CN108312321A - 一种布料机自动布料方法、装置及自动布料系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种布料机自动布料方法、装置及自动布料系统。其中，方法包括利用包括预制构件模具和承载构件模具的模台的待布料图像，确定构件模具的布料区域信息，布料区域信息可包括布料区域位置和布料区域尺寸；根据布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案；根据布料实施方案为构件模具进行自动布料，实现了混凝土预制构件模具的自动布料。本申请技术方案无需人工输入预制构件信息，节省了大量人力，提升了布料机的布料效率；有效避免现有技术中无法判断当前模台上的模具类型是否与输入的构件信息相匹配导致的布料不准确的现象，有利于提升自动布料准确度；自动化程度高，有较强的普适性和实用性。

Description

一种布料机自动布料方法、装置及自动布料系统

技术领域

本发明实施例涉及建筑行业技术领域，特别是涉及一种布料机自动布料方法、装置及自动布料系统。

背景技术

随着建筑工程行业的发展，装配式建筑方式，即设计-制造-装配(施工)一体化，可有效避免传统建筑现浇方式由于工序繁琐、人工需求大、管理混乱、资源浪费、噪音大、工期较长、建筑质量不可控导致建筑质量问题较多的现象，广泛应用于建筑行业。

装配式建筑模式，需要在施工之前预先制备好各种构件，布料机作为用于向预制混凝土构件模具进行定量、均匀的混凝土布料的机器，为混凝土构件生产中关键的生产设备之一，提高布料机布料的效率和布料精度，在整个混凝土构件预制过程中非常必要。

现有技术中，一般预先输入预制构件信息，例如构件CAD图纸，布料机根据输入的构件信息，通过控制运行结构移动为模台上的构件模具进行布料，实现半自动控制布料，以提高布料机布料的效率。

但是，现有的自动布料方法需要人工手动输入预制的构件信息，且输入的构件信息需要符合特定格式或标准才可被系统识别，大大的增加了人工工作量；布料机无法确定当前模台上的模具类型，是否与输入的构件信息相匹配，是否存在误差，需要人工进一步进行核查和测量。可见，现有的自动布料方法仍需要大量人工参与，实用性较差，普适性不强，鉴于此，目前建筑行业大多采用手动进行布料。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种布料机自动布料方法、装置及自动布料系统，实现了混凝土预制构件模具的自动布料，提高了布料机布料的效率和布料精度。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例一方面提供了一种布料机自动布料方法，包括：

