一种铺地砖机器人的控制方法、装置及其控制系统制造方法及图纸

一种铺地砖机器人的控制方法、装置及其控制系统，涉及地砖铺设设备技术领域，包括根据铺设区域的二维图建立参考坐标系，并在参考坐标系下生成铺砖方案的参数；分别判断行走小车是否到达各个铺砖停留点；当行走小车到达一处铺砖停留点时，调整6R机械臂的位置姿态，使吸取装置吸取所需铺设的第N块地砖并将第N块地砖铺设在其预设铺设位置；判断第N块地砖的轮廓与其预设铺设位置轮廓之间的差值是否落入允许误差范围内；当差值在允许误差范围内时，调转振动机构至与第N块地砖接触，并控制振动机构振动以调平地砖。本发明专利技术解决了的铺砖设备自动化程度差工作效率低和拾取地砖装置的功率损耗较大的问题。

Control method, device and control system of a tile laying robot

【技术实现步骤摘要】
一种铺地砖机器人的控制方法、装置及其控制系统
本专利技术涉及地砖铺设设备
，具体涉及一种铺地砖机器人的控制方法、装置及其控制系统。
技术介绍
目前，建筑行业的贴砖作业完全依赖于人工，其自动化程度低，工作效率也不高。贴砖属于技术作业，工人的经验和技能不同所贴出的地砖的质量也是不同的。随着我国的劳动力成本进一步的上升，铺地砖工作的人工费用也在不断上涨，因此，一种能代替人工进行地砖铺设，实现自动化、标准化和智能化的铺砖设备十分符合市场需求。现有技术中存在的铺砖机器人，如CN110306771A，通过机械手、行走小车及其匹配的控制系统完成地砖的铺设活动，但是在减小铺砖误差方面仍有欠缺，而且在拾取地砖过程中，由于大气压强的影响，吸取装置的功率损耗较大，目前铺砖机器人的控制系统及控制方法没有有效解决如何在地砖拾取过程中减少吸取力的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术实施例要解决的技术问题在于克服现有技术中的铺砖设备自动化程度差、工作效率低、铺砖误差大和拾取地砖装置的功率损耗较大缺陷。本专利技术实施例提供的铺地砖机器人的控制方法，包括以下步骤：步骤1，根据铺设区域的二维图建立参考坐标系，并在所述参考坐标系下生成铺砖方案的参数，所述参数包括每块砖的预设铺设位置轮廓和行走小车在各个铺砖停留点位置坐标；步骤2，分别判断行走小车是否到达所述各个铺砖停留点；步骤3，当行走小车到达一处铺砖停留点时，调整6R机械臂的位置姿态，使吸取装置吸取所需铺设的第N块地砖并将第N块地砖铺设在其预设铺设位置；步骤4，判断第N块地砖的轮廓与其预设铺设位置轮廓之间的差值是否落入允许误差范围内；步骤5，当所述差值在允许误差范围内时，调转振动机构至与第N块地砖接触，并控制振动机构振动以调平地砖。优选地，所述分别判断行走小车是否到达所述各个铺砖停留点的步骤包括：步骤2-1，分别判断是否接收到定位导航单元在行走小车每次到达一铺砖停留点就发送的包含指示到达铺砖停留点的指令；步骤2-2，当接收到所述指令时，获得行走小车到达一铺砖停留点的判断结果。优选地，步骤3中吸取装置铺设第N块地砖之前还包括以下步骤：步骤3-1，检测吸取装置吸取地砖时的吸取力，并判断吸取力是否大于等于设定值F，若大于等于设定值F，则托起装置执行落下动作，若小于设定值F，则托起装置执行保持动作；步骤3-2，调转吸取装置并移动至第N块地砖预设铺设位置。优选地，还包括以下步骤：步骤6，当所述差值不在允许误差范围内时，重新吸取已铺设好的第N块地砖，并重新调整吸取装置位置，直至达到所述允许误差范围后，再将第N块地砖重新铺设在调整后的位置，重复步骤5。步骤7，检测地砖铺设平整度，若满足平整度设定值，则振动机构停止工作，若不满足平整度设定值，则继续振动调平，直到满足平整度要求为止。本专利技术实施例提供的铺地砖机器人的控制装置，包括：铺砖方案设计模块，用于根据铺设区域的二维图建立参考坐标系，并在所述参考坐标系下生成铺砖方案的参数；铺砖停留点到达信号判断模块，用于分别判断行走小车是否到达所述各个铺砖停留点；6R机械臂的位置姿态调整模块，用于当行走小车到达一处铺砖停留点时，调整6R机械臂的位置姿态，使吸取装置吸取所需铺设的第N块地砖并将第N块地砖铺设在其地砖预设铺设位置；轮廓误差判断模块，用于判断已铺设第N块地砖轮廓与其预设铺设位置轮廓之间差值是否落入允许误差范围内；振动机构控制模块，用于调转振动机构至与第N块地砖接触，并控制振动机构振动以调平地砖；吸取装置控制模块，用于控制吸取装置将地砖铺设在其预设铺设位置；平整度检测模块，用于检测地砖铺设平整度，若满足平整度设定值，则振动机构停止工作，若不满足平整度设定值，则继续振动调平，直到满足平整度要求为止。本专利技术实施例提供的铺地砖机器人的控制系统，包括：如权利要求5所述的铺地砖机器人的控制装置，还包括：定位导航单元，所述定位导航单元用于获取所述行走小车的位置坐标；地砖识别定位单元，所述地砖识别定位单元用于识别地砖放置位置，并反馈给所述控制装置调整所述6R机械臂的姿态以适应地砖放置位置；压力检测单元，所述压力检测单元用于检测吸取装置的吸取力，并反馈给所述控制装置；优选地，所述定位导航单元包括：信号发射器，安装于铺设区域，用于发出信号，且所述信号发射器至少有3个；信号接收器，安装于所述行走小车上，用于接收所述信号发射器发出的信号并据此确定行走小车的当前位置坐标。优选地，所述地砖识别定位单元，包括激光轮廓传感器，所述激光轮廓传感器安装于所述吸取装置上，用于识别已铺设的第N块地砖的轮廓位置信息，其中N≥1,并将所述位置信息反馈到所述控制装置中，所述控制装置根据反馈信息调整所述6R机械臂的姿态以使第N+1块地砖的铺设位置在允许误差范围内。优选地，还包括平整度检测单元，所述平整度检测单元设置在所述吸取装置前端，用于检测已铺设的地砖的平整度，并将检测结果反馈到所述控制装置中，当地砖平整度满足要求时，所述控制装置向所述振动机构发出停止振动的指令，当地砖平整度不满足要求时，所述控制装置向所述振动机构发出继续振动的指令，直至平整度满足要求。本专利技术实施例的技术方案，具有如下优点：本专利技术实施例提供的铺地砖机器人的控制方法、控制装置和控制系统，铺砖机器人根据铺砖方案设计模块生成的铺砖方案参数对铺设区域进行铺设，控制装置在每块地砖铺设完成后都与预先设定参数进行比较和校准，使铺砖作业更加标准化、规范化，提高地砖铺设的效率的同时减小了铺砖位置误差和累积位置误差，进一步地，吸取装置在拾取地砖的过程中，在控制装置的调配下与托起装置配合实现了相邻地砖的分离，从而减小了吸取装置的功率损耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中铺地砖机器人的一个具体示例的结构示意图；图2为本专利技术实施例1中铺地砖机器人的控制方法的一个具体示例的流程示意图；图3为本专利技术实施例2中铺地砖机器人的控制装置的一个具体示例的示意图；图4为本专利技术实施例3中铺地砖机器人的控制系统的一个具体示例的示意图。附图标记：1-行走小车；2-6R机械臂；3-吸取装置；4-托起装置；5-振动机构；101-铺砖方案设计模块；102-铺砖停留点到达信号判断模块；103-6R机械臂的位置姿态调整模块；104-轮廓误差判断模块；105-振动机构控制模块；106-吸取装置控制模块；107-平整度检测模块；201-控制装置；202-定位导航单元；203-地砖识别定位单元；204-压力检测单元；205-平整度检测单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铺地砖机器人的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，根据铺设区域的二维图建立参考坐标系，并在所述参考坐标系下生成铺砖方案的参数，所述参数包括每块砖的预设铺设位置轮廓和行走小车在各个铺砖停留点位置坐标；/n步骤2，分别判断行走小车是否到达所述各个铺砖停留点；/n步骤3，当行走小车到达一处铺砖停留点时，调整6R机械臂的位置姿态，使吸取装置吸取所需铺设的第N块地砖并将第N块地砖铺设在其预设铺设位置；/n步骤4，判断第N块地砖的轮廓与其预设铺设位置轮廓之间的差值是否落入允许误差范围内；/n步骤5，当所述差值在允许误差范围内时，调转振动机构至与第N块地砖接触，并控制振动机构振动以调平地砖。/n

