CN110259070B - 一种铺砖子母机与砂浆铺设机组合系统及联动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铺砖子母机与砂浆铺设机组合系统及联动方法，该系统包括：运砖机、铺砖机、砂浆铺设机；运砖机和铺砖机可自动连接和自动可脱离的设置在一起，当需要补砖时；运砖机可在铺砖机执行铺砖动作的状态下自动脱离铺砖机去取砖，当取砖完成后可自动返回铺砖机与铺砖机重新连接位铺砖机继续供砖；砂浆铺设机独立的设置，当需要铺砖时，砂浆铺设机先于铺砖子母机移动到铺砖位置铺设砂浆，再由铺砖子母机在砂浆上铺砖；铺砖机设置一工控机，其与运砖机和砂浆铺设机分别通讯连接，以控制铺砖机及其与砂浆铺设机联动操作。基于本发明提供铺砖子母机与砂浆铺设机组合系统实现自动吸取砖以及自动铺设砖的过程，提高铺砖效率。

Description

一种铺砖子母机与砂浆铺设机组合系统及联动方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，特别是涉及一种铺砖子母机与砂浆铺设机组合系统及联动方法。

背景技术

在建筑领域中，无论是在人们生活建筑的室内布局、工作建筑环境的布局或是其他建筑的布局，铺设地砖则是较为普遍的一种建筑工艺。

目前，进行地砖铺设时多通过人工执行，采用人工进行铺设地砖不仅会耗费大量的人力，而且可能在有些场景地砖铺设的过程中人工的方式可能达不到预设的铺设精度，且工作效率也无法满足要求。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种克服上述问题或至少部分地解决了上述问题的一种铺砖子母机与砂浆铺设机组合系统以及联动方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种铺砖子母机与砂浆铺设机组合系统，包括运砖机、铺砖机、砂浆铺设机；其特征在于：

所述运砖机和铺砖机可自动连接和自动可脱离的设置在一起，当需要补砖时；所述运砖机可在铺砖机执行铺砖动作的状态下自动脱离铺砖机去取砖，当取砖完成后可自动返回铺砖机与铺砖机重新连接位铺砖机继续供砖；

所述砂浆铺设机独立的设置，当需要铺砖时，所述砂浆铺设机先于铺砖子母机移动到铺砖位置铺设砂浆，再由铺砖子母机在砂浆上铺砖；

所述铺砖机与所述运砖机和所述砂浆铺设机分别通讯连接，以实现所述铺砖机及其与砂浆铺设机联动操作。

可选地，所述铺砖机包括子母机框架和工控机，所述子母机框架的下端被支撑在地面上，所述工控机设置在子母机框架上，用于控制所述铺砖机执行铺砖动作并与所述运砖机和所述砂浆铺设机通讯连接。

可选地，所述运砖机包括一引导车，和设于引导车上的运砖框架，所述子母机框架跨设在引导车及其运砖框架的上方，其下部与所述运砖框架通过磁吸结构设置在一起，以实现两者之间的自动连接或自动脱离。

可选地，所述铺砖机还包括设置在子母机框架上的直线模组以及设置直线模组上设置机械手，所述机械手用于取砖、放砖；所述直线模组能提供机械手X、Y、Z三方向的运动，也能提供Z旋转轴的移动和调整；所述机械手为固定在所述直线模组底部的吸盘。

可选地，所述铺砖机还设有图像采集装置，与所述工控机通信连接，获得所抓取的砖特征和需要放砖的位置特征，以使所述工控机能够控制直线模组将所需要铺设的砖移动至所述目标位置，将抓取的砖铺放至所述目标位置。

可选地，所述铺砖机还包括：

固定框架，通过可伸缩的推杆与所述子母机框架可伸缩连接，所述图像采集装置固定设置于所述固定框架上；所述固定框架通过所述推杆的伸缩实现与所述子母机框架的可伸缩连接。

可选地，所述铺砖子母机还包括一电源设备，该电源设备设置在所述子母机框架上，为所述铺砖机和/或所述运砖机充电。

可选地，所述铺砖子母机还包括设置于所述子母机框架上的至少一个传感器，所述传感器包括激光测量传感器和/或水平测量传感器，用于测量铺砖机子母机框架和运砖机的位置，以实现铺砖机和运砖机的自动连接。

