CN113309328A - 一种贴瓷砖机器人控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种贴瓷砖机器人控制方法和装置，该方法包括：接收用户的对贴瓷砖机器人上的激光发射器的角度的控制；控制激光发射器发射四条激光，其中，四条激光分别照射在待贴瓷砖的墙面的四个顶点；根据发射的四条激光，对贴瓷砖机器人到四个顶点分别进行测距；至少根据四条激光测距得到的距离计算待贴瓷砖的墙面的面积；根据待贴瓷砖的墙面的面积以及预先获取的瓷砖的面积计算贴瓷砖机器人在墙面上贴瓷砖的路径。通过本申请解决了现有技术中需要进行人工测量输入待贴瓷砖的墙面的位置参数所导致的问题，使得贴砖机器人能够自动进行墙面面积的测量和规划，在一定程度上能够提高贴瓷砖的效率。

Description

一种贴瓷砖机器人控制方法和装置

技术领域

本申请涉及到机器人领域，具体而言，涉及一种贴瓷砖机器人控制方法和装置。

背景技术

现有的建筑施工过程中贴瓷砖主要采用人工进行。人工进行贴瓷砖工序主要存在以下缺陷：建筑施工过程工作环境比较差，施工过程中产生的有害物质损害工人健康。同时，工人施工的经验水平参差不齐，产品质量因人而异，不同工人贴出来的瓷砖质量和外观差异比较大。工人施工的速度比较慢，工作效率比较低。最后，随着社会的发展，人工费用越来越高，采用工业机器人自动贴瓷砖可以给企业降低用工成本。

在现有技术中使用贴瓷砖机器人的时候，需要人工将待贴瓷砖的面积以及位置参数进行测量之后，输入到机器人中，机器人可以按照预先设置的位置参数进行瓷砖的粘贴。因此，在现有技术中需要在贴瓷砖之前进行人工测量并输入待贴的位置参数，从而在到一定程度上会降低效率。

发明内容

本申请实施例提供了一种贴瓷砖机器人控制方法和装置，以至少解决现有技术中需要进行人工测量输入待贴瓷砖的墙面的位置参数所导致的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种一种贴瓷砖机器人控制方法，包括：接收用户的对贴瓷砖机器人上的激光发射器的角度的控制；控制所述激光发射器发射四条激光，其中，所述四条激光分别照射在待贴瓷砖的墙面的四个顶点；根据发射的所述四条激光，对所述贴瓷砖机器人到所述四个顶点分别进行测距；至少根据所述四条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积；根据所述待贴所述瓷砖的墙面的面积以及预先获取的瓷砖的面积计算所述贴瓷砖机器人在所述墙面上贴瓷砖的路径。

进一步地，至少根据所述四条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积包括：控制所述激光发生器发送第五条激光，其中，所述第五条激光的发射方向为所述贴瓷砖机器人与所述待贴瓷砖的墙面的垂直方向；根据所述四条激光以及所述第五条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积。

进一步地，控制所述激光发射器发射四条激光包括：调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置；在调整所述相对位置之后，控制所述激光发射器发送所述四条激光。

进一步地，调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置包括：接收所述用户对所述相对位置的调整；根据所述调整控制调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置。

进一步地，还包括：控制所述贴瓷砖机器人根据所述路径进行瓷砖贴合。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种贴瓷砖机器人控制装置，包括：第一接收模块，用于接收用户的对贴瓷砖机器人上的激光发射器的角度的控制；第一控制模块，控制所述激光发射器发射四条激光，其中，所述四条激光分别照射在待贴瓷砖的墙面的四个顶点；测距模块，用于根据发射的所述四条激光，对所述贴瓷砖机器人到所述四个顶点分别进行测距；第一计算模块，用于至少根据所述四条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积；第二计算模块，根据所述待贴所述瓷砖的墙面的面积以及预先获取的瓷砖的面积计算所述贴瓷砖机器人在所述墙面上贴瓷砖的路径。

进一步地，所述第一计算模块用于：控制所述激光发生器发送第五条激光，其中，所述第五条激光的发射方向为所述贴瓷砖机器人与所述待贴瓷砖的墙面的垂直方向；根据所述四条激光以及所述第五条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积。

进一步地，所述第一控制模块用于：调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置；在调整所述相对位置之后，控制所述激光发射器发送所述四条激光。

