CN109716339A - 用于砖和砌块构筑的计算机辅助设计及控制机器以建造建筑物的控制软件 - Google Patents

Abstract

用于设计建筑物或砖构筑物的其他结构的计算机辅助设计软件，其中除了CAD软件典型的常见三维建模和渲染之外，还提供了描述每块砖的空间位置和定向的表格数据，包括关于哪些砖被切割到一定长度以便被缩短以及它们沿着每一层位于何处以及哪些砖被机加工、钻孔或刳刨用于服务或其他特殊配件的信息。与此相关的数据在数据库中被编译，以用于被控制软件访问以控制砖铺设机由砖建造建筑物或其他结构。数据库可以通过与扫描器的接口接收数据，该数据是已经根据建筑平面图和第一层的每块砖构筑的地基和/或混凝土基座的标高的测量，以确定必须从每块砖的底部机加工出多少材料，使得当第一层被铺设时，第一层的砖的顶部在相同的水平处。该机加工数据对于每块砖与由计算机辅助设计软件产生的表格数据一起进行存储，使得控制软件可以控制砖铺设机以根据所存储的数据来机加工和切割每块砖，并将每块砖传送到在地基、基座或之前铺设的砖层上的所存储的位置，粘合剂在砖的定位之前涂敷。

Description

用于砖和砌块构筑的计算机辅助设计及控制机器以建造建筑 物的控制软件

技术领域

本发明涉及建筑业，且尤其涉及砖和砌块构筑的建筑物的设计。本发明提供了用于设计建筑物并随后根据由软件编译的数据执行它们的构筑的计算机软件解决方案。

在整个本说明书中，除非上下文另有要求，否则词“comprise(包括)”以及例如“comprises(包括)”或“comprising(包括)”的变形将被理解为暗示包括所陈述的整数或整数组但不排斥任何其他整数或整数组。

在本说明书中，词“砖”意欲包括在建筑物或壁等的构筑期间进行放置的任何建筑元件，例如砖或砌块。砌块可以包含可以形成过梁以被合并到砖砌体中的预制梁。

发明概述

根据本发明，提供了一种用于设计砖构筑物的计算机辅助设计软件，所述计算机辅助设计软件具有允许用户输入建筑平面图数据的用户界面，所述计算机辅助设计软件根据所述建筑平面图数据生成代表具有预定的已知壁长度尺寸的壁的比例平面俯视图的数据，所述计算机辅助设计软件生成与壁高度相称的长度的虚拟挤压；

所述计算机辅助设计软件确定所述壁的逐砖放置数据，包括每块砖在三维中的相对于原点的位置和定向的识别，包括确定在壁交叉线处的砖步进(brick stepping)和砖嵌套(brick nesting)，以及考虑到预定的最小切割砖长度——确定关于独立砖的被切割到一定长度以便满足壁长度的所需尺寸的切割长度数据；

所述计算机辅助设计软件编译砖放置数据库，所述砖放置数据库包括砖类型、每块砖在三维中的相对于所述原点的位置和定向、以及关于每块砖的被识别为被切割到一定长度的切割长度数据。

优选地，所述计算机辅助设计软件具有包含一个或更多个用户可选择设置的第一表，允许针对壁存储和选择坯砖类型和尺寸参数。这可能包括针对外壁和内壁的坯砖类型和尺寸参数，其中，这些参数不同。

优选地，所述建筑平面图数据代表外壁和任何内壁的比例平面俯视图。

优选地，所述计算机辅助设计软件生成地基(footing)数据和/或混凝土基座(pad)数据，包括地基和/或混凝土基座相对于原点的尺寸、位置和定向、在外壁的底部和任选地内壁的底部之间以及在内壁的不同段之间的相对高度偏差，并任选地确定形成基座的混凝土的所需体积。

优选地，所述计算机辅助设计软件允许用户输入和存储关于在所述挤压中的空隙和/或孔的定位数据，所述空隙和/或孔具有与待安装在完工建筑物中的门和窗的高度和宽度相称的尺寸。确定关于将独立砖切割到为了满足壁长度的所需尺寸的长度的切割长度数据的步骤将包括与空隙和孔相邻的壁段长度。关于每块砖的被识别为被切割到一定长度的切割长度数据被存储在所述砖放置数据库中。

优选地，所述计算机辅助设计软件允许用户输入和存储关于管道工程、电气和ICT(信息和通信技术)以及在所述外壁中和所述内壁中的声光电缆和连接点中的至少一个的服务定位数据；所述计算机辅助设计软件生成在所述壁中传送服务的通道和在所述壁中关于所述连接点的凹部的定位数据，所述计算机辅助设计软件根据所述通道和凹部的定位数据来生成关于待在独立砖中进行机加工的凹部和空腔的位置的机加工数据；以及将所述机加工数据存储在所述砖放置数据库中。

应当注意，壁高度可以在建筑物周围变化以考虑到倾斜的屋顶和天花板和/或地板标高或天花板高度的变化，因此内壁和外壁的壁高度不需要是一致的。

优选地，所述计算机辅助设计软件确定每块砖将被铺设的顺序，并在所述砖放置数据库中创建分配给每块砖的用于识别砖铺设顺序的索引号。这一顺序将在地基和/或基座上的第一层开始，且然后逐层向上工作。

所有用户输入可以是经由图形用户界面的。

关于每块砖的位置和定向数据包括它的最简单形式的相对于所述原点的x和y水平尺寸、参考在每块砖中或其上的位置的z垂直尺寸、以及相对于磁北或其他方向的角度。原点可以是在基座的周边外、中、或内的建筑工地上的位置。其它定向数据可以包括其中砖将在除了平面(flat)之外的定向上进行铺设的俯仰角和横摇角。每块砖上的参考位置优选地是每块砖(不管是修剪过的还是整砖(whole)的)的水平区域的质心或中心，但为了简单起见，不考虑被刳刨的(routed)切口或凹部。

最优选地，每块砖上的参考位置是每块砖(不管是修剪过的还是整砖的)的所有尺寸的质心，但是为了简单起见，不考虑被刳刨的切口或凹部。在砖被切割到一定长度(缩短)的情况下，质心位置显然将改变。

在外壁的底部和内壁的底部之间的相对高度偏差可以在关于外层和内层的第一层砖的不同z值中被反映。关于外层和内层的第一层砖的z值的差异是由于确定地基和/或混凝土基座配置的防湿层构筑物的类型而产生的。

计算机辅助设计软件可以考虑并允许在相邻砖之间的不同间距以及在相邻砖之间的粘合剂或灰浆的厚度。在这出现的情况下，相邻砖间距A和砖基间距B的值被存储在砖放置数据库中。间距可以是全局设置、或关于每块砖存储的独立设置。以这种方式，所需体积的粘合剂或灰浆可以被分配在砖的下侧上以提供所需的砖间距B，并且被分配在砖的侧面或端部上以提供所需的相邻砖间距A。一般关于A值的全局设置可以高达10mm，但是一般可以是6mm，以及对于B值的全局设置可以是0mm。在构筑粘合剂被使用的情况下，B值为零，因为构筑粘合剂将在砖被放置时被压缩。除了被铺设在一层中的第一个砖外，每块砖都将引起A值和A位置数据，A位置数据识别在砖上粘合剂在哪里被涂敷以使A值生效。

利用本发明的方法，每块砖被分配与空间中的位置(至少x、y、z和值)以及其是处于原始形式还是被切割还是被机加工相关的属性，且如果被切割或机加工，则数学表达式参照在所述砖上的所述位置来限定要从砖切除的材料的体积的位置。

如果砖将被切割或刳刨，则设计软件导出砖的3D模型(通常是3D DXF文件，但可以是IGES或STL或其他3D文件)，其然后由质量控制系统(QC系统)稍后使用，质量控制系统将3D模型与砖的3D扫描进行比较。3D模型的文件名可以在砖放置数据库中被引用。在控制砖铺设机的控制软件中，机加工砖的3D扫描可以在它被机加工的点处或者稍后紧接着在它被铺设之前或者两者被进行。在控制软件中的QC系统稍后可以根据百分比差异做出通过/不通过的决定。这确保砖已经按需要被处理，并且在机加工(刳刨或切割)期间没有一个或更多个块破裂。

对于被切割或刳刨的砖，设计软件导出切割或刳刨的坐标。软件的另一个例行程序采用这些坐标和处理类型，并创建G代码数据以针对该特定切割对刳刨机或锯编程。G代码数据在砖的砖放置表数据中相关联，作为砖放置数据库中的G代码数据字段。

在灰浆或粘合剂厚度中存在差异的情况下，每块砖也可以被分配B值，且大多数砖具有一个A值和A位置数据，非常少的砖具有两个A值和关于每个A值的A位置数据。

优选地，设计软件砖放置数据库包括至少一个修剪数据字段以存储每块砖的修剪值或修剪值数组。

该修剪数据字段可以存储表示每块砖根据所述砖放置数据库而位于的至少一个位置的表面的高度的值。从该数据中，可以确定从每块砖的底部被机加工的材料的量。该修剪数据可以从位于测量位置处的扫描器接收到，该扫描器测量用于铺设砖的表面范围的相对表面高度。

根据在砖放置数据库中实施的计划，该数据可以在设计阶段基于对用于铺设砖的表面的单独扫描进行填充，并被导入到砖放置数据库内，以用于随后传递到控制软件以控制砖铺设机来建造建筑物或其他结构的砖构筑物。

可选地，可以在构筑阶段基于通过与控制软件通过接口连接以控制砖铺设机的测量装备对用于铺设砖的表面的扫描来填充该数据，并且控制软件填充修剪数据字段。

修剪数据字段允许砖将被放置于其上的底层表面由测量装备进行扫描，测量装备可以独立地或与自动砖铺设机相关地操作。砖放置数据库然后可以包括指令变量，该指令变量向自动砖铺设机发送砖的底层区域需要被扫描以及砖可能需要被修剪以适合底层表面的信号。然后，与自动砖铺设机相关联的测量装备可以扫描底层表面，并确定从砖移除的材料的量，使得当砖被铺设时，砖的顶表面在正确的Z高度处并且是水平的。这可以而且通常是针对第一层砖进行的，该第一层砖的底层表面是板坯或地基，其可能遭受来自混凝土浇筑和修整过程的制造变化。如果已知砖高度(Z尺寸)的公差大于可能在某个数量的层被铺设后扫描底层表面所必需的公差。

作为在砖铺设过程期间或紧接在砖铺设过程之前由机器扫描板坯的替代方案，任选地，底层表面或板坯数据可以从板坯的先前获取的扫描中获得，并被导入到设计软件。这是特别有用的，其中壁将被建造在已知的先前表面上，该表面可能具有现有的测量或扫描数据，例如现有的板坯或地基或者在土建工程上，例如在桥梁或高速公路上的壁，例如高速公路隔音墙。然后，第一层砖的每块砖的修剪表面或修剪值与表格文件中的每个第一层砖相关联。任选地，修剪表面可以被定义为修剪值或修剪值的网格数组，或者通过已知的CAD数据交换格式(例如STL或IGES、点云)定义，或者被定义为刀具路径文件，例如可以由自动砖铺设机(机器中的刳刨机或锯)运行以修剪砖的G代码文件。

从而，整个构筑物可以由砖类型和属性定义为数据集。数据集可以作为可访问的数据库或者在表格形式中被提供，以砖被铺设的顺序排列砖数据。数据集可以通过引用包括附加文件，例如用于机加工操作的修剪表面文件或G代码文件。

