CN105389418A - 大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法 - Google Patents

大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105389418A
CN105389418A CN201510680245.8A CN201510680245A CN105389418A CN 105389418 A CN105389418 A CN 105389418A CN 201510680245 A CN201510680245 A CN 201510680245A CN 105389418 A CN105389418 A CN 105389418A
Authority
CN
China
Prior art keywords
construction
guiding
spray body
stereotyped
dull
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510680245.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105389418B (zh
Inventor
王志强
王志华
毛福新
阎文兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University of Technology
Original Assignee
Tianjin University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University of Technology filed Critical Tianjin University of Technology
Priority to CN201510680245.8A priority Critical patent/CN105389418B/zh
Publication of CN105389418A publication Critical patent/CN105389418A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105389418B publication Critical patent/CN105389418B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/17—Mechanical parametric or variational design

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开了一种针对大面积自动喷涂，如建筑防水材料喷涂等应用场合的喷涂路径及其路径控制方法，通过将施工现场进行分割（也可以不分割）提出了以施工对齐线为基准进行路径规划和控制的大面积施工方法，本方法不局限于大面积喷涂应用，也可以用于其他的大范围路径控制，本发明中提出的用两个导向平板配合移动喷涂机构进行路径控制，能够大大降低路径规划的复杂程度，同时也避免了需要根据施工图纸先要进行复杂的路径划分和处理，降低了对施工人员的技术要求，降低成本，提高作业效率。

Description

大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法
技术领域
一种新的用在大平面自动喷涂装置定位及其路径规划控制技术，以及相关设备技术在室内外大面积自动作业时的路径及轨迹控制技术。
背景技术
传统的喷涂主要是应用在工件表面的喷涂，一般喷涂面积较小，随着现代建筑材料的发展，大量的施工现场需要用到自动喷涂设备，现有的类似技术是利用作业面的三维投影和平面图纸进行作业面的路径规划，利用光电和机械装置如导轨绳索进行轨迹控制。现有的平面路径规划对自动运行平台的轨迹控制精度要求较高，对自动运行平台在作业面中的准确位置的确定有很大的依赖，需要借助大量传感器或需要较高知识技能的工程技术人员来操作使用。同时现有的技术造价和技术门槛均较高不利于推广。
