CN111350361B - 一种砌筑方法、砌筑系统及砌筑机器人 - Google Patents

一种砌筑方法、砌筑系统及砌筑机器人 Download PDF

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CN111350361B CN202010182240.3A CN202010182240A CN111350361B CN 111350361 B CN111350361 B CN 111350361B CN 202010182240 A CN202010182240 A CN 202010182240A CN 111350361 B CN111350361 B CN 111350361B
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Abstract

本发明提供一种砌筑方法、砌筑系统及砌筑机器人,涉及建筑领域。砌筑方法包括以下步骤:S1、将砌筑机器人定位至砌筑墙面的作业位置;S2、标定砌筑机器人相对砌筑墙面的三维位置和相对水平面的倾角,以标定砌筑机器人相对砌筑墙面的位姿;S3、砌筑机器人的执行机械手获取作业对象的位姿。砌筑系统包括光线发射器和光线检测组件,光线发射器和光线检测组件中的一者设置于地面,另一者设置于砌筑机器人,光线发射器能够沿砌筑墙面的在水平方向的延伸方向朝光线检测组件发射光线并能够在地面上形成线影,光线检测组件用于检测光线在光线检测组件上的图像的位置变化及线影的位置变化。砌筑机器人包括上述的砌筑系统。

Description

一种砌筑方法、砌筑系统及砌筑机器人
技术领域
本发明涉及建筑技术领域,尤其涉及一种砌筑方法、砌筑系统及砌筑机器人。
背景技术
现有的内墙,有80%为砌筑形式。砌筑内墙包括抹浆和砌砖工序,传统的内墙砌筑采用人工作业方式完成所有工序,然而,人工作业方式不仅存在工人劳动强度大、效率低、作业环境条件差的缺点,而且作业成本高、工程质量及工人安全不易保证。砌筑机器人的出现,解决了上述问题,然而,现有的砌筑机器人的砌筑精度较低,无法满足砌筑精度要求。
发明内容
本发明的目的在于提出一种砌筑方法和砌筑系统,能够提高砌筑机器人的砌筑精度。
本发明的另一目的在于提出一种及砌筑机器人,其砌筑精度高。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供一种砌筑方法,包括以下步骤:
S1、将砌筑机器人定位至砌筑墙面的作业位置;
S2、标定所述砌筑机器人相对所述砌筑墙面的位姿;
S3、所述砌筑机器人的执行机械手获取作业对象的位姿;
其中,步骤S2至少包括以下步骤:
标定所述砌筑机器人相对所述砌筑墙面的三维位置和相对水平面的倾角。
优选地,所述步骤:标定所述砌筑机器人相对所述砌筑墙面的三维位置和相对水平面的倾角包括:
光线发射器沿所述砌筑墙面在水平方向的延伸方向发射光线,所述砌筑机器人获取所述光线在地面形成的线影;
根据所述线影计算所述砌筑机器人的底盘与所述砌筑墙面的偏航角,并调整所述底盘,使所述偏航角为零。
优选地,所述步骤:标定所述砌筑机器人的底盘相对所述砌筑墙面的三维位置和相对水平面的倾角,还包括:
所述砌筑机器人获取光线发射器的光线在集光板上的图像;
所述底盘根据所述图像的位置变化调整自身在与所述砌筑墙面垂直的方向上的位置及相对水平面的倾角。
优选地,所述步骤:标定所述砌筑机器人相对所述砌筑墙面的三维位置和相对水平面的倾角还包括:
通过第一测距传感器检测所述底盘在沿所述砌筑墙面在水平方向的延伸方向上的位置。
优选地,步骤S3包括:
所述砌筑机器人的抓砖机械手获取待砌砌砖的位姿;和/或,
所述砌筑机器人的砌砖机械手获取待砌位置的位姿。
优选地,步骤S1具体为:
采用雷达导航仪配合BIM技术将所述砌筑机器人初步导航至所述砌筑墙面的作业位置;或
