CN108563187B - 一种管道切割机器人的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道切割机器人的控制系统及方法，该方案通过人机接口层输入控制参数，人机接口层执行对下位机层以及应用层的控制，人机接口层通过通讯层和下位机层相连，下位机层仅执行对管道切割机器人的运动控制，本发明优点在于本控制系统可以使管道切割机器人自动在管道内检测待切割位置，调整切割刀具对内衬软管切割，不需要人为操作，有效的解决了管道切割机器人在管道修复过程中的控制问题，保证了管道切割机器人的高效实用性。

Description

一种管道切割机器人的控制系统及方法

技术领域

本发明涉及机器控制技术领域，尤其涉及一种管道切割机器人的控制系统及方法。

背景技术

燃气管道1到3年必须要检修一次，老化的燃气管道安全存在巨大的隐患，安全事故频发，所以对燃气管道修复技术进行研究，是具有非常重要的意义。

燃气管道非开挖翻转内衬修复技术通过气压将软管翻转进入埋地管道内，从而修复原管道。

国内的燃气管道非开挖翻转内衬修复技术目前还未有成功应用于燃气管道修复工程的自主研发产品，其中主要以管道切割机器人的控制系统为重点，针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道切割机器人的控制系统及方法，可以有效保证了管道切割机器人在修复管道过程中的简单准确地运动控制效果，提高了管道切割机器人的定位精度和定位效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种管道切割机器人的控制系统，包括：人机接口层、通讯层、下位机层以及应用层；所述人机接口层通过通讯层与下位机层及应用层连接，下位机层与应用层连接；其中：

所述人机接口层，用于搭建用户与工控机之间的连接，并为整个系统做规划控制；

所述通讯层，用于实现人机接口层与下位机层以及应用层的通讯；

所述下位机层，用于接收人机接口层下发的指令，通过一系列下位机、伺服驱动器及单片机对应用层进行控制，以及获取应用层中的状态信息并反馈给人机接口层；

所述应用层，包含一系列被控元件，在下位机的控制下完成管道切割机器人的控制，并且将相关被控元件采集的状态信息发送给下位机层，还将采集到视频信息直接发送给人机接口层。

一种管道切割机器人的控制方法，该方法基于前述的系统实现，控制过程如下：

通过人机接口层中的外接输入设备控制人机接口层中工控机内的开关控制模块启动，从而启动管道切割机器人的控制系统，初始化的控制系统进行自检；

工控机产生对管道切割机器人的控制参数，下位机层接受所述控制参数，使管道切割机器人驶入管道，同时，应用层中的摄像机开启，把视频信号通过通讯层中的视频传输模块反馈给工控机，工控机内部的对中模块、定位模块以及姿态模块启动；

对中模块通过视频获取误差并进行校正：对中模块根据摄像头采集到的视频信息，向下位机层中的第一下位机发送控制指令与相关控制参数，从而控制应用层中的舵机转动，使管径的圆心与摄像头中心水平方向重合；同时，向下位机层中的第二伺服驱动器发送控制指令与相关控制参数，从而控制应用层中的旋转电机转动，使管径的圆心与摄像头中心垂直方向重合，获取误差并进行校正；

判断误差是否满足规定的误差要求，如果不满足则再次进行误差校正直至满足规定的误差要求；

在满足规定的误差要求后，通过工控机内的定位模块和姿态模块获取并记录当前管道切割机器人的位置信息和姿态信息，待管道修复技术覆盖管口后，重新驶入管道切割机器人到定位位置；

开启工控机内的切割模块，并通过工控机内的电机控制模块将控制参数传输给下位机层，由下位机层中的第一下位机控制应用层中的滑台电机带动滑台上下移动，并控制应用层中的切割电机带动切割道具旋转，从完成指定切割任务。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明优点在于本控制系统可以使管道切割机器人自动在管道内检测待切割位置，调整切割刀具对内衬软管切割，不需要人为操作，有效的解决了管道切割机器人在管道修复过程中的控制问题，保证了管道切割机器人的高效实用性。