发明内容
本发明是利用两个平行的导向平板进行定位控制自主运动喷涂机构的路径是平行的直线，这样能保证喷涂的轨迹是平行的直线带，通过端板的位置控制和端板位置的移动形成完整的喷涂平面。
具体步骤包括：（1）根据施工现场的具体情况，选择要施工的平面的一条施工对齐线，可以选择施工场地的一个比较直的边界所在的直线为对齐线(如图4)，也可以根据图纸或实际平面形状自己确定任意一条直线为施工对齐线（如图1），施工对齐线可以是实际画出的一条直线也可以是借助技术手段在施工面上确定的一个虚拟的直线，以施工对齐线为基准将施工面分解为一条条施工长方形。也可以根据施工现场的需要将施工现场分为几个施工区域分别确定类似的施工对齐线（如图2，图3），然后把各个施工区域看成独立的施工平面分别选择施工对齐线。
（2）根据上一步骤选取的施工对齐线的一端为起点，利用罗盘等装置对起始喷涂的参考线的一端放置的一块定位导向平板或者几个能够确定两个平面平行的几个参考点进行定位，确保起始喷涂处的导向平板与施工对齐线平行。
（3）根据步骤（2）确定的导向平板的位置放置第二块定位用导向平板，第二块导向平板放置在施工现场的与施工对齐线相对应的另一端，第二块导向平板要按照与施工对齐线平行的方向进行放置，利用辅助对齐装置将两块导向平板平行放置（放置后效果如图5示）。
（4）在步骤（3）将两快导向平板对正后将运动喷涂机构放置在两块平行板之间，由平行板发出激光或类似定向射线、电波等导向信号控制运动喷涂机构按照与两个平行板垂直的方向由一块导向平板附近向另一块导向平板附近运动（如图6）。
（5）运动喷涂机构按照步骤（4）控制的路径运动向所对的一块导向平板时，当喷涂机构运动到靠近导向平板的指定距离时控制运动喷涂机构停止喷涂（如图7所示），并按照与施工对齐线所在直线平行的直线的方向向下一个施工单元平面移动指定的距离，运动喷涂机构移动时可以利用导向平板进行位置控制，按照需要的喷涂移动距离进行移动（如图8）。
（6）运动喷涂机构按照步骤（5）确定的位置移动后，运动喷涂机构锁定自己的位置然后发出定位信号（如图9），导向平板按照定位信号顺着与施工对齐线平行的方向移动，直至完成平行板的定位，定位后的导向平板位置应该是一个导向平板与施工对齐线接近重合，另一个应该在施工面上与施工对齐线平行的另一端。
（7）两端的导向平板按照步骤（6）确定的对齐方式完成对齐后，可视情况由运动喷涂机构根据情况发出对齐完成信号，并根据需要按照需要开始新的喷涂路径的喷涂。
（8）若施工平面存在凹坑或者凸起若在不影响两端的导向平板定位和对移动喷涂机构进行导向的情况下可以把这样的施工现场看成近似平面，这样的近似平面可按照平面来施工喷涂，但需要移动喷涂机构能够避让，具体避让方法为当检测到凹坑或凸起接近到一定距离后移动喷涂机构停止喷涂，具体接近距离可以根据移动喷涂机构的结构形式进行确定，可以但不限于按照沿施工对齐线方向向未施工区域机动移动的距离，具体距离的确定可以根据移动喷涂机构和凹坑和凸起的形状确定，期间需要移动喷涂机构能够记忆移动的路径，然后根据记忆向原来施工路径运动方向上运动，绕过凹坑和凸起后再回到原来的路径上继续喷涂直至完成当前直线。
（9）本发明中提及的导向平板可以但不限于是一块带有支撑结构的平板，也可以但不限于是由一些点按照固定的或者能够移动的可以确定一个平面的点组合，这些点也可以但不限于是电子的或光学的能够进行辅助定位的装置。
（10）本发明中提及的两个导向平板的对齐方法可以但不限于采用导向平板对齐线对齐，也可以是借助光学或者罗盘定位。
在本发明所述的方法中导向平板可以是独立移动也可以是同时移动，具体情况根据运动喷涂机构的传感器和喷涂工艺确定。
附图说明
图1是近圆形施工场地施工路径划分图。
图2是平行四边形施工场地一种施工路径划分图。
图3是平行四边形施工场地另一种施工路径划分图。
图4是梯形施工场地施工路径划分图。
图5是导向平板位置对齐图。
图6是导向平板引导喷涂机构运动图。
图7是导向平板控制喷涂机构停止图。
图8是导向平板控制喷涂机构路径切换图。
图9是导向平板移动位置控制图。

