管片拼装椭圆度校正方法

5.0‰降至3.1‰

基于粒子群优化的校正方法，可在拼装过程中实时调整待拼管片位姿，使新拼环椭圆度由5.0‰降至3.1‰，且能保证关键块成功拼装。

刘贤 · Hu, Qiubin · Cao, Ba Trung · Xu, Chen · Zhen, Liu

Tunnelling and Underground Space Technology 2026

具体参数

新拼环椭圆度

{'zh': '3.1', 'en': '3.1'} ‰

椭圆度降幅

{'zh': '38', 'en': '38'} %

技术优势

椭圆度大幅下降

现场试验显示，新拼环椭圆度从上一环的5.0‰降至3.1‰，比未校正时降低约38%。

收敛更快更准

引入模拟退火策略和正弦自适应惯性权重，显著提高了位姿优化的收敛速度和精度。

应用场景

• 盾构隧道管片拼装质量控制：实时校正椭圆度，减少拼装困难与渗漏风险。
• 隧道施工自动化与智能化：算法可集成到自动拼装系统，实现无人化施工。
• 施工机器人位姿优化：为拼装机器人提供最优位姿，提高动作精度。
• 机器视觉引导装配：利用视觉获取的位姿数据，驱动优化算法校正偏差。
• 精密装配偏差校正：将已拼环偏差纳入约束，主动修正待拼管片位姿。