CN110386455A - 吸盘夹具及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸盘夹具及其控制方法。其中，该吸盘夹具包括：吸盘，设置在所述吸盘夹具主体的下方，用于抓取目标对象；水平度传感器，与所述吸盘夹具主体上方贴合设置，用于检测已抓取目标对象的水平度信息；调水平机构，用于根据所述水平度信息，调整所述已抓取目标对象的水平度。本发明解决了现有技术中铺砖机器人的地砖铺贴精度不足的技术问题。

Description

吸盘夹具及其控制方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体而言，涉及一种吸盘夹具及其控制方法。

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。而在使用机器人进行地砖铺贴时，为了实现铺贴的完全自动化，在没有人为干预的情况下，铺贴的精度仍需提高。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种吸盘夹具及其控制方法，以至少解决现有技术中铺砖机器人的地砖铺贴精度不足的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种吸盘夹具，包括：吸盘，设置在吸盘夹具主体的下方，用于抓取目标对象；水平度传感器，用于检测已抓取目标对象的水平度信息；调水平机构，用于根据水平度信息，调整已抓取目标对象的水平度。

进一步地，调水平机构还包括：俯仰机构，用于根据水平度信息调整已抓取目标对象的俯仰角度；偏航机构，用于根据水平度信息调整已抓取目标对象的偏航角度。

进一步地，目标对象为地砖，吸盘夹具还包括：振平机构，用于当已抓取地砖放置在砂浆面上时进行振动。

进一步地，吸盘夹具还包括：弹簧机构，弹簧机构穿过吸盘夹具主体与振平机构相接，用于在振平机构振动时，减少振平机构对机械臂和吸盘夹具主体的振动。

进一步地，吸盘夹具还包括：位置敏感检测器，设置于吸盘夹具主体的第一侧，用于检测已抓取目标对象的全局高度信息。

进一步地，目标对象为地砖，吸盘夹具还包括：激光测量传感器，设置于吸盘夹具主体的第二侧，用于检测已抓取地砖与铺砖面的距离。

进一步地，水平度传感器与吸盘夹具主体上方贴合设置。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种吸盘夹具的控制方法，吸盘夹具包括上述的任意一种吸盘夹具，包括：在控制吸盘抓取目标对象后，通过水平度传感器检测已抓取目标对象的水平度信息；根据水平度信息调整已抓取目标对象的水平度。

进一步地，根据水平度信息获取已抓取目标对象的俯仰角度和偏航角度；根据已抓取目标对象的俯仰角度和偏航角度调整已抓取目标对象的水平度。

进一步地，目标对象为地砖，水平度信息用于表示已抓取地砖相对于铺砖面的水平度信息。

进一步地，目标对象为地砖，在根据水平度信息调整已抓取目标对象的水平度之后，根据激光测量传感检测到的已抓取地砖与铺砖面的距离和位置敏感检测器检测到的已抓取地砖的全局高度信息，确定吸盘夹具的下降距离。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述的吸盘夹具的控制方法。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述的吸盘夹具的控制方法。

在本发明实施例中，提供的吸盘夹具包括设置在吸盘夹具主体的下方，用于抓取地砖的吸盘；与吸盘夹具主体上方贴合设置，用于检测已抓取地砖的水平度信息的水平度传感器，以及用于根据水平度信息，调整已抓取地砖的水平度的调水平机构，从而使得在抓取地砖后，能够将地砖调整至水平，进而使得在放砖后具有较好的铺贴效果，解决了现有技术中铺砖机器人的地砖铺贴精度不足的技术问题，尤其是地砖在水平方向上的铺贴精度不足的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的一种吸盘夹具的示意图；以及

图2是根据本申请实施例的吸盘夹具的控制方法的流程图。

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，下面将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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一吸盘夹具，该吸盘夹具可以设置于进行地砖铺贴的机器人上，或其他搬运设备上，用于目标对象的抓取和放置，下述实施例中，以目标对象为地砖进行说明，图1是根据本申请实施例的一种吸盘夹具的示意图，结合图1所示，该吸盘夹具包括：