采用人工遥控的方式将所述砌筑机器人初步导航至所述砌筑墙面的作业位置。
本发明提供一种砌筑系统,包括:
第一粗定位装置,所述第一粗定位装置包括光线发射器和光线检测组件,所述光线发射器和所述光线检测组件中的一者设置在地面上,另一者设置在砌筑机器人上,所述光线发射器能够砌筑墙面的在水平方向的延伸方向朝所述光线检测组件发射光线并能够在地面上形成线影,所述光线检测组件用于检测所述光线在所述光线检测组件上的图像的位置变化及所述线影的位置变化。
优选地,所述光线检测组件包括:
集光板,安装在砌筑机器人的移动底盘上,用于获取所述光线的图像;
第一视觉检测器,安装在砌筑机器人的移动底盘上并设置在所述集光板的一侧,用于检测所述光线的图像在所述集光板上的位置变化,所述砌筑机器人的底盘根据所述位置变化调整自身在与所述砌筑墙面垂直的方向上的位置及相对水平面的倾角。
优选地,所述第一粗定位装置还包括第二视觉检测器,所述第二视觉检测器安装在所述砌筑机器人上,用于检测所述线影的位置变化。
优选地,所述第一粗定位装置还包括:
第一测距传感器,安装在靠近砌筑墙面的地面上,用于检测所述砌筑机器人在沿砌筑墙面的在水平方向的延伸方向上的位置。
优选地,所述砌筑系统还包括精定位装置,所述精定位装置包括抓砖定位组件和砌砖定位组件,所述抓砖定位组件安装在所述砌筑机器人的抓砖机械手上,用于获取待砌砌砖的位姿,所述砌砖定位组件安装在所述砌筑机器人的砌砖机械手上,用于获取待砌位置的位姿。
优选地,所述抓砖定位组件包括:
第三视觉检测器,安装在所述抓砖机械手上,用于检测所述待砌砌砖在水平面内位置和方向;
第二测距传感器,安装在所述抓砖机械手上,用于检测所述抓砖机械手在竖直方向上相对所述待砌砌砖的距离;
和/或,所述砌砖定位组件包括:
第四视觉检测器,安装在所述砌砖机械手上,用于检测所述待砌位置在水平面内的位置和方向;
第三测距传感器,安装在所述砌砖机械手上,用于检测所述砌砖机械手在竖直方向上相对所述待砌位置的距离。
优选地,所述砌筑系统还包括垂直度检测器,所述垂直度检测器用于检测所述砌筑墙面的垂直度。
优选地,所述砌筑系统还包括第二粗定位装置,所述第二粗定位装置用于将所述砌筑机器人初步导航至需要砌筑所述砌筑墙面的作业位置。
本发明提供一种砌筑机器人,所述砌筑机器人包括上述的砌筑系统。
本发明的有益效果为:
1.本发明提供的砌筑方法包括步骤S1、步骤S2和步骤S3,首先,步骤S1使得砌筑机器人能够移动至砌筑墙面的作业位置,实现对砌筑机器人的初步定位;然后,步骤S2调整砌筑机器人相对砌筑墙面的位姿,即调整砌筑机器人相对砌筑墙面的三维位置以及相对水平面的倾角,对砌筑机器人进行进一步的定位;之后,执行步骤S3,使砌筑机器人的执行机械手获取作业对象的位姿,以使得砌筑机器人的执行机械手能够精确地移动至作业对象处,然后对作业对象执行预设操作,通过三个精度递进的校准步骤,保证砌筑机器人的砌筑精度。
2.本发明提供的砌筑系统包括第一粗定位装置,第一粗定位装置包括光线发射器和光线检测组件,光线发射器设置在地面上,光线检测组件设置在砌筑机器人上,光线发射器能够朝光线检测组件发射光线并能够沿砌筑墙面的在水平方向的延伸方向在地面上形成线影,光线检测组件用于检测光线在光线检测组件上的位置变化若及线影的位置变化,若光线的实时图像相对预设图像有变化,则说明砌筑机器人在沿垂直于砌筑墙面的方向上的位置相对预设位置有偏差和/或砌筑机器人相对水平面存在倾角;若线影的实时位置相对预设位置有偏差,则说明砌筑机器人偏航。
附图说明
图1是本发明具体实施例提供的砌筑系统的安装结构图;
图2是本发明具体实施例提供的砌筑系统的安装俯视图;
图3是本发明具体实施例提供的第一测距传感器和激光放线仪安装在第一支架上的结构图;
图4是本发明具体实施例提供的第一测距传感器和激光放线仪安装在第一支架上的俯视图;
