CN114059777A - 墙板抓取设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种墙板抓取设备及其控制方法。该设备包括：至少三个距离测量组件和抓取设备主体；其中，所述至少三个距离测量组件不共线的安装在所述抓取设备主体上，用于生成所述抓取设备主体与墙板之间的至少三个距离信息，并将各所述距离信息发送给所述抓取设备主体；所述抓取设备主体，用于根据接收到至少三个距离信息对姿态参数进行校准，以使所述抓取设备主体所在的平面与所述墙板所在的平面平行。本发明实施例通过在抓取设备上安装距离测量组件，获取抓取设备主体与墙板之间的距离信息，并基于距离信息对姿态参数进行校准，解决了墙板与抓取设备之间贴合不紧密的问题，降低了后续墙板安装的安装误差，进而提高了墙板安装的合格率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种墙板抓取设备及其控制方法。
背景技术
在建筑领域通常都会涉及到墙板的安装。墙板安装机器人连续作业，抓取墙板后，将该墙板安装好后继续抓取下一墙板完成安装。在现场施工过程中，受到施工作业环境的影响，如地面的平整度和墙板的放置方式等因素的存在，机器人在抓取墙板时，容易存在机器人抓取的墙板与机器人之间贴合不紧密的情况，进而使得该墙板不能紧密的与墙面贴合，安装完成的墙面存在累积误差，无法保证所有墙板都在同一水平面上，从而降低墙板安装的合格率。
发明内容
本发明实施例提供了一种墙板抓取设备及其控制方法，以解决墙板与抓取设备之间贴合不紧密的问题，降低后续墙板安装的安装误差，进而提高墙板安装的合格率。
第一方面，本发明实施例提供了一种墙板抓取设备，该设备包括：至少三个距离测量组件和抓取设备主体；其中，所述至少三个距离测量组件不共线的安装在所述抓取设备主体上，用于生成所述抓取设备主体与墙板之间的至少三个距离信息，并将各所述距离信息发送给所述抓取设备主体；所述抓取设备主
体，用于根据接收到至少三个距离信息对姿态参数进行校准，以使所述抓取设备主体所在的平面与所述墙板所在的平面平行。
进一步地，所述距离测量组件包括直线位移传感器、红外测距仪、激光测距仪和超声波测距仪中至少一种。
进一步地，所述抓取设备主体在所述抓取设备主体与所述墙板之间的投影重合面对应的区域范围内设置有至少三个距离测量组件；其中，所述墙板的类型包括标准板和切割板。
这样设置的好处在于，可以保证无论抓取什么类型的墙板，均能对抓取设备主体的姿态参数进行调整，以适应不同类型墙板的抓取任务。
进一步地，所述抓取设备主体包括抓取支撑架和抓取主框架，所述至少三个距离测量组件安装在所述抓取支撑架和/或所述抓取主框架上。
进一步地，所述抓取设备主体包括旋转组件，用于控制所述抓取设备主体旋转，以调整所述姿态参数中的角度参数。
第二方面，本发明实施例还提供了一种墙板抓取设备的控制方法，应用于上述所涉及的任一所述的墙板抓取设备，该方法包括：墙板抓取设备中的抓取设备主体接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息，其中，所述距离信息包括所述抓取设备主体与墙板之间的距离；所述抓取设备主体根据各所述距离信息对姿态参数进行校准，以使所述抓取设备主体所在的平面与所述墙板所在的平面平行。
进一步地，所述墙板抓取设备中的抓取设备主体接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息，包括：所述抓取设备主体在抓取墙板之前和/或在抓取墙板之后，接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息。
这样设置的好处在于，在墙板抓取之前和之后均基于距离信息对抓取设备主体的姿态参数进行校准，进一步提高墙板抓取的成功率和抓取设备主体与墙板之间的贴合度。
进一步地，所述抓取设备主体根据各所述距离信息对姿态参数进行校准，包括：如果所述抓取设备主体在抓取墙板之前，接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息，则构建所述墙板抓取设备的参考坐标系，并基于所述参考坐标系和各所述距离信息对姿态参数进行校准。