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，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例提供的一种管道切割机器人的控制系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种管道切割机器人的控制系统的框图；

图3为本发明实施例提供的管道切割机器人的机械结构模型图；

图4为本发明实施例提供的一种管道切割机器人的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

图1为本发明实施例提供的一种管道切割机器人的控制系统的示意图，如图1所示，其主要包括：

人机接口层、通讯层、下位机层以及应用层；所述人机接口层通过通讯层与下位机层及应用层连接，下位机层与应用层连接；其中：

所述人机接口层，用于搭建用户与工控机之间的连接，并为整个系统做规划控制；

所述通讯层，用于实现人机接口层与下位机层以及应用层的通讯；

所述下位机层，用于接收人机接口层下发的指令，通过一系列下位机、伺服驱动器及单片机对应用层进行控制，以及获取应用层中的状态信息并反馈给人机接口层；

所述应用层，包含一系列被控元件，在下位机的控制下完成管道切割机器人的控制，并且将相关被控元件采集的状态信息发送给下位机层，还将采集到视频信息直接发送给人机接口层。

为了便于理解，下面结合附图对系统各层做详细的介绍。图2为系统框图，图3为管道切割机器人的机械结构模型图，再介绍系统内部模块时会涉及管道切割机器人的机械结构，故在此一并介绍。图2～图3中，1-人机接口层，2-通讯层，3-下位机层，4-应用层，5-工控机，6-显示器，7-键盘，8-硬盘，9-视频传输模块，10-通讯模块，11-第一下位机(Arm7a)，12-第二下位机(Arm7b)，13-串口继电器，14-第一伺服驱动器(伺服驱动器a)，15-第二伺服驱动器(伺服驱动器b)，16-第一继电器(继电器a)，17-第二继电器(继电器b)，18-单片机，19-摄像头，20-舵机，21-滑台电机，22-切割电机，23-LED，24-磁接近开关传感器，25-陀螺仪，26-电源开关，27-驱动电机，28-旋转电机，30-电机控制模块，31-开关控制模块，32-仪表图表模块，33-切割模块，34-对中模块，35-定位模块，36-姿态模块，37-切割刀具，38-滑台，39-滑台底座，40-后轮，41-磁钢，42-齿轮。

1、人机接口层。

本发明实施例中，人机接口层包括：工控机、以及与工控机连接的显示器及外接输入设备。

1)显示器，用于实时显示系统工作时各项状态信息以及应用层反馈的视频信息。

2)外接输入设备，用于接收用户输入的控制参数并传输给工控机。本发明实施例中，所述外接输入设备可以包括键盘7等输入设备。

3)工控机，用于向下位机层传输用于控制应用层中各被控元件使得管道切割机器人完成指定切割任务的控制命令及相关的控制参数。工控机内包含一些存储设备，例如硬盘8等。

所述工控机包括：开关控制模块、电机控制模块、切割模块、仪表图表模块、对中模块、定位模块和姿态模块；其中，仪表图表模块与对中模块、定位模块和姿态模块相连；其中：

所述开关控制模块，用于整个控制系统的所有开关量进行控制。

所述电机控制模块，用于对整个控制系统的所有电机进行控制。

所述切割模块，用于在电机控制模块的控制下，控制下位机层中的第一下位机，进而控制应用层中的滑台电机与切割电机使得管道切割机器人完成指定切割任务。

所述对中模块，用于根据应用层中摄像头采集到的视频信息，向下位机层中的第一下位机与第二伺服驱动器发送控制指令与相关的控制参数，从而调整应用层中旋转电机以及舵机，使摄像头的中心正对待切割管道的管径圆心。

在具体实现时，对中模块根据摄像头采集到的视频信息，向下位机层中的第一下位机发送控制指令与相关控制参数，从而控制舵机转动，使管径的圆心与摄像头中心水平方向重合；同时，向下位机层中的第二伺服驱动器发送控制指令与相关控制参数，从而控制应用层中的旋转电机转动，使管径的圆心与摄像头中心垂直方向重合。