优选地，所述计算机辅助设计软件具有第一库，其中存储以所述数据集的形式的与一个或更多个建筑平面图相关的数据。

优选地，所述计算机辅助设计软件具有第二库，其中存储与一个或更多个预定房间相关的数据，所述预定房间选自至少一个厨房、至少一个浴室、和任选地其他房间，每个所述至少一个厨房包括针对水槽、烹饪器具、和冰箱的所分配的空间，每个所述至少一个浴室包括针对马桶、坐浴盆、抽水马桶、浴缸、淋浴设备、和洗手盆或梳妆台的所分配的空间，其中，使用所述GUI，所述预定房间可以与所述比例平面俯视图合并。

优选地，所述计算机辅助设计软件具有第三库，其中存储与多个门和窗相关的数据，该数据对应于在基于所选择的门或窗确定所述位置数据时使用的库存项目的数据。

优选地，所述计算机辅助设计软件将待建造的结构的壁视为在砌砖体的交叉线之间延伸的段，其中每个段具有在砌砖体的交叉线与窗和门开口边缘之间延伸的层段；其中，任何所述层段具有长度s，其中：

s＝n.(b+A)+r+A+p.e+p.A+q.f+q.A-A

其中，A是A值或间隙，

b是坯砖长度，

e和f是在砖壁交叉线处的端部重叠，

p可以是1(指示e等于在相交的壁处的砖的宽度)或者零(邻接)，

q可以是1(指示f等于在相交的壁处的砖的宽度)或者零(邻接)，

r是剩余部分，其可以是0或大于或等于0.2b，优选地0.25b，且如果这是真的，则单块砖被切割到长度r以完成层段；

以及如果r小于0.2b，优选地0.25b，

s＝(n–1).(b+A)+2r+2A+p.e+p.A+p.f+q.A-A

其中，r是两块砖被切割到的长度，以位于具有n-1块砖的层段内并完成该层段。

为了实现优选的步进，优选地，在所述层段包括长度r的两块砖的情况下，紧接着覆盖在上面的层段包括长度r的单块砖，该单块砖在长度r的两块砖之间的接合点处平衡，两块砖被切割到c＝(b+r)/2的长度，位于其任一侧上，坯砖长度b的砖继续远离被切割到c的长度的所述两块砖中的至少一个。层段长度可通过下式进行描述：

s＝(n–2).(b+A)+r+A+2(c+A)+p.e+p.A+p.f+q.A-A

此外，根据本发明，提供了控制砖铺设机以建造建筑物或砖构筑物的其他结构的控制软件，所述控制软件访问由如上所述的计算机辅助设计软件编译的砖放置数据库，所述控制软件根据存储在所述砖放置数据库中的数据来控制所述机器切割每块所述砖并任选地加工每块所述砖，并且控制所述机器逐个传送每块所述砖，并且根据存储在所述砖放置数据库中的数据来涂敷粘合剂并定位每块所述砖。

此外，根据本发明，提供了控制砖铺设机以建造建筑物或砖构筑物的其他结构的控制软件，所述控制软件访问砖放置数据库，所述砖放置数据库包括砖类型、每块砖在三维中的相对于原点的位置和定向、每块砖的被识别为被切割到一定长度的切割长度数据、以及每块砖的机加工数据，包括每块砖的修剪值或修剪值数组，其为从位于测量位置处的测量用于铺设砖的表面范围的相对表面高度的扫描器接收的数据导出的修剪数据；所述控制软件根据每层砖的最低点和最高点校正每块砖的表面范围的高度差，并根据所述修剪数据确定相对于每块砖的水平面进行机加工的量，使得每层砖的顶部在被铺设时是水平的；所述控制软件控制所述机器根据存储在所述砖放置数据库中的数据来切割和加工每块所述砖，所述控制软件控制所述机器逐个传送每块所述砖，并根据存储在所述砖放置数据库中的数据来涂敷粘合剂和定位每块所述砖。

此外，根据本发明，提供了控制砖铺设机以建造建筑物或砖构筑物的其他结构的控制软件，所述控制软件访问砖放置数据库，所述砖放置数据库包括砖类型、每块砖在三维中的相对于原点的位置和定向、每块砖的被识别为被切割到一定长度的切割长度数据、以及关于每块砖的机加工数据；所述控制软件包括扫描器接口以从位于测量位置处的测量用于铺设砖的表面范围的相对表面高度的扫描器接收数据，存储每块砖根据所述砖放置数据库而位于的每块砖的至少一个位置的表面的高度；所述控制软件校正所述测量位置的定位与所述原点的差异，并从每层砖的最低点和最高点确定每块砖的所述至少一个位置的表面的高度差异，并将差异存储在所述砖放置数据库中作为以每块所述砖的修剪值或修剪值数组的形式的修剪数据，其对应于相对于每块砖的水平面进行机加工的量，使得每层砖的顶部在被铺设时是水平的；所述控制软件控制所述机器根据存储在所述砖放置数据库中的数据来切割和加工每块所述砖，所述控制软件控制所述机器逐个传送每块所述砖，并根据存储在所述砖放置数据库中的数据来涂敷粘合剂和定位每块所述砖。

砖将被铺设的表面范围可以包括地基和/或混凝土基座或结构的上表面，建筑物将在地基和/或混凝土基座上由砖构筑，一层砖将被铺设在结构的上表面上。

优选地，除非编译砖放置数据库的计算机辅助设计软件已经这样做，否则所述控制软件确定每块砖将被铺设的顺序，并创建分配给每块砖的索引号，以识别砖铺设顺序，并将索引号输入到砖放置数据库内。

优选地，所述控制软件包括操纵标识符的库，每个标识符识别在所述砖铺设机内的唯一操纵设备，并且所述控制软件产生操纵表，该操纵表识别独立砖并且在特定时间将独立砖与特定操纵设备相关联，并且独立砖随着时间的流逝从一个操纵设备前进到另一操纵设备时更新所述操纵表。

操纵设备可以包括可编程砖操纵装置以将砖从一堆砖中传送到被安装到砖铺设和粘合剂涂敷头的砖铺设夹持器。该可编程砖操纵装置可以包括从托盘卸下数行独立砖的拆包机器人操纵器以及一系列设备，每个设备具有夹持器，根据预编程，夹持器在拆包机器人操纵器和砖铺设夹持器之间任选地经由至少一个砖机加工工具操纵独立砖，。在砖沿着吊臂移出的场合，可能有多个梭子，每个梭子都有夹持器，且独立砖在梭子之间通过。在可编程砖操纵装置之间的所有这些传送都被记录在操纵表中，使得操纵表提供哪个砖在任何时候在哪里的记录。

因此，如果砖铺设机由于任何原因而必须暂停，它可以重新启动，且正确的砖被铺设在正确的位置上。

此外，如果砖由于任何原因在机加工(切割或刳刨)操作期间被损坏，则其可能在机加工工具处被丢弃，并且操纵表可以通过将砖标识号重新分配给在供应链中在被损坏的砖之前的砖来进行更新。

在直到它到达更靠近转铺设夹持器的位置为止对独立砖的损坏未被确定的情况下，在沿着所述操纵设备已经在运送中的任何所述砖不包括在所述砖放置数据库中的机加工数据的情况下，所述操纵表可以通过将砖标识号重新分配给在供应链中在被损坏的砖之前的砖来进行更新。

然而，在沿着所述操纵设备已经在运送中的任何所述砖包括在所述砖放置数据库中的机加工数据的情况下，由于独立砖按顺序进行铺设，控制软件反向地运行砖铺设机变得必要，重新堆叠砖并存储它们的重新堆叠位置，直到没有沿着所述操纵设备在运送中的与所述机加工数据相关的砖为止，于是替换砖可以从所述托盘中被拾取并根据所述砖放置数据库进行处理。此后，任何重新堆叠的砖都按顺序被拾取，并且根据预编程继续操作。

优选地，所述控制软件基于在原点的位置和测量位置之间的差异来计算记录在所述砖放置数据库中的每块砖相对于所述原点的经校正的x y z位置和定向数据，并记录相对于所述测量位置的经校正的x y z位置和定向数据，以用于在控制所述砖铺设机时使用。

因此，由控制软件控制的砖铺设机可以逐层建造建筑物或结构，直到完工至所需高度为止。每一层砖的第一层可根据由测量地基和/或混凝土基座的相对表面高度的扫描的数据在必要时被机加工以减小它们的高度，因此所铺设的砖的第一层的顶部是水平的。此后，相继的层应不需要通过机加工来调整它们的高度，以便保持每层水平。如果砖高度公差很大，那么可以扫描一层砖的顶部，并且可以修剪在后续层砖中的砖的底部，使得砖层的顶部是水平的。

优选地，所述修剪数据被测量并被存储为关于每块所述砖的多个位置的修剪值数组，使得所述机器可以加工所述砖以补偿局部的地基或基座高度超出量。在更关注地基或基座的水平度的场合，测量并存储每块所述砖的四个、三个、两个、或甚至一个位置的修剪值就足够了。在理想情况下，板坯或地基足够精确，使得所有砖的修剪数据为零，并且没有机加工是必要的，然而，在实践中，除非在铺设板坯或地基时带来更大的费用，否则在板坯或地基的水平方面存在变化。

砖放置数据库包含关于每块砖的位置和定向数据，包括在它的最简单形式中的相对于所述原点的x和y水平尺寸、参考在每块砖中或其上的位置的z垂直尺寸、以及相对于磁北或其他方向的角度。原点可以是在基座的周边外、或在基座的周边内的建筑工地上的点。其它定向数据可以包括其中砖将在除了平面之外的定向上进行铺设的俯仰角和横摇角。每块砖上的参考位置优选地是每块砖(不管是修剪的还是整砖的)的水平区域的质心或中心，但为了简单起见，不考虑被刳刨的切口或凹部。最优选地，每块砖上的参考位置是每块砖(不管是修剪的还是整砖的)的所有尺寸的质心，但是为了简单起见，不考虑被刳刨的切口或凹部。在砖被切割到一定长度(缩短)的情况下，质心位置将改变。

在外壁的底部和内壁的底部之间的相对高度偏差可以被反映在外层和内层的第一层砖的不同z值中。外层和内层的第一层砖的z值的差异是由于确定混凝土基座配置的防湿层构筑的类型而产生的。

修剪数据可以被表示为每块砖的调整后的z值，并且可以包括与每块砖的分开的x和y值相联系的多个z值，以提供复杂的机加工数据，其中机加工针对在地基或基座中的局部波动而进行调整。

控制软件可以考虑并允许在相邻砖之间的不同间距以及在相邻砖之间的粘合剂或灰浆的厚度。在这出现的情况下，相邻砖间距A和砖座间距B的值与每块砖一起存储在砖放置数据库中。控制软件与机器中的粘合剂或灰浆涂抹器通过接口连接以控制涂抹器在砖的下侧上分配所需体积的粘合剂或灰浆来提供所需的砖间距B以及在砖的侧面或端部上分配所需体积的粘合剂或灰浆来提供所需的相邻砖间距A。除了被铺设在一层中的第一个砖外，每块砖都具有A值和A位置数据，A位置数据识别在砖粘合剂上在哪里被涂敷以使A值生效。

利用本发明的方法，每块砖被分配与空间中的位置(至少x、y、z和值)以及其是处于原始形式还是被切割还是被机加工的相关的属性，且如果被切割或被机加工，则数学表达式参照在所述砖中或其上的所述位置来限定要从砖切除的材料的体积的位置。在存在灰浆或粘合剂厚度的差异的情况下，每块砖也可以被分配B值，且大多数砖具有A值和A位置数据，非常少的砖具有两个A值和关于每个A值的A位置数据。