【技术特征摘要】
1.一种铺地砖机器人的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据铺设区域的二维图建立参考坐标系，并在所述参考坐标系下生成铺砖方案的参数，所述参数包括每块砖的预设铺设位置轮廓和行走小车在各个铺砖停留点位置坐标；
步骤2，分别判断行走小车是否到达所述各个铺砖停留点；
步骤3，当行走小车到达一处铺砖停留点时，调整6R机械臂的位置姿态，使吸取装置吸取所需铺设的第N块地砖并将第N块地砖铺设在其预设铺设位置；
步骤4，判断第N块地砖的轮廓与其预设铺设位置轮廓之间的差值是否落入允许误差范围内；
步骤5，当所述差值在允许误差范围内时，调转振动机构至与第N块地砖接触，并控制振动机构振动以调平地砖。


2.根据权利要求1中所述的铺地砖机器人的控制方法，其特征在于，所述分别判断行走小车是否到达所述各个铺砖停留点的步骤包括：
步骤2-1，分别判断是否接收到定位导航单元在行走小车每次到达一铺砖停留点就发送的包含指示到达铺砖停留点的指令；
步骤2-2，当接收到所述指令时，获得行走小车到达一铺砖停留点的判断结果。


3.根据权利要求1或2中所述的铺地砖机器人的控制方法，其特征在于，所述步骤3中吸取装置铺设第N块地砖之前还包括以下步骤：
步骤3-1，检测吸取装置吸取地砖时的吸取力，并判断吸取力是否大于等于设定值F，若大于等于设定值F，则托起装置执行落下动作，若小于设定值F，则托起装置执行保持动作；
步骤3-2，调转吸取装置并移动至第N块地砖预设铺设位置。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的铺地砖机器人的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
步骤6，当所述差值不在允许误差范围内时，重新吸取已铺设好的第N块地砖，并重新调整吸取装置位置，直至达到所述允许误差范围后，再将第N块地砖重新铺设在调整后的位置，重复步骤5。
步骤7，检测地砖铺设平整度，若满足平整度设定值，则振动机构停止工作，若不满足平整度设定值，则继续振动调平，直到满足平整度要求为止。


5.一种铺地砖机器人的控制装置，其特征在于，包括：
铺砖方案设计模块，用于根据铺设区域的二维图建立参考坐标系，并在所述参考坐标系下生成铺砖方案的参数；
铺砖停留点到达信号判断模块，用于分别判断行走小车是否到达所述各个铺砖停留点...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月芹，
申请(专利权)人：大国重器自动化设备山东股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37