图5是本发明具体实施例提供的集光、第一视觉检测器和第二视觉检测器安装在第二支架上的结构图;
图6是本发明具体实施例提供的集光板、第一视觉检测器和第二视觉检测器安装在第二支架上的主视图;
图7是本发明具体实施例提供的抓砖机械手的结构图;
图8是图7中B处的放大图;
图9是本发明具体实施例提供的砌砖机械手的结构图;
图10是图9中A处的放大图。
图中:
11、第一支架;12、激光放线仪;121、光线;13、第一测距传感器;131、激光束;
21、第二支架;22、第二视觉检测器;23、第一视觉检测器;24、集光板;
3、底盘;
4、抓砖机械手;41、第三视觉检测器;42、第二测距传感器;
5、砌砖机械手;51、第四视觉检测器;52、第三测距传感器;
61、待砌砌砖;62、砌砖墙面。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,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。
请参考图1和图2,本发明提供一种砌筑方法,包括以下步骤:
S1、将砌筑机器人定位至砌筑墙面62的作业位置;
S2、标定砌筑机器人相对砌筑墙面62的位姿;
S3、砌筑机器人的执行机械手获取作业对象的位姿;
其中,步骤S2至少包括以下步骤:
标定砌筑机器人相对砌筑墙面62的三维位置和相对水平面的倾角。
首先,步骤S1使得砌筑机器人能够移动至砌筑墙面62的作业位置,实现对砌筑机器人的初步定位;然后,步骤S2调整砌筑机器人相对砌筑墙面62的位姿,即调整砌筑机器人相对砌筑墙面62的三维位置以及相对水平面的倾角,对砌筑机器人进行进一步的定位;之后,执行步骤S3,使砌筑机器人的执行机械手获取作业对象的位姿,以使得砌筑机器人的执行机械手能够精确地移动至作业对象处,然后对作业对象执行预设操作。
请参考图1-图6,优选地,步骤:标定砌筑机器人相对砌筑墙面62的三维位置和相对水平面的倾角包括:
光线发射器沿所述砌筑墙面62在水平方向的延伸方向发射光线,砌筑机器人获取光线在地面形成的线影;
根据线影计算砌筑机器人的底盘3与砌筑墙面62的偏航角,并调整底盘3,使偏航角为零,以使得砌筑机器人能够沿着预设方向移动,防止砌筑机器人在移动过程中发生偏航,降低砌筑精度。
具体地,光线发射器设置为激光放线仪12,激光放线仪12沿砌筑墙面62的延伸方向发出激光线,激光线包括沿竖直平面发射的竖直激光线,线影为竖直激光线与地面的接触线。通过检测线影相对底盘3的位置变化,即可获知底盘3是否偏航。
需要注意的是,本实施例中,步骤S2通过标定砌筑机器人的底盘3来实现对砌筑机器人的执行机械手的初步标定,在其他实施例中,也可以在底盘3与执行机械手之间另设调整结构,该调整结构能够以底盘3为支撑点来标定执行机械手相对砌筑墙面62的位姿,同样能够实现对执行机械手的标定。
优选地,所述步骤:标定砌筑机器人的底盘3相对砌筑墙面62的三维位置和相对水平面的倾角包括:
砌筑机器人获取激光放线仪12的激光线在集光板24上的图像;
底盘3根据图像的位置变化调整自身在与砌筑墙面62垂直的方向上的位置及相对水平面的倾角。
具体地,获取砌筑机器人在预设位置时,激光放线仪12的激光线在集光板24上的图像,并以该图像为预设图像。在砌筑机器人的移动过程中,获取激光放线仪12的激光线在集光板24上的实时图像,并将该实时图像与预设图像相对比,若实时图像与预设图像有偏差,则根据图像计算底盘3是否在与砌筑墙面62垂直的方向上存在位置偏差以及是否相对水平面倾斜;若盘3在与砌筑墙面62垂直的方向上存在位置偏差,则底盘3调整自身在与砌筑墙面62垂直的方向上的位置至预设位置,若底盘3相对水平面倾斜,则底盘3调整自身相对水平面的倾角,以使得底盘3相对水平面平行。
