CN116615634A - 作业车控制终端及作业车控制方法 - Google Patents

Abstract

一种作业车控制终端，具有：图面数据保持部，保持图面数据，所述图面数据包含自主移动的作业车进行作业的作业坐标、及作为该作业坐标的基准的线即图面基准芯的位置信息；现场基准芯信息保持部，保持与图面基准芯对应的现场基准芯的实测位置信息；以及位置信息发送部，基于图面基准芯的位置信息和现场基准芯的实测位置信息，将与作业坐标对应的位置信息向作业车发送；上述作业车控制终端具有：显示部，显示信息；以及基准芯重叠显示输出部，基于图面基准芯的位置信息和现场基准芯的实测位置信息，输出将图面基准芯和现场基准芯重叠显示在显示部上的数据。

Description

作业车控制终端及作业车控制方法

技术领域

本发明涉及作业车控制终端及作业车控制方法。

背景技术

以往，在设备施工或建设现场等，按照在现场引出的黑线进行将要设置的设备或螺栓等的位置指定。因而，该黑线的正确性非常重要，是由熟练的专业人员通过打墨线的方法引出。

近年来，公开了由自主移动型的机器实施该打墨线的技术。作为在进行打墨线的打墨线机器人中计算作为基准的位置的技术，有专利文献1，其中，所述基准用于控制打墨线机器人。

在专利文献1中，记载有：“接着，作业者将未图示的棱镜设置在现场的基准芯的位置，由跟踪型全站仪2计测该基准芯的位置(S51)。通信设备3从跟踪型全站仪2经由无线通信路接收基准芯的位置信息，将该基准芯的位置信息向打墨线机器人1发送。打墨线机器人1的PC17设定接收到的基准芯的位置信息(S31)。由此，PC17能够将打墨线数据52的坐标系映射于现场的坐标系。”

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019－196988号公报

发明内容

发明要解决的课题

即使在使用进行自主行驶的打墨线机器人的情况下，也会发生利用由人引出的作为基准的黑线(称作基准芯)来与设计图纸匹配坐标的作业。

在专利文献1中，虽然基于基准芯设定坐标，但关于该基准芯自身的打墨线的精度并没有被考虑。因此，存在现场打墨线的基准芯自身发生了偏差的情况下打墨线机器人的打墨线的位置的精度也变差的问题。

用来解决课题的手段

本发明为了解决上述课题而采用例如在权利要求书中记载的结构。本申请包含解决上述课题的多个手段，举其中一例：一种作业车控制终端，具有：图面数据保持部，保持图面数据，所述图面数据是预先制作的图面数据，包含自主移动的作业车进行作业的作业坐标、及图面基准芯的位置信息，该图面基准芯是作为上述作业坐标的基准的线；现场基准芯信息保持部，保持在作业现场引出且与图面基准芯对应的现场基准芯的实测位置信息；以及位置信息发送部，基于图面基准芯的位置信息和现场基准芯的实测位置信息，将与作业坐标对应的位置信息向作业车发送；其特征在于，还具有：显示部，显示信息；以及基准芯重叠显示输出部，基于图面基准芯的位置信息和现场基准芯的实测位置信息，输出将图面基准芯和现场基准芯重叠显示在显示部的数据。

发明效果

根据本发明，能够辅助自主移动到作业现场的规定的位置并进行规定的作业的作业车的作业精度提高。

附图说明

图1是表示实施例1的整体结构例的图。

图2是实施例1的整体结构的框图。

图3是表示实施例1的控制终端的画面显示的例子的图。

图4是表示实施例1的操作和处理的流程的图。

图5是表示在实施例2的控制终端的画面显示中存在偏差量较大的基准芯的例子的图。

图6是表示在实施例3的控制终端的画面显示中发生了偶发性的偏差的状态的例子的图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施例。

实施例1

当使用自主行驶的打墨线机器人在建设现场等进行打墨线时，为了如设计图纸上的打墨线部位那样进行打墨线，在现场至少引两条作为基准的黑线(基准芯)，以其为基准使得设计图纸上的坐标与作业现场的坐标匹配。由此，能够计算出与被设定在设计图纸上的打墨线部位的坐标对应的位置信息，打墨线机器人自主移动，进行打墨线。

但是，现场的地面不可能是完全的平面，此外基准芯是由人(专业人员)引出。因此，有时不能严格地成为设计图纸那样的直线、角度。

所以，本发明通过将现场所引出的基准芯与设计图纸上的基准芯重叠地显示，从而将设计图纸上的基准芯与实际引出的基准芯的偏差可视化。

通过识别该偏差，至少能够辅助用来在更正确的位置处进行打墨线。例如，如果能够识别出偏差较大，则以偏差为基础来重新进行现场的打墨线，从而能够辅助提高打墨线机器人的打墨线部位的精度。此外，即使在重新进行了现场的打墨线的情况下，通过基于所掌握的偏差将打墨线部位的坐标修正，也能够有助于打墨线精度的提高。