可选地，所述铺砖子母机还包括通信机构，与所述工控机通信连接，用于在所述工控机和所述运砖机、砂浆铺设机之间进行数据传输。

可选地，所述铺砖机是铺砖机器人；运砖机是运砖机器人；所述砂浆铺设机都是砂浆铺设机器人，所述引导车为AGV小车。

根据本发明的又一个方面，还提供了一种子母机与砂浆铺设机联动方法，其特征在于，应用于上述任一项所述的组合系统，所述方法包括：

通过铺砖子母机中的工控机基于预先输入的预设空间的布局参数以及待铺设砖尺寸获取所述预设空间的放砖参数；

基于所述放砖参数推算所述铺砖子母机和砂浆铺设机的联动路径规划数据；

依据所述联动路径规划数据生成控制所述铺砖子母机和所述砂浆铺设机的作业数据；

基于所述作业数据控制所述砂浆铺设机和所述铺砖子母机分别执行铺砂浆和铺砖作业。

可选地，所述基于所述放砖参数推算所述铺砖子母机和砂浆铺设机的联动路径规划数据，包括：

基于所述放砖参数结合所述铺砖子母机的尺寸、砂浆铺设机铺设尺寸、铺砖子母机的铺设方式和/或砂浆铺设机的铺设方式推算所述铺砖子母机和砂浆铺设机的联动路径规划数据。

可选地，所述依据所述联动路径规划数据生成控制所述铺砖子母机和所述砂浆铺设机的作业数据，包括：

依据所述联动路径规划数据生成所述砂浆铺设机和铺砖子母机的动作执行指令；

其中，所述动作执行指令包括：所述砂浆铺设机和/或铺砖子母机的移动数据和/或执行动作。

可选地，所述基于所述作业数据控制所述砂浆铺设机和所述铺砖子母机分别执行铺砂浆和铺砖作业，包括：

通过所述工控机将铺砖的目标位置和第一移动指令发送至所述砂浆铺设机，由所述砂浆铺设机移动至所述目标位置；

通过所述工控机将铺砖的目标位置和第二移动指令发送至所述铺砖子母机，由所述铺砖子母机移动至所述初始位置；

通过所述工控机向所述砂浆铺设机发送进行铺砂浆作业的第一动作指令；

在所述砂浆铺设机完成所述第一动作指令后，通过所述工控机向所述铺砖子母机发送进行铺砖作业的第二动作指令，由所述铺砖子母机进行铺砖。

可选地，所述在所述砂浆铺设机完成所述第一动作指令后，通过所述工控机向所述铺砖子母机发送进行铺砖作业的第二动作指令，由所述铺砖子母机进行铺砖之后，还包括：

在所述铺砖子母机完成铺砖作业后，将铺砖完成的信息反馈至所述工控机，由所述工控机判断是否继续执行铺砂浆或铺砖的作业。

可选地，所述通过铺砖子母机中的工控机基于预先输入的预设空间的布局参数以及待铺设砖尺寸获取所述预设空间的放砖参数之前，还包括：

通过预设传感器检测所述子母机框架的第一位置坐标和所述运砖组件的第二位置坐标；

基于所述第一位置坐标、第二位置坐标确定所述子母机框架和运砖组件的距离差值和/或相对方位角度；

将所述距离差值和/或相对方位角度作为所述运砖组件的移动数据，控制所述运砖组件基于所述移动数据进行移动，并在所述运砖组件完成移动后连接所述运砖组件和所述子母机框架。

本发明提供了一种更加便捷且高效的铺砖子母机与砂浆铺设机组合系统及联动方法，通过将铺砖子母机移动至砖的目标位置，实现自动吸取砖以及自动铺设砖的过程。通过采用全自动的铺砖子母机设计面积较小、充分利用空间、活动灵敏，能提高房间里的铺砖效率，经试验测试得到效率可高至人工的6倍。而且在砖数量低的时候，运砖组件能脱离子母机框架自动去补料，补料后自动连接子母机框架。子母机框架的铺砖机在运砖组件脱离框架的时候还能继续铺砖，提高铺砖效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一实施例的铺砖子母机的整体示意图；