从而，整个构筑可以由砖类型和属性定义为数据集。数据集可以以可访问的数据集的形式或以表格形式以砖被铺设的顺序排列砖数据来进行提供。

应当注意，在本描述涉及数据库的情况下，该功能可以由一个或更多个数据表执行，并且这样的表可以由交叉引用彼此的多个表形成。

此外，根据本发明，提供了一种由砖建造结构的方法，其包括以下步骤：确定待利用的砖的尺寸；创建具有预定的已知壁长度尺寸的壁的比例平面俯视图；确定所述壁的逐砖放置数据，包括识别每块砖的在三维中的位置和定向、识别将被切割到一定长度以便满足壁长度的所需尺寸的独立砖的在三维中的位置和定向，并确定每块砖将被铺设的顺序，并将该数据存储在砖放置数据库中；测量砖将被铺设的表面范围的相对表面高度，记录每块砖根据所述砖放置数据而将位于的至少一个位置的地基的高度，从至少第一层砖的最低点到最高点确定每块砖的所述至少一个位置的地基的高度差，并存储与最低点的差异作为以关于每块所述砖的所述至少一个位置的修剪值或修剪值数组的形式的修剪数据，其对应于从每块砖的水平面被机加工的量，使得至少第一层的顶部在被铺设时是水平的，修剪数据与所述砖放置数据一起被存储；根据所述砖放置数据切割每块所述砖，逐个传送每块所述砖，并根据所述砖放置数据涂敷粘合剂和定位每块所述砖。

此外，根据本发明，还提供了一种建造建筑物或其他结构的方法，其包括以下步骤：确定用于外壁的砖的尺寸和用于内壁的砖的尺寸；创建具有预定的已知壁长度尺寸的外壁和内壁的比例平面俯视图，确定地基和/或混凝土基座数据，包括地基和/或混凝土基座的尺寸、在外壁的底部和内壁的底部之间以及在内壁的不同段之间的相对高度偏差，并任选地确定形成基座的混凝土的所需体积；规划从地基和/或基座一直到壁的顶部的壁的配置，包括与待安装的门和窗的高度和宽度相称的尺寸的空隙的位置确定，以及针对管道工程、电气和ICT的服务以及在所述外壁中和在所述内壁中的声光电缆和连接点的通道和凹部(雕镂)的定位数据；确定关于所述外壁和所述内壁的逐砖放置数据，包括识别每块砖在三维中的相对于地基和/或混凝土基座的位置和定向，识别将被切割到一定长度以便满足壁长度、空隙尺寸和孔尺寸的所需尺寸的独立砖的在三维中的位置，以及根据所述通道和凹部的定位数据来生成关于在独立砖中的将被机加工的凹部和空腔的位置的机加工数据，并确定每块砖将被铺设的顺序，并将该数据存储在砖放置数据库中；测量砖将被铺设的表面范围的相对表面高度，记录每块砖根据如上所述的砖放置数据而将位于的至少一个位置的地基和/或混凝土基座的高度，确定关于每块砖的至少所述一个位置的基座的从至少第一层砖的最低点到最高点高度差，并存储相对于最低点的差异作为以关于每块所述每块砖的所述至少一个位置的修剪值或修剪值数组的形式的修剪数据，其对应于从每块砖的水平面进行机加工的量，使得至少第一层的顶部在被铺设时是水平的，修剪数据与所述砖放置数据一起被存储；根据所述砖放置数据切割并机加工每块所述砖，逐个传送每块所述砖，并根据所述砖放置数据涂敷粘合剂和定位每块所述砖。

砖将被铺设于的表面范围可以是地基和/或混凝土基座或砖将被铺设在其上的结构的上表面，建筑物将在地基和/或混凝土基座上由砖建造。

可以逐层建造建筑物或结构，直到完工至所需高度为止。每一层砖的第一层根据由测量地基和/或混凝土基座的相对表面高度的扫描的数据在必要时被机加工以减小它们的高度，因此第一层的顶部是水平的。此后，相继的层应不需要通过机加工来调整它们的高度，以便保持每层水平，除非砖尺寸公差太差，以至于在施工期间需要对完工层的顶部的重新扫描。

优选地，所述修剪数据被测量并存储为关于每块所述砖的多个位置的修剪值数组，使得每块所述砖被机加工以补偿局部的地基或基座高度超出量。在更关注地基或基座的水平度的场合，测量并存储关于每块所述砖的四个、三个、两个、或甚至一个位置的修剪值就足够了。

每块砖的位置和定向数据包括其最简单形式的相对于参考点的x和y水平尺寸、参考在每块砖上的位置的z垂直尺寸、以及相对于磁北或其他方向的角度。参考点可以是在基座的周边外、或在基座的周边内的建筑工地上的点。其它定向数据可以包括其中砖将在除了平面之外的定向上进行铺设的俯仰角和横摇角。每块砖上的参考位置最优选地是每块砖(不管是修剪的还是整砖的)的水平区域的质心或中心，但为了简单起见，不考虑被刳刨的切口或凹部。

在外壁的底部和内壁的底部之间的相对高度偏差可以被反映在外层和内层的第一层砖的不同z值中。外层和内层的第一层砖的z值的差异是由于确定混凝土基座配置的防湿层结构的类型产生的。

该方法可以考虑并允许在相邻砖之间的不同间距以及在相邻砖之间的粘合剂或灰浆的厚度。在这出现的情况下，相邻砖间距A和砖座间距B的值与每块砖一起被存储，所以所需体积的粘合剂或灰浆可被分配在砖的下侧上以提供所需的砖间距B，并被分配在砖的侧面或端部上以提供所需的相邻砖间距A。除了被铺设在一层中的第一个砖外，每块砖都具有A值和A位置数据，A位置数据识别在砖粘合剂上在哪里进行涂敷以使A值生效。

利用本发明的方法，每块砖被分配与空间中的位置(至少x、y、z和值)以及其是处于原始形式还是被切割还是被机加工相关的属性，且如果被切割或被机加工，则数学表达式参照在所述砖上的所述位置来限定要从砖切除的材料的体积的位置。在存在灰浆或粘合剂厚度的差异的情况下，每块砖也可以被分配B值，且大多数砖具有一个A值和A位置数据，非常少的砖具有两个A值和关于每个A值的A位置数据。

从而，整个建筑可以由砖类型和属性定义为数据集。数据集可以在表格形式中被提供，以砖被铺设的顺序排列砖数据。在构筑期间，控制器将数据添加到数据集(数据库)中。这个添加的数据包括砖在机器中的位置以及照片和扫描数据以及偏差数据。例如，当砖从一个杆夹(stick clamp)移动到另一个杆夹时，数据库用砖在其已更新的当前夹具中的编码位置进行更新。当对砖进行QC扫描时，扫描数据存储在唯一的文件中，且文件名与数据库相关联。在机器上的不同位置处，拍摄砖的计算机视觉照片，以确定它的位置，使得偏差可以应用于接下来将操纵砖的夹具，使得砖被抓在正确的位置中。这些照片中的每一张都被存储在一个文件中，且文件名与数据库相关联。这被完成成使得如果有问题，例如砖被不正确地铺设，则当砖通过机器时它的历史可以被复查，以用于为了机器维护的故障探测的目的，或者如果砖没有达到可接受的质量或有损坏或缺陷则向砖制造商或运输商提供反馈。所存储的数据也成为进行建造的质量保证记录的一部分。

在最优选的实施例中，本发明包括三个方面，首先是用于设计建筑物或砖构筑物的其他结构的计算机辅助设计软件，其中除了CAD软件典型的常见三维建模和渲染之外，还提供了描述每块砖的空间位置和定向的表格数据，包括关于哪些砖被切割到一定长度以便缩短以及它们沿着每一层位于何处以及哪些砖被机加工、钻孔或刳刨用于服务或其他特殊配件(fittings)的信息。该数据被导出到数据库，控制软件可以访问该数据库来控制砖铺设机。

第二方面包括控制砖铺设机由砖建造建筑物或其他结构的控制软件。数据库可以接收来自扫描器的数据，该扫描器测量已经根据建筑平面图和针对第一层的每块砖建造的地基和/或混凝土基座的高度，以确定多少材料必须从每块砖的底部被机加工，使得当第一层被铺设时，第一层的砖的顶部在相同的水平处。针对每块该机加工数据与由计算机辅助设计软件产生的表格数据一起砖被存储，使得控制软件可以控制砖铺设机来根据所存储的数据机加工和切割每块砖，并在砖的定位之前在涂敷有粘合剂的情况下将每块砖传送到所存储的在地基、基座或先前铺设的砖的层上的位置。

本发明的第三方面包括建造建筑物或砖构筑物的其他结构的组合方法，其包括下列步骤：建筑物的设计、砖的位置的确定(包括铣削和切割到独立砖的尺寸)、针对高度变化扫描地基和/或基座、调整铣削数据、以及然后在放置每块砖之前在必要时对每块砖执行预定的铣削和切割操作。

附图简述

现在将参照附图描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1是房屋的外周边壁的正射投影；

图2是房屋的内周边壁的正射投影；

图3是房屋的外周边壁的平面俯视图；

图4是显示坯砖参数的表格数据；

图5是第一外层砖的一部分的正射投影；

图6是图5的第一外层砖的一部分和第二外层砖的一部分的正射投影；

图7至图10是外砖嵌套配置的正射投影；

图11是图3中所示的添加有内壁的房屋的外周边壁的平面俯视图；

图12是在北/南或纵向方向上延伸的内壁的第一层的一部分的断开的等距视图；

图13是在东/西或横向方向上延伸的内壁的第一层的一部分的断开的等距视图；

图14是示出具有相关垂直间隙的高达砖长度的两倍的隔间长度的内壁砖步进的等距视图；

图15是示出具有相关垂直间隙的大于砖长度的两倍的隔间长度的内壁砖步进的等距视图；

图16是示出一种可能的角嵌套配置的等距视图；

图17是示出一种可能的三通接头嵌套配置的等距视图；

图18是示出一种可能的交叉嵌套配置的等距视图；

图19是示出一种可能的端部步进配置的等距视图；

图20是从下方看的示出一种可能的具有被刳刨到下层外砖内的槽口的三通接头嵌套配置的等距视图；

图21是穿过建筑物的壁和板坯的一部分的垂直横截面，其示出壁和地基配置；

图22是穿过建筑物的壁和板坯的一部分的垂直横截面，其示出对图21中所示的壁和地基配置可选的壁和地基配置；

图23示出了自动砖铺设机202的视图，它的卡车基座201具有展开的吊臂和杆组件341；

图24示出了自动砖铺设机202的视图，其具有为了在公共道路上行驶而被折叠和收起的吊臂和杆组件341；

图25示出了设置在混凝土板坯123附近的自动砖铺设机202的位置图，自动砖铺设机2将在混凝土板坯123上建造结构；

图26示出了自动砖铺设机202的平面图；

图27示出了吊臂组件的侧视图。

实施例的描述

根据实施例的计算机辅助设计软件可以被实现为全功能CAD程序，或者被实现为现有CAD程序的插件，例如Solidworks。控制砖铺设机建造在计算机辅助设计软件中设计的建筑物的控制软件导入在计算机辅助设计软件中产生的砌放置数据库，且然后砖铺设机根据在砖放置数据库中包含的数据来实现建筑物的构筑。在构筑阶段期间，砖放置数据库可以使字段(栏)被添加到砖放置数据库，以便将新数据与每块砖相关联。

