本發明屬于變電站預制構件施工的，更具體地說，是涉及一種適用于復雜路況的預制件安裝機器人系統及控制方法。

背景技術：

1、在變電站建設向模塊化、高效化轉型的過程中，變電站預制構件安裝機器人逐漸成為核心裝備之一。這類機器人主要針對預制基礎、預制艙體、母線橋等標準化構件的吊裝、對位、固定等作業環節設計，集成了機械臂、視覺定位系統、力控傳感器等關鍵部件，具備自動化程度高、安裝精度準、作業安全性強等特點，能夠有效替代傳統依賴吊車與人工配合的作業模式，大幅縮短施工周期，降低高空作業與重型構件搬運過程中的安全風險，適配不同電壓等級變電站的建設需求。

2、現有技術中的機器人存在以下缺陷：當前多數變電站預制構件安裝機器人采用輪式行走機構，該機構在平整硬化路面雖具有移動響應快、控制邏輯簡單的優勢，但變電站施工現場的路面條件往往難以滿足這一需求。由于施工階段場地硬化工程通常滯后于構件安裝作業，現場路面多為臨時修整的砂石路面或未處理的泥土路面，不僅存在大量坑洼、凸起，且在雨雪天氣后易出現泥濘、松軟區域。輪式行走機構與這類路面的接觸面積較小，易發生車輪打滑現象，尤其在承載重量達數噸至數十噸的預制構件時，車輪對地面的壓強顯著增大，極易陷入松軟土層或卡在砂石縫隙中，導致機器人無法按照預設路徑正常行走，不僅會中斷安裝作業流程、延誤施工進度，還可能因行走姿態失控引發構件碰撞、傾覆等安全隱患，嚴重限制了機器人在復雜施工現場的實用性與可靠性。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種適用于復雜路況的預制件安裝機器人系統及控制方法，旨在解決現有技術中的機器人在工作過程中，在砂石路面和泥土路面上無法高效工作的問題。

2、為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

3、第一方面，提供一種適用于復雜路況的預制件安裝機器人系統，包括：

4、基座，下表面設有開口朝下的收納槽；所述基座的上表面設置有機器人本體；所述基座的下表面設置有第一行走組件和第二行走組件；所述第二行走組件設置在所述收納槽中；所述第二行走組件包括履帶和多個懸掛機構；所述履帶設置在所述收納槽中；所述懸掛機構用于驅動所述履帶變形，從而使部分所述履帶抵接在地面上，并抬升所述基座的高度，使所述第一行走組件失效；及

5、控制器，與所述第一行走組件和所述懸掛機構通信連接；所述控制器用于根據接收的路面圖像信息識別路面類型，并控制所述懸掛機構改變所述履帶形狀，以切換所述第一行走組件或者所述第二行走組件工作。

6、在一種可能的實現方式中，所述第二行走組件，包括：

7、驅動輪，轉動連接在所述收納槽的內壁上，并與所述履帶內壁嚙合；

8、多個負重輪，設置在所述驅動輪的下方，并與所述履帶內壁嚙合；所述懸掛機構與所述負重輪一一對應并連接；所述懸掛機構用于驅動所述負重輪向下運動，從而使部分所述履帶抵接在地面上；

9、驅動件，固定連接在所述收納槽內壁上；所述驅動件與所述驅動輪連接，并驅動所述驅動輪轉動。

10、在一種可能的實現方式中，所述懸掛機構包括：

11、伸縮臂，一端與所述基座鉸接，另一端與所述負重輪的轉軸鉸接；及

12、驅動臂，一端與所述基座鉸接，另一端與所述伸縮臂鉸接。

13、在一種可能的實現方式中，所述懸掛機構還包括：

14、第一鉸接件，固定連接在所述收納槽的內壁上；所述伸縮臂的頂端與所述第一鉸接件鉸接；及

15、第二鉸接件，固定連接在所述收納槽的內壁上；所述第二鉸接件位于所述第一鉸接件的上方；所述驅動臂的頂部與所述第二鉸接桿鉸接。

16、在一種可能的實現方式中，所述履帶構成一個等腰三角形，所述驅動輪、負重輪和所述懸掛機構均設置在所述等腰三角形內部。

17、在一種可能的實現方式中，所述第二行走組件設置有偶數個，并均分為兩組；兩組所述第二行走組件分別設置在所述基座的兩側。

18、在一種可能的實現方式中，還包括：

19、路面檢測單元，用于獲取并輸出路面的圖像信息；

20、控制單元，與所述路面檢測單元、第一行走組件和第二行走組件均通信連接；所述控制單元在接收所述圖像信息后，判斷路面類型，并控制所述第一行走組件或所述第二行走組件工作。