图2示出了图1所示铺砖子母机的侧视图；

图3示出了根据本发明另一实施例的铺砖子母机的整体示意图；

图4示出了图3所示铺砖子母机的侧视图；

图5示出了根据本发明实施例的运砖组件结构示意图；

图6示出了根据本发明实施例的铺砖机部分示意图；

图7示出了根据本发明实施例的铺砖方法流程示意图；

图8示出了根据本发明实施例的子母机框架和运砖组件连接方法流程示意图；

图9示出了根据本发明实施例的图像采集装置的视角示意图；

图10示出了根据本发明实施例的视觉数据处理方式示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供了一种铺砖子母机与砂浆铺设机组合系统。图1-图4示出了根据本发明实施例的铺砖子母机的整体示意图以及侧视图，参见图1可知，本发明实施例提供的铺砖子母机可以包括：运砖机300、铺砖机400。也就是说，铺砖子母机与砂浆铺设机组合系统可以包括运砖机300、铺砖机400、砂浆铺设机(未在途中示出)。运砖机300和铺砖机400可自动连接和自动可脱离的设置在一起；当需要补砖时，运砖机300可自动脱离铺砖机去取砖，当取砖完成后可自动返回铺砖机400与铺砖机400重新连接。本实施例提供的铺砖机400可以是铺砖机器人，运砖机300可以是运砖机器人。砂浆铺设机独立的设置，当需要铺砖时，砂浆铺设机先于铺砖子母机移动到铺砖位置铺设砂浆，再由铺砖子母机在砂浆上铺砖；铺砖机400设置一工控机200，其与运砖机300和砂浆铺设机分别通讯连接，以控制铺砖机400及其与砂浆铺设机联动操作。

可选地，铺砖机400可以包括子母机框架100和工控机200，子母机框架100的下端被支撑在地面上，例如可以通过设置固定长度腿或可伸缩腿将子母机框架100支撑在地面上。工控机200设置在子母机框架100上，控制铺砖机400执行铺砖动作并与运砖机300通讯连接。另外，工控机200还可以与运砖机300通过WiFi等方式进行通讯连接，以及时获知运砖机的运砖状态或是当前已运砖的数量等信息。在本实施例中，通过将工控机200设置在子母机框架100上，同时也起到配重的效果，避免铺砖子母机整体重心不稳。

参见图1-4可知，子母机框架100可以是立方体结构的框架，在子母机框架100上可以设置多个隔断以放置不同的部件。且子母机框架100可设有收容铺砖机400的收容空间，以及可供铺砖机400滑动的平行的导轨110，导轨110与需要进行铺砖的铺砖面平行。铺砖机400可基于该导轨110从收容空间中滑进滑出，以在铺砖子母机停止工作时节省空间。图1、图3分别示出了铺砖机400滑出和滑进子母机框架100收容空间的示意图。

参见图5可知，本实施例中的参见图5可知，本实施例中的运砖机300可以包括一引导车，本实施例优选为AGV小车(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)310和设置于引导车310上的运砖框架320；子母机框架100跨设在引导车310及其运砖框架320的上方，其下部与运砖框架320通过磁吸结构设置在一起，以实现两者之间的自动连接或自动脱离。

图5所示运砖机300中，运砖框架320包括承载部321以及形成在承载部321上的的至少一个连接柱322，连接柱322的自由端设置有第一磁铁323，子母机框架100上设置有与连接柱322的第一磁铁323对应的第二磁铁120，第一磁铁323和第二磁铁120在有电流通过的情况下磁吸结合，使运砖机300与子母机框架100磁吸连接；反之，脱离。也就是说，通过提供电流能让子母机框架100和运砖机300实现连接，断电能够实现脱离。

另外，承载部321还设有至少一个可移动的限定柱324，以适应不同尺寸的砖进行位置调整。其中，限定柱324可以自承载部321向远离引导车310方向还延伸形成或是其他方式形成，本发明不做限定。其中，运砖框架320的尺寸可以与砖的尺寸互相匹配，能准确的固定砖。限定柱324的数量可以根据不同的需求进行设置，各限定柱324均可以移动位置，让运砖框架夹紧800*800mm、600*600mm或其他尺寸的砖。