吸盘20，设置在吸盘夹具主体10的下方，用于抓取目标对象。

具体的，上述目标对象为待搬运的地砖，上述吸盘20用于通过吸附的方式抓取地砖，吸盘可以呈圆形，中间凹陷的盘状结构。

在一种可选的实施例中，上述吸盘20可以是可拆卸的设置在吸盘夹具的下方，依据不同重量或大小的地砖，可以选择不同大小的吸盘20进行抓取。

水平度传感器30，用于检测已抓取地砖的水平度信息。

具体的，上述水平度传感器30设置在吸盘夹具本体10上方，可以与吸盘夹具主体10上方贴合设置。

吸盘夹具本体10的上表面光滑，水平度传感器30的安装面与吸盘夹具本体10的上表面完全紧贴，且水平度传感器30的轴线与吸盘夹具本体10的上表面的轴线平行。

调水平机构40，用于根据水平度信息，调整已抓取目标对象的水平度。

具体的，调水平机构10中包括调水平伺服马达，控制器(图中未示出)根据水平度传感器30检测到的水平度信息对伺服马达进行控制，从而对已抓取地砖的水平度进行控制。其控制目的是，已抓取地砖与当前的铺贴平面完全水平，从而在放砖后具有较好的铺贴效果。

由上可知，本申请上述实施例提供的吸盘夹具包括设置在吸盘夹具主体10的下方，用于抓取地砖的吸盘20；与吸盘夹具主体10上方贴合设置，用于检测已抓取地砖的水平度信息的水平度传感器30，以及用于根据水平度信息，调整已抓取地砖的水平度的调水平机构40，从而使得在抓取地砖后，能够将地砖调整至水平，进而使得在放砖后具有较好的铺贴效果，解决了现有技术中铺砖机器人的地砖铺贴精度不足的技术问题，尤其是地砖在水平方向上的铺贴精度不足的技术问题。

作为一种可选的实施例，上述调水平机构40还包括：俯仰机构401，用于根据水平度信息调整已抓取目标对象的俯仰角度；偏航机构402，用于根据水平度信息调整已抓取目标对象的偏航角度。

具体的，上述俯仰机构401和偏航机构402均包括伺服马达，用于根据控制器的控制调整地砖的俯仰角度和偏航角度。控制器根据预设的调平算法，控制俯仰机构和偏航机构不断调整已抓取地砖的姿态，直至水平度传感器传回的水平度信息满足工艺规定的平整度要求。

作为一种可选的实施例，目标对象为地砖，上述吸盘夹具还包括：振平机构50，用于当已抓取地砖下移至铺砖面预设距离时进行振动。

具体的，上述振平机构50设置在吸盘夹具10主体的下方。

在一种可选的实施例中，在吸盘夹具抓取地砖下移的过程中，持续检测地砖与铺砖面的距离，该铺砖面可以是砂浆面。上述预设距离可以为10mm，当地砖与铺砖面的距离小于等于10mm时，开始控制振平机构50起振并继续控制地砖下移，边振捣边把砖压倒砂浆上，在振捣的时候会提高砂浆的流水性，从而降低产生空鼓的机率。

作为一种可选的实施例，上述吸盘夹具还包括：弹簧机构60，弹簧机构60穿过吸盘夹具主体10与振平机构50相接，用于在振平机构50振动时，减少振平机构50对机械臂和吸盘夹具主体10的振动。

具体的，吸盘夹具可以包括多个振平机构50，例如，可以在吸盘夹具主体10下方的四角处设置四个振平机构50。为了减少振平机构50震动时对机械臂和吸盘夹具的影响，上述方案设置弹簧机构60对振平机构50的振动进行减震。

在一种可选的实施例中，一个振平机构50可以通过一个弹簧机构60连接在吸盘夹具主体10上，也可以通过多个弹簧机构60连接在吸盘夹具主体10上，具体可以根据振平机构50与地砖的接触面的大小来确定。