计算机辅助设计软件允许用户一旦用于外壁的砖的尺寸和用于内壁的砖的尺寸被确定就创建具有如由用户根据委托进行建造的人的要求确定的已知的壁长度尺寸的外壁和内壁的比例平面俯视图。用户确定地基和/或混凝土基座数据，包括地基和/或混凝土基座的尺寸以及在外壁的底部和内壁的底部之间以及在内壁的不同段之间的相对高度偏差。

计算机辅助设计软件可以通过输入满足所建造的结构的承重能力所需的混凝土厚度来确定形成基座的混凝土的所需体积。

计算机辅助设计软件为用户提供了规划从地基和/或基座一直到壁的顶部的壁的配置，包括对与待安装的门和窗的高度和宽度相称的尺寸的空隙的位置确定、以及关于管道工程、电气和ICT的服务以及在所述外壁中和在所述内壁中的声光电缆和连接点的通道和凹部(雕镂)的定位数据。

计算机辅助设计软件然后确定外壁和内壁的逐砖放置数据，并识别每块砖在三维中的相对于地基和/或混凝土基座的位置和定向，并识别独立砖的将被切割到一定长度以便满足壁长度、空隙尺寸和孔尺寸的所需尺寸的在三维中的位置。

计算机辅助设计软件根据所述通道和凹部的定位数据来生成关于在独立砖中的将被机加工的凹部和空腔的位置的机加工数据。

然后，计算机辅助设计软件根据要求越过交叉线延伸或延伸到角的顶点的任何砖被首先铺设的规则来确定每块砖将被铺设的顺序。可以提供与每块砖相关联的块相关性数据字段，以便识别必须在该砖被指定之前铺设的一组砖。这是为了避免与先前铺设的砖的铺设臂碰撞。

编译砖放置数据库，其包含识别每块砖在三维中的相对于基准点的位置和定向的数据以及砖将被铺设的顺序，基准点与地基和/或混凝土基座上的点相关，并且其中砖被修剪到一定长度——修剪长度。所有位置和定向数据都参考在每块砖(无论被修剪到一定长度还是整砖的)中的中心点。到下一块砖的间隙也作为A值被存储在砖放置数据库中。用于服务的机加工数据或互连壁的任何特殊布置也针对每块砖被存储在砖放置数据库中。在必要的场合，针对每块砖的块相关性数据被包括。

对于需要刳刨或切割的每块砖的每一侧，都在砖放置数据库中放置记录。视情况而定，每条记录都提供对它所相关的砖的链接，交叉参考包含以可以被刳刨工具或锯读取的形式的实际刳刨和切割信息的附加表。

还针对每块砖提供在砖放置数据库中的额外的字段，这些字段可以在地基和/或板坯被浇筑并被扫描以得到表面高度变化时在设计阶段被填充，或者可以在施工阶段期间通过对用于控制砖铺设机的控制软件的输入来填充。这些额外的字段包括包含关于每块砖的修剪值数组的修剪数据，其是必须从每块砖的底部进行机加工的材料的量，使得当砖都被铺设时，层的顶部将是水平的。

激光扫描设备被布置成测量砖将被铺设砖到的表面范围的相对表面高度，记录在每块砖根据如上所述的砖放置数据库而将位于的位置处的地基和/或混凝土基座的高度或者现有砖层或其他表面的高度，以从第一层砖的最低点到最高点确定越过每块砖的位置的表面的高度差，并将与最低点的差异存储为以关于每块砖的修剪值数组的形式的修剪数据。该数据对应于从每块砖的水平面进行机加工的量，使得每层的顶部在被铺设时是水平的，修剪数据与所述砖放置数据一起被存储。

现在将讨论关于在计算机辅助设计软件中的建造计划的执行的特殊考虑因素，包括被修剪的砖的位置和砖的嵌套。

如从接下来的讨论中将明显的，建筑物或结构的每个壁的每一层都有起点和终点。从在计算机辅助设计软件中产生的比例平面俯视图确定，在每层的起点和终点之间的层距离是已知的。这些点包括砖层的端部、砖层的步进端部(stepped end)加上粘合剂厚度、窗的边缘和门的边缘中的两个。砖层的步进端部沿着层的长度以相交层的相交砖的壁厚向内步进，通常形成与层成90度延伸的壁的一部分。最小砖长度由砖铺设机的夹持器的长度(其在本实施例中为120mm)确定。砖铺设机操纵比它的夹持器短的长度的砖是不切实际的，因为这将总是导致夹持器与已经被放置的砖碰撞。

一层由许多已知长度的坯砖构成，在必要时包括在长度上被修剪的一个或更多个砖，其称为可以不短于120mm的剩余部分(remainder)。在两个或三个被修剪的砖被利用且被修剪的砖的长度被确定以确保砖步进符合被接受的做法的场合。在实施例中，外砖是258mm高、500mm长和240mm深。内砖是258毫米高、500毫米长和115毫米深。

第一层由被分成壁的长度的许多长度500mm的坯砖构成。剩余部分被确定为从大于125且小于500的距离。

这些砖在图7至图10和图12至图24中被示出，并且在它们的端部中设置有舌和沟槽配置，以帮助作为光阻挡器来防止光在相对侧上被看到。

计算机辅助设计软件允许CAD操作员草拟建筑物(在这个例子中是房屋)的平面图。参照图1，CAD操作员将房屋的外壁13的外周边11绘制为直线草图段15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55、57，并闭合草图图案以使它成为闭合轮廓。外周边11使用125mm网格系统进行绘制，以按125mm增量定位壁。使用这种布置，砖可以被切割到125、250、375以填充剩余间隙，以确保砖步进符合被接受的做法

门和窗的外部开口是闭合的。在整个结构被建造在混凝土基座上的场合，外周边将代表混凝土基座尺寸。对于水平混凝土基座，基座的标高被给出为0的z值。壁的最低标高应被设置为相同的z值。可选地，对于逐步降低的防湿层建造构筑物，外壁可以向下设置(set down)。图1中的壁的平行线表示外壁的外部59和外壁的内部61。每个草图段15至57代表从一端到另一端的壁。

下一步骤是将内壁63绘制为单线，该单线跟踪砖的中心线，同时保持125毫米网格系统以按125毫米增量定位壁。参考图2，在单线的任一侧的虚线65表示内砖的表面。内壁的最低标高应被设置为0的y值。

参照图3，在周边外轮廓上的外壁的每个草图段15至57被收集，并从最靠近投影原点63开始在逆时针方向上被排序。每个草图段都有3D的x y z起点和3D的x y z终点。段15具有它在原点63处的3D的x y z起点和它在与段17的接合点65处的3D的x y z终点。

草图段可以在任何方向上被绘制，但是软件收集草图段并交换草图段上的起点和终点(如果需要的话，因为它可能指向相反的方向)，以维持在逆时针方向上在每个草图段上从起点到终点的链模式，草图段57具有它在原点63处的3D的x y z终点。

壁组件被添加到项目中，并附着到草图段的起点，然后来自包含砖数据的库的砖部件被插入到砖壁组件中。砖数据包括坯砖外壁砖深度(厚度)、长度和高度、外部垂直砖间隙、外壁水平砖间隙、普通内壁砖深度(厚度)、长度和高度、内部垂直砖间隙、和内壁水平砖间隙。图4示出了这些值的代表性数据。

所有的壁都是根据第一层和第二层到盖的图案创建的。

参照图5，示出了砖的第一(底部)层66。为了保持一致性，每个壁的第一块砖67在底层上偏差(69)第一块砖的深度，且然后基于砖深度加上来自图4中的砖数据的垂直间隙(在69处指示)从这一点进行放置。该偏差69提供空间来容纳来自相交层的砖，加上将用粘合剂填充的垂直间隙。在底层的序列中的第一块砖67和最后一块砖71是完整未切割的砖。从第一块砖67开始，用垂直间隙分配完整未切割的砖73，直到沿着层66到达称为剩余间隙75的空间为止，该剩余间隙75超过完整未切割的砖的长度，但小于两块完整的未切割砖的长度加上三个垂直间隙的间隔。相等长度的两个步进调整砖77被分配到剩余间隙75，该相等长度等于剩余间隙减去三个垂直间隙，都除以二。在最后一块砖71的端部处存在右端调整79，如果最后一块砖71的端部是门口或外角，则该右端调整被设置为零，以及如果最后一块砖71形成内角，则该右端调整被设置为6mm(与垂直间距相同)。

对于外壁，从一个角到另一个角，或者从门到角或者反之亦然，壁长度可被125整除。

第一(底部)层在第一个角的端部上开始齐平，并作为完整的砖图案化为剩余间隙减去垂直砖深度的端部，这就是右端调整。剩余部分使用125毫米间隔(即125、250、375)的切割砖步进。

门类似地被视为角窝，其中在右端调整中的垂直砖被分别切割成分别在每层的门的任一侧上的250的砖。

砖67、73、75和71被放置在作为外砖的外边缘的外部线59上，并与草图段排成一行。

参考图6，第二层81的砖放置以在左端上的完整砖83开始而没有左端调整，而右端具有砖深度+垂直间隙调整85。在左端完整砖83的右边有两块完整砖87，以及三块被切割到长度步进调整砖89、91和93。第二步进调整砖91具有与第一层66的步进调整砖77的长度相同的长度。第一步进调整砖89的长度由被加到在砖73的右手端和砖87的右手端之间的距离的第一层66的步进调整砖77的长度的一半确定。第三步进调整砖93的长度是从第二步进调整砖91的端部减去砖深度+垂直间隙调整85来测量的。

在砖的交叉线、角、或窗或门的边缘之间延伸的任何砖层都可以被认为是层段。每个层段在设计软件中被填充有从端部调整69延伸到端部调整79(如果有的话)的多个全长砖73，至少一个全长砖67、71分别邻接每个端部调整69、79，留下剩余间隙75。当剩余间隙75小于120mm(或者在125mm网格系统下为125mm)的最小可允许剩余部分时，计算出的剩余间隙75被加到坯砖的长度，其对于每个砖被加到A值，都除以2，确定两块砖77的长度以填充剩余间隙75，如图5中所示。端部调整可以包括切割砖以确保适当的嵌套，特别是在层段的端部是门或窗的开口的情况下。

当剩余部分等于或大于可允许剩余部分时，填充剩余间隙的修剪的砖长度是所确定的剩余部分大小。与此相关的所有数据都被存储在砖放置数据库中。

参考图6，在一个层中利用两个剩余砖77的情况下，紧接着覆盖的层81包括与砖77中的一个长度相同的被修剪的砖91，该被修剪的砖91越过在两个砖77之间的接合点平衡(也就是说，砖91的一半位于在砖77之间的接合点的任一侧上)。两块砖89和93被切割到等于砖91的长度加上坯砖87都除以2的长度，并且这些修剪过的砖89和93被放置在砖91的任一侧。然后，标准普通砖87远离这些修剪过的砖延伸。

第二层以左端调整(其为垂直砖深度)开始，然后图案化为完整砖，直到剩余间隙减去在与壁的外表面齐平地就座的端部上的完整砖出现为止。剩余部分必须大于或等于125mm，并且可以包含2x375mm、2x125mm、1x125mm切割砖，并且如上所述的用于步进的第一层剩余部分的考虑因素确保垂直间隙重叠出现，以确保没有连续的垂直间隙出现在层之间。