如图1-4所示，子母机框架100上设置有多个万向轮700，子母机框架100通过万向轮700支撑在地面上并可移动。可选地，子母机框架100可以设置有多个支撑脚，子母机框架100上的各支撑脚上可以分别设置有万向轮700。另外，万向轮700与子母机框架100的支撑脚连接处还可以设置有弹簧，以提高整机稳定性。本实施例中，引导车310能够进行自动导航和定位，通过利用引导车310进行行走，配搭铺砖子母机安装的铺砖机400进行铺砖，可提高施工效率，一块砖的铺着最快仅需120秒左右。另外，本实施例中的运砖机能300还能监测当前砖数量，当砖数量低时，运砖机能300脱离子母机框架100自动补料，补料后可自动连接子母机框架100。子母机框架100上设置的铺砖机构400在运砖机300脱离子母机框架100的时候还能继续铺砖，提高铺砖效率。

继续参见图4可知，铺砖机400包括设置在子母机框架上的直线模组410以及设置直线模组上设置机械手420，机械手420用于取砖、放砖。其中，直线模组410能提供机械手420在X、Y、Z三方向的运动，在Z轴的移动和调整(如旋转)。其中，X和Y可以是平行于地面的两条垂直的轴线，Z则是垂直于地面的轴线。可选地，直线模组410为立式设置，机械手420为固定在直线模组410底部的吸盘。直线模组410可以向机械手420提供砖的目标位置，在机械手420抓取砖之后，控制机械手420移动至目标位置，将抓取的砖铺放至该目标位置。本发明实施例中的直线模组可以是线性模组、直角坐标机器人、直线滑台等可以实现负载的直线、曲线运动的机构。

在本实施例中，铺砖机400还可以包括设置在子母机框架上的振捣机构(未在图中示出)，用于铺砖时振捣砖将其压实。

上文介绍，铺砖机400可以包括可与运砖机300通讯连接的工控机200，直线模组410以及机械手420。可选地，工控机200内可以安装有铺砖机400的控制器，例如直线模组410的控制器、机械手420的电磁阀等，以控制铺砖机400完成铺砖。

继续参见图2、图6可知，铺砖机400还设有至少一个图像采集装置430(如照相机等)，与工控机200通信连接，获得所抓取的砖特征和需要放砖的位置特征，以使工控机200能够控制直线模组410将所需要铺设的砖移动至目标位置，将抓取的砖铺放至所述目标位置。

铺砖机400还可以包括：固定框架440，通过可伸缩的推杆450与子母机框架100可伸缩连接，图像采集装置430固定设置于固定框架440上；固定框架440通过推杆450的伸缩实现与子母机框架100的可伸缩连接。可选地，在不同的情况和需求下可以在母机框架上安装不同的图像采集装置430的夹具，例如可以安装可伸缩夹具以调节图像采集装置430视野，另外图像采集装置430的数量、视野大小、精度，以及在图像采集装置430上设置的识别方案(识别不同形状砖的不同的位置点坐标)也可以根据不同需求进行调整，本发明不做限定。

子母机框架100上设置有竖直方向的固定杆130以及与固定杆130垂直的连接杆140；固定杆130的自由端与推杆450可转动连接，连接杆140的自由端与固定框架440可转动连接；推杆450可伸缩地连接与固定框架440和固定杆130之间。图1、图4分别示出了推杆450伸出和缩回示意图。子母机框架100还可以设置光源，以在灯光不好的环境也能施工。

本发明实施例提供的固定框架440在伸出来时能让相机拍照，不需要图像采集装置430进行数据采集时就能缩起来，让铺砖子母机整体体积变小，能进出房间。时此固定框架440能保证每次缩起来后，伸出来时的图像采集装置430位置依然在同样的位置，图像采集装置430位置不移动就保证可以进行数据采集时没有误差或误差可以忽略不记。安装能伸缩的固定框架440能让铺砖子母机整体设计面积变得较小、充分利用空间、活动灵敏，进而提高房间里的铺砖效率。