获取包括预制构件模具和承载构件模具的模台的待布料图像，根据所述待布料图像确定所述构件模具的布料区域信息，所述布料区域信息包括布料区域位置和布料区域尺寸；

根据所述布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案；

根据所述布料实施方案为所述构件模具进行自动布料。

可选的，在所述根据所述布料实施方案为所述构件模具进行自动布料之后，还包括：

检测所述构件模具中当前布料量是否达到预设理论布料量；

若是，则发送停止布料的指令；若否，则继续按照所述布料实施方案进行布料。

可选的，所述检测所述构件模具中当前布料量是否达到预设理论布料量包括：

获取所述构件模具的料位图像；根据所述料位图像和所述布料区域信息，计算所述构件模具中当前布料量；判断当前布料量是否达到预设理论布料量；或

获取所述构件模具的当前重量；根据所述构件模具的当前重量和所述构件模具的原始重量，计算所述构件模具中的当前布料量；判断当前布料量是否达到预设理论布料量。

可选的，所述根据所述布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案包括：

判断所述待布料图像的布料区域中是否存在障碍物；

若是，获取所述障碍物的位置和尺寸，根据所述布料区域信息、布料机参数信息和所述障碍物的位置和尺寸，生成布料实施方案，以使所述布料机在自动布料时进行避障处理；

若否，则根据所述布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案。

可选的，所述待布料图像为由结构光摄像头采集，所述根据所述待布料图像确定所述构件模具的布料区域信息包括：

计算所述待布料图像中各激光线段与所述待布料图像中心线的距离；

各距离值中最大值对应的激光线围成的区域为构件模具区域，在所述构件模具区域中，最小距离值对应的激光线所在的区域为布料区域；

根据所述布料区域得到布料区域位置、布料区域面积、布料区域形状和布料区域深度，以作为布料区域信息。

可选的，所述待布料图像为三维图像，所述根据所述待布料图像确定所述构件模具的布料区域信息包括：

获取所述待布料图像的深度信息，根据所述深度信息在所述待布料图像中确定所述构件模具的位置；

获取所述构件模具的各上表面的高度；

比较所述构件模具的各上表面的高度，确定所述构件模具的布料区域；

根据所述布料区域得到布料区域位置、布料区域面积、布料区域形状和布料区域深度，以作为布料区域信息。

本发明实施例另一方面提供了一种布料机自动布料装置，包括：

布料区域信息确定模块，用户根据待布料图像确定所述构件模具的布料区域信息；所述待布料图像为包括预制构件模具和承载构件模具的模台的图像，所述布料区域信息包括布料区域位置和布料区域尺寸；

布料实施方案生成模块，用于根据所述布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案；

布料自动执行模块，用于根据所述布料实施方案为所述构件模具进行自动布料。

本发明实施例最后还提供了一种自动布料系统，包括布料机、视觉传感器、布料机控制器及用于承载构件模具的模台；

所述布料机控制器与所述视觉传感器相连接；

所述视觉传感器用于采集预制构件模具、模台、所述构件模具的料位图像，并将采集的图像发送给所述布料控制器；

所述布料机控制器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如前任一项所述布料机自动布料方法的步骤；其中，所述根据所述布料实施方案为所述构件模具进行自动布料为：

运动机构与所述布料机的布料口相连，所述布料机控制器根据所述布料实施方案控制所述布料口的移动方向，为所述构件模具进行自动布料；

所述运动机构与所述模台相连，所述布料机控制器根据所述布料实施方案控制所述模台的移动方向，为所述构件模具进行自动布料。

可选的，所述视觉传感器为3D视觉传感器。

可选的，还包括人机交互模块。

本发明实施例提供了一种布料机自动布料的方法，利用包括预制构件模具和承载构件模具的模台的待布料图像，确定构件模具的布料区域信息，布料区域信息可包括布料区域位置和布料区域尺寸；根据布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案；根据布料实施方案为构件模具进行自动布料。

本申请提供的技术方案的优点在于，根据预制构件模具和模台图像，自动分析确定构件模具的布料区域，根据布料区域的位置和尺寸及布料机自身参数信息生成布料实施方案，实现了混凝土预制构件模具的自动布料。相比现有技术，无需人工输入预制构件信息，节省了大量人力，大大的提升了布料机的布料效率；且有效避免现有技术中无法判断当前模台上的模具类型是否与输入的构件信息相匹配导致的布料不准确的现象，有利于提升布料机的自动布料准确度；自动化程度高，有较强的普适性和实用性。

在一种具体实施方式中，在布料机自动布料的过程中，通过监测构件模具的布料量，及时反馈布料的结果，使得构件模具中的实际布料达到理论布料量，可有效降低由于混凝土流动性不稳定、布料口出料速度不稳定等引起的布料量不均匀、布料过多或过少的现象发生的概率，减少后期补料的工作量，不仅提升了自动布料的效率，还提升了自动布料的布料精度。

此外，本发明实施例还针对布料机自动布料方法提供了相应的实现装置及自动布料系统，进一步使得所述方法更具有实用性，所述装置及自动布料系统具有相应的优点。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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为本发明实施例提供的一种布料机自动布料方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的线结构光摄像头工作原理示意图；

图3为本发明实施例提供的示意性例子的激光线示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种布料机自动布料方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的再一种布料机自动布料方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的布料机自动布料装置的一种具体实施方式结构图；

图7为本发明实施例提供的自动布料系统的一种具体实施方式结构图；

图8为本发明实施例提供的布料口和模台的相对运动示意图；

图9为本发明实施例提供的自动布料系统的另一种具体实施方式结构图；

图10为本发明实施例提供的自动布料系统的再一种具体实施方式结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。

