CN119434040A - 用于铁路轨排装配的轨枕自动精准铺设系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于铁路轨排装配作业中的轨枕自动精准铺设系统及方法，属于铁路铺设设备技术领域，包括集成于可移动车体上的轨枕搬运龙门模块、轨枕位姿精调模块、驱动定位模块。轨枕搬运龙门模块负责从轨枕垛叉取并搬运轨枕，并配备深度相机和激光位移传感器以确保精确操作；轨枕位姿精调模块通过平推机构和夹持机构调整轨枕位姿，高精度三维相机辅助扫描和复检驱动定位模块控制车体在行走轨道上的移动，确保精确定位和操作。本发明实现了轨枕的全自动铺设与位姿精调作业，整个系统具有作业可靠性高、可适应性强、施工效率高、轨枕位姿调整精度高、轨枕铺设质量好等优点，可以有效提高整个轨排装配作业的生产力和经济效益。

Description

用于铁路轨排装配的轨枕自动精准铺设系统

技术领域

本发明涉及铁路铺设设备技术领域，具体涉及一种用于铁路路轨排装配的轨枕自动精准铺设系统。

背景技术

铁路轨排是一种由钢轨、轨枕、扣件等部件组装成的轨道结构，是铁路施工作业中常用的路基单元，通常情况下每组轨排由长度为25米的两条钢轨、42根轨枕和相配套的若干轨排扣件组成。现阶段，铁路轨排装配作业主要是依靠大量工人徒手作业和操作半自动化机械设备协作完成。其中，轨枕的铺设和精调环节往往需要大量工人完成作业。施工过程中，首先需要工人测量定位出轨枕大致摆放位置，操作叉车将轨枕从存放区域搬运至装配区域附近，在轨枕靠近目标位置时由众多工人利用撬棍等工具将轨枕从叉车上卸下并大致摆放在目标位置，之后工人通过目测或利用简易的测量工具等方法，利用撬棍等工具对轨枕的位置和姿态进行调整，直到全部轨枕摆放位置符合轨排要求后，轨枕的铺设精调过程才视为结束。

在传统的人工轨排装配作业中，轨枕搬运与位姿精调环节的整个作业过程缺乏系统性、准确性和协调性。在上述的轨枕铺设精调环节中，调整方式完全依靠工人通过直接观察或借助测量仪等工具简要测量轨枕的大致位置，再利用撬棍等工具进行简单调整，完成作业的标准是以轨枕间距是否符合轨排装配要求，横向位置是否对齐以确保钢轨正常铺设来粗略判断的。

目前，传统的轨排装配作业中的轨枕搬运环节主要依靠工人手动操作和与半自动化机械设备配合进行，通过人工测量和利用撬棍手动作业的方式来确定和调整轨枕的位置和姿态，整个施工作业流程中存在大量弊端，轨枕铺设施工效率低、人工成本投入大、轨枕位置定位和姿态调整精度差、施工作业安全系数低等问题，轨枕位姿精调精度差易对后续扣件安装及钢轨铺设产生一定影响，不仅会增加后续作业时间、减低整体施工效率，还会浪费大量物料成本。

针对轨枕运输和铺设作业问题，申请号为202222094699.5的中国发明专利申请公开了的一种Ⅲa型号轨枕运输装置，其还是采用人工作为动力源，施工效率低，劳动强度大，且仅适配Ⅲa型号轨枕，作业通用性差；申请号为202122962547.8的中国发明专利申请公开了一种轨枕铺设装置，其需要与适配的轨枕运输车配合使用，且依旧需要人为操作该装置进行轨枕铺设作业，智能化程度较低。