在本发明一可选实施例中，铺砖子母机还可以包括电源设备500，该电源设备500设置在子母机框架100上，为铺砖机400和/或运砖机300供电。如向工控机200、第二磁铁120以及运砖机300上的第一磁铁323各部件供电，该电源设备500可以是蓄电池或充电电池。此外，电源设备500也提供配重的效果，避免铺砖子母机整体重心不稳。实际应用中，可以定期检测电源组件的供电状况，电量不足的时候自动导航到充电站充电。

除上述介绍的之外，本实施例提供的铺砖子母机还可以包括：设置于子母机框架100上的至少一个传感器(未在图中示出)，传感器包括激光测量传感器和/或水平测量传感器，用于测量铺砖机400的子母机框架100和运砖机300的位置，以实现铺砖机400和运砖机300的自动连接。

铺砖子母机还可以包括通信机构600，与工控机200通信连接，用于在工控机200和运砖机300之间进行数据传输。通信机构600可以为无线路由器或是其他通信部件，本发明不做限定。

另外，还可以在子母机框架安装不同的执行机构(例如在模组俯仰和偏航自由度的机构)以提升铺砖的准确度。而且还可以定期检测铺砖子母机以及铺砖子母机上各部件的工作状态，如有异常状态就会急停报警。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种铺砖方法，应用于上述任一实施例提供的铺砖子母机，参见图7可知，本实施例提供的铺砖方法可以包括：

步骤S701，通过铺砖子母机中的工控机基于预先输入的预设空间的布局参数以及待铺设砖尺寸获取所述预设空间的放砖参数。

其中，预设空间的布局参数可以包括预设空间(如任一房间)的尺寸、房间内的布局等参数。待铺设砖尺寸获取预设空间的放砖参数可以包括砖在预设空间的地板上铺放数量、行数、各行铺放的数量等。

步骤S702，基于所述放砖参数推算铺砖子母机和砂浆铺设机的联动路径规划数据。进一步地，可以基于所述放砖参数结合所述铺砖子母机的尺寸、砂浆铺设机铺设尺寸、铺砖子母机的铺设方式和/或砂浆铺设机的铺设方式推算所述铺砖子母机和砂浆铺设机的联动路径规划数据。

也就是说，通过获取到的放砖参数参数；进而结合铺砖子母机尺寸、砂浆铺设机尺寸以及子母机的铺设方式、砂浆铺设机的铺设方式等参考信息进一步推算出铺砖子母机和运砖组件各自在当前空间中的联动路径。铺砖子母机的铺砖方式可以是在已铺好砖的不同方位进行下一块砖的前后左右四个方向的铺设顺序。砂浆铺设机的铺设方式可以是以行位单位，每铺设一行砂浆后换行再进行铺设砂浆。上述子母机的铺砖方式以及砂浆铺设机的铺设方式均可以根据不同场景进行调整，本发明不做限定。

步骤S703，依据所述联动路径规划数据生成控制所述铺砖子母机和砂浆铺设机的作业数据。具体可以包括：依据所述联动路径规划数据生成砂浆铺设机和铺砖子母机的动作执行指令；其中，动作执行指令包括：砂浆铺设机和/或铺砖子母机的移动数据和/或执行动作，如铺砖或铺砂浆的动作。