首先参见图1，图1为本发明实施例提供的一种布料机自动布料的方法的流程示意图，本发明实施例可包括以下内容：

S101：获取包括预制构件模具和承载构件模具的模台的待布料图像，根据待布料图像确定构件模具的布料区域信息。

S102：根据布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案。

S103：根据布料实施方案为构件模具进行自动布料。

图像采集设备采集待布料图像，并将采集的图像发送至系统。图像采集设备可为视觉传感器。视觉传感器可包括RGB摄像头，TOF相机、激光扫描线、结构光摄像头等，视觉传感器中的摄像头可为2D摄像头，也可为3D摄像头。视觉传感器采集的图像(待布料图像)可为平面二维图或者包含深度信息的三维图，具体类型可为灰度图、RGB图、RGBD图以及XYZ图。视觉传感器可采集模台图像、预制构件模具图像、构件模具中的料位图像、布料机图像等各种系统所需求的图像。

待布料图像包括预制构件模具图像和放置构件模具的模台图像，也就是说，待布料图像为在模台上放置预制构件模具时，拍摄的当前模台的图像，该图像中包含预制构件模具和模台。

布料区域为布料机的布料口将混凝土出料至构件模具的浇筑区域，从待布料图像中确定构件模具的布料区域的方法可包括如下几种，但并不限于下述方法：

可将采集的待布料图像展示给用户，用户在待布料图像中选择布料区域，并将选取的布料区域的信息反馈给系统，系统根据用户反馈的信息确定布料区域；或者是，

预先构建识别模型，识别模型为基于深度学习算法(例如神经网络学习算法)，由多张样本图像数据和各样本图像数据对应的构件模具的布料区域训练而来，样本图像数据包括了目前所有类型的构件模具图像，每类构件模具对应多张图像。将采集的待布料图像输入识别模型，识别模型可输出待布料图像中的构件模具的布料区域；或者是

待布料图像为三维图像时，根据待布料区域中构件模具深度信息和模台深度信息来确定布料区域，具体方法可如下所述：

获取待布料图像的深度信息，根据深度信息在待布料图像中确定构件模具的位置；由于模台承载构件模具，模台的高度和构件模具的高度不同，根据不同的高度信息可在待布料图像中确定模台区域和构件模具区域，从而确定构件模具的位置。

获取构件模具的各上表面的高度；比较构件模具的各上表面的高度，确定构件模具的布料区域；判定由四周高度高的上表面围起来的高度较低的表面区域则为布料区域。

根据布料区域得到布料区域位置、布料区域面积、布料区域形状和布料区域深度，以作为布料区域信息。

在一种具体的实施方式中，当视觉传感器的摄像头为3D摄像头时，例如线结构光摄像头、面结构光摄像头，线结构光摄像头由线激光发射器、摄像头和安装支架构成，示意图如图2所示：

激光发射器中心与摄像头中心之间的距离为s，被拍摄物体顶部距离激光发射器的高度为q，激光器与摄像头的夹角为θ，摄像头焦距为f，则根据空间投影关系，摄像头拍摄的图片中激光线距离图片中心的距离为x满足以下关系式：

x＝fs/q；

根据图2中激光线的位置即可获得被拍摄物体顶部的高度。

鉴于该原理，针对由结构光摄像头捕捉的待布料图像，首先计算待布料图像中各激光线段与待布料图像中心线的距离；各距离值中最大值对应的激光线围成的区域为构件模具区域，在构件模具区域中，最小距离值对应的激光线所在的区域为布料区域；也即通过比较待布料图像中各激光线与待布料图像中心点的距离，来判断处于同一高度的区域，将由四周高度较高的区域围起来的高度较低的区域认为是布料区域。最后根据布料区域得到布料区域位置、布料区域面积、布料区域形状和布料区域深度，以作为布料区域信息。

举例来说，利用线结构光摄像头通过线激光摄像头发射一条线激光到构件模具和平台上，摄像头与激光发射器成一定夹角θ，通过摄像头拍摄激光线图片，如图3所示，图3为激光发射器垂直于平台发送线激光到平台及模具，摄像头在激光线右侧45°拍摄的模具、平台及激光线图片。

由于构件模具与模台高度有高度差，因此当摄像头与激光发射器呈一定角度的时候，拍摄出来的激光线图片为位置错开的线段。如图2所示，摄像头拍摄的激光线由7段线段组成：线段1、线段2、线段3、线段4、线段5、线段6和线段7。

