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龙图腾网获悉中铁十四局集团有限公司申请的专利一种盾构机换刀机器人智能控制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：CN120715910B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14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：202511205024.5，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种盾构机换刀机器人智能控制方法是由刘四进;马浴阳;王军;魏英杰;王华伟;李东升;李庆民;薛峰设计研发完成，并于2025-08-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种盾构机换刀机器人智能控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种盾构机换刀机器人智能控制方法，属于自动化控制技术领域，旨在解决复杂地层下盾构机滚刀更换效率低、决策不精准及定位误差大等问题。通过多传感器采集滚刀状态参数，构建三级决策阈值，利用模糊逻辑动态调整，实现磨损预判、预警及紧急响应的智能分级控制。采用多维加权模型计算磨损滚刀优先级，结合双目标函数优化刀盘路径，生成高效执行序列。定位环节通过反向路径规划、PID补偿惯性滑移，配合多光谱成像与特征匹配技术，精准提取滚刀标记点并修正位姿偏差，确保其进入机器人工作空间。集成双工位转换台，通过液压与伺服控制实现新旧刀同步交换，末端执行器采用力位混合控制，结合扭矩扳手分阶段作业，提升拆装稳定性。

本发明授权一种盾构机换刀机器人智能控制方法在权利要求书中公布了：1.一种盾构机换刀机器人智能控制方法，其特征在于，包括： 采集盾构机滚刀运行状态参数； 基于多维度决策阈值划分参数区间，触发分级预警机制，基于滚刀磨损度进行换刀决策判断，构建换刀序列； 所述构建换刀序列的具体步骤包括： 基于滚刀物理性质设定滚刀运行状态参数的初始多维度决策阈值，所述多维度决策阈值包含正常运行区间、预警区间与强制更换区间； 结合施工地层类型、盾构机推进速度与刀盘转速，采用模糊逻辑算法实时更新多维度决策阈值修正系数，动态调整多维度决策阈值，更新决策阈值区间； 将接收到的滚刀运行状态参数与所述多维度决策阈值逐维度对比，获取所在决策阈值区间，触发分级预警机制： 若滚刀运行状态参数处于正常运行区间，则对所述滚刀运行状态参数值进行趋势预测； 若滚刀运行状态参数处于预警区间，则将其标记为异常运行状态参数，对存在异常运行状态参数的异常滚刀启动异常监控流程，统计异常运行状态参数的数量、异常持续时间，量化磨损状态，获取所述异常滚刀磨损度； 配置换刀阈值，若异常滚刀的磨损度大于换刀阈值，则纳入换刀序列；否则持续监控并更新磨损度计算结果； 若滚刀运行状态参数处于强制更换区间，则将该滚刀纳入换刀序列中； 根据换刀序列内滚刀数量，触发换刀控制操作： 识别所述换刀序列的滚刀类型，利用多维加权评估模型计算磨损更换滚刀的综合优先级指数，结合刀盘转动路径最小原则构建磨损执行序列；并设置强制更换滚刀综合优先级，通过双目标函数构建紧急执行序列，再结合可用时间窗口时长、刀盘旋转控制，生成所述换刀序列的换刀指令集； 基于所述换刀指令集，通过反向转动路径优化与动态规划刀盘运动轨迹，完成刀盘粗定位；采用惯性滑移补偿，将目标更换滚刀定位至换刀机器人工作空间，触发换刀操作： 提取目标更换滚刀标记点，通过多尺度高斯下采样构建多级特征图像，获取目标更换滚刀增强图像的标记点坐标，以识别位姿偏差，通过两级微调机制进行位姿修正； 集成双工位环形转换台的协同作业，通过协同液压升降工位及力位混合控制策略，控制换刀机器人对目标更换滚刀执行换刀操作。

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