所述定位模块，通过下位机层中的第一伺服驱动器连接应用层中的驱动电机，根据所述驱动电机的转动圈数，计算管道切割机器人的第一行进距离；还通过下位机层中的第二下位机接收应用层中磁接近开关传感器反馈的，由管道切割机器人后轮转动所触发的次数值，并以此计算管道切割机器人的第二行进距离；计算第一行进距离与第二行进距离的加权平均数，从而确定管道切割机器人的位置。

如图3所示，管道切割机器人后轮设有磁钢，车身上设有磁接近开关传感器，通过后轮转动触发磁接近开关传感器，根据触发次数可以计算出管道切割机器人的行进距离。

所述姿态模块，用于根据下位机层中的第二下位机反馈的，由应用层中陀螺仪采集到的姿态信息，来确定管道切割机器人的姿态信息。

所述仪表图表模块，用于实时接收对中模块、定位模块及姿态模块所反馈的各项信息并通过显示器显示。

2、通讯层

本发明实施例中，所述通讯层包括通讯模块与视频传输模块。

1)所述视频传输模块，用于将应用层中摄像头采集到的视频信息传输给人机接口层中的工控机。

2)所述通讯模块，实现人机接口层与下位机层之间的控制指令、相关的指控参数以及各项状态信息的交互；通讯模块采用星型连线拓扑结构，此结构每个RS485信号分离，通过集线器统一处理，集线器具有极大抗干扰能力，主从之间通过光耦隔开。

3、下位机层

本发明实施例中，所述下位机层包括：第一与第二下位机、串口继电器、第一与第二伺服驱动器、第一与第二继电器、以及单片机；其中：

第一下位机与第一继电器连接，第一继电器与应用层中的舵机、滑台电机、切割电机以及LED相连；还通过通讯层与人机接口层中工控机内的对中模块及切割模块相连；

第二下位机分别与第二继电器及单片机相连；第二继电器与应用层中的磁接近开关传感器相连，单片机与应用层中的陀螺仪相连；还通过通讯层与人机接口层中工控机内的定位模块及姿态模块相连；

串口继电器与应用层中的电源开关相连；还通过通讯层与人机接口层中工控机内的开关控制模块相连；

第一伺服驱动器与应用层中的驱动电机相连，还通过通讯层与人机接口层中工控机内的定位模块相连；

第二伺服驱动器与应用层中的旋转电机相连，还通过通讯层与人机接口层中工控机内的对中模块相连。

在具体实现时，工控机把控制参数传递给第一下位机、第二下位机Arm7b(12)、第一伺服驱动器与第二伺服驱动器，第一下位机直接控制应用层中的舵机、滑台电机和切割电机运动，并且通过第一继电器连接LED，应用层中的磁接近开关传感器通过第二继电器连接第二下位机，通过磁接近开关传感器传递给定位模块触发次数来配合其他信息进行定位，陀螺仪通过单片机连接第二下位机，通过姿态模块提供管道切割机器人的姿态信息。

4、应用层

本发明实施例中，所述应用层包括：摄像头、舵机、滑台电机、切割电机、LED、磁接近开关传感器、陀螺仪、电源开关、驱动电机以及旋转电机；其中：

摄像头通过通讯层的视频传输模块与人机接口层中工控机内的对中模块相连；

舵机与旋转电机依次通过通讯层与下位机层接收人机接口层中工控机内的对中模块下发的控制指令与相关控制参数；

滑台电机与切割电机依次通过通讯层与下位机层接收人机接口层中工控机内的切割模块下发的控制指令与相关控制参数；

LED与电源开关依次通过通讯层与下位机层接收人机接口层中工控机内的开关控制模块下发的开启与关闭指令；

磁接近开关传感器依次通过下位机层与通讯层向人机接口层中工控机内的定位模块反馈由管道切割机器人后轮转动所触发的次数值；

陀螺仪依次通过下位机层与通讯层向人机接口层中工控机内的姿态模块反馈管道切割机器人的姿态信息；

驱动电机依次通过通讯层与下位机层接收人机接口层中工控机内的定位模块下发的控制指令与相关控制参数。

在具体实现时，舵机控制摄像头转动，旋转电机控制滑台底座延旋转电机的轴向转动，摄像头将采集到的视频信号传递给工控机，工控机通过对中模块调整摄像头的角度，输出控制参数到下位机层，通过第一下位机Arm7a控制舵机转动，第二伺服驱动器控制旋转电机转动。