优选地,步骤:标定砌筑机器人相对砌筑墙面62的三维位置和相对水平面的倾角还包括:
通过第一测距传感器13检测底盘3在沿砌筑墙面62在水平方向的延伸方向上的位置,以将底盘3调整至沿砌筑墙面62在水平方向的延伸方向上的预设位置处。
请参考图1、图2、图7-图10,优选地,步骤S3包括:
砌筑机器人的抓砖机械手4获取待砌砌砖61的位姿,以使得抓砖机械手4能够准确抓取待砌砌砖61,然后抓砖机械手4将待砌砌砖61放置在砌筑机器人的中转位置处,然后,砌砖机械手5抓取中转位置处的待砌砌砖61,并获取待砌位置的位姿,使得砌砖机械手5能够将待砌砌砖61准确地砌筑在待砌位置上。
优选地,待砌砌砖61的位姿包括抓砖机械手4在竖直平面内相对待砌砌砖61的距离、抓砖机械手4在水平面内相对待砌砌砖61的距离及角度。待砌位置的位姿包括砌砖机械手5在竖直平面内相对待砌位置的距离、抓砖机械手5在水平面内相对待砌位置的距离及角度。
当然,在其他实施例中,也可以根据实际的施工需求,例如待砌砌砖61的位置恒定,则抓砖机械手4无需实时获取待砌砌砖61的位姿;或者砌筑机器人在砌筑过程中,通过底盘3的移动,使得砌砖机械手5相对待砌位置的位置恒定,则砌砖机械手5无需实时获取待砌位置的位姿。
优选地,在本实施例中,步骤S1具体为:采用雷达导航仪配合BIM技术将砌筑机器人初步导航至砌筑墙面62的作业位置并在砌筑过程中对砌筑机器人进行实时导航,实现对砌筑机器人的初步定位。在其他实施例中,步骤S1还可以具体为:采用人工遥控的方式将砌筑机器人初步导航至砌筑墙面62的作业位置,也可以实现对砌筑机器人的初步定位,然后通过BIM技术实现对砌筑机器人在砌筑过程中的实时导航。
请参考图1-图6,图本发明提供一种砌筑系统,包括:
第一粗定位装置,第一粗定位装置包括光线发射器和光线检测组件,光线发射器设置在地面上,光线检测组件设置在砌筑机器人上,光线发射器能够朝光线检测组件发射光线121并能够沿砌筑墙面62的在水平方向的延伸方向在地面上形成线影,光线检测组件用于检测光线121在光线检测组件上的图像的位置变化及线影的位置变化。具体地,实时检测线影的位置,将线影的实时位置与预设位置相比,若线影的实时位置相对预设位置有偏差,则说明砌筑机器人偏航,需要将砌筑机器人调整至预设的航线上。实时检测光线121的图像在光线检测组件上的位置变化,若光线121的实时图像相对预设图像有变化,则说明砌筑机器人在沿垂直于砌筑墙面62的方向上的位置相对预设位置有偏差和/或砌筑机器人相对水平面存在倾角,需要将砌筑机器人调整至预设位置和/或将砌筑机器人调整至与水平面平行。通过设置第一粗定位装置,使得砌砖机器人的整体能够沿砌筑过程中沿预设航线行走,防止砌筑机器人偏航而导致砌砖精度不足,同时使得砌砖机器人在砌筑过程中均能够位于与砌筑墙面62垂直方向上的预设位置上,并使得砌砖机器人在砌筑过程中能够保持与水平面平行,防止地面不平导致砌砖机器人整体倾斜,而影响砌筑机器人的砌筑精度。
当然,在其他实施例中,也可以将光线发射器与光线检测组件的位置调换,即将光线发射器安装在砌筑机器人上,相对应地,将光线检测组件安装在地面上。
优选地,光线检测组件包括集光板24和第一视觉检测器23,集光板24安装在砌筑机器人的移动底盘3上,用于获取光线121的图像。第一视觉检测器23安装在砌筑机器人的移动底盘3上并设置在集光板24的一侧,用于检测光线121的图像在集光板24上的位置变化,砌筑机器人的底盘3根据位置变化调整自身在与砌筑墙面62垂直的方向上的位置及相对水平面的倾角。
优选地,本实施例中,光线发射器采用激光放线仪12进行激光线发射,以形成光线121。当然,在其他实施例中,也可以采用红外线定位仪来发射红外线来形成光线121,只要能够在集光板24上形成图像即可。