进一步地，所述第一控制模块用于：接收所述用户对所述相对位置的调整；根据所述调整控制调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置。

进一步地，还包括：第二控制模块，用于控制所述贴瓷砖机器人根据所述路径进行瓷砖贴合。

在本申请实施例中，采用了接收用户的对贴瓷砖机器人上的激光发射器的角度的控制；控制所述激光发射器发射四条激光，其中，所述四条激光分别照射在待贴瓷砖的墙面的四个顶点；根据发射的所述四条激光，对所述贴瓷砖机器人到所述四个顶点分别进行测距；至少根据所述四条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积；根据所述待贴所述瓷砖的墙面的面积以及预先获取的瓷砖的面积计算所述贴瓷砖机器人在所述墙面上贴瓷砖的路径。通过本申请解决了现有技术中需要进行人工测量输入待贴瓷砖的墙面的位置参数所导致的问题，使得贴砖机器人能够自动进行墙面面积的测量和规划，在一定程度上能够提高贴瓷砖的效率。

附图说明

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

图1是根据本申请实施例的贴瓷砖机器人控制方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

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。

在本实施例中提供了一种如下机器人，即一种贴瓷砖机器人系统，该系统包括机器人底座、六轴机器人、机械手以及控制器，所述机械手包括吸盘抓手以及用于检测是否有瓷砖的检测器；所述六轴机器人固定在所述机器人底座上，所述机械手固定在所述六轴机器人的动力输出端上；所述吸盘抓手包括真空吸盘以及真空发生器系统，所述六轴机器人、检测器以及真空发生器系统均与所述控制器电连接，所述检测器检测到瓷砖时，所述控制器控制所述机械手将真空吸盘移至瓷砖正上方，并控制所述真空发生器系统抽吸，使所述真空吸盘内部形成负气压吸取瓷砖；然后，所述控制器控制所述机械手将吸盘抓手移至需要贴瓷砖的产品上方，并控制所述真空发生器系统向所述真空吸盘充气，以使所述真空吸盘内部形成零气压/正气压脱离瓷砖。

下面是该机器人系统可选的实施方式。所述吸盘抓手还包括伸缩机构，所述真空吸盘与所述伸缩机构的伸缩杆固定连接，所述伸缩机构与所述控制器电连接，所述伸缩机构工作时能驱动所述真空吸盘上下活动。可选地，所述伸缩机构包括第一电机、连杆、伸缩杆轨道以及所述伸缩杆，所述第一电机的动力输出轴与所述连杆的一端传动连接，所述连杆的另一端与所述伸缩杆连接，所述伸缩杆轨道套设在所述伸缩杆的外周缘上；所述第一电机工作时，能通过所述连杆带动所述伸缩杆做伸缩运动。可选地，所述吸盘抓手还包括缓冲机构，所述缓冲机构包括若干弹簧、若干弹簧导向轴、导向轴安装架、上连接板以及下连接板；所述上连接板与所述伸缩杆末端固定连接，所述真空吸盘固定安装在所述下连接板下方，所述若干弹簧导向轴的顶部安装在所述导向轴安装架上，所述弹簧导向轴穿设过所述上连接板以及下连接板，所述弹簧导向轴的底端与所述下连接板螺栓连接，所述弹簧套设在所述弹簧导向轴的周缘上。可选地，所述机械手还包括第二电机、同步带组件以及转轴，所述机械手具有两个所述吸盘抓手，所述两个吸盘抓手通过一吸盘抓手连接板相互连接，所述第二电机通过所述同步带组件带动所述转轴旋转，所述转轴的末端与所述吸盘抓手连接板固定连接。可选地，所述检测器为光电传感器，所述光电传感器具有光发送器以及光接收器，所述光发送器安装在所述吸盘抓手上，所述控制器中存储有放置瓷砖的料框的位置信息以及贴瓷砖的路径信息，所述吸盘抓手根据料框的位置信息定位到某一目标料框的位置后，所述光发送器对目标料框发射光束，如目标料框中有瓷砖，光束被瓷砖阻挡而无法进入所述光接收器，所述控制器根据检测到的信号，判定目标料框中是否有瓷砖，如果目标料框中有瓷砖，则控制所述吸盘抓手进行抓取并根据贴瓷砖路径信息将瓷砖贴在产品上；如果目标料框中无瓷砖，则控制所述吸盘抓手移动至下一料框上方。可选地，所述机械手还包括用于辅助定位待贴瓷砖位置的视觉捕捉系统，所述视觉捕捉系统与所述控制器电连接，所述视觉捕捉系统包括伸缩气缸、导轨以及相机组件；所述伸缩气缸工作时，能驱动所述相机组件沿着所述导轨滑动，以调整所述相机组件的位置。可选地，所述真空发生器系统系统包括真空发生器、导气滑环、管接头以及软管；所述真空吸盘通过软管与所述管接头连接，所述管接头安装在所述导气滑环上，所述导气滑环与所述真空发生器连接，并传输空气。可选地，所述机械手还包括横向设置的加长臂以及竖向设置的加高臂，所述加长臂的一端用于与机器人本体连接，所述加长臂的另一端与所述加高臂的顶端连接，所述加高臂的底端与所述导气滑环的顶端连接。可选地，所述机械手包括加长臂以及两个所述吸盘抓手，所述加长臂的一端用于与六轴机器人连接，所述加长臂的另一端的两侧分别安装有一个吸盘抓手；所述吸盘抓手还包括伸出杆，两侧的所述伸出杆的长度方向均垂直于所述加长臂的长度方向，所述伸出杆的一端与所述加长臂固定连接，另一端与所述真空吸盘固定连接。