所述滑台电机连接滑台，切割电机连接切割刀具，切割模块控制滑台电机以及切割电机的运动。

所述磁接近开关传感器通过第二下位机把反馈参数传递给工控机，工控机内的仪表图表模块配合显示器显示管道切割机器人的位置信息。

所述陀螺仪通过第二下位机把姿态信息传递给工控机，工控机内的仪表图表模块配合显示器显示管道切割机器人的姿态信息。

所述电源开关包括通过开关控制模块对整个控制系统的所有开关量进行控制。

需要说明的是，上述系统中包含的各个功能模块所实现的功能的具体实现方式在前面的各个实施例中已经有详细描述，故在这里不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

本发明另一实施例还提供一种管道切割机器人的控制方法，该方法基于前述的系统实现，如图4所示，控制过程如下：

步骤1、通过人机接口层中的外接输入设备控制人机接口层中工控机内的开关控制模块启动，从而启动管道切割机器人的控制系统，初始化的控制系统进行自检。

步骤2、工控机产生对管道切割机器人的控制参数，下位机层接受所述控制参数，使管道切割机器人驶入管道，同时，应用层中的摄像机开启，把视频信号通过通讯层中的视频传输模块反馈给工控机，工控机内部的对中模块、定位模块以及姿态模块启动。

在具体实现时，工控机产生的控制参数通过通讯模块传递到下位机层，下位机层接收所述控制参数，通过第二伺服驱动器控制驱动电机转动，通过齿轮连接带动后轮转动，使管道切割机器人驶入管道，第一下位机控制LED开启，打开对中模块、定位模块以及姿态模块，通过磁接近开关传感器反馈触发次数给定位模块从而配合其他信息进行定位，通过陀螺仪(25)反馈参数给姿态模块，获得姿态信息。

步骤3、对中模块通过视频获取误差并进行校正：对中模块根据摄像头采集到的视频信息，向下位机层中的第一下位机发送控制指令与相关控制参数，从而控制应用层中的舵机转动，使管径的圆心与摄像头中心水平方向重合；同时，向下位机层中的第二伺服驱动器发送控制指令与相关控制参数，从而控制应用层中的旋转电机转动，使管径的圆心与摄像头中心垂直方向重合，获取误差并进行校正。

步骤4、判断误差是否满足规定的误差要求，如果不满足则再次进行误差校正直至满足规定的误差要求。

在具体实现时，通过对中模块获取管径的圆心与摄像头中心的距离，判断这个距离是否满足最小的误差要求，如果不满足，则继续执行上个步骤，直到满足误差要求时，通过定位模块和姿态模块记录当前管道切割机器人的位置信息和姿态信息，并传递给工控机的仪表图表模块，通过显示器显示。

步骤5、在满足规定的误差要求后，通过工控机内的定位模块和姿态模块获取并记录当前管道切割机器人的位置信息和姿态信息，待管道修复技术覆盖管口后，重新驶入管道切割机器人到定位位置。

在具体实现时，通过定位模块和姿态模块获得管道切割机器人的位置信息和姿态信息，等到对中模块确定切割刀具的位置已经可以完成对内衬软管的切割，根据所记录的位置信息和姿态信息，重新驶入管道切割机器人到定位位置。

步骤6、开启工控机内的切割模块，并通过工控机内的电机控制模块将控制参数传输给下位机层，由下位机层中的第一下位机控制应用层中的滑台电机带动滑台上下移动，并控制应用层中的切割电机带动切割道具旋转，从完成指定切割任务。