针对轨枕位姿精调作业问题，公开号为CN115262303A的中国发明专利申请公开了一种基于智能控制的轨排自动拼装系统，其方案设计仍缺乏系统性、智能化和可靠性。首先，该方案中的轨枕位姿调整过程是基于人工先按照一定间距放置好轨枕来进行的，仅能对已经粗铺设完成的轨枕进行位置和姿态的调整，并没有相配套的轨枕自动搬运及铺设方案，一定程度上系统的协调性较差、智能化程度不高。其次由于人工放置的轨枕位姿参差不齐，与目标位姿易偏差过大，且系统所搭载的高精度三维相机是通过结构光原理来采集轨枕点云，但在露天工况下由于自然光的影响，该类相机成像效果较差，容易造成点云数据的缺失，因此该方法对高精度相机获取轨枕点云信息、主机根据获取的点云信息进行点云配准以及主机根据计算结果控制位姿调整机构完成相应动作均有一定考验，易造成较大误差导致最终轨枕位姿调整不准，施工效率和质量下降。

公开号为CN117262626A的中国发明专利申请公开了一种智能轨枕运输系统及运输方法，其方案设计仍缺乏可靠性、可适应性和高效性。首先，该方案中搬运轨枕时是先将轨枕从物料仓中取出，再放入轨枕存储模块中进行搬运，存储模块所能存储的轨枕数量有限且不足以完成一组轨排装配作业，因此这一过程会降低作业效率，同时由于携带轨枕数量多、重量大，故对存储模块的机械结构和驱动模块要求严格；其次，在轨枕放入存储模块及轨枕从存储模块中取出并铺设精调这一整个作业过程中，全部由轨枕搬运机器人模块中的一个独立六自由度机械臂完成，由于轨枕重量大故对机械臂末端夹爪的机械结构要求高，又由于存放、铺设及精调过程中机械臂需夹取轨枕进行一系列运动，故对其应有十分严谨的控制方法、算法和机械臂路径规划，但在该方案中并未阐述相关内容；最后，该系统定位方式是利用智能定位模块中的高清摄像机识别标记块、六轴倾角传感器测量空间三维转动角度采集数据生成BIM模型，并通过定位算法确定系统位置和生成作业路径，但该定位方式对施工现场要求高，需合理安排轨枕仓库、轨排装配区、运输路径和标记块位置，在施工条件差、施工环境复杂程度高的情况下，该系统作业精确度会显著下降，从而导致施工效率和质量下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于铁路轨排装配作业中的轨枕自动精调铺设系统，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

本发明提供一种用于铁路轨排装配作业中的轨枕自动精准铺设系统，包括：轨枕搬运龙门模块、轨枕位姿精调模块、驱动定位模块，三个模块集成于一个可移动车体上；系统整体布置在一个特制的施工场地当中，该场地由两条行走轨道和两条轨排垫轨搭建而成，驱动定位模块中的主动轮和从动轮位于行走轨道上，带动整个系统在行车轨道上运动，轨排垫轨长度和间距小于行走轨道，用于轨枕的铺设精调及后续轨排装配作业，在轨道一端放置有多根轨枕组成的轨枕垛，其每横排轨枕和每竖排轨枕均有一定间隔，方便轨枕搬运龙门模块叉取轨枕。

进一步的，所述轨枕搬运龙门模块包括两根齿轮齿条模组立柱和一根工字钢连接搭建而成，立柱上装有滑台可沿立柱方向上下移动，滑台上固定有轨枕叉用来叉取轨枕；轨枕叉前侧固定有深度相机和四个激光位移传感器；两立柱底部与车体前侧凹槽焊接将轨枕搬运龙门固定于车体前侧。

进一步的，所述轨枕搬运龙门模块中，主机通过以太网分别与两齿轮齿条模组立柱的编码器通信，同步控制两齿轮齿条模组立柱的电机，从而控制轨枕叉的运动；深度相机用于识别轨枕垛两层轨枕的间隙位置，便于轨枕叉叉取目标轨枕；激光位移传感器用于检测轨枕叉在叉取目标轨枕时与轨枕之间的距离，防止两者发生碰撞。

进一步的，所述轨枕位姿精调模块包括平推机构、夹持机构、气泵和高精度三维相机；所述平推机构和所述加持机构分别固定于一连接板上下两侧，再通过固定角件将连接板与车体固定，连接板、固定角件和车体上均留有多个固定孔位，便于改变两机构固定位置和模块安装位置。

进一步的，所述平推机构包括倍力气缸和推杆，用于调整轨枕的横向位姿；所述夹持机构包括倍力气缸、与连接板固定连接的固定块、与固定块可转动连接的夹爪短臂、与夹爪短臂可转动连接的夹爪臂、与倍力气缸固定连接的平移连接板以及与夹爪臂可转动连接的夹爪头。