步骤S704，基于所述作业数据控制所述砂浆铺设机和所述铺砖子母机分别执行铺砂浆和铺砖作业。其进一步包括：

S704-1，通过工控机将铺砖的目标位置和第一移动指令发送至砂浆铺设机，由所述砂浆铺设机移动至所述目标位置；

S704-2，通过工控机将铺砖的目标位置和第二移动指令发送至铺砖子母机，由所述铺砖子母机移动至所述初始位置；

S704-3，通过工控机向所述砂浆铺设机发送进行铺砂浆作业的第一动作指令；

S704-4，在砂浆铺设机完成所述第一动作指令后，通过工控机向铺砖子母机发送进行铺砖作业的第二动作指令，由所述铺砖子母机进行铺砖。

S704-5，在所述铺砖子母机完成铺砖作业后，将铺砖完成的信息反馈至所述工控机，由所述工控机判断是否继续执行铺砂浆或铺砖的作业。

也就是说，在砂浆铺设机和铺砖子母机的联动过程中，可以将二者的联动路径规划数据可分为一步步的任务步骤作为砂浆铺设机和铺砖机以及运砖组件进行移动和施工的数据，工控机可以把目标位置和砂浆铺设机的指令依次发送至砂浆铺设机。举例来讲，工控机可以先将铺砖位置和移动指令发送至砂浆铺设机，由砂浆铺设机移动至预设空间中需要进行铺砖的第一行的初始位置；进一步地，工控机再将铺砖位置和铺砖子母机的第二移动指令发送至铺砖子母机，使铺砖子母机移动至铺设砖的第一行第一块砖的初始位置。随后，工控机再发送指令让砂浆铺设机移动作业，铺设一行砖的砂浆，并在完成任务后反馈至工控机。工控机在接收到砂浆铺设机的反馈后，送指令让子母机移动施工，进入铺砖过程把砖铺贴在已铺设砂浆，铺完一行砖再把完成任务反馈给工控机。工控机接收到子母机完成任务的反馈，工控机检查是否需要铺设下一行砖，发送指令给子母机和砂浆铺设机器人到下一行砖的初始点或到下一个施工房间或到收藏位置。上述各实施例各步骤之间可以合理调换，本发明不做限定。

本发明实施例提供了一种更加高效的铺砖方法，通过将铺砖子母机和砂浆铺设机进行联动以在砂浆铺设机进行砂浆铺设后由铺砖子母机进行铺砖，实现自动铺设砂浆、吸取砖以及自动的过程。另外，本发明实施例通过采用全自动的铺砖子母机设计面积较小、充分利用空间、活动灵敏，能提高房间里的铺砖效率，经试验测试得到效率可高至人工的6倍。

在上述步骤S701提及，需要在铺砖子母机的子母机框架和运砖组件连接成功后才会控制铺砖子母机进行移动。参见图8，本发明实施例提供了一种子母机框架和运砖组件连接方法，可以包括：

S801，通过预设传感器检测子母机框架的第一位置坐标和运砖组件的第二位置坐标。

在本实施例中，预设传感器可以是设置于子母机框架上的可进行距离测量传感器，如激光测距传感器或是其他可进行距离或位置测量的传感器。在确定子母机框架第一位置坐标和运砖组件的第二位置坐标之前，可以先在当前空间中选取一个坐标原点，进而基于该坐标原点确定子母机框架第一位置坐标和运砖组件的第二位置坐标。

S802，基于所述第一位置坐标、第二位置坐标确定子母机框架和运砖组件的距离差值和/或相对方位角度。

在确定子母机框架第一位置坐标和运砖组件的第二位置坐标之后，就可以根据第一位置坐标和第二位置坐标计算子母机框架和运砖组件之间的距离差值以及二者的方位角度，具体执行计算时，可以基于两个位置坐标进行求差，或是结合其他的计算方式进行确定。

S803，将所述距离差值和/或相对方位角度作为运砖组件的移动数据，控制运砖组件基于所述移动数据进行移动，并在运砖组件完成移动后连接运砖组件和子母机框架。

计算得出子母机框架和运砖组件之间的距离差值以及方位角度之后就可以将其作为运砖组件的移动数据，以控制运砖组件基于该移动数据移动至可连接至子母机框架的位置上，即将运砖组件上的第一磁铁和子母机框架上的第二磁铁对应，与此同时，运砖组件可以向子母机框架上设置的工控机发送到达对应位置的信号，进而由工控机控制第二磁铁启动让运砖组件和子母机框架通过第一磁铁和第二磁铁实现连接，并将连接成功的信息发送至工控机，从而由工控机控制其他部件执行后续的铺砖动作。

可选地，本实施例中，在铺砖子母机进行铺砖的过程中，还可以通过图像采集装置识别铺砖子母机进行铺砖时的目标位置。参见图9可知，在砖铺设的过程中，铺砖机需要视觉与控制部分配合，操作机械臂将砖从原料库搬运到待铺设区，与参考砖对齐，进行铺贴。并测量相邻砖2条边之间的缝隙宽度，检验是否符合2±0.5mm的缝隙宽度要求。