进一步地，所述基于所述参考坐标系和各所述距离信息对姿态参数进行校准，包括：如果至少两个距离信息对应的至少两个距离测量组件所在的参考直线与所述参考坐标系中的任一坐标轴平行，则启动抓取设备主体中的旋转组件控制所述抓取设备主体以所述参考直线为旋转轴旋转，以校准所述姿态参数中的角度参数。
进一步地，所述抓取设备主体根据各所述距离信息对姿态参数进行校准，包括：如果所述抓取设备主体在抓取墙板之后，接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息，则根据各所述距离信息校准姿态参数中的抓取参数；其中，所述抓取参数包括抓取设备主体中抓取臂的长度参数。
本发明实施例通过在抓取设备上安装距离测量组件，获取抓取设备主体与墙板之间的距离信息，并基于距离信息对姿态参数进行校准，解决了墙板与抓取设备之间贴合不紧密的问题，降低了后续墙板安装的安装误差，进而提高了墙板安装的合格率。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种墙板抓取设备的结构示意图。
图2A是本发明实施例一提供的一种墙板抓取设备抓取标准板的结构示意图。
图2B是本发明实施例一提供的一种墙板抓取设备抓取切割板的结构示意图。
图3是本发明实施例二提供的一种墙板抓取设备的控制方法的流程图。
图4是本发明实施例三提供的一种墙板抓取设备的控制方法的流程图。
图5是本发明实施例四提供的一种墙板抓取设备的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种墙板抓取设备的结构示意图，本实施例可适用于墙板抓取设备抓取墙板的情况。该墙板抓取设备包括：至少三个距离测量组件11和抓取设备主体12；其中，至少三个距离测量组件11不共线的安装在抓取设备主体12上，用于生成抓取设备主体12与墙板之间的至少三个距离信息，并将各距离信息发送给抓取设备主体12；抓取设备主体12，用于根据接收到至少三个距离信息对姿态参数进行校准，以使抓取设备主体12所在的平面与墙板所在的平面平行。
在一个实施例中，可选的，距离测量组件11包括直线位移传感器、红外测距仪、激光测距仪和超声波测距仪中至少一种。其中，示例性的，直线位移传感器的结构包括可变电阻滑轨和滑片，根据滑片在可变电阻滑轨上的位移得到不同的电阻值，示例性的，电阻值与移动长度成正比关系，对应的，根据电阻值和正比关系计算得到与墙板之间距离信息。红外测距仪、激光测距仪和超声波测距仪则分别采用向墙板发射红外线、激光和超声波，根据接收到的反射信号的时间和红外线、激光和超声波的传播速度，计算得到与墙板之间的距离信息。
在一个实施例中，可选的，抓取设备主体12包括抓取支撑架121和抓取主框架122，至少三个距离测量组件11安装在抓取支撑架121和/或抓取主框架122上。如图1所示，在抓取支撑架121的四个边界角位置分为设置有1个距离测量组件11，在抓取主框架122的两侧边界位置处分别设置有2个距离测量组件11。
在一个实施例中，可选的，抓取设备主体12在抓取设备主体12与墙板之间的投影重合面对应的区域范围内设置有至少三个距离测量组件11；其中，墙板的类型包括标准板和切割板。其中，标准板表示完整的墙板，切割板表示切割后的不完整的墙板。其中，抓取设备主体12和墙板之间的投影重合面的投影方向为墙板的抓取方向，示例性的，假设墙板为方形墙板，且包括墙板面1、墙板面2、墙板面3、墙板面4、墙板面5和墙板面6等6个板面，其中，墙板面1和墙板面4、墙板面2和墙板面5以及墙板面4和墙板面6同属于对侧板面。如果抓取方向为沿墙板面1到墙板面4的方向，则投影方向为沿墙板面1到墙板面4的投影。
图2A是本发明实施例一提供的一种墙板抓取设备抓取标准板的结构示意图。图2A示出了墙板抓取设备抓取墙板时俯视图的示意图。如图2A所示，图2A中的圆形标记表示墙板抓取设备上的距离测量组件11。其中，上方和下方圆形标记内的距离测量组件11分别为设置在抓取支撑架121的左上角位置处和右上角位置处的距离测量组件，中间圆形标记内的距离测量组件11为设置在抓取主框架122的上方边界位置处的2个距离测量组件。当墙板的类型为标准板131时，抓取设备主体12与标准板131之间的投影重合面对应的区域范围内整个墙板面。如果在抓取支撑架121和抓取主框架122分别设置有4个距离测量组件11，则该区域范围内共设置有8个距离测量组件。