Claims (12)

1.大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）根据施工平面的实际情况选择一条直线为施工对齐线，选取方式可以但不限于施工现场的最长边界所在的直线，也可以视情况选择多条施工对齐线分区域施工；
（2）选取施工对齐线的一端为喷涂起始端，并将一块导向平板与施工对齐线平行放置；
（3）在施工对齐线的对面放置另一块导向平板，并将其与第二步放置的导向平板正对；
（4）利用这两块正对的导向平板对运动的喷涂机构的路径进行引导，引导运动喷涂机构沿导向平板所对应的直线运动；
（5）当运动的喷涂机构从一块导向平板移到快接近另一块导向平板的时候，移动喷涂机构停止喷涂并沿着与施工对齐线所在直线平行的直线的方向移动指定距离；
（6）在执行完步骤（5）后移动喷涂机构发出对齐信号，两侧的导向平板沿施工对齐线移动并与移动喷涂机构对齐；
（7）等运动喷涂机构收到对齐完成信号后可以视情况发出对齐完成提示，然后便开始新一条路径的喷涂；
（8）重复步骤（4）（5）（6）（7）直至完成整个施工平面的喷涂；
（9）若在运动机构遇到凹坑或者不影响两边的导向平板对运动机构进行引导的突出的情况下可以选择让运动喷涂机构向未喷涂的区域进行机动避让并由运动喷涂机构记忆移动的路径，待移动喷涂机构完成避让后继续开始喷涂直至完成当前直线。
2.根据权利要求1所述的一种大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法，其特征在于：所述步骤（1）具体为：根据施工现场的具体情况，选择要施工的平面的一条施工对齐线，可以选择施工场地的一个比较直的边界所在的直线为对齐线，也可以根据图纸或实际平面形状自己确定任意一条直线为施工对齐线，施工对齐线可以是实际画出的一条直线也可以是借助技术手段在施工面上确定的一个虚拟的直线，以施工对齐线为基准将施工面分解为一条条施工长方形。
3.也可以根据施工现场的需要将施工现场分为几个施工区域分别确定类似的施工对齐线，然后把各个施工区域看成独立的施工平面分别选择施工对齐线。
4.根据权利要求1所述的一种大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法，其特征在于：所述步骤（2）具体为：根据步骤（1）选取的施工对齐线的一端为起点，利用罗盘等装置对起始喷涂的参考线的一端放置的一块定位导向平板或者几个能够确定两个平面平行的几个参考点进行定位，确保起始喷涂处的导向平板与施工对齐线平行。
5.根据权利要求1所述的一种大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法，其特征在于：所述步骤（3）具体为：根据步骤（2）确定的导向平板的位置放置第二块定位用导向平板，第二块导向平板放置在施工现场的与施工对齐线相对应的另一端，第二块导向平板要按照与施工对齐线平行的方向进行放置，利用辅助对齐装置将两块导向平板平行放置。
6.根据权利要求1所述的一种大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法，其特征在于：所述步骤（4）具体为：在步骤（3）将两快导向平板对正后将运动喷涂机构放置在两块平行板之间，由平行板发出激光或类似定向射线、电波等导向信号控制运动喷涂机构按照与两个平行板垂直的方向由一块导向平板附近向另一块导向平板附近运动。
7.根据权利要求1所述的一种大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法，其特征在于：所述步骤（5）具体为：运动喷涂机构按照步骤（4）控制的路径运动向所对的一块导向平板时，当喷涂机构运动到靠近导向平板的指定距离时控制运动喷涂机构停止喷涂，并按照与施工对齐线所在直线平行的直线的方向向下一个施工单元平面移动指定的距离，运动喷涂机构移动时可以利用导向平板进行位置控制，按照需要的喷涂移动距离进行移动。
8.根据权利要求1所述的一种大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法，其特征在于：所述步骤（6）具体为：运动喷涂机构按照步骤（5）确定的位置移动后，运动喷涂机构锁定自己的位置然后发出定位信号，导向平板按照定位信号顺着与施工对齐线平行的方向移动，直至完成平行板的定位，定位后的导向平板位置应该是一个导向平板与施工对齐线接近重合，另一个应该在施工面上与施工对齐线平行的另一端。
9.根据权利要求1所述的一种大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法，其特征在于：所述步骤（7）具体为：两端的导向平板按照步骤（6）确定的对齐方式完成对齐后，可视情况由运动喷涂机构根据情况发出对齐完成信号，并根据需要按照需要开始新的喷涂路径的喷涂。
10.根据权利要求1所述的一种大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法，其特征在于：所述步骤（9）具体为：若施工平面存在凹坑或者凸起若在不影响两端的导向平板定位和对移动喷涂机构进行导向的情况下可以把这样的施工现场看成近似平面，这样的近似平面可按照平面来施工喷涂，但需要移动喷涂机构能够避让，具体避让方法为当检测到凹坑或凸起接近到一定距离后移动喷涂机构停止喷涂，具体接近距离可以根据移动喷涂机构的结构形式进行确定，可以但不限于按照沿施工对齐线方向向未施工区域机动移动的距离，具体距离的确定可以根据移动喷涂机构和凹坑和凸起的形状确定，期间需要移动喷涂机构能够记忆移动的路径，然后根据记忆向原来施工路径运动方向上运动，绕过凹坑和凸起后再回到原来的路径上继续喷涂直至完成当前直线。
11.本发明中提及的导向平板可以但不限于是一块带有支撑结构的平板，也可以但不限于是由一些点按照固定的或者能够移动的可以确定一个平面的点组合，这些点也可以但不限于是电子的或光学的能够进行辅助定位的装置。
12.本发明中提及的两个导向平板的对齐方法可以但不限于采用导向平板对齐线对齐，也可以是借助光学或者罗盘定位。
CN201510680245.8A 2015-10-21 2015-10-21 大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法 Expired - Fee Related CN105389418B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510680245.8A CN105389418B (zh) 2015-10-21 2015-10-21 大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510680245.8A CN105389418B (zh) 2015-10-21 2015-10-21 大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105389418A true CN105389418A (zh) 2016-03-09
CN105389418B CN105389418B (zh) 2018-07-17