优选地,本实施例中,光线121包括水平激光线和竖直激光线,水平激光线沿水平面射出,竖直激光线沿竖直平面射出。其中,竖直激光线在地面上形成线影,竖直激光线和水平激光线在集光板24上形成十字光线图像,第一视觉检测器23用于获取十字光线图像,当十字光线图像的实时图像与预设图像不同时,说明砌筑机器人在沿垂直于砌筑墙面62的方向上的位置相对预设位置有偏差和/或砌筑机器人相对水平面存在倾角。具体地,若竖直激光线在集光板24上的实时图像相对预设图像有偏差,则说明砌筑机器人在沿垂直于砌筑墙面62的方向上的位置相对预设位置有偏差,需要将砌筑机器人调整至沿垂直于砌筑墙面62的方向上的预设位置;若水平激光线在集光板24上的实时图像相对预设图像有偏差,则说明砌筑机器人相对水平面存在倾角,需要将砌筑机器人调整至与水平面平行。
优选地,第一粗定位装置还包括第二视觉检测器22,第二视觉检测器22安装在砌筑机器人上,用于检测线影的位置变化,若线影的实时位置相对预设位置有偏差,则说明砌筑机器人偏航,需要将砌筑机器人调整至预设的航线上。
优选地,第一粗定位装置还包括第一测距传感器13,第一测距传感器13,安装在靠近砌筑墙面62的地面上,用于检测砌筑机器人在沿砌筑墙面62的在水平方向的延伸方向上的位置,若砌筑机器人在沿砌筑墙面62的在水平方向的延伸方向上的实时位置与预设位置有偏差,则将砌筑机器人调整至沿砌筑墙面62的在水平方向的延伸方向上的预设位置处。
优选地,本实施例中,第一测距传感器13为激光测距传感器,激光测距传感器通过发射激光束131来检测砌砖机器人在沿砌筑墙面62的在水平方向的延伸方向上的位置。当然,在其他实施例中,第一测距传感器13也可以为红外线测距传感器,只要能够检测砌砖机器人在沿砌筑墙面62的在水平方向的延伸方向上的位置即可。
为便于第一测距传感器13及激光放线仪12的安装,优选地,本实施例中,砌筑系统还包括第一支架11,第一测距传感器13及激光放线仪12均安装在第一支架11上,通过固定第一支架11即可将第一测距传感器13及激光放线仪12固定。
为便于集光板24、第一视觉检测器23和第二视觉检测器22的安装,优选地,本实施例中,砌筑系统还包括第二支架21,集光板24、第一视觉检测器23和第二视觉检测器22均安装在第二支架21上,第二支架21固定在底盘3上。
请参考图1、图2、图7-图10,优选地,砌筑系统还包括精定位装置,所述精定位装置包括抓砖定位组件和砌砖定位组件,抓砖定位组件安装在砌筑机器人的抓砖机械手4上,用于获取待砌砌砖61的位姿,以使得抓砖机械手4能够准确抓取待砌砌砖61。砌砖定位组件安装在砌筑机器人的砌砖机械手5上,用于获取待砌位置的位姿,以使得砌砖机械手5能够将待砌砌砖61准确地放置在待砌位置上。
优选地,抓砖定位组件包括第三视觉检测器41和第二测距传感器42。第三视觉检测器41安装在抓砖机械手4上,用于检测待砌砌砖61在水平面内的位置和方向。第二测距传感器42安装在抓砖机械手4上,用于检测抓砖机械手4在竖直方向上相对待砌砌砖61的距离。抓砖机械手4抓取待砌砌砖61时,根据自身相对抓砖机械手4的角度调整自身在水平面内的角度,以使得抓砖机械手4的抓手能够旋转至与待砌砌砖61平行的位置,然后沿水平方向移动至待砌砌砖61上方,之后下行抓取待砌砌砖61,将待砌砌砖61移送至砌砖机器人的中转位置处,抓砖机械手4复位,抓取下一块待砌砌砖61。
优选地,砌砖定位组件包括第四视觉检测器51和第三测距传感器52。第四视觉检测器51安装在砌砖机械手5上,用于检测待砌位置在水平面内的位置和方向。第三测距传感器52安装在砌砖机械手5上,用于检测砌砖机械手5在竖直方向上相对待砌位置的距离。砌砖机械手5从砌砖机器人的中转位置处抓取待砌砌砖61后,根据自身相对待砌位置的角度调整自身在水平面内的角度,以使得砌砖机械手5的抓手能够旋转至与待砌位置平行的位置,然后沿水平方向移动至待砌位置上方,之后下行将待砌砌砖61放置于待砌位置上,砌砖机械手5复位,抓取下一块待砌砌砖61。