作为一种可选的实施例，吸盘夹具还包括：位置敏感检测器70，设置于吸盘夹具主体10的第一侧，用于检测已抓取目标对象的全局高度信息。

具体的，上述位置敏感检测器70即为PSD传感器，其可以通过与室内的其他传感器对接，从而确定吸盘夹具在室内的全局Z轴上的高度信息。结合图1所示，位置敏感检测器70可以设置在吸盘夹具主体10的一侧。一个吸盘夹具可以设置多个位置敏感检测器70。

作为一种可选的实施例，目标对象为地砖，上述吸盘夹具还包括：激光测量传感器80，设置于吸盘夹具主体10的第二侧，用于检测已抓取地砖与铺砖面的距离。从而保证铺完后的地砖与地砖之间的Z方向高低偏差不超过设置的范围。

具体的，上述第二侧与第一侧可以相同，也可以不同。

结合图1所示，激光测量传感器80检测地砖与铺砖面的距离，并传输至控制器，控制器根据激光测量传感器的检测结果，结合位置敏感检测器检测到的已抓取地砖的全局高度信息，即可确定控制吸盘夹具下移时的位置信息。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种吸盘夹具的控制方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图2是根据本申请实施例的吸盘夹具的控制方法的流程图，该吸盘夹具包括实施例1中任意一项的吸盘夹具，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S202，在控制吸盘20抓取目标对象后，通过水平度传感器30检测已抓取目标对象的水平度信息。

具体的，上述吸盘20用于通过吸附的方式抓取地砖，系统可以呈圆形，中间凹陷的盘状结构。上述水平度传感器30设置在吸盘夹具本体10上方。

在一种可选的实施例中，上述吸盘20可以是可拆卸的设置在吸盘夹具的下方，依据不同重量或大小的地砖，可以选择不同大小的吸盘20进行抓取。

步骤S204，根据水平度信息调整已抓取目标对象的水平度。

具体的，调水平机构10中包括调水平伺服马达，控制器图中未示出根据水平度传感器30检测到的水平度信息对伺服马达进行控制，从而对已抓取地砖的水平度进行控制。其控制目的是，已抓取地砖与当前的铺贴平面完全水平，从而在放砖后具有较好的铺贴效果。

由上可知，本申请上述实施例在控制吸盘20抓取地砖后，通过水平度传感器30检测已抓取地砖的水平度信息，根据水平度信息调整已抓取地砖的水平度，从而使得在抓取地砖后，能够将地砖调整至水平，进而使得在放砖后具有较好的铺贴效果，解决了现有技术中铺砖机器人的地砖铺贴精度不足的技术问题，尤其是地砖在水平方向上的铺贴精度不足的技术问题。

作为一种可选的实施例，根据水平度信息调整已抓取目标对象的水平度，包括：根据水平度信息获取已抓取目标对象的俯仰角度和偏航角度；根据已抓取目标对象的俯仰角度和偏航角度调整已抓取目标对象的水平度。

具体的，根据水平度信息可以确定已抓取地砖实际的俯仰角度以及偏航角度，在此基础上，可以将已抓取地砖的实际俯仰角度以及偏航角度与铺砖面的信息相比，从而对吸盘夹具的俯仰角度以及偏航角度进行调整。

作为一种可选的实施例，目标对象为地砖，水平度信息用于表示已抓取地砖相对于铺砖面的水平度信息。

需要说明的是，如果水平度信息表示是已抓取地砖的绝对水平度，则仅适用于铺砖面水平的情况，当铺砖面为斜面时，根据绝对水平度信息，难以铺设凭证的砖面。

在一种可选的实施例中，控制器中存储有当前铺砖面的水平信息。水平度传感器检测到已抓取地砖的绝对水平度信息后，将已抓取地砖的绝对水平度信息上传至控制器，控制器根据已抓取地砖的绝对水平度信息和当前铺砖面的水平度信息来确定相对水平度信息，即已抓取地砖相对于铺砖面的水平度信息。确定相对水平度信息后，控制器基于相对水平度信息对吸盘夹具的偏航角度以及俯仰角度进行调整，以使已抓取地砖与铺砖面完全平行。

由此可知，通过将绝对水平度信息转换为相对水平度信息，使得该吸盘夹具的控制方法不仅能够应用于铺砖面水平的情况，在铺砖面倾斜的情况下也能够准确调整已抓取地砖的水平度。