在第二层上的最后一块砖是完整砖，且与返回壁的外表面齐平地就座。

置于第二层81的顶部上的第三层是第一层66的重复，以及置于第三层的顶部上的第四层是第二层81的重复。

在第一层和第二层(以及因此接下来的层)中的每一层中的铺设砖的顺序可以互换，以便可以从在带有过梁的门和窗头部处的嵌套布置获得效率。

参照图7至图10，示出了用于外砖接合的砖的各种嵌套配置。图7示出了关于在外砖中的典型外角的嵌套配置。示出了砖的沟槽端101和舌端103。图8示出了在外砖中的典型内角的嵌套配置。图9示出了外部舌端的嵌套配置，以及图10示出了外部沟槽端的嵌套配置，两者都以在端部处的切割砖105为特征。这些通常用于门和窗。

参照图16至图20，示出了用于外砖接合的砖的各种嵌套配置。图16示出了关于在内砖中的典型内角的嵌套配置。示出了砖的沟槽端和舌端。图17示出了关于在内砖中的内角的嵌套配置。图18示出了关于内壁交叉线的可能嵌套配置。图19示出了通常用于门和窗的内沟槽端的嵌套配置。图20示出了两个外壁的内砖接合嵌套以及它们与内壁的接合。可以看到对交叉外砖的机加工，以适应下层内砖的一部分。

设计软件的另一个设计考虑因素是砖的铺设顺序，其是在砖放置数据库中包括的另一个参数。当铺设任何层段时，要铺设的第一块砖是越过砖接合点延伸或延伸到砖接合点角的顶点的砖。这使得砖铺设机的夹持器有机会铺设砖。如果邻接这种砖的砖首先被铺设，则砖铺设机的夹持器将没有机会能够铺设越过砖接合点延伸或延伸到砖接合点角的顶点的砖。

内壁创建类似于外壁创建，不同之处在于砖放置在草图段的中心而不是在周边草图段上。砖的步进也不同，因为端部条件(砖从一个壁到另一个壁的嵌套)有很多可能性。根据左端条件和右端条件被应用于的壁的方向来应用经验法则。这一经验法被应用以在任何情况下允许角嵌套。

如图12中所示，在从北到南或从南到北的方向上前进的壁中(考虑图11中的平面图，并且在实际建筑工地处不是磁性的或正北的)，第一层的第一个砖和最后一个砖经过角砖延伸，以及第二层砖位于内部，以便与相交砖齐平地平放。如图13中所示，在从西到东或从东到西的方向上前进的壁中，第一块和最后一块砖与北到南或南到北相反，以允许两个相交层的内角的嵌套。

参考图2，在远侧点之间的每个整条线都被认为是草图段。在点107和109之间的线是一个这样的草图段。内壁在与其它内壁相交的草图点111处被分成单独的隔间113。每个隔间113的砖步进基于距离和可以被图案化成隔间的长度的完整砖的数量，调整切割砖以及每个隔间的左端调整和右端调整基于其他壁的嵌套。为了确定砖步进，考虑不包括任何左端调整和右端调整偏差长度的隔间长度。左端调整偏差和右端调整偏差是在角嵌套配置下的相交壁的砖的厚度，如在上面的描述中对外壁所讨论的那样，但是具有针对内砖的不同的125mm深度调整的尺寸。根据隔间长度(不包括左端和右端调整尺寸)是否是从最小砖长度到两块砖的长度加上垂直砖间隙或隔间长度是否超过两块砖的长度加上垂直砖间隙来确定砖步进。对于典型的砖步进见图14，其中隔间长度高达两块完整砖的长度加上垂直间隙，以及见图15，其中隔间长度超过两块砖的长度加上垂直砖间隙。

步进调整砖77的经调整的长度、在每一砖层中的每一块砖的中心xyz坐标、以及每一块砖相对于原点63的定向连同左端调整69和右端调整79被存储在定义待铺设的砖的参数的砖放置数据库中。因为砖在一端具有舌和在另一端具有沟槽，并且它们是以直线进行铺设，其中舌伸入沟槽中，每块砖的定向在0度到359度的任何值下延伸，以保持舌-沟槽协作。此外，存储每个草图段的3D的x y z起点和3D的x y z终点，并存储每块砖的层编号，例如第一层为0，第二层为1，依此类推。通常从原点63开始的铺设砖的顺序也被存储。待铺设的第一块砖将具有涂敷到它的下侧的粘合剂，且接下来的砖将具有涂敷到它们的下侧和端部(或者在角的情况下，邻接先前铺设的砖的侧面的一部分)的粘合剂，以及所涂敷的粘合剂的位置被存储在砖放置数据库中。

每块砖的3D位置点、长度、切割、刳刨、雕镂和旋转数据都从砖放置数据库中的设计软件导出到砖铺设机的控制软件。每块砖的三维坐标是长度x、深度或宽度y和高度z。这些值从在包含坯砖尺寸的第一表中包含的砖数据导入，或者在砖被修剪的场合从由设计软件生成的砖的虚拟边界框进行计算。砖的定向对照在南到北方向上延伸的设计软件项目前平面(design software project front plane)进行测量，且是从0度到359度。

在砖将被缩短的情况下，它可以被切割，以留下待使用的舌端、或者沟槽端。这将为切割操作确定对砖的操纵。待使用的端部是预先确定的，且它的数据被存储在砖放置数据库中。切割掉的长度由设计软件计算，出并且切割掉的长度被记录为用于在计划中的其他地方使用的可用库存，并且控制软件被编程为从所记录的可用库存中取回切割掉的砖部分，与此相关的数据被记录在砖放置数据库中。

图21至图24示出了壁构筑物的各种配置，包括地基布置和完工层。图21示出了穿过壁121和板坯123的横截面，示出了采用防湿层建造方法的底层125和使用内砖的顶层127。

参照图22所示的截面，作为替代设计，其示出在混凝土板坯123上齐平地就座的底层125，而参照图23所示的截面，底层125是比板坯123的表面129低的一层，在混凝土板坯的周边周围形成仅用于外壁的防湿层横档(ledge)131。

参照图24所示的截面，在外壁121上的顶层127是在壁的内表面133上齐平地就座的内砖127。

用于控制砖铺设机的控制软件被合并到控制柜282中的控制电子器件中，以控制砖铺设机202的操作。

参照图24，卡车201支撑砖铺设机202，砖铺设机202被安装在卡车201的底盘(未示出)上的框架203上。框架203为砖铺设机202的部件提供超出由典型卡车底盘将提供的支撑的额外支撑。框架203具有水平向外延伸的支腿204和205，每个支腿204和205具有液压致动的下推支腿206以在砖铺设机停放在用于工作的位置上时使砖铺设机稳定。

还参考图26，框架203支撑砖的包装或托盘252、253，砖的包装或托盘252、253已经被装载到向下折叠的后甲板208上，并通过铲运机257移动到拆包隔间249和250上。拆包机器人(未示出)可以从托盘上取下数行砖，并将它们放置在平台251上。然后，搬运机器人(未示出)可以拾取独立砖，并将它移动到锯246、刳刨机247或旋转式传送带248上，或者在锯246、刳刨机247或旋转式传送带248之间移动。旋转式传送带248在塔210的底部处与塔210同轴地位于回转环211上。旋转式传送带248旋转以与塔对齐，以将砖传送到沿塔210向上运行的梭子上的夹持器，以允许将砖传送到铰接的(围绕水平轴216折叠的)伸缩吊臂。

伸缩吊臂包括伸缩吊臂元件212、214和伸缩杆元件215、217、218、219、220。折叠伸缩吊臂的每个元件212、214、215、217、218、219、220具有位于在元件中纵向延伸的轨道上内部的梭子，以沿着元件的纵向范围运输砖。砖由线性移动的梭子移动而通过折叠伸缩吊臂的内部。梭子配备有将砖从一个梭子传递到另一梭子的夹持器。如图25和图27中所示，当在吊臂展开的情况下被观看时，伸缩元件中的梭子沿着一个元件的顶部并沿着下一个元件的底部交替地被定位。如上面所讨论的，梭子具有夹持器以夹住砖，并且因为梭子在紧邻的下一个伸缩元件的相对侧上运行，当梭子重合时，在两个梭子上的两组夹爪可以夹住砖，允许砖从一个梭子传递到另一个梭子。

元件214和215中的梭子沿着这些元件的顶部运行，并且枢转夹持器设置在轴216周围，使得砖可以从在元件214中的梭子上的夹持器传送到在在轴216上的夹持器，轴216可以旋转以对准在元件215中梭的子上的夹持器。

枢转夹持器也被设置在轴213上，吊臂元件212围绕该轴213安装到塔210上，使得砖可以从在塔210上的梭子上的夹持器传送到在轴213上的枢转夹持器，且然后传送到沿着元件212的底部运行的梭子上的夹持器。

旋转式传送带248还具有枢转夹持器274，在旋转式传送带248旋转且在其上的枢转夹持器274枢转以将砖呈递给在塔210上的梭子上的夹持器之前，砖被传送机器人放置到枢转夹持器274中。

吊臂的端部装配有砖铺设和粘合剂涂敷头232。砖铺设和粘合剂涂敷头232通过销(未示出)围绕水平布置的轴233安装到杆的元件220上。砖铺设和粘合剂涂敷头232围绕轴233的平衡是通过双动式液压油缸235进行调整的，并且在使用中被设置成使得跟踪器部件330被布置在砖铺设和粘合剂涂敷头232上的最上面。夹持器围绕枢转轴233安装，并从在杆元件220的端部处的梭子接收砖，翻转它并将它呈递给砖铺设和粘合剂涂敷头232，其将粘合剂涂敷到砖上并用将它呈递给具有铺设砖的夹持器244的机器人236。视觉和激光扫描和跟踪系统334、335、333被提供以允许对竣工板坯123的测量、对过程的监测和调整以及对安全区域的监测。如上所讨论的，第一层或任何一层砖可以具有由刳刨机模块247预先机加工的砖，使得一旦被铺设，该层的顶部就是水平的。

传送机器人、锯246、和刳刨机247每个具有可以在任何时间点握持砖的夹持器，其运行如在旋转式传送带248、塔210、枢转轴213上的夹持器、吊臂元件212中的梭子、吊臂元件214中的梭子、安装到枢转轴216上的夹持器、杆元件215中的梭子、杆元件217中的梭子，杆元件218中的梭子、杆元件219中的梭子、杆元件220中的梭子、围绕枢转轴233安装的夹持器以及砖铺设机器人236那样。关于砖铺设机的更详细描述，参考作为国际专利申请PCT/AU2017/050731的主题的标为“Brick/Block Laying Machine Incorporated in aVehicle”的专利说明书，其内容通过交叉引用被并入本文。

现在将讨论砖铺设机的操作。砖放置数据库由被包含在控制柜282中的控制软件访问。如果还没有执行对板坯的扫描来确定它的水平变化，则这现在被执行，且每块砖的修剪值数组被确定并作为修剪数据被加载在砖放置数据库中。