在本实施例中提供了一种贴瓷砖机器人控制方法，本实施例中方法可以用于上述类型的机器人，也可以用于其他类型的机器人。图1是根据本申请实施例的贴瓷砖机器人控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，接收用户的对贴瓷砖机器人上的激光发射器的角度的控制；

步骤S104，控制所述激光发射器发射四条激光，其中，所述四条激光分别照射在待贴瓷砖的墙面的四个顶点；

步骤S106，根据发射的所述四条激光，对所述贴瓷砖机器人到所述四个顶点分别进行测距；

步骤S108，至少根据所述四条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积；

在该步骤中可以使用各种激光测距方法，例如该实施例中的激光测距仪，包括有一本体、一电源供应单元、一接收组件、一倾角传感器、一微处理单元与一显示屏幕，该接收单元固设于该本体并可发射一脉冲信号，该接收单元接收碰到目标物体后反射的脉冲信号，并产生一距离传感信号，该倾角传感器固设于该本体并可产生一倾角传感信号，该微处理单元则依距离传感信号与倾角传感信号计算获得一距离，再进一步将其显示于显示屏幕上，借此，可供机器人在走动或进行位置调整时，获得目标物体与测距仪之间的水平距离，并提供极为精确且便利的使用效果。

步骤S110，根据所述待贴所述瓷砖的墙面的面积以及预先获取的瓷砖的面积计算所述贴瓷砖机器人在所述墙面上贴瓷砖的路径。

通过上述步骤解决了现有技术中需要进行人工测量输入待贴瓷砖的墙面的位置参数所导致的问题，使得贴砖机器人能够自动进行墙面面积的测量和规划，在一定程度上能够提高贴瓷砖的效率。

作为一个可选的实施方式，至少根据所述四条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积包括：控制所述激光发生器发送第五条激光，其中，所述第五条激光的发射方向为所述贴瓷砖机器人与所述待贴瓷砖的墙面的垂直方向；根据所述四条激光以及所述第五条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积。

作为一个可选的实施方式，控制所述激光发射器发射四条激光包括：调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置；在调整所述相对位置之后，控制所述激光发射器发送所述四条激光。

作为一个可选的实施方式，调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置包括：接收所述用户对所述相对位置的调整；根据所述调整控制调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置。

作为一个可以选择增加的实施方式，调整激光发射器的相对位置可以获取四条激光测距得到的距离值，相对位置的调整到四条激光测距得到的距离值相等，此时得到的是一个等边三角形的四棱锥求底面面积的问题，会很容易求到底面面积。在此不再赘述。

作为一个可以选择增加的实施方式，还包括：控制所述贴瓷砖机器人根据所述路径进行瓷砖贴合。在计算得到墙面的面积之后，根据瓷砖的面积计算贴瓷砖的行列数，如果每一行或者每一列存在需要贴部分瓷砖的情况，则所述机器人将计算得到的几种贴法发送给移动终端，所述用户通过所述移动终端进行选择，并将选择得到的贴法发送给所述机器人，所述机器人根据接收到的贴法沿所述路径进行贴砖。