以下，使用附图对本发明的实施例进行说明。

图1是表示实施例1的整体结构例的图。

测量机101将黑线(基准芯)104的计测信息传送给放线机器人102，从而放线机器人102计算并掌握建设现场的测量机101的设置位置。进而，基于控制终端103所保持的设计图纸上的放线点的坐标信息、和由测量机101实际计测放线机器人102的位置得到的坐标信息，确定打墨线位置105。通过放线机器人102自主移动并对地面进行印刷，能够如记载在设计图纸上的放线点那样在现场实施打墨线。

放线机器人102搭载作为测量机101的测量地点的棱镜。此外，具有行驶功能，能够自主移动到打墨线位置105。进而，通过由所搭载的印刷机构对棱镜的铅直方向的地面描绘墨点，从而实施打墨线。

控制终端103是与测量机101及放线机器人102进行通信、供操作者能够进行指示及控制的装置。此外，保存有此时需要的测量机101及放线机器人102的状态、打墨线所需要的坐标信息。在实施例1中，操作者也能够基于由本控制终端103显示的信息进行适合的测量机位置的设定。

基准芯104是在建筑现场为了作为各种施工位置的基准而由作业者准备的线，一般以格状引出多条线。

打墨线位置105是表示施工机器设备等时的安装场所的位置信息，根据距基准芯104的距离来确定位置，用十字线等进行描绘。在本图中，表示了将两条基准芯104作为X轴、Y轴以交叉的方式描绘的例子。

棱镜106被置于基准芯104上以测量由作业者引出的基准芯104与测量机101的距离。在相同的1条基准芯104上的至少两点进行测量，以确定1条基准芯104的位置。

图2是实施例1的整体结构的框图。

控制终端201具备CPU202、ROM203、RAM204、触摸面板显示器205、控制应用206、无线通信部207。即，是设计图纸等的显示机构，并且也是进行对于该系统的设定及指示的输入机构。

ROM203是保存由CPU202执行的程序及设计图纸数据的存储装置。RAM204是由CPU202执行程序等时的一次存储装置。触摸面板显示器204是能够同时显示设计图纸数据及在现场测量的基准芯104这两者的显示装置。

控制应用206是进行对于放线机器人208进行指示、及设计图纸与计测出的基准芯的重叠显示的程序。CPU202是执行保存在ROM203中的程序的机构。无线通信部207是用来与放线机器人208、测量机215进行通信的接口。

放线机器人208具备PC209、行驶机构210、印刷机构211、定向棱镜212、放线机器人控制应用213、无线通信部214。PC209是放线机器人208的控制机构。

行驶机构210具有车轮，是控制车轮的旋转的行驶机构。印刷机构211具有喷墨打印机机构，是对于放线位置描绘线或字符的描绘机构。

定向棱镜212被安装在打印机构211的上部，由测量机215计测该位置，从而确定放线机器人208的位置。放线机器人控制应用213是进行行驶机构210、印刷机构211、定向棱镜212的方向控制的协同以进行放线作业的程序。

无线通信部214是用来与控制终端201及测量机215进行通信的接口。放线机器人208具备PC209、行驶机构210、印刷机构211、定向棱镜212、放线机器人控制应用213、无线通信部214。

另外，测量机215具备计测作为测量地点的棱镜212的位置信息并进行通知的功能。

图3是表示实施例1的控制终端的画面显示例的图。

在控制终端103的画面301中，显示在控制终端103中保存的建筑图纸数据的图面302。根据测量机101进行的计测所得到的设置位置信息，能够将测量机位置303重叠显示在控制终端103的建筑图纸数据的图面302上。由十字表示的打墨线位置306包含在建筑图纸数据的图面302中，是表示实际由打墨线机器人102进行打墨线的坐标位置的信息。

此外，在画面301上，能够重叠显示设计图纸的基准芯304和根据测量机102的设置位置计测得到的基准芯305。通过将各自的基准芯显示在同一图面上，能够将不严密地一致的设计图纸与现场的差异可视化。

图4是表示实施例1的操作和处理的流程图。

说明控制终端201进行的处理流程。

S401指示打墨线作业用的数据的读入。该指示经由无线被向放线机器人102发送并被其读入。

S402接收由测量机101计测被设置在基准芯104上的任意的位置处的棱镜106的位置所得到的结果。为了掌握1条基准芯的位置信息，至少在基准芯104上的不同的两点进行计测从而得到。由此，为了测量并描绘两条基准芯的位置，对各个基准芯的每个在至少两点(如果将棱镜106设置在基准芯交叉的点则至少为3点)进行计测，接收其计测结果。