作为一种可选的实施例，目标对象为地砖，在根据水平度信息调整已抓取目标对象的水平度之后，上述方法还包括：根据激光测量传感检测到的已抓取地砖与铺砖面的距离和位置敏感检测器检测到的已抓取地砖的全局高度信息，确定吸盘夹具的下降距离。

具体的，激光测量传感器检测的是已抓取地砖与铺砖面的距离，在获取该距离后，控制器还需要获取控制吸盘夹具下降时的控制信息，即吸盘夹具下降的位置参数，基于上述已抓取地砖与铺砖面的距离，以及已抓取地砖的全局高度信息，即可得到吸盘夹具下降的位置参数，控制吸盘夹具下降至上述位置参数，即可将吸盘夹具放置于砂浆面之上。

实施例3

根据本发明实施例，提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行实施例1所述的吸盘夹具的控制方法。

实施例4

根据本发明实施例，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行实施例1所述的吸盘夹具的控制方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种吸盘夹具，其特征在于，包括：

吸盘(20)，设置在所述吸盘夹具主体(10)的下方，用于抓取目标对象；

水平度传感器(30)，用于检测已抓取目标对象的水平度信息；

调水平机构(40)，用于根据所述水平度信息，调整所述已抓取目标对象的水平度。

2.根据权利要求1所述的吸盘夹具，其特征在于，所述调水平机构(40)还包括：

俯仰机构(401)，用于根据所述水平度信息调整所述已抓取目标对象的俯仰角度；

偏航机构(402)，用于根据所述水平度信息调整所述已抓取目标对象的偏航角度。

3.根据权利要求1所述的吸盘夹具，其特征在于，所述目标对象为地砖，所述吸盘夹具还包括：

振平机构(50)，用于当已抓取地砖下移至铺砖面预设距离时进行振动。

4.根据权利要求3所述的吸盘夹具，其特征在于，所述吸盘夹具还包括：

弹簧机构(60)，所述弹簧机构(60)穿过所述吸盘夹具主体(10)与所述振平机构(50)相接，用于在所述振平机构(50)振动时，减少所述振平机构(50)对机械臂和所述吸盘夹具主体(10)的振动。

5.根据权利要求1所述的吸盘夹具，其特征在于，所述吸盘夹具还包括：

位置敏感检测器(70)，设置于所述吸盘夹具主体(10)的第一侧，用于检测所述已抓取目标对象的全局高度信息。

6.根据权利要求1所述的吸盘夹具，其特征在于，所述目标对象为地砖，所述吸盘夹具还包括：

激光测量传感器(80)，设置于所述吸盘夹具主体(10)的第二侧，用于检测已抓取地砖与砂浆面的距离。

7.根据权利要求1所述的吸盘夹具，其特征在于，所述水平度传感器(30)与所述吸盘夹具主体(10)上方贴合设置。

8.一种吸盘夹具的控制方法，其特征在于，所述吸盘夹具包括权利要求1至7中任意一项所述的吸盘夹具，所述吸盘夹具的控制方法包括：

在控制所述吸盘抓取所述目标对象后，通过所述水平度传感器检测已抓取目标对象的水平度信息；

根据所述水平度信息调整所述已抓取目标对象的水平度。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述水平度信息调整所述已抓取目标对象的水平度，包括：

根据所述水平度信息获取所述已抓取目标对象的俯仰角度和偏航角度；

根据所述已抓取目标对象的俯仰角度和偏航角度调整所述已抓取目标对象的水平度。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述目标对象为地砖，所述水平度信息用于表示所述已抓取地砖相对于铺砖面的水平度信息。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述目标对象为地砖，在根据所述水平度信息调整所述已抓取目标对象的水平度之后，所述方法还包括：

根据激光测量传感检测到的所述已抓取地砖与铺砖面的距离和位置敏感检测器检测到的所述已抓取地砖的全局高度信息，确定所述吸盘夹具的下降距离。

12.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求8至11中任意一项所述的吸盘夹具的控制方法。

13.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求8至11中任意一项所述的吸盘夹具的控制方法。