图2B是本发明实施例一提供的一种墙板抓取设备抓取切割板的结构示意图。图2B示出了墙板抓取设备抓取墙板时俯视图的示意图。如图2B所示，图2B中的圆形标记表示墙板抓取设备上的距离测量组件11。其中，上方圆形标记内的距离测量组件11为设置在抓取主框架122的上方边界位置处的2个距离测量组件，下方圆形标记内的距离测量组件11为设置在抓取支撑架121的右上角位置处的距离测量组件。当墙板的类型为切割板132时，抓取设备主体12与切割板132之间的投影重合面对应的区域范围内半个墙板面。如果在抓取支撑架121和抓取主框架122分别设置有4个距离测量组件11，则该区域范围内共设置有4个距离测量组件。
在一个实施例中，可选的，抓取设备主体包括旋转组件(图1中未示出)，用于控制抓取设备主体旋转，以调整姿态参数中的角度参数。
需要说明的是，本实施例中的距离测量组件的安装位置和数量只是用于对本技术方案进行示例性说明，并不是对本技术方案进行限定，所有在墙板抓取设备上设置距离测量组件的技术方案均在本申请的保护范围以内。
本实施例的技术方案，通过在抓取设备上安装距离测量组件，获取抓取设备主体与墙板之间的距离信息，并基于距离信息对姿态参数进行校准，解决了墙板与抓取设备之间贴合不紧密的问题，降低了后续墙板安装的安装误差，进而提高了墙板安装的合格率。
实施例二
图3是本发明实施例二提供的一种墙板抓取设备的控制方法的流程图，本实施例可适用于墙板抓取设备抓取墙板的情况，该方法可以由上述实施例提供的墙板抓取设备来执行，该设备可采用软件和/或硬件的方式实现。具体包括如下步骤：
S210、墙板抓取设备中的抓取设备主体接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息。
在一个实施例中，距离测量组件和抓取设备主体之间的通讯连接，抓取设备主体接收距离测量组件发送的距离信息。在另一实施例中，墙板抓取设备还包括控制器，用于获取距离测量组件生成的距离信息，并将获取的距离信息发送给抓取设备主体。此处对抓取设备主体和距离测量组件之间的数据传输方式不作限定。
在本实施例中，距离信息包括抓取设备主体与墙板之间的距离。其中，示例性的，当距离测量组件为直线位移传感器时，直线位置传感器生成墙板贴合直线位置传感器时的位移信息。其中，当墙板未贴合直线位置传感器时，位移为0。具体的，距离测量组件生成的是距离测量组件与墙板之间的距离信息，进一步的，根据距离测量组件与抓取设备主体之间的距离关系，确定抓取设备主体与墙板之间的距离信息。其中，示例性的，当距离测量组件的零点平面与抓取设备主体的平面重合时，则距离测量组件与墙板之间的距离信息也就是抓取设备主体与墙板之间的距离信息。
S220、抓取设备主体根据各距离信息对姿态参数进行校准，以使抓取设备主体所在的平面与墙板所在的平面平行。
在一个实施例中，可选的，姿态参数包括抓取设备主体的角度参数和抓取参数。具体的，根据各距离信息对抓取设备主体的角度参数和抓取参数进行校准，使得各距离测量组件生成的距离信息相同，说明抓取设备主体所在的平面与墙板所在的平面平行。
本实施例的技术方案，通过获取距离测量组件发送的抓取设备主体与墙板之间的距离信息，并基于距离信息对姿态参数进行校准，解决了墙板与抓取设备之间贴合不紧密的问题，降低了后续墙板安装的安装误差，进而提高了墙板安装的合格率。
实施例三
图4是本发明实施例三提供的一种墙板抓取设备的控制方法的流程图，本实施例的技术方案是上述实施例的基础上的进一步细化。可选的，所述墙板抓取设备中的抓取设备主体接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息，包括：所述抓取设备主体在抓取墙板之前，接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息。
进一步地，所述抓取设备主体根据各所述距离信息对姿态参数进行校准，包括：如果所述抓取设备主体在抓取墙板之前，接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息，则构建所述墙板抓取设备的参考坐标系，并基于所述参考坐标系和各所述距离信息对姿态参数进行校准。
本实施例的具体实施步骤包括：
S310、抓取设备主体在抓取墙板之前，接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息。