计测结果经由无线也被发送给放线机器人102，根据计测结果掌握测量机101的位置。即，如果考虑将两条基准芯104与在二维平面上直线延伸的X轴、Y轴对应，则通过如上述那样进行测量，能够取得相当于测量机101的X坐标、Y坐标的信息。

S403根据计测结果将计测为测量机101的位置的基准芯104重叠显示在设计图纸302上。

S404使建筑图纸302为固定显示的状态，能够进行测量机101的坐标的上下左右的移动和旋转的修正，与此连动，由测量机101计测出的基准芯104移动。通过该修正，能够使两者的基准芯104成为更重叠而一致的状态。放线机器人102接受该修正信息，重新掌握测量机101的位置。另外，也可以将计测得到的基准芯305固定，将建筑图纸302移动，从而将两条基准芯104修正为更重叠的位置。

S405对于执行打墨线进行指示，放线机器人102基于所设定的测量机101的位置信息来执行打墨线。

说明放线机器人208中进行的处理流程。

S411接受来自控制应用206的指示，将打墨线作业用的数据读入。放线机器人102取得放线作业所需要的图纸上的基准芯坐标和墨点坐标。

S412根据由测量机101计测出的结果来计算并掌握测量机101的位置。该位置是根据计测出的结果的一部分(如果是基准芯104则为两轴)的信息计算出的，在本实施方式中是中间生成值。

S413接受在S404中进行的修正信息，添加到在S412中计算出的测量机101的位置信息中，确定为新的位置信息。

S414基于S413的位置信息，反复进行向打墨线位置105的移动和墨点的印刷。

另外，在本发明中表示了：在计算打墨线部位的位置时，以根据两个基准芯104分别与测量机101的距离而计算出的测量机101的位置为基准，计算与该测量机101的位置的相对位置关系，使打墨线机器人102移动而进行控制的例子，但是并不一定需要以测量机101的位置为基准。例如，如果知道两个基准芯104的位置关系，则也可以将两个基准芯104交叉的点考虑为零点坐标(0，0)，以该零点坐标为基准，计算打墨线部位的位置，向打墨线机器人102指示位置坐标。

实施例2

基于正交的作为基准的两条黑线(基准芯)计算进行打墨线的坐标。但是，如前面所述，并不是严格的设计图纸那样的直线。通过计测多条黑线并将与图面的差异可视化，从而能够确定偏差量更大的基准芯，能有助于能够更正确地计算进行打墨线的坐标的基准芯的选择。

以下，使用附图对本发明的实施例2进行说明。

图5是实施例2的控制终端的画面显示例，是存在偏差量较大的基准芯的状态的图。基于测量了多条基准芯得到的结果在图面上描绘基准芯501。通过与设计图纸上的基准芯502的比较，能够识别出是如基准芯503那样发生了较大偏差的基准芯。通过用较大偏差的基准芯以外的基准芯504计算进行打墨线的坐标，从而能够正确地进行打墨线。

这样，由于在进行打墨线的坐标的计算中至少使用两条黑线，所以在现场引出3条以上的黑线的情况下，在重叠显示的情况下也容易肉眼看出现场的哪个黑线的偏差较大。进而，能够选择在打墨线的坐标计算时使用的基准芯。换言之，由于能够将较大偏差的基准芯从打墨线的坐标计算中排除，所以能够得到更正确的打墨线的坐标。

为了将该偏差的大小可视化，通过在重叠显示的状态下根据图面的基准芯和测量所得到的与之对应的基准芯的偏差的程度(距离)，改变基准芯自身的颜色、线或周边的颜色，来进行强调显示，从而能够掌握偏差较大的黑线。

实施例3

计测多条黑线，在不是仅特定的1条、而是散发性地发生偏差的状态下，选择某个基准芯来计算进行打墨线的坐标的方法，有可能在打墨线结果中产生发生较大的偏差的部分。在实施例3中，通过对计算出的测量机的位置加以修正，能够将多条打墨线位置的偏差平均化。

以下，使用附图对本发明的实施例3进行说明。

图6是实施例3的控制终端的画面显示例，是发生了偶发性的偏差的状态的图。

基于测量多条基准芯得到的结果，在图面上描绘基准芯601。通过与设计图纸上的基准芯602的比较，能够判断为，不论用哪个基准芯计算进行打墨线的坐标都会成为误差较大的打墨线结果。通过修正测量机的位置，找到使偏差量平均化的状态603，由此能扩大能够在可容许的误差范围中实施打墨线的可能性。

