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龍圖騰網(wǎng)恭喜山西聚能智慧礦山科技有限公司申請(qǐng)的專利一種基于遠(yuǎn)程控制的鉆孔設(shè)備三維軌跡定位方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN120030852B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-06-20發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510503276.X，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/23；該發(fā)明授權(quán)一種基于遠(yuǎn)程控制的鉆孔設(shè)備三維軌跡定位方法是由梁龍;隆騰舞;鄒卓成;范海科;張偉;鄭杰設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-04-22向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于遠(yuǎn)程控制的鉆孔設(shè)備三維軌跡定位方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種基于遠(yuǎn)程控制的鉆孔設(shè)備三維軌跡定位方法，涉及地質(zhì)工程技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：通過激光掃描儀或地質(zhì)雷達(dá)獲取鉆孔區(qū)域的目標(biāo)點(diǎn)云數(shù)據(jù)；對(duì)獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，使用最小二乘法計(jì)算每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的法向量；基于法向量計(jì)算每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的局部曲率張量；采用非歐幾里得幾何模型進(jìn)行軌跡優(yōu)化，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)并引入曲率約束；在獲得優(yōu)化后的軌跡數(shù)據(jù)后，建立三維有限元模型，仿真鉆孔設(shè)備在不同地質(zhì)層中的運(yùn)動(dòng)過程；通過遠(yuǎn)程控制平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控鉆孔設(shè)備的三維軌跡，若檢測(cè)到軌跡偏離預(yù)定路徑，自動(dòng)發(fā)送修正指令。本發(fā)明能夠有效應(yīng)對(duì)地下環(huán)境中的動(dòng)態(tài)變化，提高鉆孔作業(yè)的自動(dòng)化和智能化水平，確保鉆孔軌跡的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

本發(fā)明授權(quán)一種基于遠(yuǎn)程控制的鉆孔設(shè)備三維軌跡定位方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于遠(yuǎn)程控制的鉆孔設(shè)備三維軌跡定位方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一：通過激光掃描儀或地質(zhì)雷達(dá)在鉆孔區(qū)域獲取目標(biāo)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)包含每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息，且所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)覆蓋鉆孔路徑的全部或部分空間區(qū)域；步驟二：對(duì)獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，使用最小二乘法在每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的鄰域內(nèi)計(jì)算法向量，其中法向量代表該測(cè)量點(diǎn)的局部表面方向，所述法向量計(jì)算通過對(duì)每個(gè)測(cè)量點(diǎn)周圍一定半徑內(nèi)的點(diǎn)云進(jìn)行擬合，確定一個(gè)鄰域點(diǎn)集，所述鄰域點(diǎn)集由距離測(cè)量點(diǎn)不超過該半徑r的所有點(diǎn)組成，基于最小二乘法求解該鄰域點(diǎn)集的平面方程，得到該點(diǎn)的局部法向量；步驟三：基于法向量計(jì)算的結(jié)果，通過拉普拉斯算子與二階偏導(dǎo)數(shù)計(jì)算得到每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的局部曲率張量，其中局部曲率張量表示該測(cè)量點(diǎn)及其鄰域的彎曲性，所述局部曲率張量的計(jì)算過程包括對(duì)測(cè)量點(diǎn)的鄰域進(jìn)行高階偏導(dǎo)數(shù)求解，計(jì)算主曲率和；步驟四：使用非歐幾里得幾何模型進(jìn)行軌跡優(yōu)化，基于黎曼幾何理論，通過對(duì)路徑曲率的處理的優(yōu)化過程包括：根據(jù)局部曲率張量構(gòu)建路徑優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)：，其中，為動(dòng)態(tài)地質(zhì)因子，反映第i個(gè)測(cè)量點(diǎn)所在地質(zhì)層的物理特性；和為權(quán)重系數(shù)，分別調(diào)節(jié)曲率和地質(zhì)因子對(duì)路徑優(yōu)化的相對(duì)影響；為地質(zhì)因子對(duì)路徑優(yōu)化的影響系數(shù)；利用所述目標(biāo)函數(shù)，通過最優(yōu)化算法對(duì)鉆孔路徑進(jìn)行調(diào)整，沿著曲率最小的軌跡進(jìn)行優(yōu)化；通過迭代優(yōu)化，保證軌跡的精確度與穩(wěn)定性；步驟五：在獲得優(yōu)化后的軌跡數(shù)據(jù)后，建立三維有限元模型，通過有限元方法對(duì)鉆孔設(shè)備在不同地質(zhì)層中的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行仿真，模擬鉆孔設(shè)備在地質(zhì)變化過程中可能遇到的力學(xué)反應(yīng)，并分析設(shè)備與地下介質(zhì)之間的相互作用；通過仿真結(jié)果，進(jìn)一步評(píng)估鉆孔軌跡的穩(wěn)定性；將有限元仿真結(jié)果反饋到鉆孔設(shè)備，實(shí)時(shí)調(diào)整軌跡，進(jìn)一步提高鉆孔作業(yè)的精度；步驟六：通過遠(yuǎn)程控制平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)控鉆孔設(shè)備的三維軌跡，若檢測(cè)到軌跡偏離預(yù)定路徑，則通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)向鉆孔設(shè)備發(fā)送修正指令，自動(dòng)調(diào)整鉆孔設(shè)備的運(yùn)動(dòng)方向，從而保證鉆孔軌跡的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

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