21、本發明提供的適用于復雜路況的預制件安裝機器人系統的有益效果在于：與現有技術相比，本發明適用于復雜路況的預制件安裝機器人系統，通過設置基座、機器人本體，以及包含多個車輪的第一行走組件和收納于基座收納槽內且含履帶的第二行走組件，形成“輪-履”雙行走模式。其中第一行走組件的車輪可適配背景技術中提及的平整硬化路面，延續輪式機構移動響應快、控制邏輯簡單的優勢，滿足機器人在路況良好區域的高效移動需求。

22、控制器識別路面類型為硬化路面時，控制懸掛機構將履帶收回至收納槽中。此時第二行走組件與地面脫離接觸，第一行走組件與地面接觸，第一行走組驅動裝置移動和轉向。如果控制器識別路面為泥濘路面或者砂石路面，控制懸掛機構驅動履帶變形，并從收納槽中探出，直至履帶與地面接觸，并使基座的高度抬升至第一行走組件與地面脫離接觸。此時裝置有第一行走組件切換至第二行走組件，由第二行走組件驅動裝置移動和轉向。

23、而當面對施工現場非平整、松軟路面時，第二行走組件能驅動部分履帶從收納槽探出并抵接地面，通過抬升基座使車輪脫離接觸，利用履帶與地面接觸面積大、接地比壓小的特性，有效解決背景技術中輪式機構在砂石路面易卡滯、泥土路面易陷車的問題，避免機器人行走姿態失控，保障預制構件運輸與安裝過程的穩定性，減少構件碰撞、傾覆等安全隱患，同時避免因行走故障導致的安裝作業中斷，確保施工進度，大幅提升機器人在復雜變電站施工現場的實用性與可靠性，有效適配變電站模塊化、高效化建設對裝備的需求。

24、第二方面，提供一種適用于復雜路況的預制件安裝機器人的控制方法，包括以下步驟：

25、獲取路面圖像信息；

26、根據路面圖像信息識別路面特征，并判斷路面類型；

27、根據路面類型控制第一行走組件或者第二行走組件工作。

28、在一種可能的實現方式中，根據路面圖像信息識別路面特征，并判斷路面類型，包括：

29、對路面圖像信息進行預處理，得到預處理后的圖像信息；

30、根據預處理后的圖像信息，進行特征提取，并得到特征向量；

31、建立判斷規則庫；

32、基于特征向量，按照判斷規則庫計算各種路面的置信度；

33、選取置信度最高的路面類型作為最終判斷結果；其中，路面類型包括：瀝青路面、水泥路面、砂石路面和泥土路面。

34、在一種可能的實現方式中，根據路面類型控制第一行走組件或者第二行走組件工作，包括：

35、如果路面類型為瀝青路面或者水泥路面，則控制第一行走組件工作，如果路面類型為砂石路面或者泥土路面，則控制第二行走組件工作。

36、本發明提供的適用于復雜路況的預制件安裝機器人的控制方法的有益效果在于：與現有技術相比，本發明適用于復雜路況的預制件安裝機器人的控制方法實現了行走模式的智能化、自動化切換。相較于背景技術中人工判斷路面并手動調整行走機構的方式，能快速適配變電站施工現場平整硬化路面與非平整松軟路面交替出現的復雜環境。

37、在識別到平整路面時控制第一行走組件工作，延續輪式機構移動響應快的優勢以保障高效移動。在識別到非平整、松軟路面時自動切換至第二行走組件工作，利用履帶機構接觸面積大、接地比壓小的特性避免打滑、陷車。確保機器人攜帶數噸至數十噸預制構件時仍能穩定行走，進一步保障了預制構件安裝作業的連續性與安全性，減少施工進度延誤，提升機器人在復雜變電站施工現場的適應性與作業效率，更好地適配變電站模塊化、高效化建設對自動化裝備的需求。