在本实施例中，提供一种电子装置，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行以上实施例中的方法。上述程序可以运行在处理器中，或者也可以存储在存储器中(或称为计算机可读介质)，计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

这些计算机程序也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤，对应与不同的步骤可以通过不同的模块来实现。在本实施例中就提供了这样的一种装置，该装置称为贴瓷砖机器人控制装置，该装置包括：第一接收模块，用于接收用户的对贴瓷砖机器人上的激光发射器的角度的控制；第一控制模块，控制所述激光发射器发射四条激光，其中，所述四条激光分别照射在待贴瓷砖的墙面的四个顶点；测距模块，用于根据发射的所述四条激光，对所述贴瓷砖机器人到所述四个顶点分别进行测距；第一计算模块，用于至少根据所述四条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积；第二计算模块，根据所述待贴所述瓷砖的墙面的面积以及预先获取的瓷砖的面积计算所述贴瓷砖机器人在所述墙面上贴瓷砖的路径。

该装置与上述方法中的步骤是对应的，已经在方法中进行说明的，在此不再赘述。

例如，所述第一计算模块用于：控制所述激光发生器发送第五条激光，其中，所述第五条激光的发射方向为所述贴瓷砖机器人与所述待贴瓷砖的墙面的垂直方向；根据所述四条激光以及所述第五条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积。

又例如，所述第一控制模块用于：调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置；在调整所述相对位置之后，控制所述激光发射器发送所述四条激光。所述第一控制模块用于：接收所述用户对所述相对位置的调整；根据所述调整控制调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置。又例如，还包括：第二控制模块，用于控制所述贴瓷砖机根据所述路径进行瓷砖贴合。

通过本实施例解决了现有技术中需要进行人工测量输入待贴瓷砖的墙面的位置参数所导致的问题，使得贴砖机器人能够自动进行墙面面积的测量和规划，在一定程度上能够提高贴瓷砖的效率。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种贴瓷砖机器人控制方法，其特征在于，包括：

接收用户的对贴瓷砖机器人上的激光发射器的角度的控制；

控制所述激光发射器发射四条激光，其中，所述四条激光分别照射在待贴瓷砖的墙面的四个顶点；

根据发射的所述四条激光，对所述贴瓷砖机器人到所述四个顶点分别进行测距；

至少根据所述四条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积；

根据所述待贴所述瓷砖的墙面的面积以及预先获取的瓷砖的面积计算所述贴瓷砖机器人在所述墙面上贴瓷砖的路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少根据所述四条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积包括：

控制所述激光发生器发送第五条激光，其中，所述第五条激光的发射方向为所述贴瓷砖机器人与所述待贴瓷砖的墙面的垂直方向；

根据所述四条激光以及所述第五条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述激光发射器发射四条激光包括：

调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置；

在调整所述相对位置之后，控制所述激光发射器发送所述四条激光。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置包括：

接收所述用户对所述相对位置的调整；

根据所述调整控制调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

控制所述贴瓷砖机器人根据所述路径进行瓷砖贴合。

6.一种贴瓷砖机器人控制装置，其特征在于，包括：

第一接收模块，用于接收用户的对贴瓷砖机器人上的激光发射器的角度的控制；

第一控制模块，控制所述激光发射器发射四条激光，其中，所述四条激光分别照射在待贴瓷砖的墙面的四个顶点；

测距模块，用于根据发射的所述四条激光，对所述贴瓷砖机器人到所述四个顶点分别进行测距；

第一计算模块，用于至少根据所述四条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积；

第二计算模块，根据所述待贴所述瓷砖的墙面的面积以及预先获取的瓷砖的面积计算所述贴瓷砖机器人在所述墙面上贴瓷砖的路径。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一计算模块用于：

控制所述激光发生器发送第五条激光，其中，所述第五条激光的发射方向为所述贴瓷砖机器人与所述待贴瓷砖的墙面的垂直方向

根据所述四条激光以及所述第五条激光测距得到的距离计算所述待贴瓷砖的墙面的面积。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块用于：

调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置；

在调整所述相对位置之后，控制所述激光发射器发送所述四条激光。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块用于：

接收所述用户对所述相对位置的调整；

根据所述调整控制调整所述激光发射器相对于所述待贴瓷砖的墙面的相对位置。

10.根据权利要求6至9任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

第二控制模块，用于控制所述贴瓷砖机器人根据所述路径进行瓷砖贴合。

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