在具体实现时，开启切割模块，通过工控机的电机控制模块把控制参数传递给下位机层，第一下位机控制滑台电机转动，带动滑台上下移动，第一下位机还控制切割电机转动，带动切割刀具旋转，根据不同的任务选择不同的切割速度，完成切割过程。

从以上的描述中可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：通过人机接口层输入控制参数，人机接口层执行对下位机层以及应用层的控制，人机接口层通过通讯层和下位机层相连，下位机层仅执行对管道切割机器人的运动控制，本发明优点在于本控制系统可以使管道切割机器人自动在管道内检测待切割位置，调整切割刀具对内衬软管切割，不需要人为操作，有效的解决了管道切割机器人在管道修复过程中的控制问题，保证了管道切割机器人的高效实用性。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例可以通过软件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种管道切割机器人的控制系统，其特征在于，包括：人机接口层、通讯层、下位机层以及应用层；所述人机接口层通过通讯层与下位机层及应用层连接，下位机层与应用层连接；其中：

所述人机接口层，用于搭建用户与工控机之间的连接，并为整个系统做规划控制；

所述通讯层，用于实现人机接口层与下位机层以及应用层的通讯；

所述下位机层，用于接收人机接口层下发的指令，通过一系列下位机、伺服驱动器及单片机对应用层进行控制，以及获取应用层中的状态信息并反馈给人机接口层；

所述应用层，包含一系列被控元件，在下位机的控制下完成管道切割机器人的控制，并且将相关被控元件采集的状态信息发送给下位机层，还将采集到视频信息直接发送给人机接口层；

其中，所述下位机层包括：第一与第二下位机、串口继电器、第一与第二伺服驱动器、第一与第二继电器、以及单片机；其中：

第一下位机与第一继电器连接，第一继电器与应用层中的舵机、滑台电机、切割电机以及LED相连；还通过通讯层与人机接口层中工控机内的对中模块及切割模块相连；

第二下位机分别与第二继电器及单片机相连；第二继电器与应用层中的磁接近开关传感器相连，单片机与应用层中的陀螺仪相连；还通过通讯层与人机接口层中工控机内的定位模块及姿态模块相连；

串口继电器与应用层中的电源开关相连；还通过通讯层与人机接口层中工控机内的开关控制模块相连；

第一伺服驱动器与应用层中的驱动电机相连，还通过通讯层与人机接口层中工控机内的定位模块相连；

第二伺服驱动器与应用层中的旋转电机相连，还通过通讯层与人机接口层中工控机内的对中模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种管道切割机器人的控制系统，其特征在于，所述人机接口层包括：工控机、以及与工控机连接的显示器及外接输入设备；

显示器，用于实时显示系统工作时各项状态信息以及应用层反馈的视频信息；

所述外接输入设备，用于接收用户输入的控制参数并传输给工控机；

工控机，用于向下位机层传输用于控制应用层中各被控元件使得管道切割机器人完成指定切割任务的控制命令及相关的控制参数。

3.根据权利要求2所述的一种管道切割机器人的控制系统，其特征在于，所述工控机包括：开关控制模块、电机控制模块、切割模块、仪表图表模块、对中模块、定位模块和姿态模块；其中，仪表图表模块与对中模块、定位模块和姿态模块相连；其中：

所述开关控制模块，用于整个控制系统的所有开关量进行控制；

所述电机控制模块，用于对整个控制系统的所有电机进行控制；

所述切割模块，用于在电机控制模块的控制下，控制下位机层中的第一下位机，进而控制应用层中的滑台电机与切割电机使得管道切割机器人完成指定切割任务；

所述对中模块，用于根据应用层中摄像头采集到的视频信息，向下位机层中的第一下位机与第二伺服驱动器发送控制指令与相关的控制参数，从而调整应用层中旋转电机以及舵机，使摄像头的中心正对待切割管道的管径圆心；

