【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑工程，具体涉及一种多alc条板机器人的协同控制系统及方法。
技术介绍
1、在超高层建筑结构体安装中，alc条板由于体积和质量均较大，人工安装不仅需要辅助机械设备和多人协作，而且安装过程较为危险。因此alc条板机器人应运而生，尽管单alc条板机器人可以让工人远离施工现场操作，但由于需要频繁的往返于存放条板和待安装条板区域，增加了单alc条板机器人的作业负担，也降低了工作效率。在多任务复杂工况下，单alc条板机器人需要执行多个作业任务而导致作业效率降低。
2、由此可见，现有的单alc条板机器人存在工作效率低的技术问题，因此，如何提高alc条板安装的效率为本领域需解决的问题。
技术实现思路
1、针对于现有alc条板安装方法存在可靠性不高的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种多alc条板机器人的协作结构、控制系统及方法，其能够有效地提高了alc条板安装的效率，有效地克服了现有技术所存在的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种多alc条板机器人的协作结构，包括跟随机器人，领导机器人，所述跟随机器人夹取条板到领导机器人初始位置的相对位置处，领导机器人夹取跟随机器人上的条板移动到待安装条板的区域进行安装；
3、所述跟随机器人和领导机器人分别包括控制器，底盘装置，移动装置以及夹持装置，所述移动装置设置于底盘装置底部并配合设有位移传感器，所述位移传感器与控制器配合连接，用于实时采集移动装置的位移数据并传输给控制器，控制器根据移动装置
4、进一步地，所述移动装置采用万向轮组件，所述万向轮组件包括万向轮、齿轮对、电机以及支撑架；所述万向轮设置于支撑架上并与电机配合连接，通过电机为万向轮提供动力支撑，所述齿轮对安装在支撑架上并与万向轮配合，实现万向轮的转向功能。
5、进一步地，所述移动装置上还配合设有位移传感器并与控制器配合连接，所述位移传感器实时采集移动装置的位移数据并传输给控制器，控制器根据移动装置的实时位移与预设的规划路径的差值来实时调整移动装置的位移方向。
6、进一步地，所述夹持装置包括支撑架，旋转平台，液压缸，顶升机构以及机械抓手装配体；所述顶升机构设置于支撑架上并与液压缸配合，通过液压缸提供动力至顶升机构并带动顶升传动链进行运动，机械抓手装配体设置于顶升传动链，在顶升传动链的带动下进行上升和下降，从而可以调节安装在机械抓手装配体上条板的高度以适应待安装区域；
7、所述机械抓手装配体与旋转平台连接所述，旋转平台的旋转运动带动机械抓手装配体进行角度旋转，以调整条板的位置姿态。
8、进一步地，所述机械抓手装配体上配合设有夹力传感器，所述夹力传感器与控制器配合连接，通过夹力传感器能够实施采集机械抓手的作用力并传输给控制器，控制器根据条板的质量实时调整机械抓手的作用力。
9、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种多alc条板机器人的协作结构的控制系统，其基于所述的多alc条板机器人的协作结构实现，其包括主控模块，以及与主控模块配合连接的运动控制模块，姿态控制模块以及夹取控制模块。
10、进一步地，所述姿态控制模块包括移动控制单元以及旋转控制单元；
11、所述移动控制单元用于控制旋转平台的上下移动状态，所述移动控制单元包括第一采集单元以及第一控制单元；
12、所述第一采集单元与顶升机构配合，用于实时采集顶升机构的位移数据，并将该数据实时传输给主控模块，主控模块基于位置误差反馈，通过第一控制单元驱动旋转平台进行上下移动；
13、所述旋转控制单元用于控制旋转平台的旋转运动状态，旋转控制单元包括第二采集单元以及第二控制单元；
14、所述第二采集单元与旋转平台配合，用于实时采集旋转平台的旋转角度，并将该数据实时传输给主控模块，主控模块基于角度误差反馈，通过第二控制单元驱动旋转平台执行旋转运动。
15、进一步地，所述运动控制模块与移动装置配合，运动控制模块包括轨迹规划单元，轨迹跟踪控制单元；
16、所述轨迹规划单元包括第一轨迹规划子单元以及第二轨迹规划子单元，所述第一轨迹规划子单元用于规划跟随机器人从作业区域存放的条板到领导机器人初始位置的相对位置；所述第二轨迹规划子单元用于规划领导机器人从初始位置到待安装条板区域处的位置；
17、所述轨迹跟踪控制单元包括第一采集子单元，第二采集子单元以及第一控制子单元以及第二控制子单元；
18、所述第一采集子单元用于实时采集领导机器人从初始位置到待安装条板区域处的位置信息并反馈给主控模块，主控模块基于第一采集子单元的位置信息反馈以及与轨迹规划单元所规划好的轨迹，算出差值，并将差值传输给第一控制子单元，所述第一控制子单元与领导机器人的移动装置配合，第一控制子单元根据所得差值来实时调整领导机器移动装置的位移轨迹；
19、所述第二采集子单元用于实时采集跟随机器人从作业区域存放的条板到领导机器人初始位置的相对位置处的位置信息并反馈给主控模块，主控模块基于第二采集子单元的位置信息反馈以及与轨迹规划单元所规划好的轨迹，算出差值，并将差值传输给第二控制子单元，所述第二控制子单元与跟随机器人的移动装置配合，第二控制子单元根据所得差值来实时调整跟随机器人移动装置的位移轨迹。
20、进一步地，所述夹取控制模块包括第三采集单元以及第三控制单元；
21、所述第三采集单元与机械抓手配合，机械抓手的开闭可实时采集机械抓手的夹取力，并将所采集的夹取力反馈至主控模块，主控模块根据力的反馈信息，动态的调整机械手的动作，实现慢慢打开以松开条板。