在现场施工的过程中，受到墙板的平整度和墙板的放置方式等因素的影响，抓取设备主体在抓取墙板之前，抓取设备主体所在平面与抓取墙板所在平面可能并不完全平行，从而容易导致抓取设备主体在抓取墙板时，出现抓取失败或抓取后贴合不紧密等问题。本实施例中，抓取设备主体在抓取墙板之前，接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息，可以提前对抓取设备主体的姿态参数进行校准，以提高抓取的成功率。
其中，示例性的，当距离测量组件为直线位移传感器时，抓取设备主体在抓取墙板之前，直线位移传感器最先接触到墙板，生成抓取设备主体与墙板之间的距离信息。
S320、抓取设备主体构建墙板抓取设备的参考坐标系，并基于参考坐标系和各距离信息对姿态参数进行校准，以使抓取设备主体所在的平面与抓取前的墙板所在的平面平行。
其中，示例性的，以墙板抓取设备中抓取设备主体的水平方向为参考坐标系的横轴，以抓取设备主体的竖直方向为参考坐标系的纵轴。在一个实施例中，可选的，基于参考坐标系和各距离信息对姿态参数进行校准，包括：如果各距离信息中的至少两个距离信息相同，且至少两个距离信息对应的至少两个距离测量组件所在的参考直线与参考坐标系中的任一坐标轴平行，则启动抓取设备主体中的旋转组件控制抓取设备主体以参考直线为旋转轴旋转，以校准姿态参数中的角度参数。
其中，具体的，两个距离测量组件即可确定一条参考直线，如果该参考直线与参考坐标系中的任一坐标轴平行，说明该参考直线上的至少两个距离测量组件生成的距离信息相同。其中，示例性的，假设该参考直线与X轴平行，则以该参考直线为旋转轴，以该参考直线上的任一距离测量组件的距离信息作为标准距离信息，或预先设置一个标准距离信息，通过旋转组件控制抓取设备主体旋转，以将不在参考直线上的其他距离测量组件的距离信息与标准距离信息相同，以校准姿态参数中的角度参数，使得抓取设备主体所在的平面与墙板所在的平面平行。
本实施例的技术方案，通过在墙板抓取之前对抓取设备主体的角度参数进行校准，解决了墙板与抓取设备之间贴合不紧密的问题，降低了后续墙板安装的安装误差，进而提高了墙板安装的合格率。同时，还提高了抓取设备主体抓取墙板时的成功率，进而提高了墙板抓取设备的工作效率。
实施例四
图5是本发明实施例四提供的一种墙板抓取设备的控制方法的流程图，本实施例的技术方案是上述实施例的基础上的进一步细化。可选的，所述墙板抓取设备中的抓取设备主体接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息，包括：所述抓取设备主体在抓取墙板之后，接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息。
进一步地，所述抓取设备主体根据各所述距离信息对姿态参数进行校准，包括：如果所述抓取设备主体在抓取墙板之后，接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息，则根据各所述距离信息校准姿态参数中的抓取参数；其中，所述抓取参数包括抓取设备主体中抓取臂的长度参数。
本实施例的具体实施步骤包括：
S410、抓取设备主体在抓取墙板之后，接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息。
在抓取设备主体抓取墙板时，可能会由于一些抓取设备主体上抓取组件的抓取参数的影响，使得抓取设备主体抓取的墙板所在平面与抓取设备主体所在平面并不平行，即墙板与抓取设备主体贴合不紧密，使得后续墙板安装时出现安装误差。本实施例中，抓取设备主体在抓取墙板之后，接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息，可以进一步对抓取设备主体的姿态参数进行校准，以提高贴合的紧密度。
S420、抓取设备主体根据各距离信息校准姿态参数中的抓取参数，以使抓取设备主体所在的平面与抓取后的墙板所在的平面平行。
在本实施例中，抓取参数包括抓取设备主体中抓取臂的长度参数。其中，具体的，抓取设备主体中的抓取臂用于抓取墙板。通过校准姿态参数中的抓取参数，以使至少三个距离信息相同。示例性的，将任一距离信息作为标准距离信息，或预先设置距离信息作为标准距离信息，通过校准姿态参数中的抓取参数，使得除参考距离信息以外的距离信息与标准距离信息相同。具体的，如果左上角位置处的距离测量组件发送的距离信息大于标准距离信息时，则减小与左上角位置处的距离测量组件对应的抓取臂的长度参数值，以使墙板抓取设备上至少三个距离测量组件生成的距离信息相同，即抓取设备主体所在的平面与墙板所在的平面平行。