所述定位模块，通过下位机层中的第一伺服驱动器连接应用层中的驱动电机，根据所述驱动电机的转动圈数，计算管道切割机器人的第一行进距离；还通过下位机层中的第二下位机接收应用层中磁接近开关传感器反馈的，由管道切割机器人后轮转动所触发的次数值，并以此计算管道切割机器人的第二行进距离；计算第一行进距离与第二行进距离的加权平均数，从而确定管道切割机器人的位置；

所述姿态模块，用于根据下位机层中的第二下位机反馈的，由应用层中陀螺仪采集到的姿态信息，来确定管道切割机器人的姿态信息；

所述仪表图表模块，用于实时接收对中模块、定位模块及姿态模块所反馈的各项信息并通过显示器显示。

4.根据权利要求1所述的一种管道切割机器人的控制系统，其特征在于，所述通讯层包括通讯模块与视频传输模块；

所述视频传输模块，用于将应用层中摄像头采集到的视频信息传输给人机接口层中的工控机；

所述通讯模块，实现人机接口层与下位机层之间的控制指令、相关的指控参数以及各项状态信息的交互；通讯模块采用星型连线拓扑结构，此结构每个RS485信号分离，通过集线器统一处理，集线器具有抗干扰能力，主从之间通过光耦隔开。

5.根据权利要求1所述的一种管道切割机器人的控制系统，其特征在于，所述应用层包括：摄像头、舵机、滑台电机、切割电机、LED、磁接近开关传感器、陀螺仪、电源开关、驱动电机以及旋转电机；其中：

摄像头通过通讯层的视频传输模块与人机接口层中工控机内的对中模块相连；

舵机与旋转电机依次通过通讯层与下位机层接收人机接口层中工控机内的对中模块下发的控制指令与相关控制参数；

滑台电机与切割电机依次通过通讯层与下位机层接收人机接口层中工控机内的切割模块下发的控制指令与相关控制参数；

LED与电源开关依次通过通讯层与下位机层接收人机接口层中工控机内的开关控制模块下发的开启与关闭指令；

磁接近开关传感器依次通过下位机层与通讯层向人机接口层中工控机内的定位模块反馈由管道切割机器人后轮转动所触发的次数值；

陀螺仪依次通过下位机层与通讯层向人机接口层中工控机内的姿态模块反馈管道切割机器人的姿态信息；

驱动电机依次通过通讯层与下位机层接收人机接口层中工控机内的定位模块下发的控制指令与相关控制参数。

6.一种管道切割机器人的控制方法，其特征在于，该方法基于权利要求1-5任一项所述的系统实现，控制过程如下：

通过人机接口层中的外接输入设备控制人机接口层中工控机内的开关控制模块启动，从而启动管道切割机器人的控制系统，初始化的控制系统进行自检；

工控机产生对管道切割机器人的控制参数，下位机层接受所述控制参数，使管道切割机器人驶入管道，同时，应用层中的摄像机开启，把视频信号通过通讯层中的视频传输模块反馈给工控机，工控机内部的对中模块、定位模块以及姿态模块启动；

对中模块通过视频获取误差并进行校正：对中模块根据摄像头采集到的视频信息，向下位机层中的第一下位机发送控制指令与相关控制参数，从而控制应用层中的舵机转动，使管径的圆心与摄像头中心水平方向重合；同时，向下位机层中的第二伺服驱动器发送控制指令与相关控制参数，从而控制应用层中的旋转电机转动，使管径的圆心与摄像头中心垂直方向重合，获取误差并进行校正；

判断误差是否满足规定的误差要求，如果不满足则再次进行误差校正直至满足规定的误差要求；

在满足规定的误差要求后，通过工控机内的定位模块和姿态模块获取并记录当前管道切割机器人的位置信息和姿态信息，待管道修复技术覆盖管口后，重新驶入管道切割机器人到定位位置；

开启工控机内的切割模块，并通过工控机内的电机控制模块将控制参数传输给下位机层，由下位机层中的第一下位机控制应用层中的滑台电机带动滑台上下移动，并控制应用层中的切割电机带动切割道具旋转，从完成指定切割任务。

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