由图可见，激光线段1、4、7位于同一高度上，因此根据上述可知，激光线照射到的物体顶部高度一致；线段2、3、5、6距离图片中心线的距离大于线段1、4、7所在位置，因此，激光线照射到的2、3、5、6位置的物体的高度高于1、4、7。由构件模具放置在模台上可知，线段1和线段7所在区域为模台区域，线段4所在区域为布料区域，线段2、3、5、6所在位置区域为构件模具区域。

布料区域信息可包括布料区域位置和布料区域尺寸，布料区域尺寸可反映布料区域的面积和形状。在确定布料区域后，可通过在待布料图像中建立坐标系，来确定布料区域的具体位置、布料区域的尺寸布料区域面积、布料区域形状等；当然，也可采用其他方法来得到布料区域位置和和布料区域尺寸。

布料区域信息还可包括其他信息，例如布料区域深度信息等，布料区域深度可为系统通过采集构件模具的图像获得，也可为工作人员通过人机交互模块输入，本申请对此不作任何限定。构件模具的高度和布料区域深度不一定相同，在进行布料时，不可将构件模具高度代替布料区域深度，例如该构件由不同的布料机进行布料，在当前布料时，构件模具中已经有一定的布料量，那么当前布料区域的深度和模具高度不同。

基于3D视觉获得构件模具高度，从而分析获得布料区域，可实现布料区域自动识别，相比传统通过标志识别模具技术，大大的降低了人工工作量，自动化程度高；此外3D视觉获得模具高度属于非接触测量，相比机械接触而言，零磨损，有利于增长设备的使用寿命。

布料机参数信息为当前使用的布料机自身的参数，可包括布料机的位置、料重、布料口高度及尺寸等。

在根据布料区域信息和布料机参数信息生成布料实施方案时，可以直接生成布料轨迹，即成功在布料区域中浇筑完成理论布料量时，布料口的移动路线，或者是模台移动路线或者是布料口和模台同时移动的路线。还可先对布料区域进行网格划分，按照预设网格浇筑路线依次完成每个网格区域的浇筑任务。当布料区域远远大于布料口出料面积时，划分的每个网格区域都较大时，可先对每个网格区域规划布料轨迹，然后在规划网格浇筑路线，完成整个布料区域的布料任务。

在本发明实施例提供的技术方案中，根据预制构件模具和模台图像，自动分析确定构件模具的布料区域，根据布料区域的位置、尺寸及布料机自身的参数信息生成布料实施方案，实现了自动为混凝土预制构件模具进行布料。相比现有技术，无需人工输入预制构件信息，节省了大量人力，大大的提升了布料机的布料效率；且有效避免现有技术中无法判断当前模台上的模具类型是否与输入的构件信息相匹配导致的布料不准确的现象，有利于提升布料机的自动布料准确度；自动化程度高，有较强的普适性和实用性。

由于混凝土特性不同，混凝土的流动性不一样，布料速度难以确定，无法得知实际布料是否达到理论布料量，当实际布料量较多时，需要进行削减，当实际布料量较小时，还需要后期进行增加，无疑会增加工作量，大大降低构件成产效率，鉴于此，本申请基于上述实施例，还提供了另外一个实施例，请参阅图4，具体可包括：

S104：检测构件模具中当前布料量是否达到预设理论布料量，若是，则执行S105；若否，则返回S103。

S105：发送停止布料的指令。

在开始布料后，可实时监测当前构件模具中的当前布料量，在检测构件模具中当前布料量是否达到预设理论布料量时，可根据视觉传感器采集构件模具中的料位图像来判断，例如：

获取构件模具的料位图像；可利用视觉传感器采集构件模具的当前图像，该图像包含当前构件模具中混凝土的高度信息。

根据料位图像和布料区域信息，计算构件模具中当前布料量；例如，可先计算出构件模具中当前混凝土的高度，利用高度信息、布料区域面积和混凝土的自身的密度计算得到布料重量。

