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龙图腾网恭喜南通火眼智能科技有限公司申请的专利基于激光雷达与可见光融合的排管机回转角度测量方法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：CN115962734B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-17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：202210904136.X，技术领域涉及：G01B11/26；该发明授权基于激光雷达与可见光融合的排管机回转角度测量方法是由曹移明;张璐;梁淼设计研发完成，并于2022-07-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于激光雷达与可见光融合的排管机回转角度测量方法在说明书摘要公布了：本发明提出一种基于激光雷达与可见光融合的排管机回转角度测量方法，该方法基于排管机自动化作业系统执行，排管机自动化作业系统包括与交换机连接两套可见光与激光雷达融合装置、信号处理计算机、集控PLC以及交换机，应用可见光的图像数据与三维点云数据的融合技术结合钻杆的位置和方向的改变进行排管机的回转角度的测量。本发明具有实现了排管机的自动化作业、减少了交接过程中人为的参与、提高了作业效率的优点。

本发明授权基于激光雷达与可见光融合的排管机回转角度测量方法在权利要求书中公布了：1.基于激光雷达与可见光融合的排管机回转角度测量方法，其特征在于，排管机回转角度测量方法基于排管机自动化作业系统执行，排管机自动化作业系统包括两套可见光与激光雷达融合装置、信号处理计算机、集控PLC以及交换机，两套可见光与激光雷达融合装置、信号处理计算机、集控PLC均与交换机连接， 两套可见光与激光雷达融合装置分别对准排管机和吊卡安装，两套可见光与激光雷达融合装置的视野中均包含被抓取的钻杆，每套可见光与激光雷达融合装置中包括可见光模组和激光雷达，可见光模组用于采集可见光模组前方的图像数据，激光雷达用于采集激光雷达前方的三维点云数据； 信号处理装置用于接收解码可见光与激光雷达融合装置采集到的图像数据和三维点云数据，并执行基于激光雷达与可见光融合的排管机回转角度测量方法的应用程序，并向集控PLC发送测量的回转角度的结果； 集控PLC用于驱动排管机和吊卡工作，并接收测量的回转角度的结果，根据结果驱动排管机旋转； 在信号处理计算机中设定排管机坐标系下钻杆取出到位的期望位置，集控PLC向信号处理计算机发送取钻指令，信号处理计算机接收指令后进行排管机回转角度的计算，具体计算过程包括如下： 初始旋转角度计算，获取当前对准排管机的可见光与激光雷达融合装置获取的图像数据和三维点云数据，根据雷达坐标系中的一个点到排管机坐标系下的点的变换公式将雷达坐标系下的三维点云数据转换到排管机坐标系下，并筛选钻杆对应的点云数据，结合排管机自身的相关参数，在排管机坐标系下进行钻杆的位置信息的计算和方向的拟合，计算钻杆在排管机坐标系下z＝0平面的投影位置，并结合排管机自身的参数计算钻杆相对于排管机旋转轴的第一位置向量，并计算第一位置向量与x轴方向的夹角，即为排管机的初始旋转角度； 将初始旋转角度发送给集控PLC控制排管机旋转到相应的角度，并向前运动，抓取钻杆，吊卡虎口打开； 抓住钻杆后进行二次旋转角度计算，在信号处理计算机中事先设定排管机坐标系下的钻杆取出到位后的期望位置，根据吊卡与排管机的高度差，结合钻杆的方向，求得钻杆从吊卡中完全取出到位后的期望位置上时钻杆在排管机坐标系下z＝0平面的位置，结合排管机自身的参数计算钻杆相对于排管机旋转轴的第二位置向量，并计算出第一位置向量与第二位置向量之间的夹角，该夹角的角度即为排管机的二次旋转的角度； 信号处理计算机将二次旋转的角度传输给集控PLC，集控PLC控制排管机旋转相应的角度，然后向后运动，将钻杆从吊卡中取出； 集控PLC向信号处理计算机发送下钻指令，此时吊卡虎口保持打开，排管机抓取钻杆并旋转至初始的角度，信号处理计算机接收下钻指令进行排管机回转角度的计算，具体计算过程包括如下： 获取当前对准吊卡的可见光与激光雷达融合装置获取的图像数据和三维点云数据，根据雷达坐标系中的一个点到吊卡坐标系下的点的变换公式将雷达坐标系下的三维点云数据转换到吊卡坐标系下，筛选钻杆对应的点云数据； 在吊卡坐标系下进行钻杆的位置信息的计算和方向的拟合； 设定钻杆放入吊卡后的期望位置； 根据钻杆的位置信息、方向、吊卡与排管机的高度差、排管机自身的相关参数以及期望位置计算到位时排管机需要的回转角度； 信号处理计算机将回转角度传输给集控PLC，集控PLC控制排管机回转相应的角度，然后向前运动，将钻杆放入吊卡的虎口中，然后关闭吊卡的虎口。

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