地下連續墻鋼筋網片焊點定位方法，其特征在于，在步驟二中，對三維點云數據進行預處理包括：在x軸上設定第三取值區間和第四取值區間，以篩選x軸坐標位于第三取值區間或第四取值...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳旭陽，王濤，錢良，陳曉明，滕延鋒，金晶，賈寶榮，季偉，王博陽，李冀清，蔣玲玲，沈佳青，
申請(專利權)人：上海市機械施工集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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