砖由传送机器人从一行被拆包的砖中取出，并根据砖放置数据库被分配一个标识号作为构筑物的第一块砖。然后根据在砖放置数据库中实施的指令处理该砖。作为第一块砖，它不太可能需要机加工或切割，且如果需要，它将被传送机器人移动到旋转式传送带。如果由于板坯扫描分析确定板坯在砖将被铺设的其他位置处具有较低的标高而砖需要机加工，则砖被移动到刳刨机247，其中砖由其中的夹持器传送，并且根据在砖放置数据库中对砖存储的修剪值数组修剪数据而具有从其底部被机加工的材料。否则，传送机器人将砖传送到旋转式传送带247。在机加工操作之后，传送机器人将砖从刳刨机247传送到旋转式传送带248。在此之后，传送机器人可以自由地返回到一行被拆包的砖，以根据由砖放置数据库确定的顺序选择下一个砖。

旋转式传送带248旋转，使得它的夹持器274与传送机器人对准，并且旋转式传送带夹持器274夹住砖，而后传送机器人夹持器释放砖。旋转式传送带248旋转到梭子的位置，并在塔210上跟踪(注意，这随着塔绕水平轴209与吊臂一起旋转而旋转)。塔梭子下降到夹持器274，且砖被传送到塔梭子上的夹持器。塔梭子然后可以爬上塔210以到达枢转轴。在这一阶段，旋转式传送带准备旋转回以从传送机器人接收下一块砖。

该过程继续，传送机器人通过锯246和/或刳刨机247移动砖，用于根据针对在砖放置数据库中的每个所识别的砖分配的所述砖放置数据来切割和机加工每块所述砖。

控制软件根据在砖放置数据库中包含的关于每块砖的所述砖放置数据来控制砖铺设机元件以逐个传送每块所述砖，并涂敷粘合剂并将每块所述砖定位在建筑物上的适当位置上。

除此之外，控制软件还建立识别每块砖的操纵表、其可以等同于在砖放置数据库中的标识号的标识号，并且对于在砖铺设机中包含的夹持器序列中的不同夹持器之间的每一步骤，识别时间和夹持器ID。

在可编程砖操纵装置之间的所有这些传送都被记录在操纵表中，使得操纵表提供哪个砖在任何时候在哪里的记录。

因此，如果砖铺设机由于任何原因例如在工作日结束时关闭而必须暂停，它可能重新启动，且在重新启动出现后，正确的砖将被铺设在正确的位置上。

此外，如果由于任何原因砖在机加工(切割或刳刨)操作期间被损坏，它可能在机加工工具处被丢弃，并且操纵表可以通过将砖标识号重新分配给在供应链中的被损坏的砖之前的砖来进行更新。

在直到独立砖到达比较靠近砖铺设夹持器的位置为止独立砖的损坏未被确定的情况下，在沿着所述操纵设备已经在运送中的任何所述砖不包括在所述砖放置数据库中的机加工数据的情况下，所述操纵表可以通过将砖标识号重新分配给在供应链中的被损坏的砖之前的砖来进行更新。

然而，在沿着所述操纵设备已经在运送中的任何所述砖包括在所述砖放置数据库中的机加工数据的情况下，由于独立砖按顺序被铺设，有必要的是控制软件反向地运行砖铺设机，重新堆叠砖并存储它们的重新堆叠位置，直到没有沿着所述操纵设备在运送中的与所述机加工数据相关的砖为止，于是替换砖可以从所述托盘中被拾取并根据所述砖放置数据库被处理。此后，任何重新堆叠的砖都按顺序被拾取，并且然后根据预先编程的那样继续。

参考图28，包括相机350和扫描激光器352的扫描装备扫描已经在刳刨机247中经受机加工操作的砖354，以产生电源插座凹部356和电缆接入通道357的一部分。在该示例中，砖354已经破裂，且芯片358已经从砖离开。控制软件产生扫描文件图像360，该扫描文件图像360与被包含在砖放置数据库中的砖的模型文件362进行比较，以确定扫描文件图像360是否与模型文件362足够不同到使得砖354应该被丢弃。

设计软件和控制软件都访问如图29A至图29F所示的数据库。数据库可以假设地被分为四个部分，即房屋的建造数据和当前机器状态、装备和砌块传送记录、视觉系统记录、以及轴/驱动和仪器记录。砖铺设机的不同元件可以访问相同的数据。

数据库的建造数据和机器状态部分存储房屋的当前状态；包括每个砌块的位置/状态、机器的每个夹具的状态、拆包隔间的状态和板坯细节。建造数据是由计算机辅助设计软件生成的，并包含由控制软件所需的所有信息以运行砖铺设机来建造结构。对于每个房屋或结构(出于简洁原因下文称为房屋)，记录被添加到房屋表中。这是关于正在被建造的特定房屋的识别数据，且包括街道地址、在真实世界GPS坐标中的板坯原点、板坯镦锻(slabheading)和项目/客户信息。

表1：房屋表描述

房屋由多种类型的砌块组成。每个类型都存储在blocktype表中。这包含砌块细节，例如名称、制造商、订购细节和物理特性。

表2：blocktype表描述

房屋由许多砌块组成，每个砌块的细节都位于砌块表中。每个砌块记录都参考它所属的房屋及它的类型。以及砌块在板坯上的位置和旋转，砌块记录包含所需的切割长度以及套管是否将被移除。

表3：砌块表描述

尽管砌块具有指定理想层顺序的BlockOrder，但这不是强制性的。砌块可以以不同的顺序被铺设，例如，用于故障处理。然而，存在一些情况，其中砌砖(a)必须被铺设在另一砌块(b)之前，例如以防止铺设臂夹具与已经放置的砌块碰撞。blockdependency表允许这些情况被指定。

表4：Blockdependency表描述

对于需要刳刨的每个砌块的每一侧，在侧面表中放置一条记录。每条记录都有一个与它关联的块的链接。实际刳刨信息被包含在其他表中。

表5：侧面表描述

钻孔表参照侧面表，并使用将被钻到砌块的端面内的每个孔的记录。每个孔都有特定的位置、宽度和深度。位置相对于端面原点被指定。

表6：钻孔表描述

通道表包含必须放置在砌块端面上的每个通道的细节。它参考将被机加工的端面以及通道深度和宽度。通道不必是一条直线，而可以有角。通道路径由channelpoint表定义。每个点都参考一条雕镂记录，并且在局部端面坐标中。每一次雕镂都有构成通道的路径的两个或更多个点。

表7：通道表描述

表8：channelpoint表描述

数据集的部分用于为砖铺设机上的刳刨机生成砌块刳刨文件。刳刨文件是针对需要刳刨的每个砌块而生成的，并使用在砌块表、侧面表、钻孔表、通道表和channelpoint表中的数据。此文件将连同建造数据的其余部分一起被复制到机器。

每个砌块类型都将有相关联的托盘，机器需要定义这些托盘，所以它可以将它拆包。该数据被存储在表palletdefinition和palletlayer中。palletdefinition表将简单地包含砌块类型，而palletlayer表对于托盘中的每个层有一条记录。每一层都将指定行和列的数量，以及行是否左/右或前/后延伸。前/后被定义为与叉车叉平行。

表9：palletdefinition表描述

表10：Palletlayer表描述

连同建造结构所需的数据一起，数据库的机器状态数据部分包含机器在新的一天开始时或在H109控制器的计划外关闭后继续建造所需的信息。当砖铺设机在故障后重新启动时，数据被读取回到控制器内，使得砖铺设机可以在最少的操作员协助下继续工作。

对于砖铺设机在它的数据库中有的每个结构，它都在房屋表中记录房屋是否已经开工或完工。

surveypoint表用于记录被建造在板坯中的点，这些点可用于在第一层砌块被铺设后将激光跟踪器与板坯重新对齐。每个surveypoint记录都参考与它相关联的房屋表。

表11：surveypoints表描述

对于两个拆包隔间249和250中的每一个，记录被保持在loadingstate表中。该表记录托盘类型、待拆包的当前层和行以及在隔间中的托盘的定向。该表还记录一行砌块当前是否被保存在拆包器夹具中。主ID用于识别左和右拆包器数据。

表12：loadingstate表描述

对于从拆包器平台或锯边角料(saw offcut)装载到砖铺设机中的每个砌块，条目被记入blockstate表中。该记录参考产生该砌块的dehackoperation或sawoperation。这与用于房屋数据的砌块表分开，因为物理砌块可能被损坏，并且第二blockstate记录为房屋中的砌块的第二实例生成。此外，来自锯的边角料需要blockstate条目，即使它还没有被分配给房屋。记录指定在H109上的砌块当前位置，记录切割、刳刨和套管移除是否已经完成、砌块的当前长度以及从每一端移除的砌块的长度。除了夹具数据(在下一段中描述)之外，还需要这个数据，因为它可以跟踪在被损坏和丢弃的砌块与被铺设在房屋上的砌块之间的差异。当砌块被QC激光扫描时，实际砌块尺寸将被存储在表中。

也与blockstate表相关联的是头部挡泥板和铺设臂日志，因为这些日志每砌块只被存储一次。这些日志记录每个操作的开始时间和操作时间。

表13：Blockstate表描述

为了补充blockstate表，有locationstate表来记录在机器上的所有夹具的状态。此表记录夹具是否有砌块及它的ID是什么。除了砌块状态数据之外，这也是需要的，因为在砌块传送期间，两个夹具可以抓住同一砌块。此数据用于防止机器将两个夹具在它们都抓住一个砌块时移动开，因为它可能对机器造成损坏。

表14：位置表描述

为了执行装备记录，装备的每个项目具有在PLC中的它自己的数据结构类型。每个装备结构类型的单独缓冲器用于越过砖铺设机的日志。如果尾部没有被成功地附加，则警报将被发出。

每当一台机器装备移动或操纵砌块时，细节都被记录。通常，这包括砌块ID、装备正在做什么、性能参数以及来自视觉系统的任何所施加的校正。

conveyoroperation表记录被装载的托盘类型和操作数据。操作数据包括操作时间、平均扭矩、扭矩标准偏差、滞后误差平均值和滞后误差标准偏差。操作数据将有助于对装备性能随时间的变化的检测。输送机操作记录并不附着到特定的房屋上，因为来自单个托盘上的砖可以用来建造相邻的房屋，而机器不在两者之间停止工作。

表15：位置表描述

对于从托盘移除的每一行，拆包操作都被记录在dehackoperation表中。这包括从视觉系统返回的结果。也就是说，X和Y位置以及三个被检测到的行的旋转。这三行是两个边缘行和最中心的行。中心行是需要的，因为隔间的几何形状要求一些托盘从中心行被拆包。连同视觉数据一起，PLC记录托盘层和(所返回的三行中的)哪个行实际上被拾取。操作日志没有被存储，因为拆包器是3d运动控制的CNC装备，并且数据不容易被简化为一组统计值。必须对稍后描述的轴记录数据执行这些驱动器的分析。操作日志将不包括夹具操作，因为这由下面描述的夹具交换表操纵。

表16：Dehackoperation表描述

对于锯进行的每一次切割，锯操作都被记录在sawoperation表中。操作日志将不包括夹具操作，因为这由下面描述的夹具交换表操纵。操作日志将保存工作台轴(tableaxis)操作时间、平均扭矩、扭矩标准偏差和滞后误差标准偏差。它还将记录锯扭矩标准偏差和速度误差标准偏差。

表17：位置表描述

对于刳刨机切割的每个砌块，刳刨机操作都被记录在routeroperation表中。操作日志不被存储，因为刳刨机是3d运动控制的CNC装备，并且数据不能容易地被简化为一组统计值。必须对稍后描述的轴记录数据执行这些驱动器的分析。日志不包括夹具操作，因为这由下面描述的夹具交换表操纵。