进一步的，所述轨枕位姿精调模块中，高精度三维相机固定于车体后侧仓内，用于扫描轨枕来获取其位姿信息，辅助对目标轨枕进行位姿调整前的车体位置定位和轨枕位姿复检。

进一步的，所述驱动定位模块包括电机及减速器、驱动定位模块编码器、连轴、同步带轮、主动轮和从动轮；电机及减速器通过扭力臂和轴承座固定于车体后侧仓内，再通过平键连接固定于连轴中部；两同步轮利用涨紧套固定与连轴两端，两同步轮利用螺栓连接固定于两主动轮上，同步通过同步带传动且装有惰轮保持同步带的张紧，从而构成同步带轮驱动系统运动。

进一步的，两从动轮和两主动轮分别固定于车体前后两侧使得车体位于行走轨道上；驱动定位模块编码器与电机连接并与主机通信，控制车体在行走轨道上的位移速度、方向和距离。

本发明有益效果：搭建了较为简易的施工场地，可适用于大部分铁路轨排组装的施工现场，实现轨枕的全自动铺设与位姿精调作业，并基于系统硬件组成设计了一套完整的轨枕施工工艺流程，整个系统具有作业可靠性高、可适应性强、施工效率高、轨枕位姿调整精度高、轨枕铺设质量好等优点，可以有效提高整个轨排装配作业的生产力和经济效益。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述的轨枕自动铺设精调系统局部结构及施工现场三维示意图。

图2为本发明实施例所述的轨枕自动铺设精调系统局部内部三维结构示意图。

图3为本发明实施例所述的轨枕搬运龙门模块局部结构三维示意图。

图4为本发明实施例所述的轨枕位姿精调模块局部结构三维示意图。

图5为本发明实施例所述的驱动定位模块局部结构三维示意图。

其中：1-轨枕搬运龙门模块；2-轨枕位姿精调模块；3-驱动定位模块；4-车体；5-轨枕；6-行车轨道；7-轨排垫轨；8-轨枕垛；11-齿轮齿条模组立柱；12-工字钢；13-滑台；14-轨枕叉；15-齿轮齿条模组电机；16-齿轮齿条模组编码器；17-深度相机；18-激光位移传感器；21-平推机构；22-夹持机构；23-气泵；24-高精度三维相机；25-倍力气缸；26-连接板；211-推杆；221-固定块；222-夹爪短臂；223-夹爪臂；224-平移连接板；225-夹爪头；31-电机及减速器；32-驱动定位模块编码器；33-连轴；34-同步带轮；35-主动轮；36-从动轮。

具体实施方式

下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。

还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。

为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。

如图1至图5所示，本实施例中，提供一种用于用于铁路轨排装配中的轨枕自动精准铺设系统及方法，系统整体由轨枕搬运龙门模块1、轨枕位姿精调模块2、驱动定位模块3，三个模块集成于一个可移动车体4上。系统整体布置在一个特制的施工场地当中，该场地主要由两条行走轨道6和两条轨排垫轨7搭建而成，驱动定位模块3中的主动轮35和从动轮36位于行走轨道6上，带动整个系统在行车轨道6上运动，轨排垫轨7略窄于行走轨道6，用于轨枕5的铺设精调及后续轨排装配作业，在轨道尽头放置有28根(4层*7列)轨枕为一组的轨枕垛8，其每横排轨枕和每竖排轨枕均有一定间隔，方便轨枕搬运龙门模块1叉取轨枕，由此形成一个可以重复连续完成轨枕自动铺设及位姿精调作业的工作站。所述轨枕搬运龙门模块1主要由两根齿轮齿条模组立柱11和工字钢12连接搭建而成，立柱上装有滑台13可沿立柱方向上下移动，滑台上固定有轨枕叉14用来叉取轨枕5；轨枕叉14前侧固定有深度相机17和四个激光位移传感器18；两立柱底部与车体前侧凹槽焊接将轨枕搬运龙门固定于车体前侧。