如图10所示，本实施例中对视觉数据的处理方式可以如下：

砖呈矩形，砖的边用直线来模拟。相邻两块砖的缝隙定义为一块砖的两个顶点(顶点H，顶点G)分别到另一块砖相应邻边(边AB)的距离。另外，用切向距离来表示两块砖在缝隙距离垂直方向的位移(或称缝隙垂直方向的对齐偏差)，即图10中顶点H到边AD的距离和顶点G到边BC的距离。切向距离可以加上正负号来表示铺贴砖和参考砖的相对位置关系，具体可以依实际使用场景定义。视觉引导对齐过程完成后，铺贴砖和参考砖缝隙两端的宽度(HI和GK)在2±0.5mm范围内，并且砖缝两端宽度的偏差(HI与GK的差值)不超过0.5mm；砖缝垂直方向的对齐偏差(HJ)不超过0.5mm。由于砖尺寸存在不均匀性(大小800±1mm)，砖缝垂直方向的对齐以上端(HJ)为准。实际应用中，可以设置不同的砖尺寸和铺砖缝隙需求，例如600*600的砖和3mm的缝隙宽度要求，本发明不做限定。

本发明实施例提供了一种更加便捷且高效的铺砖子母机与砂浆铺设机组合系统及联动方法，基于放砖参数以及铺砖子母机、砂浆铺设机各自的铺设方式进行联合路径的规划，以分别将砂浆铺设机和铺砖子母机移动至砖的目标位置，实现自动吸取砖以及自动铺设砖的过程。通过采用全自动的铺砖子母机设计面积较小、充分利用空间、活动灵敏，能提高房间里的铺砖效率，经试验测试得到效率可高至人工的6倍。而且在砖数量低的时候，运砖组件能脱离子母机框架自动去补料，补料后自动连接子母机框架。子母机框架的铺砖机在运砖组件脱离框架的时候还能继续铺砖，提高铺砖效率。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (16)

1.一种铺砖子母机与砂浆铺设机组合系统，包括运砖机、铺砖机、砂浆铺设机；其特征在于：

所述运砖机和铺砖机可自动连接和自动可脱离的设置在一起，当需要补砖时；所述运砖机可在铺砖机执行铺砖动作的状态下自动脱离铺砖机去取砖，当取砖完成后可自动返回铺砖机与铺砖机重新连接位铺砖机继续供砖；

所述砂浆铺设机独立的设置，当需要铺砖时，所述砂浆铺设机先于铺砖子母机移动到铺砖位置铺设砂浆，再由铺砖子母机在砂浆上铺砖；

所述铺砖机与所述运砖机和所述砂浆铺设机分别通讯连接，以实现所述铺砖机及其与砂浆铺设机联动操作；

所述铺砖机包括子母机框架，所述子母机框架的下端被支撑在地面上；

所述运砖机包括运砖框架，所述子母机框架跨设在引导车及其运砖框架的上方。

2.根据权利要求1所述的组合系统，其特征在于，所述铺砖机还包括工控机，所述工控机设置在子母机框架上，用于控制所述铺砖机执行铺砖动作并与所述运砖机和所述砂浆铺设机通讯连接。

3.根据权利要求2所述的组合系统，其特征在于，所述运砖机包括一引导车，所述子母机框架跨设在引导车及其运砖框架的上方，其下部与所述运砖框架通过磁吸结构设置在一起，以实现两者之间的自动连接或自动脱离。

4.根据权利要求3所述的组合系统，其特征在于，所述铺砖机还包括设置在子母机框架上的直线模组以及设置直线模组上设置机械手，所述机械手用于取砖、放砖；所述直线模组能提供机械手X、Y、Z三方向的运动，也能提供Z旋转轴的移动和调整；所述机械手为固定在所述直线模组底部的吸盘。

5.根据权利要求2所述的组合系统，其特征在于，所述铺砖机还设有图像采集装置，与所述工控机通信连接，获得所抓取的砖特征和需要放砖的位置特征，以使所述工控机能够控制直线模组将所需要铺设的砖移动至目标位置，将抓取的砖铺放至所述目标位置。