表18：位置表描述

每当传送机器人将砌块从一个位置移动到另一个位置时，传送操作日志都被记录在transferoperation表中。这是源和目的地夹具位置。传送可以执行多种类型的砌块传送，且这些传送需要不同的日志。如果该砌块需要准确的拾取，日志包括从视觉系统返回的结果。也就是说，X和Y位置以及砌块的旋转。如果传送是到旋转式传送带，则传送将包括激光扫描。激光扫描记录在准确砌块中产生的扫描是否与预期块匹配。操作日志不被存储，因为传送是3d运动控制的CNC装备，并且数据不能容易地被简化为一组统计值。必须对稍后描述的轴记录数据执行这些驱动的分析。日志不包括夹具操作，因为这由下面描述的夹具交换表操纵。

表19：transferoperation表描述

每当夹具(或平台)抓住或释放砌块时，夹具操作被记录在clampoperation表和clampexchange表中。这些总是成对的(供给和接收夹具/平台)，并通过clampexchange表链接。这包括操作类型(打开/关闭)、夹具侧(独立操作的夹具侧的左/右)和夹具的操作日志。操作数据将有助于对装备性能随时间的变化的检测。操作数据包括操作时间、平均扭矩和扭矩标准偏差。根据夹具是位置还是夹具操作，速度误差标准偏差或滞后误差标准偏差的附加数据也被记录。

表20：clampoperation表描述

表21：Clampexchange表描述

视觉系统记录频繁地使用数据库。当启动后，视觉系统将从数据库中获取每种类型的砌块的细节。该信息包括与视觉系统相关的砌块的属性例如砌块的理想尺寸、套管的存在以及该砌块类型的托盘的堆叠模式。

该信息一旦从数据库中被获取就通过所有视觉模块频繁被使用，但是系统不再次查询它，且因此在这里不用文件证明通用信息流。

然而，在操作期间，数据库被查询以得到关于砌块的更具体的信息。该信息与砌块的状态(例如它的当前位置、它的所测量的尺寸、它的砌块类型及它的钻孔/通道细节)有关。

当每次视觉分析完成时，结果都被记录到数据库中。该信息如果由于任何原因是需要的则被保持用于稍后复查，并且足够详细以将任何单个块跟踪到它出现的所有图像。

如在下面的章节中所述，所存储的信息由模块分开。

关于数据库，与其他模块相比，拆包模块有多得多的信息要记录。每个拆包过程都有与它相关联的dehackhalcon表。与其他模块一样，这些记录中的一个记录是针对PLC做出的每个请求创建的。

表22：dehackhalcon表描述

与其他模块不同，拆包器包含三个结果表：dehackrowshalcon、dehackrowhalcon和the dehackblockhalcon。对于每个所尝试的分析，都创建一个dehackrowshalcon记录以及砌块行的列表，每个砌块行由一个dehackrowshalcon条目表示。此条目包含在6DOF中的行的计算出的有效中心。对于每一个砌块行，都存在许多砌块，每个砌块由dehackblockhalcon表中的一个条目表示，每个条目包含砌块的6DOF以及砌块的类型。因此，拆包器视觉模块的每一次尝试都包含许多dehackrowshalcon中包括的一个dehackrowshalcon，许多dehackrowshalcon中的每个又具有许多dehackblockhalcon。被选择用于PLC返回的三个行，在dehackrowhalcon记录中被指示。

表23：dehackrowshalcon表描述

表24：dehackrowhalcon表描述

表25：dehackblockhalcon表描述

每个传送操作都链接到在数据库中的被称为为transferhalcon的单个表。此表表示在PLC操作和视觉系统分析之间的链接。每当PLC开始传送操作以将砌块从基座中的一个位置移动到另一个位置时，这些表中的一个表就被创建。这些传送中的每一个传送都将包含一个或更多个transferblockhalcon表。

transportblockhalcon表是包含每个分析的实际结果的表。存储在该表中的信息表示砌块的检测到的位置以及具有所需的信息，以如果需要则再进行分析。因此，该表包含分析的结果以及砌块的状态和它被存储的位置。分析的结果是砌块的X、Y和R位置。砌块的状态关于它的左切割量和右切割量描述在分析的时间时的砌块。最后，位置状态包括经由通过PLC提供的偏差而计算的分析位置的偏差X、Y和R以及在机器设置/校准期间定义的偏差。

表26：transferhalcon表描述

表27：transfeblockrhalcon表描述

每个QC激光扫描器操作被链接到在数据库中的被称为laserscanhalcon的单个表。此表表示在PLC操作和视觉系统分析之间的链接。这些表中的一个表表示每当PLC随着旋转式传送带的砌块一起通过激光扫描器时被创建，并被填充有一个或更多个结果表。QC结果非常简单。PLC仅接收通过或失败，如果失败则带有标识符。与以前一样，对于每个laserscanhalcon条目，可能有许多分析，对每次尝试都有一个分析。

表28：laserscanhalcon表描述

表29：laserscanblockhalcon表描述

对于每一个铺设头视觉操作，存在被称为headhalcon的单个表。此表表示在PLC操作和视觉系统分析之间的链接。这些表中的一个表是为PLC对铺设头模块请求的每个请求创建的，并被填充有一个或多个结果表。

对于每个headhalcon表，存在被称为headblockhalcon的至少一个表。此表包含单个视觉分析的实际结果，其为砌块的6DOF姿势。在间歇性故障的情况下，将有这些headblockhalcon表中的一个以上的表，对每次尝试有一个headblockhalcon表。

表30：headhalcon表描述

表31：Headblockhalcon表描述

对于任何视觉结果表的每个实例，视觉系统也将在分析期间使用和创建的若干幅图像存储在标准化位置上。这些图像包括来自图像设备的原始图像以及在分析期间生成的各种其他形式的数据。文件的文件名描述当请求被做出时的情况。

例如，文件名“Logs/B1/TM/T8-1-F1P”指：

房屋1，传送主设备，传送位置8，PLC操作ID 1，有缺陷的尝试1，已处理。

对于拆包器，原始图像和处理过的图像对于每个dehackhalcon条目被存储。处理后的图像是在图像被修正成全局坐标后的图像，并且使每个砌块和行的位置被标记。

拆包器条目与标识符D#一起被存储，其中#是拆包器的ID。文件前缀与标识符匹配。

该传送存储来自相关相机的原始图像和在被映射到世界坐标系后的处理过的图像，检测到的砌块被描画轮廓。

这些条目与标识符TM一起被存储，各个条目被加前缀T#，其中#是位置ID。

对于每个laserscanhalcon条目，存储来自激光扫描器的原始图像以及在图像中表示的点云、缺少的点的点云、和额外点的点云。为了以后参考，在点云中的砌块的匹配位置也被存储，尽管与操作无关。

使用标识符QC来存储QC条目。文件也被加有前缀QC，并被加有后缀内容类型，其中M指缺失，以及E指额外。例子：QC-2、QC-4-F2M或QC-6-F1E。在理论上，对于完美的砌块，不应该有M或E文件。

对于铺设头，来自相机数组中的所有原始图像以及来自图像的计算出的点云被存储在每个headhalcon条目中。

使用标识符LH来存储Layhead条目，大量图像被加前缀L1至L6。

所有轴和仪器都有操作数据的正常记录。当驱动器正操作时，它将检查以下参数：

–设定点和驱动器的实际位置之间的滞后(PositionLag)

–驱动器的速度

–驱动器的加速度

–驱动器的扭矩

–驱动器行进的距离

如果这些参数中的任何一个改变了相当大的量(量是可配置的)，事件将被触发以在数据库中创建日志。不考虑用于记录的触发器，以下变量将被存储：

表32：驱动器表描述

这些数据将被存储在定制的“驱动器日志”结构中。然后，这将作为尾部被附加到轴日志结构的缓冲区中。缓冲区将用于在整个机器上的所有轴日志。如果尾部没有被成功地附加，警报将被发出。

被定义为DriveReference的驱动器将存储上述变量以及相对于它所参考的母体的位置、速度和加速度。数据将被存储在定制的“DriveReference-log”结构中。缓冲区将用于在整个机器上的所有DriveReference日志。如果尾部没有被成功地附加，警报将被发出。

表33：Drivereference表描述

被定义为DriveClamp的驱动器将存储与DriveReference相同的变量以及夹具装置本身行进的总距离。它还记录夹具操作状态(夹具正在做什么)。数据将被存储在定制的“DriveClamp-log”结构中。缓冲区将用于在整个机器上的所有DriveClamp日志。如果尾部没有被成功地附加，警报将被发出。

表34：Drivereference表描述

本发明的设计和控制软件提供了可以使用砖铺设机由砖或砌块进行建造的任何结构的从设计到完成建造的完整解决方案。

Claims (31)

1.用于设计砖构筑物的计算机辅助设计软件，所述计算机辅助设计软件具有允许用户输入建筑平面图数据的用户界面，所述计算机辅助设计软件从所述建筑平面图数据生成代表具有预定的已知壁长度尺寸的壁的比例平面俯视图的数据，所述计算机辅助设计软件生成与壁高度相称的长度的虚拟挤压；

所述计算机辅助设计软件确定关于所述壁的逐砖放置数据，包括每块砖在三维中的相对于原点的位置和定向的识别，包括确定在壁交叉线处的砖步进和砖嵌套，以及考虑到预定的最小切割砖长度——确定被切割到一定长度以便满足壁长度的所需尺寸的独立砖的切割长度数据；

所述计算机辅助设计软件编译砖放置数据库，所述砖放置数据库包括砖类型、每块砖在三维中的相对于所述原点的位置和定向、以及被识别为被切割到一定长度的每块砖的切割长度数据。

2.如权利要求1所述的计算机辅助设计软件，所述计算机辅助设计软件具有包含一个或更多个用户可选择设置的第一表，允许坯砖类型和尺寸参数针对壁进行存储和选择。

3.如权利要求1或2所述的计算机辅助设计软件，其中，所述建筑平面图数据代表外壁和内壁的比例平面俯视图。

4.如前述权利要求中的任一项所述的计算机辅助设计软件，其中，所述计算机辅助设计软件生成地基数据和/或混凝土基座数据，包括所述地基和/或混凝土基座相对于原点的尺寸、位置和定向、在所述外壁的底部和任选地所述内壁的底部之间以及在内壁的不同段之间的相对高度偏差，并任选地确定形成所述基座的混凝土的所需体积。

5.如前述权利要求中的任一项所述的计算机辅助设计软件，其中，所述计算机辅助设计软件允许用户输入和存储在所述挤压中的空隙和/或孔的定位数据，所述空隙和/或孔具有与待安装在完工建筑物中的门和窗的高度和宽度相称的尺寸。

6.如前述权利要求中的任一项所述的计算机辅助设计软件，其中，所述计算机辅助设计软件允许用户输入和存储关于以下项中的至少一项的服务定位数据：管道工程、电气和ICT(信息和通信技术)以及在所述外壁中和在所述内壁中的声光电缆和连接点；所述计算机辅助设计软件生成关于在所述壁中传送服务的通道和关于所述连接点的在所述壁中的凹部的定位数据，所述计算机辅助设计软件根据所述通道和凹部的所述定位数据来针对在独立砖中被机加工的凹部和空腔的位置生成机加工数据；以及将所述机加工数据存储在所述砖放置数据库中。

7.如前述权利要求中的任一项所述的计算机辅助设计软件，所述计算机辅助设计软件适合于确定每块砖将被铺设的顺序，并在所述砖放置数据库中创建分配给每块砖的索引号，以识别砖铺设顺序。