所述轨枕搬运龙门模块1中，主机通过以太网分别与两齿轮齿条模组立柱11的编码器16通信，同步控制两齿轮齿条模组立柱11的电机15，从而控制轨枕叉14的运动；深度相机17用于识别轨枕垛8两层轨枕的间隙位置，便于轨枕叉14叉取目标轨枕；激光位移传感器18用于检测轨枕叉14在叉取目标轨枕时与轨枕之间的距离，防止两者发生碰撞。

所述轨枕位姿精调模块2主要由平推机构21、夹持机构22、气泵23和高精度三维相机24所组成。两机构分别固定于一连接板26上下两侧，再通过固定角件将连接板26与车体4固定，连接板26、固定角件和车体4上均留有多个固定孔位，便于改变两机构固定位置和模块安装位置。

所述轨枕位姿精调模块2中，平推机构由倍力气缸25和推杆211通过螺栓连接组成，用于调整轨枕的横向位姿；夹持机构由倍力气缸25、平移连接板224和由固定块221、夹爪短臂222、夹爪臂223、爪头225通过销轴连接所构成的四杆机构组成，用于调整轨枕的纵向位姿。所述轨枕位姿精调模块2中，高精度三维相机24固定于车体后侧仓内，用于扫描轨枕来获取其位姿信息，辅助对目标轨枕进行位姿调整前的车体4位置定位，以及系统完成一组轨排的轨枕施工作业后进行轨枕位姿复检。

所述驱动定位模块3主要由电机及减速器31、驱动定位模块编码器32、连轴33、同步带轮34、主动轮35和从动轮36所组成。电机及减速器31通过扭力臂和轴承座固定于车体后侧仓内，再通过平键连接固定于连轴33中部。两同步轮利用涨紧套固定与连轴两端，两同步轮利用螺栓连接固定于两主动轮35上，同步轮间通过同步带传动且装有惰轮保持同步带的张紧，从而构成同步带轮34驱动系统运动。两从动轮36和两主动轮35分别固定于车体前后两侧使得车体位于行走轨道6上。驱动定位模块编码器32与电机连接并与主机通信，控制车体在行走轨道上的位移速度、方向和距离。

本实施例中，轨枕自动铺设过程包括如下步骤：步骤1：当系统开始工作时，首先对可移动车体4、轨枕搬运龙门模块1和轨枕位姿精调模块2的位置进行初始化。其中，轨枕搬运龙门模块1中的滑台13初始位置需要保证其处于立柱最高位置；轨枕位姿精调模块2中两倍力气缸25均为完全缩回状态，即平推机构21的初始位置需要保证其推杆211完全收回，夹持机构22的初始位置需要保证其夹爪完全打开。步骤2：进一步地，主机控制车体4运动，带动整个系统移动至距轨枕垛8大约100-150mm处；主机控制轨枕搬运龙门模块1的滑台13带动轨枕叉14匀速缓慢向下运动，同时轨枕叉14前侧上固定的深度相机17开始扫描轨枕垛8第一层第一个轨枕位置数据并传递至主机，主机识别出该轨枕底部与第二层轨枕顶部的间隙位置并记录此数据，根据该数据主机控制滑台13带动轨枕叉14运动至间隙位置。步骤3：进一步地，主机控制车体4继续匀速缓慢前进，若在靠近目标轨枕过程中固定于轨枕叉前侧的激光传感器18检测到信号，即轨枕叉14所处高度会与目标轨枕相撞，主机会立即报警并停止运动，同时深度相机再次进行扫描重新识别间隙位置并记录数据，主机根据该数据控制滑台13重新运动至间隙位置；若激光传感器18并未检测到信号，即轨枕叉14所处高度可正常穿过间隙位置，则车体4继续匀速缓慢前进直至目标轨枕大致位于两轨枕叉14的中间位置，主机控制车体4停止运动。接着主机控制滑台13带动轨枕叉14向上移动，直至将目标轨枕完全抬起后停止运动。步骤4：进一步地，主机控制车体4反方向运动，匀速移动至主机数据库中所设定的第一组轨排第一个轨枕的目标位置处后停止运动；接着主机控制轨枕搬运龙门模块1的滑台13带动轨枕叉14匀速缓慢向下运动直至将轨枕平稳放置在垫轨上后停止运动。步骤5：进一步地，主机控制车体4向前运动，依据高精度三维相机24扫描获取轨枕位置信息辅助主机控制车体4移动，直至目标轨枕大致位于两侧轨枕位姿精调模块2的中间位置后停止移动。步骤6：进一步地，主机控制气泵23向两倍力气缸25充气使其完全处于伸出状态，即平推机构其推杆211完全伸出，夹持机构22的其夹爪完全夹紧；在完成该过程的同时，目标轨枕的位姿也完成精调。步骤7：进一步地，可移动车体4、轨枕搬运龙门模块1和轨枕位姿精调模块2移动至初始化位置，完成第一个目标轨枕的搬运及位姿精调作业。步骤8：进一步地，重复步骤2－步骤7，直至一套轨排的全部轨枕的搬运及位姿精调作业完成。步骤9：进一步地，主机控制车体4匀速缓慢移动，经过上述步骤所铺设的全部轨枕，通过高精度三维相机24分别对各个轨枕进行扫描获取其点云数据并传输至主机，主机将数据分析处理后与数据库中的标准轨排轨枕模型对比，若在允许误差范围内则不再进行调整，若在允许误差范围外，主机再次控制轨枕搬运龙门模块1和轨枕位姿精调模块2对该轨枕进行调整，从而完成复检工作。