6.根据权利要求5所述的组合系统，其特征在于，所述铺砖机还包括：

固定框架，通过可伸缩的推杆与所述子母机框架可伸缩连接，所述图像采集装置固定设置于所述固定框架上；所述固定框架通过所述推杆的伸缩实现与所述子母机框架的可伸缩连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的组合系统，其特征在于，所述铺砖子母机还包括一电源设备，该电源设备设置在所述子母机框架上，为所述铺砖机和/或所述运砖机充电。

8.根据权利要求1-6任一项所述的组合系统，其特征在于，所述铺砖子母机还包括设置于所述子母机框架上的至少一个传感器，所述传感器包括激光测量传感器和/或水平测量传感器，用于测量铺砖机子母机框架和运砖机的位置，以实现铺砖机和运砖机的自动连接。

9.根据权利要求2-6任一项所述的组合系统，其特征在于，所述铺砖子母机还包括通信机构，与所述工控机通信连接，用于在所述工控机和所述运砖机、砂浆铺设机之间进行数据传输。

10.根据权利要求1-6任一项所述的组合系统，其特征在于，所述铺砖机是铺砖机器人；运砖机是运砖机器人；所述引导车为AGV引导车，所述砂浆铺设机为砂浆铺设机器人。

11.一种子母机与砂浆铺设机联动方法，其特征在于，应用于权利要求1-10任一项所述的组合系统，所述方法包括：

通过铺砖子母机中的工控机基于预先输入的预设空间的布局参数以及待铺设砖尺寸获取所述预设空间的放砖参数；

基于所述放砖参数推算所述铺砖子母机和砂浆铺设机的联动路径规划数据；

依据所述联动路径规划数据生成控制所述铺砖子母机和所述砂浆铺设机的作业数据；

基于所述作业数据控制所述砂浆铺设机和所述铺砖子母机分别执行铺砂浆和铺砖作业。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述基于所述放砖参数推算所述铺砖子母机和砂浆铺设机的联动路径规划数据，包括：

基于所述放砖参数结合所述铺砖子母机的尺寸、砂浆铺设机铺设尺寸、铺砖子母机的铺设方式和/或砂浆铺设机的铺设方式推算所述铺砖子母机和砂浆铺设机的联动路径规划数据。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述依据所述联动路径规划数据生成控制所述铺砖子母机和所述砂浆铺设机的作业数据，包括：

依据所述联动路径规划数据生成所述砂浆铺设机和铺砖子母机的动作执行指令；

其中，所述动作执行指令包括：所述砂浆铺设机和/或铺砖子母机的移动数据和/或执行动作。

14.根据权利要求11-13任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述作业数据控制所述砂浆铺设机和所述铺砖子母机分别执行铺砂浆和铺砖作业，包括：

通过所述工控机将铺砖的目标位置和第一移动指令发送至所述砂浆铺设机，由所述砂浆铺设机移动至所述目标位置；

通过所述工控机将铺砖的目标位置和第二移动指令发送至所述铺砖子母机，由所述铺砖子母机移动至所述目标位置；

通过所述工控机向所述砂浆铺设机发送进行铺砂浆作业的第一动作指令；

在所述砂浆铺设机完成所述第一动作指令后，通过所述工控机向所述铺砖子母机发送进行铺砖作业的第二动作指令，由所述铺砖子母机进行铺砖。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述在所述砂浆铺设机完成所述第一动作指令后，通过所述工控机向所述铺砖子母机发送进行铺砖作业的第二动作指令，由所述铺砖子母机进行铺砖之后，还包括：

在所述铺砖子母机完成铺砖作业后，将铺砖完成的信息反馈至所述工控机，由所述工控机判断是否继续执行铺砂浆或铺砖的作业。

16.根据权利要求11-13任一项所述的方法，其特征在于，所述通过铺砖子母机中的工控机基于预先输入的预设空间的布局参数以及待铺设砖尺寸获取所述预设空间的放砖参数之前，还包括：

通过预设传感器检测所述子母机框架的第一位置坐标和所述运砖机的第二位置坐标；

基于所述第一位置坐标、第二位置坐标确定所述子母机框架和运砖机的距离差值和/或相对方位角度；

将所述距离差值和/或相对方位角度作为所述运砖机的移动数据，控制所述运砖机基于所述移动数据进行移动，并在所述运砖机完成移动后连接所述运砖机和所述子母机框架。

Images