8.如前述权利要求中的任一项所述的计算机辅助设计软件，其中，每块砖上的参考位置是被修剪的或完整的每块砖的所有尺寸的质心，但为了简单起见，不考虑任何被刳刨的切口或凹部。

9.如权利要求4至8中的任一项所述的计算机辅助设计软件，其中，在所述外壁的底部和所述内壁的底部之间的相对高度偏差能够被反映在所述外层和所述内层的第一层砖的不同z值中。

10.如前述权利要求中的任一项所述的计算机辅助设计软件，其中，在相邻砖之间的不同间距以及在相邻砖之间的粘合剂或灰浆的厚度被考虑到，以及相邻砖间距A和砖基间距B被存储在所述砖放置数据库中。

11.如前述权利要求中的任一项所述的计算机辅助设计软件，其中，对于切割砖，所述设计软件将所述切割的坐标导出到所述数据库。

12.如权利要求6至11中的任一项所述的计算机辅助设计软件，其中，对于刳刨砖，所述设计软件将刳刨的坐标导出到所述数据库。

13.如前述权利要求中的任一项所述的计算机辅助设计软件，其中，所述设计软件砖放置数据库包括至少一个修剪数据字段以存储每块砖的修剪值或修剪值数组。

14.如权利要求6至13中的任一项所述的计算机辅助设计软件，所述计算机辅助设计软件具有第一库，在所述第一库中存储以所述数据集的形式的与一个或更多个建筑平面图相关的数据。

15.如权利要求14所述的计算机辅助设计软件，所述计算机辅助设计软件具有第二库，在所述第二库中存储与一个或更多个预定房间有关的数据。

16.如权利要求15所述的计算机辅助设计软件，所述计算机辅助设计软件具有第三库，在所述第三库中存储与多个门和窗相关的数据，与所述多个门和窗相关的所述数据对应于在基于所选择的门或窗确定所述位置数据时使用的库存项目的数据。

17.如权利要求6至16中的任一项所述的计算机辅助设计软件，其中，所述计算机辅助设计软件将待建造的结构的壁视为在砌砖体的交叉线之间延伸的段，其中，每个段具有在砌砖体的交叉线与窗和门开口边缘之间延伸的层段；其中，任何所述层段具有长度s，其中：

s＝n.(b+A)+r+A+p.e+p.A+q.f+q.A-A

其中，A是A值或间隙)，

b是坯砖长度，

e和f是在砖壁交叉线处的端部重叠，

p可以是1(指示e等于在相交的壁处的砖的宽度或者零(邻接)，

q可以是1(指示f等于在相交的壁处的砖的宽度或者零(邻接)，

r是剩余部分，其可以是0或大于或等于0.2b，优选地是0.25b，且如果这是真，则单块砖被切割到长度r以完成所述层段；

以及如果r小于0.2b，优选地是0.25b，

则s＝(n–1).(b+A)+2r+2A+p.e+p.A+p.f+q.A-A

其中，r是两块砖被切割到的长度，以位于具有n-1块砖的层段内并完成该层段。

18.如权利要求17所述的计算机辅助设计软件，其中，所述砖的下一层被布置成实现优选步进，在所述层段包括长度r的两块砖的情况下，紧接着覆盖在上面的层段包括长度r的单块砖，该单块砖在长度r的两块砖之间的接合点处平衡，所述两块砖被切割到c＝(b+r)/2的长度，所述单块砖位于所述两块砖的任一侧上，坯砖长度b的砖继续远离被切割到c的长度的所述两块砖中的至少一个，以及所述层段长度可由下式描述：

s＝(n–2).(b+A)+r+A+2(c+A)+p.e+p.A+p.f+q.A–A。

19.控制砖铺设机以建造建筑物或砖构筑物的其他结构的控制软件，所述控制软件访问由如在前述权利要求中的任一项所述的计算机辅助设计软件编译的砖放置数据库，所述控制软件根据存储在所述砖放置数据库中的数据来控制所述机器进行切割并任选地机加工每块所述砖，并且控制所述机器逐个传送每块所述砖，并且根据存储在所述砖放置数据库中的数据来涂敷粘合剂并定位每块所述砖。

20.控制砖铺设机以建造建筑物或砖构筑物的其他结构的控制软件，所述控制软件访问砖放置数据库，所述砖放置数据库包括砖类型、每块砖在三维中相对于原点的位置和定向、被识别为被切割到一定长度的每块砖的切割长度数据以及每块砖的机加工数据，包括每块砖的修剪值或修剪值数组，所述修剪值或修剪值数组为从位于测量砖将被铺设的表面范围的相对表面高度的测量位置处的扫描器接收的数据导出的修剪数据；所述控制软件从每层砖的最低点和最高点校正每块砖的表面范围的高度差，并从所述修剪数据确定从每块砖的水平面进行机加工的量，使得每层砖的顶部在被铺设时是水平的；所述控制软件控制所述机器根据存储在所述砖放置数据库中的数据来切割和机加工每块所述砖，所述控制软件控制所述机器逐个传送每块所述砖，并根据存储在所述砖放置数据库中的数据来涂敷粘合剂和定位每块所述砖。

21.控制砖铺设机以建造建筑物或砖构筑物的其他结构的控制软件，所述控制软件访问砖放置数据库，所述砖放置数据库包括砖类型、每块砖在三维中的相对于原点的位置和定向、被识别为被切割到一定长度的每块砖的切割长度数据、以及每块砖的机加工数据；所述控制软件包括扫描器接口以从位于测量砖将被铺设的表面范围的相对表面高度的测量位置处的扫描器接收数据，存储每块砖根据所述砖放置数据库而位于的每块砖的至少一个位置的表面的高度；所述控制软件校正所述测量位置的定位和所述原点的差异，并根据每层砖的最低点和最高点确定每块砖的所述至少一个位置的表面的高度差异，并将所述差异在所述砖放置数据库中存储为以每块所述砖的修剪值或修剪值数组的形式的修剪数据，所述修剪数据对应于从每块砖的水平面进行机加工的量，使得每层砖的顶部在被铺设时是水平的；所述控制软件控制所述机器根据存储在所述砖放置数据库中的数据来切割和机加工每块所述砖，所述控制软件控制所述机器逐个传送每块所述砖，并根据存储在所述砖放置数据库中的数据来涂敷粘合剂和定位每块所述砖。

22.如权利要求19到21中的任一项所述的控制软件，其中，所述控制软件确定每块砖将被铺设的顺序，并创建分配给每块砖的索引号，以识别所述砖铺设顺序，并将所述索引号输入到所述砖放置数据库内。

23.如权利要求19到22中的任一项所述的控制软件，其中，所述控制软件包括操纵标识符的库，每个标识符识别在所述砖铺设机内的唯一操纵设备，并且所述控制软件产生操纵表，所述操纵表识别独立砖并且在特定时间将独立砖与特定操纵设备相关联，并且在独立砖随着时间的流逝从一个操纵设备前进到另一操纵设备时更新所述操纵表。

24.如权利要求19到23中的任一项所述的控制软件，其中，所述控制软件基于在所述原点的位置和所述测量位置之间的差异来计算记录在所述砖放置数据库中的关于每块砖相对于所述原点的经校正的x y z位置和定向数据，并记录相对于所述测量位置的经校正的xy z位置和定向数据，以用于在控制所述砖铺设机时使用。

25.如权利要求19到24中的任一项所述的控制软件，其中，所述修剪数据被测量并被存储为关于每块所述砖的多个位置的修剪值数组，使得所述机器可以机加工所述砖以补偿局部的地基或基座高度超出量。

26.一种建造结构的方法，所述方法包括以下步骤：确定待利用的砖的尺寸；创建具有预定的已知壁长度尺寸的壁的比例平面俯视图；确定所述壁的逐砖放置数据，包括识别每块砖的在三维中的位置和定向、识别将被切割到一定长度以便满足壁长度的所需尺寸的独立砖的在三维中的位置和定向，并确定每块砖将被铺设的顺序，并将该数据存储在砖放置数据库中；测量砖将被铺设的表面范围的相对表面高度，记录每块砖根据所述砖放置数据而将位于的至少一个位置的地基的高度，从至少第一层砖的最低点到最高点确定每块砖的至少所述一个位置的地基的高度差，并存储相对于所述最低点的差异作为以每块所述砖的所述至少一个位置的修剪值或修剪值数组的形式的修剪数据，所述修剪数据对应于从每块砖的水平面进行机加工的量，使得至少所述第一层的顶部在被铺设时是水平的，所述修剪数据与所述砖放置数据一起被存储；根据所述砖放置数据切割每块所述砖，逐个传送每块所述砖，并根据所述砖放置数据涂敷粘合剂和定位每块所述砖。

27.一种建造建筑物或其他结构的方法，所述方法包括以下步骤：确定用于外壁的砖的尺寸和用于内壁的砖的尺寸；创建具有预定的已知壁长度尺寸的外壁和内壁的比例平面俯视图，确定地基和/或混凝土基座数据，包括所述地基和/或混凝土基座的尺寸、在所述外壁的底部和所述内壁的底部之间以及在内壁的不同段之间的相对高度偏差，并任选地确定形成所述基座的混凝土的所需体积；规划从所述地基和/或基座一直到所述壁的所述顶部的所述壁的配置，包括对与待安装的门和窗的高度和宽度相称的尺寸的空隙的位置确定，以及关于管道工程、电气和ICT的服务以及在所述外壁中和在所述内壁中的声光电缆和连接点的通道和凹部(雕镂)的定位数据；确定所述外壁和所述内壁的逐砖放置数据，包括识别每块砖在三维中的相对于所述地基和/或混凝土基座的位置和定向，识别将被切割到一定长度以便满足壁长度、空隙尺寸和孔尺寸的所需尺寸的独立砖的在三维中的位置，以及根据所述通道和凹部的所述定位数据来生成在独立砖中的将被机加工的凹部和空腔的位置的机加工数据，并确定每块砖将被铺设的顺序，并将该数据存储在砖放置数据库中；测量砖将被铺设的表面范围的相对表面高度，记录每块砖根据如上所述的砖放置数据库而将位于的至少一个位置的所述地基和/或混凝土基座的高度，从至少第一层砖的最低点到最高点确定每块砖的所述至少一个位置的所述基座的高度差，并将相对于所述最低点的差异存储为以每块所述砖的所述至少一个位置的修剪值或修剪值数组的形式的修剪数据，所述修剪数据对应于从每块砖的水平面进行机加工的量，使得至少所述第一层的所述顶部在被铺设时是水平的，所述修剪数据与所述砖放置数据一起被存储；根据所述砖放置数据切割并机加工每块所述砖，逐个传送每块所述砖，并根据所述砖放置数据涂敷粘合剂和定位每块所述砖。

28.如权利要求26或27所述的方法，其中，所述建筑物或结构可以被逐层建造，直到完工至所需高度为止。

29.如权利要求20所述的方法，其中，每一层砖的所述第一层根据由测量地基和/或混凝土基座的所述相对表面高度的所述数据在必要时被机加工以减小它们的高度，因此所述第一层的所述顶部是水平的。

30.如权利要求19到21中的任一项所述的方法，其中，所述修剪数据被测量并存储为每块所述砖的多个位置的修剪值数组，使得每块所述砖被机加工以补偿局部的地基或基座高度超出量。

31.如权利要求19至21中的任一项所述的方法，其中，每块砖的位置和定向数据包括相对于参考点的x和y水平尺寸、参考在每块砖上的位置的z垂直尺寸、以及相对于磁北或其他方向的角度。