综上所述，本发明实施例所述的用于铁路轨排装配的轨枕自动精准铺设系统及方法，与目前依靠人工所完成的轨枕施工作业相比，针对其施工效率低、作业精度和质量差、智能化程度低、安全系数低等弊端，所设计的系统有望大幅改进。根据目前施工现场调研结果，一组由12-20人组成的施工队伍，在保证一定施工质量的情况下，每天最多进行7-8组轨排装配作业，而本发明所涉及的系统完成一组轨排轨枕的铺设与位姿精调的作业所需时间在50分钟以内；在轨枕物料仓储存完备的情况下，该系统可以不间断完成约7组轨排的轨枕铺设作业，在保证施工质量和系统作业安全的前提下，每天可以进行多轮次的轨枕铺设作业从而大大提升施工效率。本发明所设计的系统将轨枕的搬运、铺设及位姿精调集成于一体，施工作业过程中无需人工辅助操作大大提高了自动化、智能化程度。本发明轨枕位姿精调机构体积更小、安装位置灵活，可根据不同类型的轨枕进行调整，且由于本发明轨枕位姿精调方法主要依靠气缸驱动机械结构完成作业，因此在环境条件较为恶劣的施工场地内该方法更加可靠，施工效率更高。本发明所设计的系统是直接从轨枕物料仓叉取轨枕进行搬运，无需将轨枕从物料仓存放至系统内这一过程，同时可根据施工要求适当增大轨枕叉叉取面积从而一次性叉取多个轨枕，有效增加了作业效率，且轨枕叉相较于机械臂末端夹爪其结构更加简单可靠、承载力更大、运输过程稳定性更强；其次，轨枕精调作业是通过平推机构和夹持机构完成的，两机构主要依靠气缸驱动简单可靠的机械结构配合高精度三维相机进行相应动作，具有作业可靠性更高、控制方法更简单有效、精调效果更准确的特点；最后，本方案所设计的系统依据自身作业方式自行搭建了简易便利的施工场地，该场地适用于大部分施工现场，将物料仓、轨排装配区、行车路径和系统合理结合为一体，形成一套完整的全自动智能化轨枕铺设及位姿精调的施工场景。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域技术人员在不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于铁路轨排装配作业中的轨枕自动精准铺设系统，其特征在于，包括：轨枕搬运龙门模块(1)、轨枕位姿精调模块(2)、驱动定位模块(3)，三个模块集成于一个可移动车体(4)上；系统整体布置在一个特制的施工场地当中，该场地由两条行走轨道(6)和两条轨排垫轨(7)搭建而成，驱动定位模块(3)中的主动轮(35)和从动轮(36)位于行走轨道(6)上，带动整个系统在行车轨道(6)上运动，轨排垫轨(7)长度和间距小于行走轨道(6)，用于轨枕(5)的铺设精调及后续轨排装配作业，在轨排垫轨尽头放置有多根轨枕为一组的轨枕垛(8)，其每横排轨枕和每竖排轨枕均有一定间隔，方便轨枕搬运龙门模块(1)叉取轨枕。