本实施例的技术方案，通过在墙板抓取之后对抓取设备主体的抓取参数进行校准，解决了墙板与抓取设备之间贴合不紧密的问题，降低了后续墙板安装的安装误差，进而提高了墙板安装的合格率。
需要说明的是，上述实施例三和实施例四同时实施，也就是在墙板抓取之前和墙板抓取之后，分别对对抓取设备主体的抓取参数进行校准，这样设置的好处在于，最大程度的保证墙板与抓取设备之间贴合紧密，降低后续墙板安装的安装误差和提高墙板安装的合格率。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种墙板抓取设备，其特征在于，所述设备包括：至少三个距离测量组件和抓取设备主体；
其中，所述至少三个距离测量组件不共线的安装在所述抓取设备主体上，用于生成所述抓取设备主体与墙板之间的至少三个距离信息，并将各所述距离信息发送给所述抓取设备主体；
所述抓取设备主体，用于根据接收到至少三个距离信息对姿态参数进行校准，以使所述抓取设备主体所在的平面与所述墙板所在的平面平行。
2.根据权利要求1所述的墙板抓取设备，其特征在于，所述距离测量组件包括直线位移传感器、红外测距仪、激光测距仪和超声波测距仪中至少一种。
3.根据权利要求1所述的墙板抓取设备，其特征在于，所述抓取设备主体在所述抓取设备主体与所述墙板之间的投影重合面对应的区域范围内设置有至少三个距离测量组件；其中，所述墙板的类型包括标准板和切割板。
4.根据权利要求1所述的墙板抓取设备，其特征在于，所述抓取设备主体包括抓取支撑架和抓取主框架，所述至少三个距离测量组件安装在所述抓取支撑架和/或所述抓取主框架上。
5.根据权利要求1所述的墙板抓取设备，其特征在于，所述抓取设备主体包括旋转组件，用于控制所述抓取设备主体旋转，以调整所述姿态参数中的角度参数。
6.一种墙板抓取设备的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
提供所述权利要求1-5任一项所述的墙板抓取设备；
墙板抓取设备中的抓取设备主体接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息，其中，所述距离信息包括所述抓取设备主体与墙板之间的距离；
所述抓取设备主体根据各所述距离信息对姿态参数进行校准，以使所述抓取设备主体所在的平面与所述墙板所在的平面平行。
7.根据权利要求6所述的墙板抓取设备的控制方法，其特征在于，所述墙板抓取设备中的抓取设备主体接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息，包括：
所述抓取设备主体在抓取墙板之前和/或在抓取墙板之后，接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息。
8.根据权利要求7所述的墙板抓取设备的控制方法，其特征在于，所述抓取设备主体根据各所述距离信息对姿态参数进行校准，包括：
如果所述抓取设备主体在抓取墙板之前，接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息，则构建所述墙板抓取设备的参考坐标系，并基于所述参考坐标系和各所述距离信息对姿态参数进行校准。
9.根据权利要求8所述的墙板抓取设备的控制方法，其特征在于，所述基于所述参考坐标系和各所述距离信息对姿态参数进行校准，包括：
如果至少两个距离信息对应的至少两个距离测量组件所在的参考直线与所述参考坐标系中的任一坐标轴平行，则启动抓取设备主体中的旋转组件控制所述抓取设备主体以所述参考直线为旋转轴旋转，以校准所述姿态参数中的角度参数。
10.根据权利要求7所述的墙板抓取设备的控制方法，其特征在于，所述抓取设备主体根据各所述距离信息对姿态参数进行校准，包括：
如果所述抓取设备主体在抓取墙板之后，接收至少三个距离测量组件发送的至少三个距离信息，则根据各所述距离信息校准姿态参数中的抓取参数；其中，所述抓取参数包括抓取设备主体中抓取臂的长度参数。
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