判断当前布料量是否达到预设理论布料量。

或者是利用称重传感器对构件模具的重量进行称重，例如：

获取构件模具的当前重量；

根据构件模具的当前重量和构件模具的原始重量，计算构件模具中的当前布料量；

判断当前布料量是否达到预设理论布料量。

当然，还可采取其他方式实时获得构件模具中的当前布料量，本申请对此不做任何限定。

由上可知，本发明实施例在布料机自动布料的过程中，通过监测构件模具的布料量，及时反馈布料的结果，使得构件模具中的实际布料达到理论布料量，可有效降低由于混凝土流动性不稳定、布料口出料速度不稳定等引起的布料量不均匀、布料过多或过少的现象发生的概率，减少后期补料的工作量，不仅提升了自动布料的效率，还提升了自动布料的布料精度。

当构件模具中如果存在障碍物时，会一定程度上影响自动布料的布料精度和准确度，鉴于这种场景，在生成布料实施方案时，充分考虑障碍物的存在，进行避障处理，S102具体可为：

判断待布料图像的布料区域中是否存在障碍物；

若是，获取障碍物的位置和尺寸，根据布料区域信息、布料机参数信息和障碍物的位置和尺寸，生成布料实施方案，以使布料机在自动布料时进行避障处理；

若否，则根据布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案。

在构件模具的浇筑区域中存在障碍物时，在生成具体的布料实施方案时，可结合具体的应用场景确定需要考虑的因素，并不仅仅限于障碍物的位置和尺寸。

布料实施方案中充分考虑到障碍物的存在，进行避障处理，有利于进一步的提升自动布料的准确度和精度。

为了本领域技术人员更加清楚理解本申请的技术方案，本申请还提供了一个具体的实施例，请参见图5，具体的可包括以下内容：

S501：判断模台上的构件模具是否在识别范围内，若是，则执行S502，若否，则调整构件模具以使其在可识别范围内。

可识别范围即为视觉传感器可采集图像信息的范围。

S502：获取待布料图像，待布料图像为由视觉传感器拍摄的包括构件模具和承载构件模具的模台的图像。

S503：根据待布料图像确定构件模具的布料区域信息。

S504：判断构件模具的布料区域是否识别成功，若是，则执行S505，若否，则返回S502。

S505：根据布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案。

S506：检测布料机的工作状态。

S507：判断布料机是否可以布料，若是，则执行S508，若否，则返回S506。

S508：根据布料实施方案控制布料机或模台移动，至构件模具布料区域的当前位置。

S509：控制布料口为构件模具进行自动布料。

S510：检测构件模具中当前布料量。

S511：判断当前布料区域的布料量是否完成，若否，则返回S508，对布料区域下一个位置进行布料；若是，则执行S512。

S512：判断布料实施方案是否实施完成，若是，则结束布料，若否，则等待模台上的构件模具就位。

由上可知，本发明实施例实现了布料机的自动布料，提升了布料机的布料效率和布料准确率。

本发明实施例还针对布料机自动布料方法提供了相应的实现装置，进一步使得所述方法更具有实用性。下面对本发明实施例提供的布料机自动布料装置进行介绍，下文描述的布料机自动布料装置与上文描述的布料机自动布料方法可相互对应参照。

请参见图6，图6为本发明实施例提供的布料机自动布料装置在一种具体实施方式下的结构图，该装置可包括：

布料区域信息确定模块601，用户根据待布料图像确定构件模具的布料区域信息；待布料图像为包括预制构件模具和承载构件模具的模台的图像，布料区域信息包括布料区域位置和布料区域尺寸。

布料实施方案生成模块602，用于根据布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案。

布料自动执行模块603，用于根据布料实施方案为构件模具进行自动布料。

可选的，在本实施例的一些实施方式中，所述装置例如还可以包括料位检测模块，用于检测构件模具中当前布料量是否达到预设理论布料量；若是，则发送停止布料的指令；若否，则继续按照布料实施方案进行布料。

在本实施例的一些具体实施方式中，所述料位检测模块可以包括：

第一获取单元，用于获取构件模具的料位图像；

第一计算单元，用于根据料位图像和布料区域信息，计算构件模具中当前布料量；

第一判断单元，用于判断当前布料量是否达到预设理论布料量，若是，则发送停止布料的指令；若否，则继续按照布料实施方案进行布料。

在本实施例的另一些具体实施方式中，所述料位检测模块还可以包括：

第二获取单元，用于获取构件模具的当前重量；

第二计算单元，用于根据构件模具的当前重量和构件模具的原始重量，计算构件模具中的当前布料量；

第二判断单元，用于判断当前布料量是否达到预设理论布料量，若是，则发送停止布料的指令；若否，则继续按照布料实施方案进行布料。

此外，在一种具体的实施方式中，所述布料区域信息确定模块601可为计算待布料图像中各激光线段与待布料图像中心线的距离；各距离值中最大值对应的激光线围成的区域为构件模具区域，在构件模具区域中，最小距离值对应的激光线所在的区域为布料区域；根据布料区域得到布料区域位置、布料区域面积、布料区域形状和布料区域深度，以作为布料区域信息的模块。