2.根据权利要求1所述的铁路轨排装配中的轨枕自动铺设精调系统，其特征在于，所述轨枕搬运龙门模块(1)包括两根齿轮齿条模组立柱(11)和一根工字钢(12)连接搭建而成，立柱上装有滑台(13)可沿立柱方向上下移动，滑台上固定有轨枕叉(14)用来叉取轨枕(5)；轨枕叉(14)前侧固定有深度相机(17)和四个激光位移传感器(18)，深度相机用于轨枕位姿识别定位、激光位移传感器用于检测轨枕距离；两立柱底部与车体前侧凹槽焊接将轨枕搬运龙门固定于车体前侧。

3.根据权利要求1所述的铁路轨排装配中的轨枕自动铺设精调系统，其特征在于，所述轨枕搬运龙门模块(1)中，主机通过以太网分别与两齿轮齿条模组立柱(11)的编码器(16)通信，同步控制两齿轮齿条模组立柱(11)的电机(15)，从而控制轨枕叉(14)的运动；深度相机(17)用于识别轨枕垛(8)两层轨枕的间隙位置，便于轨枕叉(14)叉取目标轨枕；激光位移传感器(18)用于检测轨枕叉(14)在叉取目标轨枕时与轨枕之间的距离，防止两者发生碰撞。

4.根据权利要求1所述的铁路轨排装配中的轨枕自动铺设精调系统，其特征在于，所述轨枕位姿精调模块(2)包括平推机构(21)、夹持机构(22)、气泵(23)和高精度三维相机(24)所组成；所述平推机构和所述加持机构分别固定于一连接板(26)上下两侧，再通过固定角件将连接板(26)与车体(4)固定，连接板(26)、固定角件和车体(4)上均留有多个固定孔位，便于改变两机构固定位置和模块安装位置。

5.根据权利要求4所述的铁路轨排装配中的轨枕自动铺设精调系统，其特征在于，所述平推机构包括倍力气缸(25)和推杆(211)，两者通过螺栓连接，用于调整轨枕的横向位姿；所述夹持机构包括倍力气缸(25)、与连接板(26)固定连接的固定块(221)、与固定块(221)可转动连接的夹爪短臂(222)、与夹爪短臂(222)可转动连接的夹爪臂(223)、与倍力气缸(25)固定连接的平移连接板(224)以及与夹爪臂(223)可转动连接的夹爪头(225)。

6.根据权利要求1所述的铁路轨排装配中的轨枕自动铺设精调系统，其特征在于，所述轨枕位姿精调模块(2)中，高精度三维相机(24)固定于车体后侧仓内，用于扫描轨枕来获取其位姿信息，辅助对目标轨枕进行位姿调整前的车体(4)位置定位和轨枕位姿复检。

7.根据权利要求1所述的铁路轨排装配中的轨枕自动铺设精调系统，其特征在于，所述驱动定位模块(3)包括电机及减速器(31)、驱动定位模块编码器(32)、连轴(33)、同步带轮(34)、主动轮(35)和从动轮(36)；电机及减速器(31)通过扭力臂和轴承座固定于车体后侧仓内，再通过平键连接固定于连轴(33)中部；两同步轮利用涨紧套固定与连轴两端，两同步轮利用螺栓连接固定于两主动轮(35)上，同步轮间通过同步带传动且装有惰轮保持同步带的张紧，从而构成同步带轮(34)驱动系统运动。

8.根据权利要求7所述的铁路轨排装配中的轨枕自动铺设精调系统，其特征在于，两从动轮(36)和两主动轮(35)分别固定于车体前后两侧使得车体位于行走轨道(6)上；驱动定位模块编码器(32)与电机连接并与主机通信，控制车体在行走轨道上的位移速度、方向和距离。