另外，本发明并不限定于上述的实施例，而包含各种变形例。

例如，上述的实施例是为了容易理解地说明本发明而进行了详细说明，并不限定于一定具备所说明的全部结构的形态。关于打墨线机器人，也能够应用于自主移动到地面、壁面、顶棚的规定的部位而进行规定的作业的作业车。

此外，也能够将某个实施例的结构的一部分替换为其他实施例的结构。此外，也能够对某个实施例的结构添加其他实施例的结构。

此外，对于各实施例的结构的一部分，能够进行其他结构的追加、删除、替换。此外，实现各结构的程序、表、文件等的信息能够置于存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive)等的记录装置或IC卡、SD卡、DVD等的记录介质。

标号说明

101 放线机器人

102 跟踪型测量机

103控制终端(平板电脑)

104 基准芯

105 放线位置

301 控制终端画面

302显示在终端上的建设设计图纸

303通过测量机的计测而计算出的测量机的设置位置

304建筑设计图纸上的基准芯

305根据测量机的设置位置和测量结果而计算出的基准芯

401根据测量机的设置位置和测量结果计算出的基准芯

502建筑设计图纸上的基准芯

503能够识别出与建筑设计图纸的偏差的基准芯

504能够识别出与建筑设计图纸一致的基准芯

601根据测量机的设置位置和测量结果计算出的基准芯

602建筑设计图纸上的基准芯

603将测量机位置修正后的比较状态

Claims (6)

1.一种作业车控制终端，具有：

图面数据保持部，保持图面数据，所述图面数据被预先制作，其包含自主移动的作业车进行作业的作业坐标、和图面基准芯的位置信息，所述图面基准芯是作为上述作业坐标的基准的线；

现场基准芯信息保持部，保持在作业现场引出且与上述图面基准芯对应的现场基准芯的实测位置信息；以及

位置信息发送部，基于上述图面基准芯的位置信息和上述现场基准芯的实测位置信息，将与上述作业坐标对应的位置信息向上述作业车发送，

上述作业车控制终端的特征在于，其还具有：

显示部，显示信息；以及

基准芯重叠显示输出部，基于上述图面基准芯的位置信息和上述现场基准芯的实测位置信息，输出将上述图面基准芯和上述现场基准芯重叠显示在上述显示部上的数据。

2.如权利要求1所述的作业者控制终端，其特征在于，

还具有移动命令输入部，所述移动命令输入部受理使上述重叠显示的上述图面基准芯和上述作业现场基准芯的至少某个在上述显示部上移动的命令，

上述显示部基于所受理的上述移动的命令，将上述图面基准芯和上述作业现场基准芯的至少某个在移动后的位置处显示。

3.如权利要求2所述的作业者控制终端，其特征在于，

上述位置信息发送部基于上述图面基准芯和上述作业现场基准芯的至少某个移动后的位置的差，修正向上述作业车发送的对应于上述作业坐标的位置信息。

4.如权利要求1～3中任一项所述的作业者控制终端，其特征在于，

上述图面数据保持部包含多个图面基准芯的位置信息，

上述现场基准芯信息保持部包含与上述多个图面基准芯的位置信息对应的多个上述现场基准芯的实测位置信息，

上述位置信息发送部受理用于计算与上述作业坐标对应的位置信息的上述现场基准芯的选择，基于受理了该选择的上述现场基准芯的实测位置信息及与受理了该选择的现场基准芯对应的上述图面基准芯的位置信息，将与上述作业坐标对应的位置信息向上述作业车发送。

5.如权利要求1～4中任一项所述的作业者控制终端，其特征在于，

上述显示部根据上述图面基准芯与对应于上述图面基准芯的上述现场基准芯的偏差的大小，将与上述偏差对应的位置处的上述图面基准芯和上述现场基准芯进行强调显示。

6.一种作业车控制方法，具有：

图面数据保持步骤，图面数据保持部保持图面数据，所述图面数据被预先制作，其包含自主移动的作业车进行作业的作业坐标、和图面基准芯的位置信息，所述图面基准芯是作为上述作业坐标的基准的线；

现场基准芯信息保持步骤，现场基准芯信息保持部保持在作业现场引出且与上述图面基准芯对应的现场基准芯的实测位置信息；以及

位置信息发送步骤，位置信息发送部基于上述图面基准芯的位置信息和上述现场基准芯的实测位置信息，将与上述作业坐标对应的位置信息向上述作业车发送；

上述作业车控制方法的特征在于，还具有：

基准芯重叠显示输出步骤，基准芯重叠显示输出部基于上述图面基准芯的位置信息和上述现场基准芯的实测位置信息，输出将上述图面基准芯和上述现场基准芯重叠显示在显示部上的数据；以及

重叠显示步骤，上述显示部基于来自上述基准芯重叠显示输出部的输入，将上述图面基准芯和上述现场基准芯重叠显示。