还可为获取待布料图像的深度信息，根据深度信息在待布料图像中确定构件模具的位置；获取构件模具的各上表面的高度；比较构件模具的各上表面的高度，确定构件模具的布料区域；根据布料区域得到布料区域位置、布料区域面积、布料区域形状和布料区域深度，以作为布料区域信息的模块。

在另外一种具体实施方式中，所述布料实施方案生成模块602还可包括：

判断单元，用于判断所述待布料图像的布料区域中是否存在障碍物；

第一执行单元，用于当所述待布料图像的布料区域中存在障碍物时，获取所述障碍物的位置和尺寸，根据所述布料区域信息、布料机参数信息和所述障碍物的位置和尺寸，生成布料实施方案，以使所述布料机在自动布料时进行避障处理；

第二执行单元，用于当所述待布料图像的布料区域中不存在障碍物时，根据所述布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案。

本发明实施例所述布料机自动布料装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

由上可知，本发明实施例实现了布料机的自动布料，提升了布料机的布料效率和布料准确率。

本发明实施例还提供了一种布料机自动布料设备，具体可包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序以实现如上任意一实施例所述布料机自动布料方法的步骤。

本发明实施例所述布料机自动布料设备的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

由上可知，本发明实施例实现了布料机的自动布料，提升了布料机的布料效率和布料准确率。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有布料机自动布料程序，所述布料机自动布料程序被处理器执行时如上任意一实施例所述布料机自动布料方法的步骤。

本发明实施例所述计算机可读存储介质的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

由上可知，本发明实施例实现了布料机的自动布料，提升了布料机的布料效率和布料准确率。

本发明实施例最后还提供了一种自动布料系统，参见图7，可包括布料机71、视觉传感器72、布料机控制器73及用于承载构件模具的模台74。

布料机控制器73分别与布料机71和视觉传感器72相连接。

视觉传感器72用于采集预制构件模具、模台、构件模具料位的图像，并将采集的图像发送给布料控制器73。视觉传感器可为3D视觉传感器。

布料机71可由布料机机架、存料口以及布料口构成，还可包括称重传感器，用于测量存料口内的混凝土重量。

模台74为一块厚度大于100mm、表面光滑、粗糙度Ra＜12.5um、用于布置构件模具的平板。

布料机布料口与待浇筑的构件模具(放置在模台上)之间可以产生相对运动，布料机布料口固定，模台和构件模具可运动；或者布料机布料口可以运动，模台和模具不运动；或者都可以运动。传统的方法为构件模具、模台和布料机固定，布料口进行x方向或者xy向或者xyz方向运动，请参阅图8所示。例如，混凝土预制构件中，PC墙板的布料机采用xy两个方向运动，叠合板布料机采用x向运行，固定模台的转运布料机采用xyz三个方向运动。

布料机控制器73用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如前任一项布料机自动布料方法实施例的步骤。

布料机控制器73可包括通讯IO、控制IO、处理器、存储器和人机交互模块组成，请参阅图9和图10。其中，通讯接口连接视觉传感器72，控制IO与布料机71布料口开闭机构、布料机或模具的运行结构连接。

当运动机构与布料机71的布料口相连时，图9所示，布料机控制器73根据布料实施方案控制布料口的移动方向，为构件模具进行自动布料；

当运动机构与模台74相连，图10所示，布料机控制器73根据布料实施方案控制模台的移动方向，为构件模具进行自动布料。

人机交互模块包括显示器、输入设备(键盘、鼠标或者是触摸设备)。用户可通过人机交互模块，在布料机进行自动布料时进行，实时监测布料实施过程，及时进行调整、核查等，有利于提升自动布料的准确度。