Family

ID=55421702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510680245.8A Expired - Fee Related CN105389418B (zh) 2015-10-21 2015-10-21 大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105389418B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07265754A (ja) * 1994-03-29 1995-10-17 Trinity Ind Corp 自動塗装装置
US5968271A (en) * 1997-02-10 1999-10-19 Imax Corporation Painting method and apparatus
CN1242262A (zh) * 1998-07-06 2000-01-26 爱而爱喜股份有限公司 自动喷涂装置
CN101716568A (zh) * 2009-11-19 2010-06-02 重庆大学 机器人喷涂系统喷涂室内的方法
CN102909148A (zh) * 2012-08-13 2013-02-06 东南大学 一种多喷枪自适应建模的喷涂路径自动生成方法
CN104331542A (zh) * 2014-08-12 2015-02-04 清华大学 一种大型自由曲面的喷涂机器人站位规划方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07265754A (ja) * 1994-03-29 1995-10-17 Trinity Ind Corp 自動塗装装置
US5968271A (en) * 1997-02-10 1999-10-19 Imax Corporation Painting method and apparatus
CN1242262A (zh) * 1998-07-06 2000-01-26 爱而爱喜股份有限公司 自动喷涂装置
CN101716568A (zh) * 2009-11-19 2010-06-02 重庆大学 机器人喷涂系统喷涂室内的方法
CN102909148A (zh) * 2012-08-13 2013-02-06 东南大学 一种多喷枪自适应建模的喷涂路径自动生成方法
CN104331542A (zh) * 2014-08-12 2015-02-04 清华大学 一种大型自由曲面的喷涂机器人站位规划方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105389418B (zh) 2018-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0465631A (ja) レーザーポジショナー及びこれを用いた定点マーキング方法
ATE512348T1 (de) Elektronische anzeige- und steuervorrichtung für ein messgerät
CN101680198B (zh) 横向漂移修正装置
CN105110113A (zh) 电梯平层位置控制系统及方法
CN105375574A (zh) 充电系统和充电方法
CN106994429B (zh) 用于背光模组的点胶系统和方法、显示装置以及电子设备
CN103195251B (zh) 臂架末端的运动控制方法、装置、系统和多节臂架车辆
CN103603483A (zh) 高层建筑外立面智能喷涂系统
CN104328643A (zh) 自动裁剪机及其机头控制方法
CN109372233A (zh) 墙面3d打印机的喷涂控制方法及其装置
Kahane et al. Balancing human‐and‐robot integration in building tasks
CN103847244B (zh) 用于控制激光图案化设备的台架的方法
CN105389418A (zh) 大平面自动喷涂设备轨迹规划及控制方法
CN107168338A (zh) 基于毫米波雷达的惯性导引车导航方法及惯性导引车
CN102886334A (zh) 一种选择性喷雾机和选择性喷雾方法
CN105182978A (zh) 清扫装置、清扫系统和清扫方法
JP2019078569A (ja) 位置認識方法、位置認識装置、基準点設置用移動体、作業用移動体、及び位置認識システム
JP2021184210A (ja) 情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム及びコンピュータプログラム
CN113748686B (zh) 装置安装辅助系统、装置安装辅助方法和程序
CN105800471A (zh) 一种全自动天车控制系统、方法以及一种全自动天车
CN106961020A (zh) 一种用于卫星通信的地面对星设备、控制方法及控制系统
AU2021380445A1 (en) Robot-based scrape coating operation method and device
CN114250957A (zh) 机器人铺砖方法、装置、电子设备及存储介质
CN105547267A (zh) 一种高效用于安装金属结构的测试定位装备及其工作方法
Li et al. Design of pre-calibration method for concrete distributor based on photoelectric switch

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180717

Termination date: 20201021