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龙图腾网获悉天津大学;中交天和机械设备制造有限公司申请的专利一种基于特征物提取的盾构机管片自动拼装方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116511852B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310229706.4，技术领域涉及：B23P19/00；该发明授权一种基于特征物提取的盾构机管片自动拼装方法及系统是由王双;甘伟荣;聂辰一;吴志洋;郭素阳;刘铁根;江俊峰设计研发完成，并于2023-03-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于特征物提取的盾构机管片自动拼装方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于特征物提取的盾构机管片自动拼装系统及方法，包括图像采集模块、传输模块、上位机、一阶管片位置调校模块、二阶管片位置调校模块和PLC控制模块；利用结构光技术实现管片边缘状态的测量和特征物凹槽的坐标的提取以完成盾构机管片的位姿检测，结合上位机的判别运算和PLC控制模块的精确控制实现单管片拼装的自动化。与现有技术相比，本发明具有测量精度高、自动化程度高以及抗干扰能力更强，在盾构施工环境中具有更强适用性的优势。

本发明授权一种基于特征物提取的盾构机管片自动拼装方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于特征物提取的盾构机管片自动拼装方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 步骤1、管片拼装机将待拼管片运送到待拼区域时，开启平行激光线组，进行一阶管片位置调校： 步骤2、计算平行激光线的端点间距、平行激光线之间线间距和倾角余切值，结合标定值，计算平行激光线的端点间距、平行激光线之间线间距和倾角余切值与标定值的偏差； 步骤3、判断偏差是否在阈值范围内，如否，即满足平行激光线的端点间距、平行激光线之间线间距和倾角余切值与标定值的绝对偏差之一大于阈值，则转至步骤4；如是，即满足绝对偏差满足阈值条件，则转至步骤5； 步骤4、分别对管片拼装机进行伸缩、俯仰和偏摇三个动作的调整，直至绝对偏差调整至阈值范围内，锁定拼装机的俯仰和偏摇这两个动作； 步骤5、锁定拼装机的俯仰和偏摇这两个动作，关闭平行激光线组，开启所有相机及所附带的投影设备，进行二阶管片位置调校，向管片凹槽方向投射加有相位偏移的彩色光栅，采集受凹槽高度调制后的光栅图像并传输至上位机； 步骤6、将光栅条纹输入至改进的Res-UNet网络进行处理，网络将提取图像特征并进行相位解析，恢复图中的深度信息，从而检测出图像中凹槽的三维分布，还原高度分布，计算凹槽中线坐标、角点坐标、长宽比，结合标定值，计算偏差； 步骤7、判断偏差是否在阈值范围内；若否，即满足凹槽中线坐标、角点坐标、长宽比的绝对偏差之一大于阈值，则转至步骤8；若是，则转至步骤9； 步骤8、分别对管片拼装机进行伸缩、横摇、旋转动作三个动作的调整，直至偏差满足阈值条件，确认待拼管片和已拼管片平行，待拼管片拼装位姿的检测与修正结束； 步骤9、锁定伸缩、横摇和旋转油缸这三个运动，滑动油缸，推动管片拼接，完成待拼管片自动拼接。

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