优选地,本实施例中,第二测距传感器42和第三测距传感器52均为超声波传感器,当然,在其他实施例中,也可以采用红外线测距传感器等其他距离传感器,只要能够检测出抓砖机械手4在竖直方向上相对待砌砌砖61的距离,以及砌砖机械手5在竖直方向上相对待砌位置的距离即可。
优选地,砌筑系统还包括垂直度检测器53,垂直度检测器53用于检测砌筑墙面62的垂直度。
优选地,本实施例中,垂直度检测器53为安装在砌砖机械手5上的超声波传感器,当然,在其他实施例中,垂直度检测器53也可以为红外线测距传感器等测距传感器。
具体地,垂直度检测器53的检测过程如下:
当砌砖机械手5将待砌砌砖61放置于待砌位置后,砌砖机械手5复位并带动测距传感器移动至已砌砌砖的侧面,并检测砌砖机械手5与已砌砌砖的侧面的水平距离,再沿同一竖直平面下行至已砌墙面的侧面,检测砌砖机械手5与已砌墙面的侧面的水平距离,若砌砖机械手5与已砌砌砖的侧面的水平距离同砌砖机械手5与已砌墙面的侧面的水平距离之差位于预设范围内,则说明已砌砌砖与已砌墙面位于同一个竖直平面上,新砌墙面的垂直度达标。为保证检测精度,砌砖机械手5应当带动测距传感器移动至已砌砌砖的侧面的不同位置上,以获取砌砖机械手5与已砌砌砖侧面的多个不同位置的水平距离,取平均值作为砌砖机械手5与已砌砌砖的侧面的水平距离。实际操作时,在竖直方向上砌筑第二排砌砖时,即可开始进行砌筑墙面62的垂直度检测。
在其他实施例中,也可以在整面砌筑墙面62砌筑完成后,再检测砌筑墙面62的侧面上的多个点与砌筑机械手5之间的水平距离,若多个点的水平距离均位于预设的范围之内,则说明砌筑墙面62的垂直度达标。
优选地,砌筑系统还包括第二粗定位装置,第二粗定位装置用于将砌筑机器人初步导航至需要砌筑砌筑墙面62的作业位置。
优选地,第二粗定位装置包括雷达导航仪,通过雷达导航仪配合BIM技术,能够将砌筑机器人初步导航至砌筑墙面62的作业位置,并在砌筑过程中对砌筑机器人进行实时导航。BIM技术即建筑信息模型技术,为本领域的常规技术,此处不再赘述。
当然,在其他实施例中,第二粗定位装置包括遥控器,通过人工操作遥控器将砌筑机器人导航至砌筑墙面62的作业位置,然后,在砌筑过程中,通过BIM技术对砌筑机器人进行实时导航。
本发明提供一种砌筑机器人,砌筑机器人包括上述的砌筑系统。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种砌筑方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将砌筑机器人定位至砌筑墙面(62)的作业位置;
S2、标定所述砌筑机器人相对所述砌筑墙面(62)的位姿;
S3、所述砌筑机器人的执行机械手获取作业对象的位姿;
其中,步骤S2至少包括以下步骤:
标定所述砌筑机器人相对所述砌筑墙面(62)的三维位置和相对水平面的倾角,所述步骤:标定所述砌筑机器人相对所述砌筑墙面(62)的三维位置和相对水平面的倾角包括:
光线发射器沿所述砌筑墙面(62)在水平方向的延伸方向发射光线(121),所述光线(121)包括沿竖直平面发射的竖直激光线,所述砌筑机器人获取所述竖直激光线在地面形成的线影;
根据所述线影计算所述砌筑机器人的底盘(3)与所述砌筑墙面(62)的偏航角,并调整所述底盘(3),使所述偏航角为零。
2.根据权利要求1所述的砌筑方法,其特征在于,所述步骤:标定所述砌筑机器人的底盘(3)相对所述砌筑墙面(62)的三维位置和相对水平面的倾角,还包括:
所述砌筑机器人获取光线发射器的光线(121)在集光板(24)上的图像;
所述底盘(3)根据所述图像的位置变化调整自身在与所述砌筑墙面(62)垂直的方向上的位置及相对水平面的倾角。
3.根据权利要求1所述的砌筑方法,其特征在于,所述步骤:标定所述砌筑机器人相对所述砌筑墙面(62)的三维位置和相对水平面的倾角还包括:
通过第一测距传感器(13)检测所述底盘(3)在沿所述砌筑墙面(62) 在水平方向的延伸方向上的位置。
4.根据权利要求1所述的砌筑方法,其特征在于,步骤S3包括:
所述砌筑机器人的抓砖机械手(4)获取待砌砌砖(61)的位姿;和/或,
所述砌筑机器人的砌砖机械手(5)获取待砌位置的位姿。
5.根据权利要求1所述的砌筑方法,其特征在于,步骤S1具体为:
采用雷达导航仪配合BIM技术将所述砌筑机器人初步导航至所述砌筑墙面(62)的作业位置并在砌筑过程中对所述砌筑机器人进行实时导航;或
采用人工遥控的方式将所述砌筑机器人初步导航至所述砌筑墙面(62)的作业位置,然后通过BIM技术实现对所述砌筑机器人在砌筑过程中的实时导航。
6.一种砌筑系统,其特征在于,包括:
第一粗定位装置,所述第一粗定位装置包括光线发射器和光线检测组件,所述光线发射器和所述光线检测组件中的一者设置在地面上,另一者设置在砌筑机器人上,所述光线发射器能够沿砌筑墙面(62)的在水平方向的延伸方向朝所述光线检测组件发射光线(121)并能够在地面上形成线影,所述光线检测组件用于检测所述光线(121)在所述光线检测组件上的图像位置变化及所述线影的位置变化。
7.根据权利要求6所述的砌筑系统,其特征在于,所述光线检测组件包括:
集光板(24),安装在砌筑机器人的移动底盘(3)上,用于获取所述光线(121)的图像;
第一视觉检测器(23),安装在砌筑机器人的移动底盘(3)上并设置在所述集光板(24)的一侧,用于检测所述光线(121)的图像在所述集光板(24)上的位置变化,所述砌筑机器人的底盘(3)根据所述位置变化调整自身在与所述砌筑墙面(62)垂直的方向上的位置及相对水平面的倾角。
8.根据权利要求6所述的砌筑系统,其特征在于,所述第一粗定位装置还包括第二视觉检测器(22),所述第二视觉检测器(22)安装在所述砌筑机器人上,用于检测所述线影的位置变化。
9.根据权利要求6所述的砌筑系统,其特征在于,所述第一粗定位装置还包括:
第一测距传感器(13),安装在靠近砌筑墙面(62)的地面上,用于检测所述砌筑机器人在沿砌筑墙面(62)的在水平方向的延伸方向上的位置。
10.根据权利要求6所述的砌筑系统,其特征在于,所述砌筑系统还包括精定位装置,所述精定位装置包括抓砖定位组件和砌砖定位组件,所述抓砖定位组件安装在所述砌筑机器人的抓砖机械手(4)上,用于获取待砌砌砖(61)的位姿,所述砌砖定位组件安装在所述砌筑机器人的砌砖机械手(5)上,用于获取待砌位置的位姿。
11.根据权利要求10所述的砌筑系统,其特征在于,所述抓砖定位组件包括:
第三视觉检测器(41),安装在所述抓砖机械手(4)上,用于检测所述待砌砌砖(61)在水平面内的位置和方向;
第二测距传感器(42),安装在所述抓砖机械手(4)上,用于检测所述抓砖机械手(4)在竖直方向上相对所述待砌砌砖(61)的距离;
和/或,所述砌砖定位组件包括:
第四视觉检测器(51),安装在所述砌砖机械手(5)上,用于检测所述待砌位置在水平面内的位置和方向;
第三测距传感器(52),安装在所述砌砖机械手(5)上,用于检测所述砌砖机械手(5)在竖直方向上相对所述待砌位置的距离。
12.根据权利要求6所述的砌筑系统,其特征在于,所述砌筑系统还包括垂直度检测器(53),所述垂直度检测器(53)用于检测所述砌筑墙面(62)的垂直度。
13.根据权利要求6所述的砌筑系统,其特征在于,所述砌筑系统还包括第二粗定位装置,所述第二粗定位装置用于将所述砌筑机器人初步导航至需要砌筑所述砌筑墙面(62)的作业位置。
14.一种砌筑机器人,其特征在于,所述砌筑机器人包括权利要求6至13任一项所述的砌筑系统。
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