22、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种多alc条板机器人的协作结构控制系统的控制方法，所述控制方法是通过所述的控制系统来控制所述多alc条板机器人的协作结构进行搬运和安装的控制步骤，所述控制步骤如下：
23、s1:根据作业区域存放的条板和待安装条板的位置，确定领导机器人和跟随机器人的初始位置，根据条板的质量和需要运动的轨迹，确定领导机器人和跟随机器人的期望夹取力和期望位置；
24、s2:跟随机器人夹取条板往领导机器人初始位置的相对位置处移动，移动过程中，跟随机器人通过传感器实时获取跟随机器人的位置和夹具所受到的力，基于自抗扰控制算法和力反馈控制，对位置误差和作用力误差进行调整；
25、s3、跟随机器人将条板传递给领导机器人后，松开夹具，原路返回存放条板的初始位置，与此同时，领导机器人移动到待安装条板的区域，移动过程中，领导机器人通过传感器实时获取跟领导机器人的位置和夹具所受到的力，基于自抗扰控制算法和力反馈控制，对位置误差本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多ALC条板机器人的协作结构，其特征在于，包括跟随机器人，领导机器人，所述跟随机器人夹取条板到领导机器人初始位置的相对位置处，领导机器人夹取跟随机器人上的条板移动到待安装条板的区域进行安装；
2.根据权利要求1所述的一种多ALC条板机器人的协作结构，其特征在于，所述移动装置采用万向轮组件，所述万向轮组件包括万向轮、齿轮对、电机以及支撑架；所述万向轮设置于支撑架上并与电机配合连接，通过电机为万向轮提供动力支撑，所述齿轮对安装在支撑架上并与万向轮配合，实现万向轮的转向功能。
3.根据权利要求2所述的一种多ALC条板机器人的协作结构，其特征在于，所述移动装置上还配合设有位移传感器并与控制器配合连接，所述位移传感器实时采集移动装置的位移数据并传输给控制器，控制器根据移动装置的实时位移与预设的规划路径的差值来实时调整移动装置的位移方向。
4.根据权利要求1的所述的一种多ALC条板机器人的协作结构，其特征在于，所述夹持装置包括支撑架，旋转平台，液压缸，顶升机构以及机械抓手装配体；所述顶升机构设置于支撑架上并与液压缸配合，通过液压缸提供动力至顶升机构
5.根据权利要求4的所述的一种多ALC条板机器人的协作结构，其特征在于，所述机械抓手装配体上配合设有夹力传感器，所述夹力传感器与控制器配合连接，通过夹力传感器能够实施采集机械抓手的作用力并传输给控制器，控制器根据条板的质量实时调整机械抓手的作用力。
6.一种多ALC条板机器人的协作结构的控制系统，其基于上述权利要求1-5所述的多ALC条板机器人的协作结构实现，其特征在于，其包括主控模块，以及与主控模块配合连接的运动控制模块，姿态控制模块以及夹取控制模块。
7.根据权利要求6所述的多ALC条板机器人的协作结构的控制系统，其特征在于，所述姿态控制模块包括移动控制单元以及旋转控制单元；
8.根据权利要求6所述的多ALC条板机器人的协作结构的控制系统，其特征在于，所述运动控制模块与移动装置配合，运动控制模块包括轨迹规划单元，轨迹跟踪控制单元；
9.根据权利要求6所述的多ALC条板机器人的协作结构的控制系统，其特征在于，所述夹取控制模块包括第三采集单元以及第三控制单元；
10.一种多ALC条板机器人的协作结构控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法是通过权利要求6-9中任意一项所述的控制系统来控制权利要求1-5中任意一项所述多ALC条板机器人的协作结构进行搬运和安装的控制步骤，所述控制步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种多alc条板机器人的协作结构，其特征在于，包括跟随机器人，领导机器人，所述跟随机器人夹取条板到领导机器人初始位置的相对位置处，领导机器人夹取跟随机器人上的条板移动到待安装条板的区域进行安装；
2.根据权利要求1所述的一种多alc条板机器人的协作结构，其特征在于，所述移动装置采用万向轮组件，所述万向轮组件包括万向轮、齿轮对、电机以及支撑架；所述万向轮设置于支撑架上并与电机配合连接，通过电机为万向轮提供动力支撑，所述齿轮对安装在支撑架上并与万向轮配合，实现万向轮的转向功能。
3.根据权利要求2所述的一种多alc条板机器人的协作结构，其特征在于，所述移动装置上还配合设有位移传感器并与控制器配合连接，所述位移传感器实时采集移动装置的位移数据并传输给控制器，控制器根据移动装置的实时位移与预设的规划路径的差值来实时调整移动装置的位移方向。
4.根据权利要求1的所述的一种多alc条板机器人的协作结构，其特征在于，所述夹持装置包括支撑架，旋转平台，液压缸，顶升机构以及机械抓手装配体；所述顶升机构设置于支撑架上并与液压缸配合，通过液压缸提供动力至顶升机构并带动顶升传动链进行运动，机械抓手装配体设置于顶升传动链，在顶升传动链的带动下进行上升和下降，从而可以调节安装在机械抓手装配体上条板的高度以适应待安装区域；
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑佳奇，阴光华，吴兵，祁明顺，马昕煦，刘逸超，包新宇，王康，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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