本发明实施例所述自动布料系统的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

由上可知，本发明实施例实现了布料机的自动布料，提升了布料机的布料效率和布料准确率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的一种布料机自动布料方法、装置及自动布料系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种布料机自动布料方法，其特征在于，包括：

获取包括预制构件模具和承载构件模具的模台的待布料图像，根据所述待布料图像确定所述构件模具的布料区域信息，所述布料区域信息包括布料区域位置和布料区域尺寸；

根据所述布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案；

根据所述布料实施方案为所述构件模具进行自动布料。

2.根据权利要求1所述的布料机自动布料方法，其特征在于，在所述根据所述布料实施方案为所述构件模具进行自动布料之后，还包括：

检测所述构件模具中当前布料量是否达到预设理论布料量；

若是，则发送停止布料的指令；若否，则继续按照所述布料实施方案进行布料。

3.根据权利要求2所述的布料机自动布料方法，其特征在于，所述检测所述构件模具中当前布料量是否达到预设理论布料量包括：

获取所述构件模具的料位图像；根据所述料位图像和所述布料区域信息，计算所述构件模具中当前布料量；判断当前布料量是否达到预设理论布料量；或

获取所述构件模具的当前重量；根据所述构件模具的当前重量和所述构件模具的原始重量，计算所述构件模具中的当前布料量；判断当前布料量是否达到预设理论布料量。

4.根据权利要求1所述的布料机自动布料方法，其特征在于，所述根据所述布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案包括：

判断所述待布料图像的布料区域中是否存在障碍物；

若是，获取所述障碍物的位置和尺寸，根据所述布料区域信息、布料机参数信息和所述障碍物的位置和尺寸，生成布料实施方案，以使所述布料机在自动布料时进行避障处理；

若否，则根据所述布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的布料机自动布料方法，其特征在于，所述待布料图像为由结构光摄像头采集，所述根据所述待布料图像确定所述构件模具的布料区域信息包括：

计算所述待布料图像中各激光线段与所述待布料图像中心线的距离；

各距离值中最大值对应的激光线围成的区域为构件模具区域，在所述构件模具区域中，最小距离值对应的激光线所在的区域为布料区域；

根据所述布料区域得到布料区域位置、布料区域面积、布料区域形状和布料区域深度，以作为布料区域信息。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的布料机自动布料方法，其特征在于，所述待布料图像为三维图像，所述根据所述待布料图像确定所述构件模具的布料区域信息包括：

获取所述待布料图像的深度信息，根据所述深度信息在所述待布料图像中确定所述构件模具的位置；

获取所述构件模具的各上表面的高度；

比较所述构件模具的各上表面的高度，确定所述构件模具的布料区域；

根据所述布料区域得到布料区域位置、布料区域面积、布料区域形状和布料区域深度，以作为布料区域信息。

7.一种布料机自动布料装置，其特征在于，包括：

布料区域信息确定模块，用户根据待布料图像确定所述构件模具的布料区域信息；所述待布料图像为包括预制构件模具和承载构件模具的模台的图像，所述布料区域信息包括布料区域位置和布料区域尺寸；

布料实施方案生成模块，用于根据所述布料区域信息和布料机参数信息，生成布料实施方案；

布料自动执行模块，用于根据所述布料实施方案为所述构件模具进行自动布料。

8.一种自动布料系统，其特征在于，包括布料机、视觉传感器、布料机控制器及用于承载构件模具的模台；

所述布料机控制器与所述视觉传感器相连接；

所述视觉传感器用于采集预制构件模具、模台、所述构件模具的料位图像，并将采集的图像发送给所述布料控制器；

所述布料机控制器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述布料机自动布料方法的步骤；其中，所述根据所述布料实施方案为所述构件模具进行自动布料为：

运动机构与所述布料机的布料口相连，所述布料机控制器根据所述布料实施方案控制所述布料口的移动方向，为所述构件模具进行自动布料；

所述运动机构与所述模台相连，所述布料机控制器根据所述布料实施方案控制所述模台的移动方向，为所述构件模具进行自动布料。

9.根据权利要求8所述的自动布料系统，其特征在于，所述视觉传感器为3D视觉传感器。

10.根据权利要求8所述的自动布料系统，其特征在于，还包括人机交互模块。